Комплексная диагностика и мониторинг первичной открытоугольной глаукомы с использованием компьютерного колориметрического анализа и дуплексной допплерографии

невозможно без исследования комплекса гемодинамических нарушений, как правило, сопровождающих заболевание [2]. Кровоснабжение диска зрительного нерва было и остается объектом многочисленных исследований и описано в деталях Hayreh в 1969 г. С появлением метода ультразвуковой допплерографии появилась возможность количественной оценки показателей гемодинамики, в том числе в задних коротких цилиарных артериях (ЗКЦА) и центральной артерии сетчатки (ЦАС). Одним из методов, позволяющих оценить состояние сосудистого русла ДЗН, является исследование цветности диска [3]. Следует отметить, что для ранней диагностики, эффективного мониторинга и выбора оптимальной тактики лечения больных глаукомой необходимо использовать весь комплекс методов, позволяющих оценить как структурные, так и функциональные нарушения, происходящие в зрительном нерве.

Цель исследования : изучить морфометрические и гемодинамические параметры ДЗН у больных первичной открытоугольной глаукомой и выявить значимость метода компьютерной колориметрии ДЗН в ранней диагностике и мониторинге ПОУГ.

Материалы и методы. Проведено обследование и динамическое наблюдение 350 пациентов (457 глаз) в возрасте от 57 до 72 лет, из них 224 (64%) женщины, 126 (36%) мужчин. Пациенты были разделены на 3 группы. Первую группу составили 150 пациентов (173 глаза), госпитализированных в клинику глазных болезней с направительным диагнозом: «подозрение на глаукому». Во вторую группу вошли больные с установленным диагнозом: ПОУГ (150 человек — 184 глаза), длительность заболевания от 1 до 6 лет. Третья группа — контрольная, она включала 50 человек (100 глаз) без офтальмопатологии. Пациенты этой группы прошли комплексное обследование для разработки метода компьютерной колориметрии и определения нормы цветового индекса ДЗН, а также для сравнения морфометрических и гемодинамических параметров ДЗН с аналогичными данными больных глаукомой.

Пациентам проводили комплексное офтальмологическое обследование, включающее визометрию, суточную и трехчасовую тонометрию, тонографию, гониоскопию, кинетическую периметрию. Лазерную сканирующую конфокальную ретинотомографию диска зрительного нерва выполняли на аппарате HRT-2 (Heidelberg Engineering GmbH, Германия). Исследование внутриглазного кровотока методом ультразвукового цветового допплеровского картирования проводили на многофункциональной ультразвуковой системе Voluson 730 Pro, при этом оценивали спектральные скоростные показатели гемодинамики: максимальную систолическую скорость (Vmax), конечную диастолическую скорость (Vmin) и индекс периферического сопротивления (Ri). Показатели внутриглазного кровотока каждого больного определяли трижды в течение суток, полученные данные усредняли. Компьютерную колориметрию ДЗН проводили с помощью авторской методики (Патент РФ на изобретение № 2282390 от 27.08.06). Цветовые характеристики ДЗН определяли по его цветным изображениям, полученным путем регистрации с помощью цифровой фундус-камеры (Opton, Германия). Сущность метода состоит в следующем: каждая точка изображения ДЗН складывалась из пикселей трех основных цветов — синего, зеленого и красного. Яркость и цветность исследуемого объекта определялись с использованием колориметрических систем, для этого попиксельно определялись три цветовые координаты ( R , G , B ) изображения диска зрительного нерва. Цветовые оттенки изображения складывались из сочетания значений каждого пикселя. В результате изображение ДЗН трансформировалось в виде графика, где по оси абсцисс распределялись значения серой шкалы (яркости пикселей), а по оси ординат — значения цветности пикселей. В результате проведенного математического анализа цветности пикселей цифрового изображения диска зрительного нерва при его атрофии в сравнении с цветностью пикселей в изображении ДЗН здоровых лиц, мы установили, что показателем деколорации являются не абсолютные значения цветности пикселей, а их относительная доля в общей цветовой картине. В связи с этим мы предложили интегрированный показатель — цветовой индекс, позволяющий оценивать наличие и степень деколорации ДЗН.

Формула для его расчета:

Ц.И. = К/С, где Ц.И. — цветовой индекс — показатель деколорации диска; К — значение цветности пикселей красного цвета; С — значение яркости.

Была разработана и запатентована специальная компьютерная программа, позволяющая оценивать изменения цветности как ДЗН в целом, так и его отдельных квадрантов. Среднее значение цветового индекса в группе здоровых пациентов составляло 1,55±0,5, у больных с деколорацией диска — менее 1,5. Исследование цветности ДЗН также проводили трижды в течение суток и анализировали усредненные данные.

Рис. 1. Компьютерная колориметрия ДЗН

Статистическую обработку данных проводили с использованием стандартных методов параметрической и непараметрической статистики в рамках программы Statistiсa, версия 7,0 (дескриптивная статистика, определение значимости различия двух выборок с использованием параметрического критерия t Фишера-Стьюдента, корреляционный анализ с использованием метода линейной корреляции).

