Главная >> Медицинские статьи >> Офтальмология

Новый метод компьютерной кампиметрии в практике офтальмолога

А.П. Нестеров, Т. Б. Романова, Ж.Ю. Алябьева
Кафедра глазных болезней РГМУ, академгруппа академика РАМН Нестерова А. П. НЦССХ РАМН
А.В. Лактионов
ООО "АСофт XXI"

New method of computer–aided campimetry in ophthalmologic practice
A.P. Nesterov, T.B. Romanova, Zh.Yu. Alyabieva, A.V. Laktionov
Modern trends of visual field examination are reviewed in the article. Method of static quantitative automated perimetry is preferable as most informative in early diagnostics of eye pathology. It is stated that method of computeraided campimetry has optimal cost to quality relation for ophthalmologic practice. New computerized diagnostic system including module of computeraided campimetry and database of anamnesis and eye status is described. Possibility of interhospital database of ophthalmologic patients on the basis of the diagnostic system is available. Authors present also clinical examples of visual field examination with campimetry module of the diagnostic system (threshold test), Octopus perimetry (programme G2) of the same patients, and eye fundus picture (fundusphoto and SLO image). Compatibility of both methods of visual field examination is stated.
Невозможно себе представить офтальмологию последнего десятилетия без автоматизированного исследования поля зрения клинического стандарта в определении состояния зрительных функций. Самые распространенные периметры, позволяющие всесторонне исследовать поле зрения при различных заболеваниях анализатор поля зрения Humphrey (Humphrey Instruments Inc., USA) и Octopus (Interzeag AG, Switzerland). Они содержат скрининговые и пороговые программы для исследования центрального и периферического поля зрения методом статической компьютерной периметрии. В этих же периметрах последнего поколения есть и программы для проведения кинетической изоптерпериметрии [3, 6, 8]. Оба метода дополняют друг друга, однако, при ранней диагностике заболеваний отдается предпочтение автоматической статической периметрии.

Рис. 1а. Больная К., 56 лет, диагноз: OD - макулодистрофия (сухая форма), о/у I a-b глаукома. Центральное поле зрения правого глаза больной К. (Octopus 101, программа G2). Дефект поля зрения в пределах 5 градусов от точки фиксации.

Рис. 1б. Центральное поле зрения правого глаза больной К. (Автоматизированная система, кампиметрический модуль, программа 120 точек). Результаты исследования представлены в "серой шкале". Дефект поля зрения в пределах 5 градусов от точки фиксации.

Рис. 1в. Состояние центрального отдела глазного дна правого глаза больной К. (съемка в свете инфракрасного лазера).

Рис. 2а. Больная К., 56 лет, диагноз: OS - макулодистрофия (сухая форма), о/у I a-b глаукома. Центральное поле зрения левого глаза больной К. (Octopus 101, программа G2). Дефект поля зрения в пределах 5 градусов от точки фиксации

Рис. 2б. Центральное поле зрения левого глаза больной К. (Автоматизированная система, кампиметрический модуль, программа 120 точек). Результаты исследования представлены в децибелах. Дефект поля зрения в пределах 5 градусов от точки фиксации. Назальная ступенька.

Рис. 2в. Состояние центрального отдела глазного дна левого глаза больной К. (съемка в свете инфракрасного лазера).
В последнее время широкое распространение за рубежом получила методика FDT периметрии (frequency–doubling technology perimetry), предназначенная для исследования магноцеллюлярной системы (в нее входят ганглиозные клетки с толстыми аксонами, наиболее чувствительные к подъему внутриглазного давления выше толерантного), на которую приходится в норме от 3 до 6 % ганглиозных клеток сетчатки. Методика, впервые предложенная для ранней диагностики глаукомы C.A. Johnson (1998 г.), показала высокую чувствительность и специфичность в ранней диагностике глаукомы и большую стабильность результатов по сравнению с автоматической статической периметрией, что делает FDT периметрию особенно эффективной в определении прогрессии глаукомного процесса [11, 12]. Предъявляется 16 квадратов в центральном поле зрения (сторона квадарата 10 градусов) в пределах 20 градусов, и еще два таких же квадрата, примыкающие назально. Стимулы носят характер синусоидальных, причем за счет интерференции образуется иллюзия удваивания полос. Возможно исследование по пороговой и надпороговой методике. По существу, это визоконтрастопериметрия в условиях сочетания вариации пространственной и временной частоты стимула (с анализом топографии контрастной чувствительности).
Разработка и совершенствование метода компьютерной статической периметрии произошла за последние 20 лет. В этот период созданы программы и стратегии для исследования центрального и периферического поля зрения, как полного, так и отдельных, интересующих исследователя участков (селективная периметрия); определены количественные показатели индексы периметрии, позволяющие оценить полученный результат наиболее объективно. Усложнение методик исследования имело целью повысить их диагностическую значимость и специфичность. Значительно возросла роль врачапериметриста, который должен грамотно интерпретировать полученные данные с учетом множества факторов, влияющих на результаты исследования.

