Способ диагностики и оценки эффективности лечения эрозий роговицы
CORNEAL EROSION DIAGNOSING AND TREATMENT EFFICACY ASSESSMENT METHOD

Предлагаемое изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии и может быть использовано для диагностики и оценки эффективности лечения эрозий роговицы.
Эрозия роговицы – заболевание, связанное с наличием дефекта поверхностного слоя роговицы – эпителия без нарушения целостности стромы роговицы. Проблема диагностики и оценки эффективности лечения эрозий роговицы является актуальной задачей современной офтальмологии, поскольку объективная оценка наблюдаемых изменений эпителизации роговицы в процессе лечения способствует своевременной коррекции хода лечения. Широко распространена оценка продольного и поперечного диаметра эрозии с помощью щелевой лампы (Каспарова Е.А., Каспаров А.А., Амир М.П.А.Н. и др. Рецидивирующая эрозия роговицы // Катарактальная и рефракционная хирургия. – 2010. - №1. С. 51–53), однако данная методика отличается низкой точностью и не позволяет вычислять площадь эрозии ввиду ее неправильной геометрической формы. Способ диагностики и оценки эффективности лечения при неполном заживлении эрозии требует разработки методов объективной количественной оценки поверхностных изменений эпителия.
2
2
2
2
2
2
2
В данном направлении известен способ диагностики состояния роговицы после проведенных на ней операций (RU  2578821 C1, A61F 9/00, A61B 3/13, опубл. 27.03.2016), заключающийся в определении степени выраженности гистоморфологических изменений роговицы, измеряемой по 4-бальной шкале, отличающийся тем, что диагностику проводят в сроки 2 недели, 1 и 3 месяца после операции и определяют следующие показатели: выраженность стромального отека: 0 баллов - роговица прозрачна, 1 балл - умеренно выраженное снижение прозрачности экстрацелюлярного матрикса эпителия и передней стромы с глубиной распространения не более 100 мкм, 2 балла - выраженное снижение прозрачности экстрацелюлярного матрикса эпителиального слоя и стромы роговицы, распространяющееся на глубину от 100 до 300 мкм, 3 балла - выраженное снижение прозрачности экстрацелюлярного матрикса эпителия и передней стромы, достигающее глубины более 300 мкм; состояние эпителиального слоя по степени выраженности эпителиопатии как в базальном, так и в поверхностном слое крыловидных клеток: 0 баллов - отсутствие изменений, 1 балл - слабо выраженные явления псевдокератинизации крыловидных клеток, не более 10 кл/мм псевдокератинизированных эпителиоцитов в поле зрения, 2 балла - выраженные явления псевдокератинизации крыловидных клеток, от 10 до 30 кл/мм в поле зрения, 3 балла - в поле зрения более 30 кл/мм псевдокератинизированных эпителиоцитов в слое крыловидных клеток; изменения клеточной структуры стромы, оцененные по количеству «активных» кератоцитов с яркими, гиперрефлектирующими ядрами: 0 баллов - отсутствие «активных» кератоцитов, 1 балл - не более 10 кл/мм «активных» кератоцитов в поле зрения, 2 балла - количество наблюдаемых кератоцитов более 10 кл/мм, но менее 30 кл/мм в поле зрения, 3 балла - множество «активных» кератоцитов в поле зрения более 30 кл/мм, и при превышении одного из определяемых показателей 2-бальной оценки судят об осложненном течении раннего послеоперационного периода. Недостатком данного способа является то, что он основан на субъективной оценке состояния эпителия роговицы в баллах, а также требует инвазиивного вмешательства с забором клеточного материала. Кроме того, способ трудоемок и сложен в исполнении.
