birmaga.ru
добавить свой файл

1 2 3


На правах рукописи

КОВАЛЬСКАЯ

Анастасия Анатольевна

ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ

ИНФРАКРАСНОЙ ОКУЛОГРАФИИ В ОФТАЛЬМОЛОГИИ

14.01.07 - глазные болезни
а в т о р е ф е р а т

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург

2013

Работа выполнена в Федеральном государственном казенном военном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации

Научный руководитель: Коскин Сергей Алексеевич

доктор медицинских наук доцент

Официальные оппоненты: Балашевич Леонид Иосифович

доктор медицинских наук профессор,

Санкт-Петербургский филиал ФГБУ «МНТК «Микрохирургия глаза» имени академика С.Н. Федорова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, директор
Разумовский Михаил Израилевич

доктор медицинских наук профессор,

ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-практический центр медико-социальной экспертизы, протезирования и реабилитации инвалидов имени Г.А. Альбрехта» Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации, заведующий научным отделом проблем медико-социальной экспертизы и реабилитации слепых и слабовидящих

Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Защита состоится 03 июня 2013 г. в 12-00 часов на заседании диссертационного совета Д 215.002.09 на базе ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М.Кирова» МО РФ (194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6).
С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ.

Автореферат разослан «___» апреля 2013 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук

Куликов Алексей Николаевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Движения глаз обеспечивают нормальную работу зрительного анализатора и являются одним из важнейших механизмов, который лег в основу диагностически значимых методов исследования зрительных (Ананин В.Ф., 1964; Гусейнов Н.Н., 1973; Разумовский М.И. и др., 1989; Аветисов Э.С., 2001; Коскин С.А., 2008; Teller D.Y., 1974, 1979, 1997; Dobson V., 1980, 2006; Abadi R. V. et al., 1991, 1997, 2005; Clifford C.E. et al., 2005) и глазодвигательных функций (Рышкина Е.С., 1964; Кащенко Т.П., 1971; Розенблюм Ю.З. и др., 1988; Попелянский Я.Ю., 2004; Christoff A. еt al., 2006). Метод окулографии был впервые описан в 1879 году Л.Э. Жавалем, который регистровал движения глаз посредством визуального наблюдения, что позволяло оценивать только макродвижения. Впоследствии для более детального изучения исследователи стали применять различные оптические приборы (Гассовский Л.Н.,1941; Серпокрыл Н.В., 1966), затем были разработаны методы, основанные на механической регистрации движения глаз, однако они не приобрели широкого распространения из-за инвазивности (Ярбус А.Л., 1965; Huey E.B., 1968). Использование методов фото- и киносъемки оказалось непригодными для оценки микровижений глаз, а результаты, полученные с помощью электроокулографии, не всегда являлись достоверными (Владимиров А.Д. и др., 1962; Жалмухамедов К. Б., 1969; Митькин А.А., 1974; Барабанщиков В.А. и др., 1994). В дальнейшем исследователи использовали методы фото- и видеорегистрации роговичного блика, за которыми последовал более усовершенствованный фотоэлектронный метод, описанный в работах Д.И. Катичева (1966 б, 1967), который применил его с целью регистрации движений глаз для объективной визометрии на основе нистагмографии. По убеждению некоторых авторов, основным недостатком всех вышеперечисленных методов является возможность оценки только монокулярных движений глаз (Аветисов Э.С. и др., 1979; Котлярский А.М. и др., 1979), каждый из них обладает различными техническими возможностями и может применяться в зависимости от поставленных задач.