Рис. 3а. Больной С., 49 лет, диагноз: OD - ожог сетчатки лазером (производственная травма). Центральное поле зрения правого глаза больного С. (Автоматизированная система, кампиметрический модуль, программа 120 точек). Центральный дефект поля зрения, простирающийся в височном направлении до 10 градусов от точки фиксации. Результаты представлены в <серой шкале>

Рис. 3а. Больной С., 49 лет, диагноз: OD - ожог сетчатки лазером (производственная травма). Центральное поле зрения правого глаза больного С. (Автоматизированная система, кампиметрический модуль, программа 120 точек). Центральный дефект поля зрения, простирающийся в височном направлении до 10 градусов от точки фиксации. Результаты представлены в децибелах

Рис. 3в. Состояние центрального отдела глазного дна правого глаза больного С. (фотография глазного дна). Дефект сетчатки и субретинальное кровоизлияние в макулярной области (Vis OD = 0, 1 н./ к., эксцентрично).
Одновременно с периметрией развивалась и методика компьютерной кампиметрии. По данным литературы последнего десятилетия компьютерная кампиметрия – ахроматическая и цветовая – применялась для диагностики и контроля за лечением пациентов с различными заболеваниями зрительного нерва и сетчатки, а также при психоневрологической и кардиоваскулярной патологии. При этом, в зарубежных исследованиях хорошо зарекомендовали себя следующие кампиметрические методики: кампиметрия в белом шуме (white–noise field campimetry, Tubingen Electronic Campimeter); кампиметрия типа Хамфри (Humphrey–type campimetry, protocol 30–2), мультификсационная кампиметрия Дамато (Damato campimetry) [7, 9, 10, 12].
Клиническая целесообразность применения метода цветовой кампиметрии уже описана нами ранее [1]. Следует еще раз подчеркнуть большую доступность метода, не требующего специальных дорогостоящих периметров, в котором в качестве экрана кампиметра используется монитор персонального компьютера.
Помимо широко распространенной в отечественной офтальмологии программы "Окуляр" [5], разработана и внедрена в практику новая компьютерная программа "PeriTest PC" [4]. Она представляет собой надпороговое тестирование центрального поля зрения в пределах 30 градусов от точки фиксации с поочередным исследованием квадрантов поля зрения, при этом точка фиксации для каждого из них находится в одном из углов экрана монитора. Стратегия исследования включает три варианта: упрощенное надпороговое тестирование одним объектом заданной величины и яркости (программа "Тест") и две программы "Порог Р" (исследование начинается с заданного объекта) и "Порог А" (первоначально производится выбор тестобъекта с учетом индивидуальной чувствительности пациента), определяющие 3 уровня светочувствительности сетчатки (норма, скотомы первого и второго уровня). Данная методика ахроматической кампиметрии апробирована на 255 глазах больных первичной открытоугольной глаукомой различных стадий и хорошо зарекомендовала себя в комплексе методов диагностики и контроля за динамикой глаукомного процесса.
Однако вышеприведенные кампиметрические программы жестко ограничены функцией исследования поля зрения. В них отсутствует возможность занесения информации о пациенте, необходимой для корректной интерпретации результатов исследования. Недостаточно отработана защита целостности данных при нарушении в работе системного блока компьютера, связанных с перебоями в электропитании. Отсутствует возможность создания межучрежденческой базы данных по пациентам.
Следующим шагом на пути оптимизации службы функциональной диагностики явилось создание комплексной системы, включающей в себя программу компьютерной кампиметрии с возможностью широкой вариации протоколов исследования (тестов) в рамках ахроматической и цветовой кампиметрии, а также базу данных по основным офтальмологическим показателям и анамнезу. Нами была выбрана пороговая стратегия исследования поля зрения, приближающаяся к аналогичным протоколам периметров Humphrey и Octopus.
Общие сведения
Автоматизированная измерительноинформационая система "Кампиметрия" (далее Система) разработана ООО "АСофтXXI" в сотрудничестве с академической группой академика РАМН проф. Нестерова А. П. НЦССХ РАМН и кафедрой глазных болезней лечебного факультета РГМУ коллктивом авторов (Нестеров А. П., Егоров Е. А., Романова Т. Б., Алябьева Ж. Ю., Лактионов А. В.) и прошла тестирование в 20012003гг. на кафедре глазных болезней лечебного факультета РГМУ. Система основана на базе данных под управлением SQLсервера масштаба рабочей группы Adaptive Server Anywhere фирмы Sybase Inc. и может быть установлена под управлением операционной системы Windows 98/NT/2000/XP.
