СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ДИСТРОФИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РОГОВИЦЫ Российский патент 2008 года по МПК A61B3/00 

Предлагаемое изобретение относится к офтальмологии и предназначено для неинвазивной диагностики дистрофического состояния роговицы, развивающегося при сухом кератоконъюнктивите (СКК) различной этиологии.

Известен способ определения состояния роговицы глаза путем субъективной оценки врачом состояния роговицы при осмотре с помощью щелевой лампы и поляроидных фильтров. Эта цель достигается при биомикроскопии в поляризованном свете, проводимой на щелевой лампе, снабженной скрещенными поляроидами поляризатором, установленным в осветителе, и анализатором, укрепленным в микроскопе.

При этом роговицу освещают поляризованным светом, и отмечаемое субъективно ослабление или исчезновение интерференционных спектров свидетельствует о нарушении трофики роговицы. Нормальная интерференционная картина роговицы характеризуется наличием темного «креста», который в большинстве случаев в той или иной степени напоминал фигуру, состоящую из двух соприкасающихся гипербол, и ярких спектральных полос - изохром, располагающихся при соответствующем положении плоскостей поляризации фильтров на четырех секторах (9-12, 12-3, 3-6, 6-9 часов) между ветвями «креста» на периферии роговицы. Совокупность изохром в четырех секторах в целом напоминает фигуру ромба.

Так как цветовая оценка интерференционных спектров зависит от восприятия исследующего врача, способ субъективен и возникают трудности в интерпретации полученных результатов. Данный способ принят за ближайший аналог.

Задачей предлагаемого изобретения явилась разработка способа, позволяющего проводить объективную количественную оценку состояния роговицы.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является возможность точного количественного определения ранних проявлений дистрофических процессов роговицы.

Технический результат достигается за счет объективного анализа цветовых спектров полученной цифровой интерференционной картины роговицы в поляризованном свете. Разработанная методика исследования цветовых особенностей цифровой интерференционной картины роговицы в поляризованном свете с помощью компьютерной программы растровой графики позволяет объективно оценить ее состояние.

В основе взаимодействия роговицы с поляризованным светом лежит ее оптическая анизотропия. Причиной анизотропии роговицы по теории Винера является определенная строгая ориентация в ней коллагеновых волокон, расположенных в соединительнотканном матриксе, что приближает роговицу к жидким кристаллам смектического типа.

Поляризованный свет проходит через роговицу, отражается от радужки и повторно проходит через роговицу в обратном направлении. Водовозов А.М. установил, что при перпендикулярном расположении поляроидов радужка является отражающим экраном, на котором наблюдается интерференционная картина роговицы в поляризованном свете.

Несмотря на широкое распространение в настоящее время анализа различных цифровых изображений с помощью программ растровой графики анализ цифровых изображений роговицы, в частности цифровых изображений интерференционной картины роговицы в поляризованном свете, раннее не использовался для оценки ее состояния.

Проведенный анализ цифровых изображений роговицы в поляризованном свете, полученных при обследовании больных с СКК различной этиологии и здоровых обследуемых, показал, что спектр изохром отличается значительной широтой и включает гамму красного, желтого, зеленого и синего цветов. Оценка окраски изохром интерференционной картины роговицы производилась с помощью программы обработки растровой графики Photoshop 6.0, для измерения цветов и слежения за их изменениями использовалась палитра Info с инструментами. Анализ цветовой гаммы изохром производился на основе цветовой модели RGB (Red, Green, Blue) и палитры цветов CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Black). Палитры RGB и CMYK имеют разные цветовые охваты, то есть разные диапазоны цветов, которые с их помощью можно проанализировать. Цветовой охват палитры RGB гораздо шире, чем у палитры CMYK. При выборе модели RGB на цветовой шкале отражается интенсивность выбранного базового цвета (красного, синего, зеленого) в стандартных единицах. Число 255 соответствует максимальной интенсивности, 0 - минимальной. При работе с палитрой цветов CMYK программа рассчитывает интенсивность каждого цвета данной точки изображения в процентах.

Диагностически значимой в результате исследований оказалась интенсивность синего цвета (BLUE) основной цветовой модели RGB и голубого цвета (CYAN) палитры CMYK.