Развитие компьютерных технологий позволило пополнить арсенал офтальмолога новыми информативными неинвазивными и простыми в применении методами окулографии, одним из которых является инфракрасная видеоокулография (ИКВОГ), позволяющая очень точно и бесконтактно регистрировать движения глаз, а затем в виде цифровых значений определять положение взора относительно тест-объекта на экране монитора. Данные приборы учитывают среднюю продолжительность и позиции фиксаций, частоту и продолжительность морганий, амплитуду и латентность саккад. Направления движений взора определяются на основании изменений положения вектора, идущего от центра зрачка к центру роговичного блика. (Барабанщиков В.А. и др., 2010). ИКВОГ, известная за рубежом как «eye-tracking», получила широкое распространение в области психофизиологии (Шелепин Ю. Е. и др., 2010; Mele M.L. et al., 2012), неврологии (Matsmoto H., 2011; Turner T.H. et al., 2011), нейрохирургии (Бутенко Е.И., 2012), оториноларингологии (Hanprasertpong C. et al., 2004; Shelhamer M., 2005), психиатрии (Giersch A. et al., 2012), а также в офтальмологии в качестве системы стабилизации лазера во время операции коррекции зрения LASIK (Lin J.M. et al., 2008). В настоящее время в мире активно изучается вопрос, посвященный диагностическим возможностям ИКВОГ в офтальмологии. Некоторые зарубежные авторы исследовали остроту зрения на основе оптокинетического нистагма (ОКН) с применением ИКВОГ и получили высокий процент совпадений при сравнении результатов с данными субъективной визометрии, но разработанный ими метод оказался пригодным только для исследования остроты зрения более 20/200 (Han S.B. et al., 2011). Другие исследователи использовали модифицированный метод предпочтительного разглядывания на основе ИКВОГ, который не требовал ответа испытуемого и, следовательно, мог считаться объективным, но авторы отметили, что требуются дальнейшие исследования для подтверждения этого факта (Breyer A. et al., 2003). При изучении литературы мы не встретили публикации отечественных авторов, посвященные изучению зрительных и глазодвигательных функций на основе ИКВОГ. Учитывая технические характеристики инфракрасных видеоокулографов, можно полагать, что их использование окажется полезным для оценки зрительных и глазодвигательных функций, что и вызвало наш интерес к определению диагностических возможностей ИКВОГ в офтальмологии.


Цель исследования: Оценить диагностические возможности ИКВОГ в клинической и экспертной офтальмологической практике на основе новых объективных функциональных методов исследования органа зрения.

Задачи исследования:


  1. Определить оптимальную скорость стимуляции ОКН для получения диагностически значимой амплитуды саккад при использовании ИКВОГ.

  2. Разработать методы объективной визометрии на основе индукции и супрессии ОКН с использованием ИКВОГ и определить их информативность при различных показателях остроты зрения.

  3. Разработать метод объективной визометрии на основе предпочтительного разглядывания с применением ИКВОГ и определить его информативность при различных показателях остроты зрения.

  4. Определить возможность применения методов объективной визометрии на основе ИКВОГ и их комбинации в целях врачебной экспертизы.

  5. Разработать объективный метод исследования функционального состояния глазодвигательных мышц на основе ИКВОГ при паралитическом косоглазии и оценить возможность его применения в клинической практике.

Основные положения, выносимые на защиту:

  1. Для регистрации ОКН оптимальная скорость предъявления стимулов с пространственными частотами в диапазоне от 0,3 до 3,0 цикл/град. составляет 8,0 град./с, а для пространственных частот стимулов от 6,0 до 30,0 цикл/град. – 7 град./с.

  2. Разработанные объективные методы визометрии на основе индукции и супрессии ОКН, а также на основе предпочтительного разглядывания с применением ИКВОГ являются информативными, а их комбинация может быть использована в практике врачебной экспертизы в целях контрольного определения остроты зрения.
  3. Разработанный объективный метод исследования функций глазодвигательных мышц при использовании ИКВОГ может быть применен как дополнительный с целью количественной оценки функционального состояния мышц при паралитическом косоглазии.


Научная новизна.

Впервые в нашей стране на основании изучения физиологических параметров ОКН разработаны объективные методы визометрии на основе нистагмографии с помощью ИКВОГ, позволяющие проводить контрольные исследования в целях врачебной экспертизы, а также оценена информативность каждого из методов для различных диапазонов остроты зрения.

Впервые разработан объективный метод исследования остроты зрения, основанный на предпочтительном разглядывании с учетом коэффициента смещения внимания, оценена его информативность для различных показателей остроты зрения и доказана возможность его применения в целях врачебной экспертизы.

Впервые для объективного исследования функций ГДМ разработан неинвазивный метод на основе ИКВОГ, позволяющий с высокой точностью количественно оценить степень выраженности их функциональных нарушений, и доказана возможность его применения в клинической практике. На основании проведенных исследований впервые оценены диагностические возможности ИКВОГ в офтальмологии и доказана высокая информативность разработанных объективных методов функциональной оценки в клинической и экспертной практике.

Практическая значимость:

  1. Разработаны и внедрены в практику три новых метода объективного определения остроты зрения с использованием ИКВОГ: на основе индукции и супрессии ОКН, а также на основе предпочтительного разглядывания.

  2. На основе ИКВОГ разработан и внедрен в практику современный метод объективного исследования состояния функций глазодвигательных мышц при паралитическом косоглазии.

Внедрение результатов работы.