Назначение
Система предназначена для проведения исследования центральной части поля зрения с использованием монитора персонального компьютера в качестве измерительного прибора. Может применяться для проведения исследований как в стационарных, так и амбулаторных условиях, а также для создания и ведения единой базы данных по всем пациентам, прошедшим когдалибо обследование с ее использованием.
Технические требования
Для установки Системы необходим IBMсовместимый компьютер с характеристиками не хуже, чем: Pentium II, 64Mb RAM, HDD 20Gb (в случае индивидуального пользователя). При использовании мониторов с диагональю 17 дюймов, область измерения поля составляет около 23 градусов, поэтому применение мониторов с меньшей диагональю нецелесообразно, ввиду еще большего уменьшения зоны исследования. Обязательным условием является наличие миниакустической системы (колонок), так как в программе используется звуковое оповещение об ошибках, совершаемых пациентом во время тестирования.
Основные возможности
В условиях стационара Система позволяет:
проводить исследования одновременно нескольким пациентам на различных компьютерах объединенных в локальную вычислительную сеть;
вести общую базу данных по всем измерениям всех пациентов данного стационара;
вести электронные медицинские карты пациентов данного стационара;
обеспечивать авторизованный доступ лечащих врачей к данным измерений и медицинским картам "своих" пациентов.
Простота и доступность Системы позволяют использовать ее в амбулаторных условиях, а также рекомендовать пациентам (упрощенный вариант программы) для исследования в домашних условиях:
самостоятельно проводить контрольные, плановые и внеплановые исследования с соблюдением рекомендаций лечащего врача;
передавать данные измерений в централизованную базу данных для выработки лечащим врачом рекомендаций по назначению медикаментозного лечения или оперативного вмешательства;
вести собственную медицинскую карту с сохранением всех данных измерений, проведенных с использованием других методик (тонометрия, тонография, острота зрения и т. д.).
Описание функциональных возможностей
Функциональные возможности Системы можно разделить на три большие группы, исходя из их назначения:
1. Настройка оборудования и параметров измерения.
2. Проведение измерения светочувствительности глаза.
3. Просмотр и анализ результатов исследования.
Несмотря на заявления производителей компьютерных мониторов о соответствии их продукции мировым стандартам, мониторы достаточно сильно отличаются по диапазону воспроизведения яркости и цветности. Разработчиком с помощью прибора MinoltaSpotMeterF были произведены исследования нескольких 17 дюймовых мониторов (Panasonic PF70, Sony MultiScan E200, Samsung, CLR), которые показали существенный разброс в абсолютных значениях минимальной и максимальной яркости. Поэтому, для проведения точных измерений, чьи результаты могут быть сравнимы с результатами измерений, проведенных на других приборах, необходимо юстировать шкалы яркости для каждого монитора отдельно. Более того, со временем мониторы "тускнеют", что связано с изменением характеристик, как лучевой трубки, так и собственно экрана монитора во времени, а значит, юстировку шкал необходимо повторять каждые 23 года.
С другой стороны, в силу своего вполне утилитарного назначения, компьютерные мониторы позволяют проводить измерения светочувствительности сетчатки лишь в пределах от 27 до 50 dB шкалы такого прибора, как Humphrey, что также необходимо иметь в виду.
В то же время, если проводить измерения поля зрения на одном и том же мониторе, то получаемые результаты в любом случае будут достоверно отражать динамику зрительных функций пациента.
Система предоставляет широкий выбор параметров и условий проведения исследований, а также возможность тонкой настройки программы под конкретный монитор. Все однажды измеренные значения и настройки сохраняются в базе данных.
При проведении конкретного исследования Система может оперировать следующими параметрами: расстояние от глаза до экрана; глаз (OD, OS); цвет фона; цвет, размер и время задержки в предъявлении стимула; цвет, размер, мигает или нет фиксационная точка (точки); время адаптации глаза к условиям эксперимента; схема измерения; число контрольных измерений; время задержки между предъявлением различных последовательных стимулов.
В общем случае цвет фона (экрана), стимула и фиксационной точки (точек) могут быть заданы в произвольном сочетании. Хотя, при выборе цвета стимула, надо иметь в виду, что должна быть проградуирована соответствующая шкала яркостей, которая в свою очередь должна быть согласована с фоном экрана.
