Программное обеспечение для определения толерантного и целевого давления у больных первичной открытоугольной глаукомой

Программное обеспечение для определения толерантного и целевого давления у больных первичной открытоугольной глаукомой

С.В. Балалин, В.П. Фокин, О.В. Юферов

Волгоградский филиал ФШ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России

Резюме

Abstract

Цель: разработать методику и программное обеспечение для определения целевого давления у больных первичной открытоугольной глаукомой (ПОУГ) с позиции толерантного давления при учете факторов риска прогрессирования глаукомы.

Методы: в исследование были включены пациенты с ПОУГ и здоровые лица. Толерантное ВГД определяли по данным компьютерной тоносфигмографии и статической периметрии при медикаментозном снижении офтальмотонуса. Исследована зависимость между толерантным внутриглазным давлением и целевым давлением с учетом факторов риска прогрессирования глаукомы. Результаты: обследовано 1310 больных ПОУГ (1638 глаз) и 365 здоровых лиц (640 глаз). Среднее значение толерантного истинного ВГД у больных глаукомой было равно 16,5±0,1 мм рт.ст., что на 2,5 мм рт.ст. выше среднего значения индивидуального давления у здоровых лиц (P<0,001).

На основании многофакторного анализа определена зависимость толерантного ВГД от возраста пациента, диастолического уровня артериального давления, центральной толщины роговицы, передне-заднего размера глазного яблока у больных с начальной стадией глаукомы. На основании формулы

P0tl = 19,6+0,056*АД диаст. - 0,015*Возраст - 0,78*ПЗР+0,021 ЦТР разработано программное обеспечение для определения толерантного и целевого давления.

Прогрессирование ПОУГ приводило к снижению толерантного давления в среднем на 0,3 мм рт.ст. на каждую стадию болезни. Понижение уровня толерантного ВГД у больных ПОУГ отмечается с увеличением возраста пациента, передне-заднего размера глазного яблока, при снижении артериального давления и уменьшении центральной толщины роговицы, а также при прогрессировании глау-комного процесса.

Заключение: программное обеспечение позволяет определять целевое ВГД с учетом факторов риска прогрессирования глаукомы, прогнозировать динамику и скорость прогрессирования заболевания. Ключевые слова: первичная открытоугольная глаукома, толерантное внутриглазное давление, целевое давление, факторы риска.

Software for defenition of the tolerant and target intraocular pressure in patients with primary open-angle glaucoma

Balalin S.V., Fokin V.P., YuferovO.V.

Volgograd department of FGBUMNTK «Eye microsurgery»

Purpose: Development of method and software for definition of the target IOP in patients with primary open-angle glaucoma (POAG) according to the tolerant pressure level and taking into account the risk factors of progression of glaucoma.

Methods: Both patients with POAG and healthy subjects were enrolled into the study. We studied correlation between tolerant intraocular pressure and target pressure with considering of risk factors of glaucoma progression.

Results: There were examined 1310 patients (1638 eyes) with primary open-angle glaucoma and 365 healthy subjects (640 eyes). Mean value of tolerant IOP in glaucoma patients equaled to 16,5±0,1 mm Hg, which exceeds mean value of individual pressure in healthy subjects by 2,5 mm Hg (P<0,001).

By multivariate analysis the dependence of tolerant IOP level from patient's age, diastolic blood pressure, central corneal thickness (CCT), anterior-posterior ocular globe size (APS) in patients with initial glaucoma stage was defined. According to formula:

P0 tl = 19,6+0,056*(Diast. pressure) - 0,015*age - 0,78*ant-post

size+0,021 central corneal thickness

Software for tolerant and target IOP was developed.

Primary open-angle glaucoma progression induced decrease of tolerant

pressure: on average by 0,3 mm Hg along with progression by each stage

of glaucoma.

Decrease of the tolerant IOP level in patients with primary open-angle glaucoma is registered dependending on patient's age, enlarging of anterior-posterior ocular globe size (APS), lowering of blood pressure, decrease of central corneal thickness and glaucoma progression. Conclusion: The software allows defining of the target IOP with consideration of glaucoma risk factors, to predict the dynamics and the rate of progression of the disease.

Key words: primary open-angle glaucoma, tolerant intraocular pressure, target pressure, risk factors, software.

Введение. Ведущим фактором риска развития и прогрессирования глаукомной оптической нейропатии является повышение офтальмотонуса выше уровня индивидуально переносимого (толерантного) давления [2-4, 6, 7, 10, 14-16]. Под целевым давлением понимают уровень внутриглазного давления (ВГД) для данного пациента, при котором не происходит дальнейшее ухудшение зрительных функций [5, 8-13].