Разработанные методы объективного исследования остроты зрения и нарушений функций глазодвигательных мышц при паралитическом косоглазии с применением ИКВОГ используются в учебном процессе и внедрены в диагностическую практику отделений кафедры офтальмологии Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова.

Апробация и реализация работы.

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научно-практической конференции офтальмологов с международным участием «Филатовские чтения» (Одесса, 2011), VI Всероссийской научной конференции молодых ученых (Москва, 2011), III съезде физиологов СНГ (Ялта, 2011), 34-th meeting of the European Strabismological Association, (Belgium, 2011), 4-ой Всероссийской научной конференции с международным участием «Метромед-2011» (Санкт-Петербург, 2011), научной конференции с международным участием «Невские горизонты - 2012» (Санкт-Петербург, 2012), XIV научно-практической нейроофтальмологической конференции (Москва, 2013).

По теме диссертации опубликовано 20 научных работ, в том числе 5 журнальных статьей в центральных журналах, рекомендованных ВАК РФ. Получено Решение о выдаче патента № 2011147293/14 от 25.01.2013, приоритет от 21.11.2011 г., а также 11 удостоверений на рационализаторские предложения.

Личный вклад автора.

Тема и план диссертации, ее основные идеи и содержание разработаны совместно с научным руководителем. В разработке компьютерных программ принимал участие коллектив исследователей, состоящий, помимо автора, из специалистов в области физиологии и программиста. Результаты исследований, изложенные в диссертации, получены автором лично в ходе проводимых испытаний. Материал был набран лично автором и проанализирован с помощью современных статистических методов. Во всех совместных исследованиях по теме диссертации автору принадлежит формулирование общей цели и задач работы, а также анализ полученных данных.

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 123 страницах машинописного текста и состоит из введения, трех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, приложений. Работа содержит 10 таблиц и иллюстрирована 34 рисунками. Список использованной литературы включает 159 источников (82 отечественных и 77 зарубежных).


СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал исследований

В исследованиях приняли участие 153 человека, из них 106 мужчин и 47 женщин в возрасте от 17 до 60 лет (средний возраст – 31,7 ± 11,3 лет). На первом этапе работы была исследована группа испытуемых с остротой зрения 1,0, в которую вошли 22 человека (44 глаза) с целью определения нормальных параметров ОКН, а также выработки оптимальной скорости оптокинетической стимуляции. В исследованиях объективной остроты зрения на основе ИКВОГ, приняли участие 75 испытуемых (150 глаз), которые были разделены на две подгруппы в зависимости от остроты зрения, определенной субъективно. В первую подгруппу вошли 36 человек (63 глаза) с остротой зрения в диапазоне от 0,01 до 0,1, во вторую – 48 человек (87 глаз) с остротой зрения в диапазоне от 0,2 до 1,0. В исследования функционального состояния ГДМ на основе ИКВОГ были включены 32 человека в возрасте от 18 до 47 лет, страдающих паралитическим косоглазием, определенным субъективными методами. В группу сравнения вошли 24 человека от 21 до 52 лет без клинических признаков косоглазия.

Из всех исследований были исключены испытуемые: с полной офтальмоплегией; отсутствием одного глаза; слепотой на оба глаза; аниридией; патологическим нистагмом; заболеваниями роговицы, сопровождающимися нарушением ее прозрачности; птозом или деформирующими заболеваниями век, сопровождающимися невозможностью полного раскрытия глазной щели одного или двух глаз; эпилепсией. Из исследований нарушений функций ГДМ также исключены пациенты с паралитическим косоглазием с углом по Гиршбергу более 15° и остротой зрения обоих глаз менее 0.03. Ввиду технических особенностей аппарата невозможно было проводить эксперименты у испытуемых в корригирующих очках или контактных линзах.

Методы исследований

Всем испытуемым предварительно проводили стандартное офтальмологическое обследование, пациентам с патологией органа зрения было выполнено полное клиническое обследование, подтверждавшее их основной диагноз. Испытуемым, вошедшим в группы объективного исследования остроты зрения также проводили субъективную визометрию с расстояния 1,5 м с помощью модифицированных тестовых таблиц для определения остроты зрения в диапазонах от 0,1 до 1,0 и от 0,01 до 0,1, демонстрируемых при стандартных условиях освещения.