2
Также известен способ флуоресцентной диагностики поражений роговицы, включающий введение в конъюнктивальную полость контрастного вещества и проведение биомикроскопии, отличающийся тем, что в качестве контрастного вещества используют фотосенсибилизатор октакатионный фталоцианин цинка в дозе 1-2 мг/мл в смеси с гелеобразным веществом, а флуоресценцию возбуждают лазерным излучением с длиной волны 675 нм, и плотностью мощности 20 мВт/см, получают видеофлуоресцентное изображение, выбирают на нем точки интереса, проводят спектроскопию этих точек и оценивают степень повреждения роговицы в каждой точке по интенсивности флуоресценции в ней. Способ позволяет визуализировать всю площадь поражения роговицы и количественно оценить глубину поражения с возможностью градации степени и характера патологического изменения в роговице. Недостатком способа является сложность его исполнения, а также то, что в результате его использования получают характеристику флуоресценции поверхности роговицы, но не площади поражения в абсолютных или относительных единицах, что важно для диагностики и оценки эффективности лечения эрозий роговицы.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков является способ диагностики эпителиального дефекта (эрозии) роговицы   (RU  2139675 C1, A61B 5/05, опубл. 20.10.1999), признанный авторами в качестве ближайшего аналога (прототипа). Способ по прототипу включает введение в конъюктивальную полость пациента раствора красящего вещества, биомикроскопический осмотр окрашенной им роговицы и сохранение наблюдаемого изображения с помощью компьютерно-анализаторной системы, где при биомикроскопическом осмотре роговицы производят определение площади эпителиального дефекта, при вычислении которой используют коэффициент перевода единиц разрешения компьютерно-анализаторной системы в единицы площади, а в течение последующих дней наблюдения за пациентом осуществляют дифференциальную диагностику эпителиальных дефектов роговицы путем определения скорости ее эпителизации и прогнозируют длительность полной эпителизации..
2
2
Недостатком способа по прототипу является то, что он опирается на пересчет площади эпителиального дефекта из пикселей в мм. Согласно изобретению, перевод в стандартные единицы площади (в мм) осуществляется путем деления арифметического значения площади, полученного в пикселах, на предлагаемый коэффициент, равный 1806. Именно столько пикселей данная компьютерная программа в стандартных условиях исследований определяет площадь 1 (одного) мм (миллиметра). Этот коэффициент был получен путем многократных измерений с помощью этой программы и всего данного оборудовании площади 1 мм различных планометров (мм-сеток).
Таким образом, способ применим только для данного сочетания фоторегистрирующей аппаратуры и компьютерной программы и практически невоспроизводим в других условиях. Применение коэффициента пересчета значительно снижает точность способа. Любое малейшее изменение увеличения объектива или изменение разрешения кадра в пикселях приводит в таком случае к искажению результата. Кроме того, способ опирается на использование метода биомикроскопии, требующего наличия щелевой лампы, а также аппарата фотовидеофиксации. В то же время фотография переднего отрезка глаза может быть получена и другими способами, в зависимости от имеющегося оборудования.
Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, - разработка способа диагностики и оценки эффективности лечения эрозий роговицы, обеспечивающего объективную оценку площади дефекта эпителия роговицы на различных этапах лечения, отличающегося высокой точностью и универсальностью применения аппаратных и программных средств.
Технический результат от использования изобретения заключается в повышении точности и универсальности применения аппаратных и программных средств для диагностики и оценки эффективности лечения эрозий роговицы за счет возможности использования различных программных и аппаратных средств.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе диагностики и оценки эффективности лечения эрозий роговицы, включающим окрашивание роговицы, сохранение изображения роговицы, измерение площади эрозии роговицы и сравнение полученных параметров на различных этапах наблюдения за пациентом, согласно изобретению, сохранение изображения роговицы производится с помощью фотографического оборудования, измерение площади эрозии роговицы  производится путем определения относительной площади эрозии роговицы в процентах, определяемой как отношение площади эрозии в пикселях к общей площади роговицы в пикселях, сравнение полученных параметров на различных этапах наблюдения за пациентом осуществляют путем определения относительной площади эпителизации роговицы в процентах, определяемой как разность между относительной площадью эрозии до и после лечения, при этом чем выше значение относительной площади эпителизации роговицы, тем выше эффективность лечения эрозии роговицы.
Предпочтительно, что измерение площади эрозии роговицы может выполняться как с помощью традиционных компьютерных программ, так с применением интеллектуальных систем автоматизированного распознавания объектов на изображениях.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.
Вначале пациенту окрашивают роговицу с помощью флуоресцеина натрия, после чего фотографируют роговицу глаза, а полученное изображение сохраняют на компьютере. Затем с помощью любой доступной компьютерной программы, в том числе Adobe Photoshop, либо с применением интеллектуальных систем автоматизированного распознавания объектов на изображениях измеряют площадь роговицы в пикселях и площадь эрозии в пикселях, затем определяют относительную площадь эрозии роговицы в процентах, определяемую как отношение площади эрозии в пикселях к общей площади роговицы в пикселях, что является диагностической характеристикой эрозии роговицы. Далее на различных этапах наблюдения за пациентом выполняют повторное окрашивание и фотографирование роговицы с определением относительной площади эрозии роговицы. Далее определяют относительную площадь эпителизации роговицы в процентах, определяемую как разность между относительной площадью эрозии до и после лечения, при этом чем выше значение относительной площади эпителизации роговицы, тем выше эффективность лечения эрозии роговицы.