Таким образом, выявлены следующие характерные особенности изменения интерференционной картины роговицы в поляризованном свете при ее дистрофии. Определено повышение интенсивности синего цвета (BLUE) основной цветовой модели RGB, которое в среднем составляет диапазон от 58,2 до 118,5 ст.ед. на фоне средней интенсивности голубого цвета (CYAN) палитры CMYK, в среднем диапазон от 24,6 до 48,7% вне зависимости от цвета радужки.

В контрольной группе определено сочетание интенсивностей синего цвета (BLUE) основной цветовой модели RGB и голубого цвета (CYAN) палитры CMYK в зависимости от цвета радужки. Так при темном цвете радужки: интенсивность синего цвета (BLUE) основной цветовой модели RGB составляет диапазон от 9 до 49,1 ст.ед. интенсивности, интенсивность голубого цвета (CYAN) палитры CMYK в среднем - диапазон от 24,1 до 47,0%.

В контрольной группе при светло-голубом цвете радужки определено сочетание интенсивностей синего цвета (BLUE) и голубого цвета (CYAN): интенсивность синего цвета (BLUE) основной цветовой модели RGB составляет диапазон от 51,3 до 109,1 ст.ед. интенсивности, интенсивность голубого цвета (CYAN) палитры CMYK в среднем - диапазон от 48,4 до 70,1%.

Способ осуществляется следующим образом: с помощью установленного на осветителе (галогеновый осветитель ОС-100) поляризатора создается равномерное освещение роговицы обследуемого поляризованным светом. Анализатор располагается перед объективом цифровой фотокамеры, регистрирующей интерференционную картину роговицы.

С помощью установленного на фотокамере (FUGIFILM Fine Pix5000 2816*2120 пикселов, автопрограммируемый режим макросъемки при освещении лампами накаливания, на штативе на расстоянии 30 см от глаз) анализатора мы получаем изображение интерференционной картины роговицы обследуемого в поляризованном свете (производилось по 10-15 снимков каждого глаза). Оси поляризации обоих фильтров строго перпендикулярны относительно друг друга (поливиниловые поляризаторы фирмы «Поляроид»).

Необходимыми условиями для получения изображения роговицы в поляризованном свете являются: отсутствие инстилляции любых капель обследуемым на протяжении 1,5 часов до проведения теста; отсутствие любых офтальмологических исследований непосредственно перед проведением обследования; помещение, отвечающее следующим требованиям: слабое освещение, отсутствие прямого тока воздуха.

Оценка окраски изохром интерференционной картины роговицы у каждого обследуемого производится с помощью программы обработки растровой графики Photoshop 6.0, для измерения цветов и слежения за их изменениями используется палитра Info с инструментами. Анализ интенсивность синего цвета и голубого цвета цветовой гаммы изохром производится на основе цветовой модели RGB (Red, Green, Blue) и палитры цветов CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Black).

При дистрофическом состоянии роговицы определено повышение интенсивности синего цвета (BLUE) основной цветовой модели RGB, которое в среднем составляет диапазон от 58,2 до 118,5 ст.ед. на фоне средней интенсивности голубого цвета (CYAN) палитры CMYK, в среднем диапазон от 24,6 до 48,7% вне зависимости от цвета радужки.

Пример 1. Контрольная группа, обследуемый С., нарушений слезопродукции и стабильности СП не выявлено, темный цвет радужки.

Для исследования состояния роговицы на осветитель помещают поляроидный фильтр, выполняющий роль поляризатора. Освещенную поляризованным светом роговицу фотографируют с помощью цифровой камеры, на объектив которой помещен аналогичный поляроидный фильтр, играющий роль анализатора, для чего его плоскость поляризации смещена по отношению к поляризатору на 90°.

При исследовании правого глаза наблюдают характерную картину: между четырьмя точками лимба роговой оболочки (соответствующим 12-3-6-9 часам), а именно между 12 и 3 часами, 3 и 6 часами, 6 и 9 часами и 9 и 12 часами видны дугообразные спектры, выпуклые к центру роговой оболочки. В каждом из 4-х квадрантов четко видны по два ярких спектра, состоящие из следующих один за другим от фиолетового у лимба до красного к центру цветов. Аналогичным способом исследуют левый глаз.

Оценка окраски изохром интерференционной картины роговицы производилась с помощью программы обработки растровой графики Photoshop 6.0, для измерения цветов и слежения за их изменениями использовалась палитра Info с инструментами. Анализ цветовой гаммы изохром производился на основе цветовой модели RGB (Red, Green, Blue) и палитры цветов CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Black): интенсивность синего цвета (BLUE) основной цветовой модели RGB составляет в среднем 17,5 ст.ед. интенсивности, интенсивность голубого цвета (CYAN) палитры CMYK в среднем 31,4%.