Результаты исследования.

1-я группа. На основании данных комплексного клинического обследования пациентов первой группы у 62 человек (65 глаз) из 150 (173 глаза) была диагностирована первичная открытоугольная глаукома. Мы выделили этих больных в подгруппу 1А. У всех пациентов с впервые выявленной ПОУГ отмечались высокие цифры остроты зрения (0,8-1,0), суммарное поле зрения на белый цвет составляло 475±30 градусов. Конфокальная HRT-томография ДЗН свидетельствовала об уменьшении объема нейроретинального пояска у 58% больных с выявленной ПОУГ в среднем до 0,325±0,051 и увеличение площади экскавации до 1,35±0,021. При колориметрическом анализе ДЗН у больных с впервые выявленной ПОУГ (подгруппа 1А) цветовой индекс был несколько снижен и составил 1,46±0,03 при норме не менее 1,50. При допплерографии регистрировали небольшое снижение систолической скорости кровотока в задних коротких цилиарных артериях — в среднем до 9,3±0,06 см/сек и повышение индекса периферического сопротивления до 0,63±0,05. Внутриглазное давление пациентов этой группы было нормализовано назначением неселективных β-адреноблокаторов или аналогов простагландинов F2α, которые являются антиглау-комными препаратами первого выбора.

Среди пациентов первой группы, у которых глаукома не была выявлена (98 пациентов — 108 глаз), обозначились 2 подгруппы. Подгруппа 1В включала 45 человек (51 глаз) с высокими и нормальными показателями цветового индекса (1,62±0,08) и отсутствием нарушений кровообращения в ЗКЦА. Подгруппа 1В' включала 53 человека (57 глаз) со сниженными показателями Ц.И. — 1,48±0,07, у 36 больных из этой подгруппы было зафиксировано снижение максимальной скорости кровотока и повышение индекса резистивно-сти при допплерографии ЗКЦА. Тонометрическое внутриглазное давление пациентов, у которых глаукома не была выявлена, находилось в пределах 23 мм рт. ст. Данные представлены в табл. 1.

Мы наблюдали больных с неподтвержденным диагнозом ПОУГ (группы 1В и 1В'), проводя весь комплекс обследований каждые шесть месяцев в течение трех лет. В группе 1В с высокими показателями кровотока и Ц.И. у 15 пациентов (30%) из 45 в течение трех лет была диагностирована ПОУГ, а в группе пациентов со сниженными показателями (1В') глаукома была диагностирована за три года у 37 пациентов из 53 (69,8%). Следует отметить, что у всех больных с впервые выявленной глаукомой (группа 1А) отмечалась отрицательная динамика колориметрических показателей, уровня кровотока, морфометрических показателей (толщина и объем нейроретинального пояска) в течение 3 лет, несмотря на нормализованное ВГД. Данные представлены в табл. 2.

Мы также проанализировали состояние гемодинамики в ЗКЦА и ЦАС у больных 1А группы, получавших неселективные β-адреноблокаторы и аналоги простагландинов F2α (препарат «Траватан», фирма «Alcon») в течение 1 года. Данные представлены в табл. 3.

Полученные данные свидетельствуют о более активном кровообращении в бассейне задних коротких цилиарных артерий и центральной артерии сетчатки у больных, получавших в течение трех лет препарат «Траватан». Также следует отметить, что из 28 больных, получавших «Траватан», ни один не нуждался в проведении антиглаукомной операции, из 34 больных, получавших неселективные β-адреноблокаторы, 6-ти пациентам потребовалось хирургическое лечение глаукомы.

2-я группа. Вторую группу составили 150 больных (184 глаза) с первичной открытоугольной глаукомой (внутриглазное давление нормализовано медикаментозно, с помощью лазерной или хирургической операции). Уровень тонометрического давления составлял 18–22 мм рт. ст. В этой группе у больных были выявлены изменения показателей конфокальной лазерной ретинотомографии, допплерографии, компьютерной колориметрии. Результаты исследований с учетом стадий глаукомы представлены в табл. 4, 5.

Показатели гемодинамики в задних коротких цилиарных артериях и результаты компьютерного колориметрического анализа ДЗН с определением цветового индекса представлены в табл. 5.