Наиболее распространена рекомендация о необходимости первоначального снижения ВГД на 20-40% ниже исходного уровня. По данным литературы, эта методика определения целевого давления является неточной, особенно у пациентов с умеренно повышенным или высоким уровнем офтальмотонуса. По данным исследователей, у пациентов с умеренно повышенным ВГД необходимо снижать исходный уровень на 45%, а

при высоком значении - на 60%. Авторами было отмечено, что для определения толерантного и целевого ВГД необходимо учитывать у конкретного пациента наличие факторов риска прогрессирования глаукомы: возраст, артериальное давление (АД) в плечевой артерии, стадию глаукомы и офтальмобиометрические показатели: передне-задний размер (ПЗР) глазного яблока и толщину центральной зоны роговицы [10, 14].

Внедрение в практику простого и надежного метода определения целевого ВГД - это одна из важнейших задач патогенетического лечения глаукомы.

Цель исследования: разработать приемлемую методику и программное обеспечение для определения целевого давления у больных ПОУГ с позиции толерантного давления при учете факторов риска прогрессирования глаукомы.

Методы

Для разработки методики и программного обеспечения определения толерантного и целевого ВГД с учетом факторов риска прогрессирования глаукомы были обследованы 1310 больных (1638 глаз) ПОУГ. Начальная стадия глаукомы была выявлена у 866 пациентов (1037 глаз, 63,3% случаев), развитая стадия - у 254 пациентов (279 глаз, 17% случаев), далеко зашедшая стадия - у 190 пациентов (322 глаз, 19,7% случаев). По уровню ВГД пациенты были распределены на следующие группы: с нормальными значениями офталь-мотонуса (от 11 до 21 мм рт. ст.) - 41,9% (686 глаз), с умеренно повышенными значениями (от 22 до 32 мм рт. ст.) - 47,2% (774 глаза), с высокими значениями (свыше 32 мм рт. ст.) - 10,9% (178 глаз). Контрольная группа состояла из 365 здоровых лиц (640 глаз).

У всех пациентов проводилось стандартное офтальмологическое обследование, а также исследовалось толерантное ВГД и измерялось АД в плечевой артерии. Толерантное ВГД определяли по данным компьютерной тоносфигмографии по нормализации показателя эластичности внутриглазных сосудов (ПЭСГ) при снижении офтальмотонуса. ПЭСГ определяли по формуле

Histogram

Толерантное внутриглазное давление

Рис. 1. Гистограмма распределения толерантного ВГД ^0 А) у больных ПОУГ

О. Франка [1], который равен отношению систолического прироста пульсового объема (СППО) к амплитуде глазного пульса давления (АГПД): ПЭСГ = СППО/АГПД. При толерантном давлении показатель ПЭСГ больше значения 1,3 мм3/мм рт. ст. На данный метод нами был получен патент на изобретение № 2212866 от 26.11.2001 г.

Исследование толерантного ВГД также проводилось по данным компьютерной периметрии при медикаментозном снижении офтальмотонуса - с использованием лекарственных препаратов, которые не оказывают отрицательного действия на гемодинамику глаза, таких как бе-топтик, азопт, траватан, диакарб, 20% раствор глицероас-корбата. ВГД, при котором регистрируется максимальное улучшение исследуемой функции, является толерантным и обозначается как P0 tl. У всех пациентов рассчитывался также индекс интолерантности: I int = P0 - P0 tl. Полученные данные были обработаны с помощью программы Statistica 10.0 на IBM PC.

Результаты

Распределение индивидуального ВГД у здоровых лиц было следующим: зона низкой индивидуальной нормы (истинное ВГД от 9 до 13 мм рт. ст.) отмечалась у 38% лиц контрольной группы (76 глаз), зона средней нормы (от 13 до 18 мм рт. ст.) - в 56% случаев (112 глаз), зона высокой нормы (от 18 до 21 мм рт. ст.) - только в 6% случаев (12 глаз). Среднее значение истинного ВГД у здоровых лиц было равно 14±0,1 мм рт. ст.

Распределение толерантного ВГД у больных ПОУГ (1638 глаз) представлено на рисунке 1. Толерантное давление с уровнем истинного офтальмотонуса выше 18,0 мм рт. ст. встречалось у больных ПОУГ только в 5% случаев. Поэтому зону высокой индивидуальной нормы (от 18 до 21 мм рт. ст.) с позиции толерантного давления следует рассматривать как опасную для 95% больных ПОУГ.