Таким образом, у обследуемого С. выявлено сочетание синего цвета и голубого цвета при темном цвете радужки, соответствующее диапазону контрольной группы здоровых обследуемых с темным цветом радужки. Патологии не выявлено.

Пример 2. Контрольная группа, обследуемая В., нарушений слезопродукции и стабильности СП не выявлено, светло-голубой цвет радужки: интенсивность синего цвета (BLUE) основной цветовой модели RGB повышена в среднем до 68,5 ст.ед. на фоне повышенной интенсивности голубого цвета (CYAN) палитры CMYK, которая составляет 59,7%.

Таким образом, у обследуемого В. выявлено сочетание синего цвета и голубого цвета при светло-голубом цвете радужки, соответствующее диапазону контрольной группы здоровых обследуемых со светло-голубым цветом радужки. Патологии не выявлено.

Пример 3. Больная Д. поступила с диагнозом хронический конъюнктивит: жалобы покраснение глаз, зуд. При осмотре выявляется небольшая гиперемия конъюнктивы, нарушений слезопродукции и стабильности слезной пленки (СП) не выявлено. Острота зрения правый глаз - 0,6, левый глаз 0,5. Цвет радужки светло-голубой.

У больной по сравнению с контрольной группой здоровых определено повышение интенсивности синего цвета (BLUE), которое в среднем составляет 65,4 ст.ед. на фоне средней интенсивности голубого цвета (CYAN), в среднем 35,5%, что свидетельствует о развитии дистрофических изменений роговицы.

Таким образом, предложенный способ диагностики позволяет неинвазивно объективно определить ранние признаки развития дистрофических процессов в роговице, протекающих с изменением ее свойств уже на ранних стадиях СКК, когда еще нет признаков нарушения стабильности слезной пленки и слезопродукции и дать возможность для начала своевременного лечения.

Пример 4. Больная К. поступила с диагнозом: ССГ, хронический блефароконъюнктивит; жалобы на чувство инородного тела, отделяемое, жжение, покраснение глаз, резь, зуд. При осмотре: белое пенистое отделяемое в углах век, гиперемию и утолщение краев век, гиперемию и разрыхленность конъюнктивы век, гиполактримия 11 ст.

По тесту Ширмера: основная секреция слезы - 5 мл, общая секреция слезы - 11 мл, рефлекторная секреция слезы - 6 мл. Время разрыва слезной пленки 10 сек. Острота зрения оба глаза - 0,4. Цвет радужки темный.

У больной по сравнению с контрольной группой здоровых определено резкое повышение интенсивности синего цвета (BLUE), которое в среднем составляет 105,7 ст.ед. на фоне средней интенсивности голубого цвета (CYAN), в среднем 40,1%, что свидетельствует о развитии выраженных дистрофических процессов в роговице на фоне длительно протекающего СКК.

Изобретение относится к офтальмологии и предназначено для неинвазивной диагностики дистрофического состояния роговицы, развивающегося при сухом кератоконъюнктивите различной этиологии. На цифровом изображении интерференционной картины роговицы анализируют интенсивность основного синего цвета модели RGB в стандартных единицах и голубого оттенка с помощью палитры оттенков CYAN в каждой точке изображения. При повышении интенсивности синего цвета от 58,2 до 118,5 ед. в сочетании со средней интенсивностью голубого оттенка от 24,6 до 48,7% диагностируют дистрофическое состояние роговицы. Способ позволяет объективно оценить состояние роговицы путем исследования цветовых особенностей ее цифровой интерференционной картины в поляризованном свете с помощью компьютерной программы растровой графики.

Способ диагностики дистрофического состояния роговицы, включающий анализ интерференционной картины роговицы в поляризованном свете, отличающийся тем, что получают цифровое изображение и анализируют интенсивность основного синего цвета модели RGB в стандартных единицах и голубого оттенка в процентах с помощью палитры оттенков CYAN в каждой точке изображения, и при повышении интенсивности синего цвета от 58,2 до 118,5 ст.ед. в сочетании со средней интенсивностью голубого оттенка от 24,6 до 48,7% диагностируют дистрофическое состояние роговицы.