Размеры стимула и фиксационной точки устанавливаются независимо друг от друга и могут принимать значения от 0, 25 до 64 кв. мм. Расстояние от глаза до экрана составляет 330 мм. Время предъявления стимула можно варировать для каждого исследования отдельно.
Возможно проведение нескольких вариантов тестов для каждого глаза. Дополнительно пользователь (врач) может самостоятельно создать различные схемы, содержащие любое число точек в зависимости от целей исследования. В программе предусмотрена возможность контроля фиксации взора и внимания пациента с помощью предъявления стимула в области слепого пятна, отражающая степень достоверности полученных результатов.
Различное время задержки между предъявлением последовательных стимулов позволяет сделать этот процесс случайным и избежать автоматической реакции пациента, выражающейся в нажатии клавиши ответа при отсутствующем стимуле, а, следовательно, повысить достоверность результатов. Среднее время тестирования одного глаза по схеме 120 точек занимает около 5 минут.
Параметры тестирования сохраняются в базе данных вместе с результатами исследования и доступны для просмотра в любое время. В качестве графического представления результатов измерений можно выбрать один из трех вариантов: измеренные значения в каждой точке схемы в канделах, в децибелах, или результаты, представленные в "серой шкале".
Помимо собственно исследования поля зрения, Система позволяет вести электронную медицинскую карту пациента, в которую для каждого глаза могут быть занесены следующие параметры:
диагноз в соответствии с общепринятой классификацией по МКБ10;
перенесенные операции;
применяемое медикаментозное лечение;
коррекция для близи;
острота зрения (без коррекции, коррекция сферическая, цилиндрическая по осям, с коррекцией);
тонометрия (по Маклакову, по Гольдману и бесконтактным методом);
данные тонографии.
Приведенные выше показатели записываются вместе с датой и, таким образом, лечащему врачу всегда доступна вся история болезни пациента.
Защита данных
Использование в качестве основы системы полнофункционального SQLсервера позволяет решить такие немаловажные задачи, как: авторизация доступа и защита данных.
Авторизированный доступ к базе данных позволяет лечащему врачу защитить данные как о самих пациентах, так и о результатах их исследований не только от случайного изменения и/или удаления другим пользователем, но и при необходимости закрыть данные от просмотра посторонними лицами.
SQLсервер Adaptive Server Anywhere корпорации Sybase обеспечивает целостность данных при всевозможных сбоях в работе аппаратнопрограммного комплекса, связанных в основном с перебоями в электропитании, что во много раз повышает надежность системы по сравнению с традиционными бесплатными или условно бесплатными программными продуктами, предназначенными для хранения и обработки данных. Высокая надежность Системы позволяет минимизировать вмешательство разработчика в процесс эксплуатации, а значит снизить затраты на ее обслуживание.
База данных учреждения может быть защищена от несанкционированного копирования и использования результатов исследований без разрешения собственника программного обеспечения.
Литература:
1. Алябьева Ж. Ю., Романова Т. Б. //Клиническая офтальмология. - 2001. - Т. 2. (№2). - С. 47-50.
2. Борисова С. А. //Вестник офтальмологии. - 1997. - № 5. - С. 44-47.
3. Мухамадеев Р. А.//Вестник офтальмологии. - 2002. - № 4. - С. 50-53.
4. Стоянова Г. С., Егоров Е. А., Гуров А. С. // Клиническая офтальмология. - Т. 3 (№2). - 2002, с. 65-67.
5. Шамшинова А. М., Нестерюк Л. И., Ендриховский С. Н., Эскина Э. Н., Ибатулин Р. А.// Вестник офтальмологии. - 1995. - № 2. - С. 24-28.
6. Шамшинова А. М., Волков В. В. - Функциональные методы исследования в офтальмологии. - М., Медицина, 1998. - 416 с.
7. Erb C., Hettesheimer H., Stubiger N., Voelker W.// Klin. Monatsbl. Augenheilkd. - 2000. - Vol. 217, N 5. - P. 274-277.
8. Johnson C. A.// Curr. Opt. Ophthalmol. - 1993. - Vol. 4, N 2. - P. 7-13.
9. Kasten E., Muller-Oehring E., Sabel B. A.// J. Clin. Exp. Neuropshychol. - 2001. - Vol. 23, N 3. - P. 297-305.
10. Mutlukan E., Damato B. E., Tavadia S. M.// Eye. - 1993. - Vol. 7 (Pt. 1). - P. 131- 133.
11. Spry P.G., Johnson C.A., McKendrick A.M., Turpin A.// Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. - 2001. - Vol. 42, N 6. - P. 1404-1410.
12. Yamada N., Chen P. P., Mills R. P., Leen M. M., Lieberman M. F., Stamper R. L., Stanford D. S.// Arh. Ophthalmol. - 1999. - Vol. 117, N 11. - P. 1479-1484.
Опубликовано с разрешения администрации Русского Медицинского Журнала.

25.02.2004