Таблица 1

Средние показатели гемодинамики в задних коротких цилиарных артериях и компьютерного колориметрического анализа ДЗН у больных первой группы (глаукома не выявлена)

Показатели Гемодинамики Группа 1В Группа 1В' Контрольная группа Vmax, см/сек 12,9±0,5 9,7±0,6* 13,2±0,3 Показатели Vmin, см/сек 3,45±0,3 2,81±0,4* 3,9±0,1 Ri 0,57±0,03 0,64±0,02* 0,54±0,02 Цветовой индекс 1,62±0,04 1,49±0,01* 1,63±0,04 различия между группой 1В' и контрольной значимы, p<0,05

Средние данные диагностических показателей в группе 1А в течение 3-х лет

Таблица 2

Показатели гемодинамики	Больные с ПОУГ, гр. 1А          Больные с ПОУГ, гр. 1А (через 3 года)
Vmax (ЗКЦА), см/сек Показатели Vmin (ЗКЦА), см/сек Ri (ЗКЦА) Цветовой индекс Площадь нейроретинального пояска Объем нейроретинального пояска	10,20±0,1*                          8,90±0,08* 2,81±0,4                            2,67±0,3 0,62±0,02                          0,79±0,04 1,49±0,01                          1,45±0,02* 1,398±0,019                        1,328±0,027* 0,320±0,031                        0,290±0,021*

* различия значимы, p<0,05

Таблица 3

Средние данные диагностических показателей в группе 1А у больных ПОУГ, получавших инстилляции неселективных β-адреноблокаторов и аналогов простагландинов F2α

Показатели гемодинамики 1А группа, 28 больных ПОУГ, получавших травопрост 1А группа, 34 больных ПОУГ, получавших тимолола малеат ЗКЦА ЦАС ЗКЦА ЦАС Vmax, см/сек 10,43±0,08 11,73±0,05 8,72±0,04* 9,20±0,08* Ri 0,72±0,02 0,69±0,02 0,89±0,04* 0,79±0,04* различия между группами больных значимы, p<0,05

Средние показатели лазерной конфокальной томографии диска зрительного нерва у больных глаукомой

Таблица 4

Параметры томографии ДЗН I ст ПОУГ (67 глаз) II ст ПОУГ (65 глаз) III ст ПОУГ (52 глаза) Площадь нейроретинального пояска [mm2] 1,436±0,021 1,282±0,067* 0,986±0,062* Объем нейроретинального пояска [mm3] 0,315±0,051 0,251±0,051 0,108±0,081* Толщина слоя нервных волокон вдоль контурной линии [mm] 0,198±0,031 0,146±0,098 0,098±0,020* различия между группами больных значимы, p<0,05

Таблица 5

Показатели гемодинамики в задних коротких цилиарных артериях и компьютерного колориметрического анализа ДЗН у больных ПОУГ

Показатели гемодинамики I ст ПОУГ II ст ПОУГ III ст ПОУГ Контрольная Vmax (ЗКЦА), см/сек 10,9±0,4 10,5±0,2* 9,8±0,05* 15,2±0,3* Показатели Vmin (ЗКЦА), см/сек 2,67±0,3 2,58±0,1 2,55±0,08* 3,9±0,1* Ri (ЗКЦА) 0,69±0,04 0,75±0,02* 0,81±0,01* 0,54*±0,02 Цветовой индекс 1,49±0,05* 1,39±0,05* 1,31±0,05* 1,64±0,05* различия между группами значимы, p<0,05

Обсуждение. У больных глаукомой отмечались значимые различия как морфологии ДЗН, так и гемодинамических показателей. Обследуя группу пациентов со сниженными значениями гемодинамики и цветового индекса в течение времени (1В´), можно говорить о том, что гемодинамические нарушения и снижение показателя цветности ДЗН являются факторами риска развития глаукомы.

Из табл. 5 видно, что по мере прогрессирования глаукомной оптической нейропатии при допплерографическом исследовании задних коротких цилиарных артерий регистрируется снижение максимальной скорости кровотока и увеличение индекса периферического сопротивления. Цветовой индекс также уменьшается по мере прогрессирования ГОН, причем степень изменений соответствует снижению уровня гемодинамики, что подтверждает диагностическую значимость этого показателя в оценке состояния кровоснабжения зрительного нерва.

Мы выявили, что степень деколорации диска зрительного нерва у больных ПОУГ прямо коррелирует с величиной остроты зрения (коэффициент корреляции 0,545), суммарного поля зрения (коэффициент корреляции 0,643). Наибольшая корреляционная связь была обнаружена между показателями толщины слоя нервных волокон и цветовым индексом (коэффициент корреляции 0,895), между цветовым индексом и максимальной и минимальной скоростью кровотока в ЗКЦА (0, 762) — прямая пропорциональная зависимость.

Выводы:

• 1.    Дуплексная допплерография задних коротких цилиарных артерий и компьютерная колориметрия

• 2.    Данные конфокальной лазерной сканирующей ретинотомографии и колориметрии ДЗН отражают степень выраженности глаукомной оптической нейропатии и соответствуют стадии патологического процесса.

• 3.    Данные методы необходимо использовать в комплексе для диагностики начальных стадий первичной открытоугольной глаукомы.

• 4.    Проведенное исследование показывает, что применение в лечении первичной открытоугольной глаукомы препарата «Траватан», как препарата первого выбора, способствовало сохранению, а в ряде случаев и улучшению гемодинамики в задних коротких цилиарных артериях и центральной артерии сетчатки и является патогенетически обоснованным и целесообразным.

диска зрительного нерва являются эффективными методами в выявлении ранних признаков нарушения гемодинамики зрительного нерва при первичной открытоугольной глаукоме.