Среднее значение толерантного истинного ВГД у больных ПОУГ было равно 16,5±0,1 мм рт. ст., что на 2,5 мм рт. ст. выше среднего значения индивидуального давления у здоровых лиц. Различие между средними значениями офтальмотонуса у здоровых лиц и толерантного давления у больных ПОУГ было статистически достоверно (P<0,05). Это означает, что толерантное давление соответствует верхней границе индивидуальной нормы ВГД, что согласуется с данными А.М. Водовозова и соавт. [6, 7].

Таблица 2. Средние значения толерантного истинного ВГД у больных в зависимости от стадии ПОУГ

Стадия Толерантное ВГД

M ± m

Начальная (1037 глаз) 16,7 0,03

Развитая (279 глаз) 16,4 0,072

Далеко зашедшая (322 глаза) 16,1 0,066

Таблица 1. Средние значения толерантного ВГД у больных ПОУГ в зависимости от толщины центральной зоны роговицы

Показатель (ед. изм.) Толерантное ВГД у больных ПОУГ (1638 глаз) Р

M ± m

ЦТР менее 520 мкм (325 глаз) 15,8 0,08 <0,05

ЦТР от 520 до 580 мкм (1148 глаз) 16,5 0,03 <0,05

ЦТР свыше 580 мкм (165 глаз) 17,6 0,11 <0,05

На основании корреляционного анализа была установлена зависимость толерантного ВГД от возраста и уровня диастолического АД в плечевой артерии:

Р011 = 12,2 + 0,07*АД диаст. - 0,024*возраст (1).

Из формулы видно, что повышение диастолического АД приводит к повышению толерантного офтальмотону-са, а к его снижению - увеличение возраста.

Толерантное истинное ВГД у больных ПОУГ находилось в диапазоне от 13,5 до 19,6 мм рт. ст. Учитывая, что индивидуальное ВГД у здоровых лиц в среднем ниже толерантного давления у больных ПОУГ на 2,5 мм рт. ст., целевое давление также должно быть ниже толерантного давления на 2,5 мм рт. ст. и соответствовать индивидуальному офтальмотонусу у здоровых лиц. Целевое истинное ВГД у больных ПОУГ находилось в диапазоне от 11 до 17 мм рт. ст., а тонометрическое ВГД

- от 16 до 22 мм рт. ст.

С увеличением ПЗР глазного яблока у больных ПОУГ отмечалось снижение уровня толерантного давления (рис. 2). Данная зависимость характеризуется обратной корреляционной связью и формулой:

РоИ = 29,1-0,54*ПЗР.

Коэффициент корреляции был равен - 0,45. Полученные данные говорят о том, что при миопии одним из существенных факторов, ведущих к снижению толерантности зрительного нерва у больных глаукомой, является увеличение передне-заднего отрезка глаза, что согласуется с данными других исследователей [13, 14]. Так, у пациентов с ПЗР глазного яблока 21 мм толерантное истинное ВГД было равно 17,8 мм рт. ст., с ПЗР 23 мм - 16,7 мм рт. ст., а с ПЗР 27 мм - 14,5 мм рт. ст.

С увеличением центральной толщины роговицы (ЦТР) у больных глаукомой отмечалось повышение толерантного давления. Данная зависимость характеризовалась формулой:

Р011 = 9,2 + 0,0135*ЦТР (г=0,33; р=0,00001).

В таблице 1 представлены средние значения толерантного давления у больных ПОУГ (1638 глаз) в зависимости от ЦТР.

На основании многофакторного анализа определена зависимость толерантного ВГД от возраста пациента, диа-столического уровня АД, ЦТР, ПЗР глазного яблока у больных с начальной стадией глаукомы:

Р011 = 19,6 + 0,056*АД диаст. - 0,015*В - 0,78*ПЗР+ 0,021 ЦТР,

где АД диаст. - диастолическое артериальное давление в плечевой артерии (мм рт. ст.), В - возраст пациента, ПЗР

- передне-задний размер глазного яблока (мм), ЦТР -центральная толщина роговицы (мкм). Все коэффициенты данной формулы: 19,6; 0,056; 0,015; 0,78 и 0,021 достоверны (Р<0,001).

При проведении корреляционного анализа была установлена также обратная зависимость толерантного давления от стадии глаукомы, которая характеризовалась формулой: Р0Й = 17,0 - 0,3* St, где St - стадия глаукомы (Р=0,00001). Коэффициент корреляции рангов Спирмена равен - 0,24 (1= -10,1; Р<0,05). Из формулы и таблицы 1 видно, что прогрессирование заболевания приводило к снижению толерантного давления - в среднем на 0,3 мм рт. ст. на каждую стадию ПОУГ.

Различие между средними значениями толерантного давления в начальной, развитой и далеко зашедшей стадиях было статистически достоверно (р<0,001).

