Дистанционная диагностика органа зрения в условиях пандемии COVID-19

• ¹Введение. В настоящее время потребность в офтальмологической помощи значительно увеличилась. Причиной тому являются следующие обстоятельства: уменьшение количества квалифицированных специалистов, отсутствие необходимого диагностического оборудования, что особенно актуально для отдаленных регионов, прежде всего сельских [1]. Отмечается процесс старения населения, что также приводит к увеличению объема офтальмологической помощи, поскольку многие заболевания имеют возрастную зависимость [2]. Существенным фактором следует считать возрастание потребности в специализированной медицинской помощи в эпидемиологических условиях, поскольку очные формы ее оказания затруднены [3]. Эта ситуация требует новых решений как на уровне разработки оборудования, программных средств, так и в рамках всей системы организации медицинской помощи [4].

На современном этапе телемедицинские технологии признаются наиболее перспективным направлением: имеется законодательная база, высокая медико-социальная потребность. В 2020 г. в Государственную Думу внесен законопроект, разрешающий дистанционно проводить первичный осмотр, ставить диагноз и назначать лечение в период эпидемий и чрезвычайных ситуациях. С 19 мая 2020 г. вступило в силу постановление регионального минздрава о порядке применения телемедицинских технологий в Московской области. Многие регионы России характеризуются достаточно высоким технологическим уровнем обеспечения информационными каналами связи, в частности Интернетом. Осуществляются разработки оборудования нового поколения для дистанционного мониторинга состояния органа зрения [5]. Однако телемедицинские методы не получают должного развития, поскольку требуют создания специализированного медицинского оборудования, методологий, системы обучения персонала.

Цель : проанализировать эффективность дистанционных методов диагностики и мониторинга состо-

яния органа зрения в современных эпидемиологических условиях.

Материал и методы. Для проведения дистанционной диагностики и мониторинга состояния органа зрения в условиях пандемии COVID-19 разработан аппаратно-программный комплекс для цифровой биомикроскопии переднего сегмента глаза. Он представляет собой компактное, автономное устройство, обеспечивающее возможность получения цифровых изображений переднего сегмента глаза при стандартизированных условиях освещения, первичной обработки полученных данных и их отправки по беспроводным каналам связи. Для этого используются Wi-Fi роутер и 3G роутер. Автономность обеспечивается блоком питания на 5 вольт, который гарантирует непрерывную работу в течение восьми часов.

Методика обследования. Аппаратная часть комплекса устанавливается на столе, обследование производится в положении сидя. После фиксации орбитальной части лица обследуемого эластичными обтюраторами включается осветительная система и выбирается режим освещения: возможно использование сбалансированного белого света или использование красного, синего, зеленого источника света. Возможно исследование в инфракрасном диапазоне. Контроль положения глаз определяется по результатам визуализации цифровыми камерами. Затемнения помещения при исследовании не требуется. При дистанционном варианте использования производится соединение по интер-нет-каналу, обеспечивается передача цифровых данных и голосовой связи. Процесс обследования пациентов с использованием аппаратной части комплекса цифровой биомикроскопии переднего сегмента представлен на рис. 1.

Биомикроскопия переднего сегмента глаза включает следующие его отделы: защитный, слезный аппарат глаза, слизистая оболочка, роговица, передняя камера глаза, радужка. Имеется возможность изменения размеров изображения структур глаза и изменения параметров освещения. Реализована возможность получения данных о геометрических параметрах любых отделов глаза по цифровым изображениям. Отдельными функциями являются: определение ширины глазной щели; установление частоты

Рис. 1. Аппаратная часть комплекса для цифровой биомикроскопии глаза

моргательных движений; наличие и количественная оценка покраснения глаза; определение объема движений глаз; исследование зрачковых реакций.

Объем движений глаз определяют в автоматическом режиме в реальном времени по восьми меридианам в градусах по отношению к центральной точке фиксации взора. Сравнивая результаты в виде графиков, можно определить динамику состояния. Возможен сравнительный анализ по результатам обследования в динамике. Далее генерируется отчетная форма, которая сохраняется у врача и отсылается на электронный адрес пациента. Осуществляется информационный обмен между пациентом и врачом-консультантом как в варианте записи, так и в реальном времени. В настоящее время программное обеспечение имеет дополнительные блоки для диагностики неотложных состояний в офтальмологии и офтальмоэндокринологии. На рис. 2 и 3 представлены отчетные формы по результатам обследований.

Клиническое использование оборудования и программного обеспечения для целей настоящего исследования проводилось с 04.03.2020 по настоящее время на базе нескольких медицинских организаций.

Все пациенты были обследованы с применением следующих методов: цифровой биомикроскопии переднего сегмента глаза, дистанционного опроса для определения клинического состояния органа зрения. Использованы: интернет-ресурс intemsys.ru (интеллектуальные телемедицинские системы); программа дистанционной оценки диагностических алгоритмов на основе предъявляемых жалоб пациентами. Полученные результаты сохраняли в виде графика симптомов и степени их выраженности. По наличию симптомов и жалоб устанавливали необходимость и неотложность оказания медицинской помощи. После этого производится запись на дистанционную консультацию к врачу.