ЭП
Э1
SР1
Э2
Р2
Расчет относительной площади эпителизации роговицы можно проиллюстрировать рисунком (рис. 1) и формулой S= (S/  – S/ S) ⋅ 100%, где
ЭП
Э1
Р1
Э2
Р2
S – относительная площадь эпителизации роговицы, выраженная в %, S - площадь эрозии роговицы в пикселях до лечения, S – площадь роговицы в пикселях до лечения, S – площадь эрозии роговицы в пикселях после лечения, S - площадь роговицы в пикселях после лечения
Технический результат достигается за счет того, что способ не привязан к каким-либо коэффициентам пересчета и основан на расчете относительных единиц, что повышает точность способа, и позволяет использовать любое фотографическое оборудование с любым увеличением объектива и разрешением кадра, достаточным для полноценной визуализации роговицы, что определяет универсальность применения аппаратных и программных средств. Получаемые показатели отличаются наглядностью и легкостью их интерпретации.
Предлагаемый способ диагностики и оценки эффективности лечения эрозий роговицы апробирован в клинической практике. Ниже представлены примеры конкретного осуществления предлагаемого способа.
Пример 1. Пациент К., 82 лет. Клинически диагностирована длительно незаживающая эрозия трансплантата роговицы левого глаза. Произведено окрашивание роговицы с помощью флуоресцеина натрия, после чего с помощью фотокамеры мобильного телефона выполнена фотография роговицы левого глаза, а полученное изображение сохранено на компьютере. Затем с помощью компьютерной программы Adobe Photoshop на данном изображении измерена площадь роговицы в пикселях и площадь эрозии в пикселях, затем определена относительная площадь эрозии роговицы в процентах, как отношение площади эрозии в пикселях к общей площади роговицы в пикселях, составившая 16%. Далее пациенту было назначено лечение и при повторном обследовании через 14 дней выполнено повторное окрашивание и фотографирование роговицы с определением относительной площади эрозии роговицы, составившей 14%. Далее определена относительная площадь эпителизации роговицы в процентах как разность между относительной площадью эрозии до и после лечения, составившая 2% за 14 дней, или 0,1% в день. План лечения был скорректирован, через 10 дней выполнено повторное окрашивание и фотографирование роговицы с определением относительной площади эрозии роговицы, составившей 4%. Далее определена относительная площадь эпителизации роговицы в процентах как разность между относительной площадью эрозии до и после последней коррекции плана лечения, составившая 10% за 10 дней, или 1,0% в день. Учитывая значимое увеличение параметра относительной площади эпителизации роговицы, лечение длительно незаживающей эрозии роговицы признано эффективным. В дальнейшем курс лечения не корректировался и в течение 6 дней достигнута полная эпителизация эрозии трансплантат роговицы.
Пример 2. Пациент Б., 39 лет. Клинически диагностирована эрозия роговицы правого глаза. Произведено окрашивание роговицы с помощью флуоресцеина натрия, после чего с помощью фундус-камеры выполнена фотография роговицы правого глаза, а полученное изображение сохранено на компьютере. Затем с помощью с применением интеллектуальной системы автоматизированного распознавания объектов на изображениях на данном изображении измерена площадь роговицы в пикселях и площадь эрозии в пикселях, затем определена относительная площадь эрозии роговицы в процентах, как отношение площади эрозии в пикселях к общей площади роговицы в пикселях, составившая 19%. Далее пациенту было назначено лечение и при повторном обследовании через 14 дней выполнено повторное окрашивание и фотографирование роговицы с определением относительной площади эрозии роговицы, составившей 15%. Далее определена относительная площадь эпителизации роговицы в процентах как разность между относительной площадью эрозии до и после лечения, составившая 4% за 14 дней, или 0,3% в день. План лечения был скорректирован, через 10 дней выполнено повторное окрашивание и фотографирование роговицы с определением относительной площади эрозии роговицы, составившей 3%. Далее определена относительная площадь эпителизации роговицы в процентах как разность между относительной площадью эрозии до и после последней коррекции плана лечения, составившая 12% за 10 дней, или 1,2% в день. Учитывая значимое увеличение параметра относительной площади эпителизации роговицы, лечение длительно незаживающей эрозии роговицы признано эффективным. В дальнейшем курс лечения не корректировался и в течение 5 дней достигнута полная эпителизация эрозии роговицы.
Как видно из полученных результатов, предлагаемый способ позволяет осуществлять диагностику и объективную оценку эффективности лечения эрозий роговицы, в результате чего врач может своевременно скорректировать план лечения.
Кроме того, предлагаемый способ отличается точностью и универсальностью применения аппаратных и программных средств.