В таблице 3 представлены средние значения индекса интолерантности на фоне лечения при стабилизированной и нестабилизированной глаукоме. При стабилизированной глаукоме (1526 глаз) среднее значение индекса инто-лерантности было равно -1,5 ± 0,04 мм рт. ст. Это означает, что офтальмотонус у данных пациентов был ниже уровня толерантного давления. Только у 5,7% больных ПОУГ индекс интолерантности был выше нуля, но менее 2 мм рт. ст. Это подтверждает, что для стабилизации зрительных функций важно, чтобы ВГД не превышало толерантное давление.

Для медленно прогрессирующей формы глаукомы характерным являлось снижение светочувствительности сетчатки на 0,5 дб в год, ухудшение морфометрических показателей ДЗН и уменьшение толщины СНВС не более 7% в год, колебания офтальмотонуса превышали толерантное давление, средняя величина индекса интолерант-ности составляла 2,6±0,12 мм рт. ст., а максимальное его значение (I М.) - не более 4,7 мм рт. ст.

Для быстро прогрессирующей формы первичной глаукомы характерным являлось снижение светочувствительности сетчатки на 1 дб и более в год, ухудшение морфо-метрических показателей ДЗН на более чем 10% в год, а также повышение индекса интолерантности свыше 5 мм рт. ст.

При индексе интолерантности от 5 до 10 мм рт. ст. величина ПЭСГ снижалась на 31%, а свыше 10 мм рт. ст. -уменьшалась почти в 2 раза, что указывает на высокую

Spгeadsheet7 5у"1638с

(£ 18 Я

ПЗР

Рис. 2. Зависимость толерантного давления у больных ПОУГ от передне-заднего размера глазного яблока

22

20

О 16

5 14

12

20

21

22

23

24

25

26

27

Таблица 3. Средние значения индекса интолерантности при стабилизированной и нестабилизированной глаукоме, значения толерантного истинного ВГД у больных в зависимости от стадии ПОУГ

Стабилизированная глаукома (1526 глаз) Нестабилизированная глаукома

Показатель Медленно прогрессирующая (74 глаза) Быстропрогрессирующая (38 глаз) Р

М ± m M ± m M ± m

I Н. -1,5 0,04 2,6 0,12 7,2 0,2 <0,05

чувствительность данного показателя в оценке динамики глаукомного процесса.

С целью оценки точности предложенной выше формулы (2) для определения толерантного и целевого давления были проведены также исследования флюктуаций оф-тальмотонуса с определением максимального уровня ВГД у 226 больных ПОУГ (236 глаз) со стабилизацией зрительных функций от 2 до 7 лет по данным статической периметрии. Средняя исходная величина суммарной светочувствительности сетчатки по данным статической периметрии составляла 2683±84,3 Л. За время наблюдения средняя величина суммарной светочувствительности сетчатки у пациентов данной группы не изменялась и составляла 2709±74,9 Л. Различие между средними значениями было статистически недостоверно (1=0,23; Р>0,05). Среднее значение Р0 тах у больных ПОУГ в данной группе было равно 16,7±0,13 мм рт. ст. Различие между средним значением толерантного давления (16,5±0,1 мм рт. ст.), которое было определено у больных глаукомой (1638 глаз), и средним значением максимального ВГД (Р0 тах) было статистически недостоверным (Р>0,05). Это подтверждает надежность формулы (2) для ее практического применения при определении толерантного ВГД.

На основании полученных формул (1, 2) разработано программное обеспечение, позволяющее определять толерантное и целевое ВГД у больных ПОУГ с учетом факторов риска прогрессирования глаукомы (рис. 3).

Клинический пример. Пациент П., 54 лет, наблюдается в клинике Волгоградского филиала ФГБУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» с диагнозом «Открытоугольная развитая (11а) глаукома правого глаза. Открытоугольная начальная (1а) глаукома левого глаза».

Для нормализации ВГД пациенту в поликлинике в оба глаза были назначены инстилляции 0,5% раствора тимо-лола по 1 капле 2 р./день. Из рисунка 3 видно, что у пациента на правом глазу отмечается нормальное значение оф-тальмотонуса (Р0=20 мм рт. ст.), однако с учетом факторов риска толерантное давление равно 13,9 мм рт. ст., а индекс интолерантности - 6,1 мм рт. ст. Эти данные позволяют прогнозировать у пациента отсутствие стабилизации зрительных функций и быстрое прогрессирование глау-комного процесса на правом глазу. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости усиления гипотен-

пециентл: Петров И.А-

Фактнчежое ВГД [РО, мм рт.ст): 00: 20 05: 14.3 Возраст, годьгМ

Систолическое АД ^ия рт.ст.}: 120

топ^цегкоя АД [мм рт ст }' В<

Переднезэдннй размер глазного яблока, мм О Г' у ?1.Г> Центральная толщина роговица им ОП: 52Й

Стадия глаукомы ОГ> ? ОЯ; 1

РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

Толерантное ВГД : ОР 1>,9 мм рт.ст. 05 15.6 мм рт.ст.