Аппаратно-программный комплекс использовался в дистанционном варианте для получения циф-

Уже имеющийся диагноз

Стадия компенсации

V Подтвердить диагноз

Новый диагноз

Стадия компенсации

^Установитьдиагноз I £ Сохранить

Рис. 2. Отчетные формы по результатам обследований

Отправить

Отправить результаты на email:

Отправить в WhatsApp: Для этого Вам нужно:

• 1.    Подключиться к нашему сервису в WhatsApp любым из перечисленных ниже способов:

• •    отправив в WhatsApp на номер *14155238886 сообщение: Join equipment-hide

• •    перейдя по ссылке Присоединиться (если Вы используете сейчас мобильный телефон)

• •    с помощью QR-кода

  

• 2.    Нажать кнопку

Отправить в WhatsApp

Рис. 3. Интерфейс программной части и отправка данных по результатам обследования ровых изображений переднего сегмента глаза, с возможностью передачи данных по интернет-каналам для последующей обработки специализированными программными средствами и сравнительного анализа. Компактность обеспечивается конструктивным решением, сборка аппаратной части производится за несколько минут соединением опорной части с оптическим блоком. Он состоит из системы осветителей, цифровых камер высокого разрешения и системы электронного управления с возможностью беспроводной интеграции. Передача данных идет одновременно по двум каналам, для правого и левого глаза. Осуществляется также голосовая связь между пациентом и врачом. Автономность обеспечивается собственным источником электроснабжения. Наличие дополнительного голосового сообщения между пациентом и врачом обеспечивает возможности консультирования.

Результаты . Дистанционное использование комплекса в условиях пандемии позволило провести первичную оценку состояния органа зрения 120 пациентов с различными офтальмологическими заболеваниями. Возраст пациентов от 14 до 78 лет. Объем обследования включает биомикроскопию переднего сегмента глаза, анализ жалоб. Аппаратння часть комплекса использовалась в дистанционном варианте по интернет-каналу связи 3G bkb Wi fi. Для общения с пациентом использовали голосовой канал. Био-микросокпическая методика обследования является цифровой, врач мог осуществить осмотр защитного, слезного аппарата глаза, всех отделов переднего отдела глаза. Основные этапы обследования сохраняли в виде файла для архивирования или отправляли на сервер обработки. Среднее время дистанционной диагностики и передачи данных составляло около 20 минут. Основную часть заболеваний органа зрения, по поводу которых производилось консультирование, составили воспалительные заболевания слизистой оболочки: конъюнктивиты (42 пациента, или 35%), приступ глаукомы, декомпенсация глаукомы (18 пациентов, или 15%), блефариты (20 пациентов, или 16,6%), ириты и иридоциклиты (18 пациентов, или 15%), кератит (22 пациента, или 18,4%).

Обсуждение. Дистанционные методы в офтальмологии имеют большие перспективы. Практические аспекты их применения заключаются прежде всего в совершенствовании технологической оснащен- ности и создании специализированного оборудования. Оно должно быть традиционным по методам исследования, но иметь возможность получения цифровых данных для последующего объективного анализа. Биомикроскопия глаза — наиболее частый метод обследования в офтальмологии, в связи с чем создание компактных цифровых устройств для цифровой биомикроскопии глаза наиболее перспективно [6]. Они не потребуют специальной подготовки персонала, являются объективными методами исследования, обеспечивают возможность применения современных технологий анализа изображений и их последующего использования в процессе диагностики и мониторинга состояния органа зрения [7]. Данная методика обеспечивает и новые качества: расширение доступности специализированной медицинской помощи, анализ данных с применением диагностических алгоритмов, осуществление мониторинга состояния пациентов. Новым и перспективным представляется анализ получаемых данных нейронной сетью для автоматизации и повышения эффективности диагностического процесса. Имеющиеся на рынке предложения — преимущественно иностранного производства, дорогостоящие, использующиеся в варианте стационарных приборов [8]. На наш взгляд, представляется необходимым создание принципиально нового поколения специализированного медицинского оборудования в виде аппаратно-программных комплексов, а не технических усовершенствований уже имеющегося на рынке оборудования [9]. Развитие телемедицины позволяет сделать помощь врачей более доступной и снизить нагрузку на медучреждения [10]. Объем телемедицинской помощи показывает ежегодный рост на 40-50%, при этом эпидемиологические ограничения ускоряют этот процесс [11]. Функциональный резерв цифровой биомикроскопии позволяет объективизировать геометрические, цветовые параметры, которые ранее оценивались субъективно. Наиболее значимым аспектом является использование сравнительного анализа данных параметров в системе мониторинга состояния органа зрения.

Заключение. Разработанная методика и аппаратно-программный комплекс базируются на цифровых методах получения и обработки биомикроскопиче-ских изображений переднего сегмента глаза. Для передачи данных используются интернет-каналы, которые обеспечивают возможность дистанционного обследования и консультирования. Эта методология дает возможность снизить опасность распространения инфекции при сохранении высокого уровня диагностики органа зрения.