Объективное определение объема движений глаз в диагностике и оценке эффективности лечения офтальмологических заболеваний

Цель: разработка и исследование клинической эффективности аппаратно-программного комплекса для объективного определения объема движений глаз в диагностике и оценке эффективности лечения офтальмологических заболеваний.

Материал и методы. Создан аппаратно-программный комплекс, который предназначен для определения объема движений глаз на основе анализа цифровых изображений переднего сегмента глаза (рис. 1).

Конструктивным решением является: автономность электроснабжения благодаря использованию встроенных аккумуляторов, компактность, многофункциональность. Весь аппаратно-программный комплекс размещается в переносном кейсе. Он может использоваться в любых условиях эксплуатации, как в лечебно-диагностических медицинских учреждениях, так и при выездных консультациях, экстренной помощи. Аппаратная часть фиксируется на регулируемой подставке, устанавливаемой на столе. В ней расположены осветительный блок, блок фотовидеорегистрации, блок передачи данных по каналам интернета и планшетный компьютер. Используемые светозащитные насадки позволяют производить обследование без затемнения помещения.

Цифровые изображения переднего сегмента глаза стандартизированы по параметрам освещения, их можно просматривать на экране планшетного ком-

Рис. 1. Внешний вид аппаратной части комплекса для объективного определения объема движений глаз пьютера, архивировать или отправлять по каналу интернета на сервер обработки данных. Исследование отклонений глазного яблока определяется для каждого глаза отдельно по восьми меридианам: носовому, верхненосовому, верхнему, верхневисочному, височному, нижневисочному, нижнему, нижненосовому. Положение глаз можно регистрировать как в бинокулярном режиме, так и отдельно для каждого глаза. Используется режим фото- или видеорегистрации с частотой 30 кадров в секунду. Полученные данные сохраняются в виде файла, который можно архивировать, отправлять по каналу интернета. Результаты можно анализировать в ручном варианте путем наложения на изображение переднего сегмента глаза измерительной сетки.

Методика исследования заключается в фиксации лицевой части обследуемого в светозащитной насадке и последующем обследовании. В качестве ориентиров взора используются световые источники-светодиоды, расположенные по восьми меридианам. Можно проводить исследование как по окружности, так и спонтанно, по любому меридиану.

Разработана компьютерная программа, которая вначале осуществляет идентификацию пациента. После запуска программы вводят в специальные поля: Ф. И. О. обследуемого и дату его рождения. Далее можно выбрать методику обследования: последовательности предъявления световых источников. Разработан алгоритм оценки степени отклонения глазного яблока в градусах и в миллиметрах. Каждый миллиметр отклонения от оптического центра роговицы соответствует 7–8 градусам косоглазия или 15 призматическим диоптриям. Правильность положения глазного яблока определяется на основании анализа цифровых изображений основных ориентиров: локализации лимба, центра роговицы.

Рис. 2. Интерфейс программы для объективного определения объема движений глаз

Программа обеспечивает исследование положения обоих глаз одномоментно (рис. 2).

Для последующей обработки данных в программу загружают файл с данными обследования. Полученные данные остаются в памяти программы и обеспечивают возможность осуществлять динамическое сравнение результатов измерения. Передача данных осуществляется по беспроводным каналам Wi-Fi.

Результаты. Разработанная методика и аппаратно-программный комплекс для объективного определения объема движений глаз использовались у 120 пациентов в возрасте от 6 до 83 лет. После просмотра пациентом обучающего ролика, рассказывающего о методике обследования, выполняли определение объема движений глаз. Поскольку методика является бесконтактной, безболезненной, во всех возрастных группах она была осуществлена успешно. Для детей, в частности, методика представляла интерес, так как они воспринимали ее как некую форму игры. Уровень освещенности в ходе обследования не вызывал ослепления и неприятных ощущений у пациентов. Методика исследования позволила применять ее как в стационарных, так и в выездных условиях. Отдельно следует отметить возможности использования для телемедицинских целей. Полученные результаты в виде файла передавали на сервер обработки данных. Поскольку использование аппаратно-программного комплекса для объективного определения объема движений глаз автоматизировано, то не требует специальной подготовки специалистов. Он может применяться в практике врачей других специальностей, например неврологов. Способностью передачи данных по каналам интернета на почту пользователя или сервер обработки данных обеспечивается дистанционный характер обследования и интерпретации результатов.

Программное обеспечение использовали в диагностике косоглазия различной этиологии. Помимо значений отклонения по горизонтальному меридиану можно определять наличие вертикального компонента, нарушения функции аддукции и абдукции. В диагностическом отношении особо выделено состояние офтальмоплегии — паралича нескольких или всех глазных мышц, иннервируемых глазодвигательным, блоковым и отводящим нервами. Компьютерная про- грамма применялась в диагностике и мониторинге состояния с глазодвигательной патологией и показала возможность объективизации диагностического процесса, сравнительного анализа данных в динамике как у одного пациента, так и по отношению к варианту среднестатистической возрастной нормы. Наиболее информативным оказался графический вариант сравнения данных обследования. Цифровизация и, соответственно, объективизация получаемых в ходе клинического обследования данных позволяют значительно повысить эффективность диагностики у пациентов с глазодвигательными нарушениями различной этиологии.

Обсуждение. Методика и аппаратно-программный комплекс для объективного определения объема движений глаз рекомендуется к использованию практически в любой возрастной группе, в том числе у детей. Перед проведением диагностического обследования необходимо информировать пациента о том, как оно будет происходить. После просмотра пациентом обучающего ролика, рассказывающего о методике обследования, выполняли определение объема движений глаз. Врач имеет возможность определять объем движений глаз как по заданной программе в последовательном предъявлении стимулов по восьми меридианам, так и в произвольном, что обеспечивает повышение точности диагностики. Программа может повторно предъявлять стимулы для сравнения результатов при подозрении на ошибку или аггравацию. Представляется весьма эффективным для диагностики и оценки эффективности проводимого лечения сравнение результатов обследования в динамике путем сопоставления графиков границ объема движений глаз. Все используемые программы обследования архивируются и могут быть использованы в дальнейшем в ходе лечебного процесса. В условиях дефицита специалистов и возрастающей потребности в телемедицинских обследованиях программа дополнена возможностью передачи данных по каналам интернета через встроенный беспроводной передатчик. Полученные результаты коррелируют с требованиями, предъявляемыми к телемедицинскому оборудованию и программам [4, 8].

Заключение. Предложенная методика исследования объема движений глаза является объективной, основанной на методах цифрового анализа изображений переднего сегмента глаза, что исключает возможность аггравации и симуляции. Разработан аппаратно-программный комплекс для исследования объема движений глаз, который применяется в диагностике, оценке эффективности лечения офтальмологических заболеваний. Функциональные возможности аппаратно-программного комплекса адаптированы для клинических, поликлинических условий, выездных осмотров и дистанционной диагностики. Автоматизацией и стандартизацией процесса исследования обеспечиваются высокие диагностические возможности применения комплекса не только офтальмологами, но и врачами других специальностей. Создание нового оборудования, использующего цифровые методы и информационные каналы интернета, открывает принципиально новые возможности как в научном плане, так и практическом, с использованием в диагностических, лечебно-профилактических учреждениях, экспертных комиссиях, телемедицинских, научно-исследовательских центрах.