Целевое ВГД  ОР 11,4 нн ггт-ст- 13,1 мм ргт.ст.

Индивидуальный диапазон нормы  (И) рт П яп ЦД мм рт.гт.

ОБ от А Tfi.fi мм рт.гг. Индекс иктолерантпост Ов мм рт.ст. I:^ ' мм рт.ст.

ПрогиозПронине ЛИНЯМИки и скорости прогресснроианнн ГОН:

ОД: нестабнгнзнровшная, быстрое 05: стабилизированная

п[>огрессиро&рр|це

Рис. 3. Расчет толерантного и целевого ВГД, прогнозирование динамики и скорости прогрессирования глаукомы у пациента П., 54 лет, с учетом факторов риска прогрессирования глаукомы

зивного режима для правого глаза. На левом глазу толерантное давление равно 15,6 мм рт. ст., индекс интолерантности - 1,3 мм рт. ст., что указывает на стабилизацию глаукомного процесса.

Заключение

Важным условием стабилизации зрительных функций у больных глаукомой является снижение повышенного офтальмотонуса до целевого ВГД, которое не должно превышать толерантное давление.

Программное обеспечение позволяет определять целевое ВГД с учетом факторов риска прогрессирования глаукомы, прогнозировать динамику и скорость прогрессиро-вания заболевания.

Литература

1. Антонов В.В. и др. Биофизика. М.: Туманит.. изд. центр ВЛА-ДОС, 1999.288 с.

2. Алексеев В.Н., Егоров Е.А., Мартынова Е.Б. О распределении уровней внутриглазного давления в нормальной популяции // Клин. офтальмология. 2001. Т. 2. № 2. С. 38-40.

3. Балалин С.В., Тущин А.В. Новые возможности исследования толерантного ВТД у больных первичной открытоугольной глаукомой с помощью автоматизированной офтальмотоносфигмогра-фии //Глаукома. 2003. № 3. С. 15-20.

4. Балалин С.В., Фокин В.П. О толерантном и целевом внутриглазном давлении при первичной открытоугольной глаукоме // Рус. мед. журн. 2008. № 9 (4). С. 117-119.

5. Бачалдин И.Л., Марченко А.Н. Возможность повышения эффективности метаболической терапии глаукомной оптической ней-ропатии после достижения «давления цели» // Офтальмология стран Причерноморья: Сб. науч. тр. Краснодар, 2006. С. 282-285.

6. Водовозов А.М. Толерантное и интолерантное внутриглазное давление при глаукоме. Волгоград, 1991.160 с.

7. Водовозов А.М., Балалин С.В., Мусса Аль-Хинди, Фролова Н.В. Новый метод измерения толерантного внутриглазного давления при глаукоме // Офтальмол. журн. 1997. № 3. С. 157-161.

8. Волков В.В. Глаукома при псевдонормальном давлении. М, 2001.352 с.

9. Волков В.В. Внутриглазное давление (ВТД) и стабилизация глаукомы: Тез. докл. VIII съезда офтальмологов России. М, 2005. С. 143-144.

10. Глаукома. Национальное руководство / под ред. Е.А. Егорова. М, 2013. 824 с.

11. Егоров Е.А. Рациональная фармакотерапия в офтальмологии. М., 2004. 954 с.

12. Краснов М.М. О целевом внутриглазном давлении //Клин. офтальмология. 2003. Т. 4. № 2. С. 49.

13. Макашова Н.В. О роли определения истинного толерантного внутриглазного давления у близоруких пациентов с подозрением на глаукому: Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Глаукома: проблемы и решения». М, 2004. С. 108-110.

14. Мошетова Л.К., Корецкая Ю.М. О тактике подхода к лечению больных глаукомой //Клин. офтальмология. 2005. № 2. С. 78-80.

15. Нестеров А.П., Егоров Е.А. Глаукома: спорные проблемы, возможности консенсуса: Тез. докл. VIII съезда офтальмологов России. М, 2005. С. 142-143.

16. Хадикова Э.В., Егорова Т.Е. О способе определения индивидуально переносимого внутриглазного давления у больных глаукомой //Клин. офтальмология. 2004. Т. 5. № 2. С. 51-54.