Для проведения экспериментов был использован инфракрасный видеоокулограф IVIEW X RED 250. Для каждого разработанного нами метода были подготовлены специальные компьютерные программы, позволяющие использовать зрительные стимулы с заданными характеристиками, а также производить дополнительный анализ полученных данных. В сериях экспериментов по определению объективной остроты зрения стимуляцию производили на мониторе с размером экрана 510 х 290 мм с разрешающей способностью 1280 х 1080 пикс. Пациента располагали таким образом, чтобы при фиксации головы в вертикальном положении расстояние от глаз до монитора составляло 1,5 м, а от глаз до инфракрасных камер – 0,6 м. Исследования проводили отдельно для каждого глаза. Во время проведения исследований нарушений функций ГДМ пациент находился в таком же положении, но расстояние от глаз до монитора и инфракрасных камер видеоокулографа составляло 0,6 м. Демонстрацию стимула производили на экране размером 380 х 300 мм с разрешающей способностью 1280 х 1024 пикс. Исследования проводили бинокулярно. До начала каждого из исследований пациент проходил калибровочное тестирование, необходимое для индивидуальной настройки аппарата. Если испытуемый во время основного тестирования фиксировал взгляд за границами экрана, регистрация автоматически прекращалась. Кроме того, в режиме реального времени с помощью видеоизображения на дополнительном мониторе производили визуальный контроль положения глаз пациента.

Метод исследования физиологических параметров ОКН

у испытуемых с нормальной остротой зрения

Для проведения исследования была использована компьютерная программа, позволяющая в качестве стимулирующего объекта использовать вертикальные черно-белые полосы с синусоидальным профилем оптической плотности максимального уровня контраста, движущиеся слева направо и приводящие к возбуждению ОКН. На экране монитора испытуемому демонстрировали стимулы в диапазоне от 0,3 до 30,0 цикл/град. с шагом 0,3 цикл/град. при использовании объектов с пространственными частотами от 0,3 до 3,0 цикл/град. и с шагом 3,0 цикл/град. при использовании стимулов от 3,0 до 30,0 цикл/град. Объекты предъявляли в порядке увеличения ширины полос, исследования проводили при различных значениях скорости: от 1,0 до 10,0 град./с. Продолжительность измерения для одной пространственной частоты составляла 10 с, которое повторяли 4 раза подряд. По завершению исследования, в результате обработки данных программой получали значения частоты и амплитуды саккад для каждого значения скорости, а затем производили расчеты и анализ результатов с целью определения зависимости этих параметров относительно друг друга.


Метод объективной визометрии на основе индукции ОКН с помощью ИКВОГ

Для проведения экспериментов была применена компьютерная программа, используемая при исследовании параметров ОКН у пациентов с нормальной остротой зрения. При этом выбирали пространственную частоту стимула, которая при пересчете в условные единицы соответствовала субъективному значению остроты зрения испытуемого, а также стимулы, отличающиеся на один и на два шага как в сторону более высоких, так и в сторону более низких пространственных частот от исходного значения. Время измерения для одной пространственной частоты составляло 10 с, каждое измерение повторяли 4 раза подряд.

При исследовании первой подгруппы использовали стимулы с пространственной частотой от 0,3 до 3,0 цикл/град., движущиеся со скоростью 8,0 град./с, при исследовании второй подгруппы предъявляли объекты, имеющие угловой размер от 6,0 до 30,0 цикл/град., которые перемещались со скоростью 7,0 град./с. Диагностически значимые показатели амплитуды и значения скоростей стимуляции были рассчитаны на основе данных, полученных при обследовании испытуемых с нормальной остротой зрения. При остроте зрения 0,09, 0,1, 0,2, 0,3 исследования проводили в два этапа, из-за необходимости в смене скорости стимуляции, так как выбираемые диапазоны угловых размеров объектов затрагивают частоты, соответствующие значениям остроты зрения ниже 0,1 и выше 0,2.

Перед испытуемым ставили задачу фиксировать взгляд в центре экрана. При соответствующей остроте зрения движущиеся полосы, которые способен был видеть пациент, вызывали у него ОКН. По окончании исследования программа рассчитывала показатели средней амплитуды и частоты саккад. В случае если острота зрения пациента не позволяла ему видеть стимул, ОКН не возникал, при этом видеоокулограф регистрировал микросаккады. За диагностически значимый параметр ОКН принимали амплитуду саккад более 1,0 угл. град. (включительно). За объективную остроту зрения мы принимали максимальную пространственную частоту стимула, индуцирующего ОКН, после чего производили пересчет углового размера стимула в условные единицы. Результаты сравнивали с показателями остроты зрения, определенными субъективно.


следующая страница >>