Способ морфометрической оценки патологических состояний сетчатки и хориоидеи по сканограммам оптической когерентной томографии глаза Российский патент 2022 года по МПК A61B5/107 A61B8/10 

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и может быть использовано для дифференциации патологических изменений в макулярной области глаза с помощью оптической когерентной томографии (ОКТ).

В настоящее время диагностика патологических состояний сетчатки глаза проводится с помощью высоко технологичных методов исследования, из которых наиболее информативной является ОКТ, которая может проводиться неинвазивно безопасно несколько раз у одного пациента и позволяет получить трехмерные (фасные и профильные) множественные качественные изображения сетчатки, на которых распознаются мельчайшие и самые ранние изменения невидимые при офтальмоскопии, что позволяет достаточно точно оценить её состояние, особенно при возрастной макулярная дегенерация (ВМД), которая среди патологических состояний сетчатки является одной из основных причин потери наиболее важного для функциональной деятельности человека - центрального зрения, незначительные изменения которого могут возникнуть уже в работоспособном возрасте 40-50 лет, с прогрессией его ухудшения вплоть до полной потери к 60-70 годам.

Создаваемые прижизненно томографом поперечные оптические срезы сетчатки максимально приближены к её постмортальным гистологическим срезам и позволяют аналогично различать отдельные слои, производить их измерение по площади и толщине, но кроме того, позволяют определять их положение относительно друг друга и определённых зон сетчатки, а также периодически отслеживать динамику изменений. Слои сетчатки дифференцируются соответственно их светоотражающей способности и отображаются на мониторе и принте в виде черно-белой (серая шкала) или мнимой цветной (стандартная цветовая шкала) картинки, при этом чем выше плотность ткани, тем сильнее отражение и стремление изображения к белому или яркому одного цвета, или смещение к одной части спектра, обычно к красной, а чем ниже плотность ткани, тем слабее отражение и стремление изображения к чёрному или тусклому одного цвета, или смещение к противоположной части спектра, обычно к синей.

Итоговая картина сетчатки (ретинальная карта) формируется из отдельных сканов, проведенных через исследуемую область, количество которых варьирует в различных типах устройств - оптических когерентных томографах: Spectralis OCT (Heidelberg Engineering, Германия, business-lounge.heidelbergengineering.com), Cirrus HD-OCT (Carl Zeiss Meditec Inc., Германия, zeiss-solutions.ru), RTVue XR Avanti (Optovue Inc., США, optovue.com), Topcon 3D OCT 1000 (Topcon Corporation, Япония, topcon-medical.ru) и другие.

Существует способы оценки патологических состояний сетчатки по данным ОКТ, заключающиеся в том, что вычисление объёма тканей проводится на основании данных ретинальной карты и показателей толщины сетчатки (Белехова С.Г. Сравнительный анализ морфометрических параметров структур глазного дна, полученных на различных типах оптических когерентных томографов. Дисс. на соискание уч. ст. канд. мед. наук // Санкт-Петербург, 2019). Преимуществом их является автоматическая сегментация границ патологического очага макулярной области сетчатки глаза с расчётом его площади в фас и общего объёма в профиль сканирования с анализом по секторам, выделение зон отслоек пигментного эпителия, сетчатки и стекловидного тела, измерение их высот и площадей. Недостатком является отсутствие геометрической дифференциации патологических составляющих очага, т.е. выделение внутри объёма очага оптически неплотных или прозрачных зон, клинически - зон отёка, атрофии (минус-ткань), и оптически плотных зон, клинически - зон пролиферации ткани (плюс-ткань), с определением на каждой сканограмме их площадей и суммацией по всем сканограммам в объёмы, что не позволяет полноценно оценить вид и степень/стадию поражения сетчатки глаза.

Наиболее близким по сути к заявленному, является способ комплексного анализа сканограмм, при котором производится визуальное выделение патологических участков и измерение толщины сетчатки, слоя нервных волокон в норме и при патологии, высоты и ширины очага (Bruno Lumbroso и Marco Rispoli. ОКТ сетчатки. Метод анализа и интерпретации // Перевод од редакцией В.В. Нероева и О.В. Зайцевой, Москва, 2012).

Однако несмотря на относительное повышение качества диагностики описанный качественный способ также не позволяет получить полную информацию о соотношении в патологическом очаге объёмов его составляющих частей и определить преобладающую форму процесса.

Задача изобретения – повышение качества диагностики.

Сущность изобретения в том, что способ морфометрической оценки патологических состояний сетчатки и хориоидеи по сканограммам оптической когерентной томографии глаза заключающийся в том, что на фасных сканограммах производят разметку границ патологического очага и его составляющих относительно неизменённых участков, при этом для разметки каждого элемента выбирают свой цвет; измеряют общую площадь патологического очага, площади его отёчной, пролиферативной, атрофичной частей, площади зон отслоек пигментного эпителия и сетчатки, выводят линейные и процентные соотношения полученных значений площадей между собой и к площади патологически неизменной макулы, дополнительно на всех профильных сканограммах сетчатки и хориоидеи глаза последовательно производят автоматическую идентификацию и сегментацию границ патологического очага, разметку уровней патологически неизменного положения мембраны Бруха, пигментного слоя и внутреннего слоя нервных волокон сетчатки путём соединения линиями на сканограмме их неизменённых участков, расположенных с обеих сторон от патологического очага, разметку выполняют разным для каждого элемента цветом; затем размечают внешний контур всего патологического очага, контур патологического положения внутреннего слоя нервных волокон, контур патологического положения пигментного слоя, контур патологического положения мембраны Бруха; выполняют разметку разным для каждого элемента цветом внутри патологического очага - контуров визуально более тёмных пустотных участков зон отёка, зон атрофии, контуров визуально более светлых плотных участков – зон пролиферации; по положению разметок проводят измерение высоты общего стояния очага от уровня патологически неизменного положения пигментного слоя или мембраны Бруха до наивысшего уровня патологического положения внутреннего слоя нервных волокон, проводят измерение высоты стояния пигментного эпителия – от уровня патологически неизменного положения пигментного слоя или мембраны Бруха до наивысшего уровня их патологического положения, и от нижнего уровня патологического положения пигментного слоя до его наивысшего уровня патологического положения, проводят измерение высоты стояния хориоидальной части патологического очага - от уровня патологически неизменного положения пигментного слоя или мембраны Бруха до вершины их патологического положения при условии прилегания к хориоидеи, проводят измерение высоты стояния ретинальной части патологического очага - от уровня патологического положения пигментного слоя до уровня патологического положения внутреннего слоя нервных волокон сетчатки; затем на каждой профильной сканограмме выполняют измерение площадей, всего очага, хориоидальной его части, ретинальной его части, зон отёка и проводят их суммирование, выполняют измерение зон пролиферации и их суммирование, выполняют измерение зон атрофии и их суммирование, затем умножают суммарные значения площади на величину расстояния между сканами и сумму полученных значений для выведения в патологическом очаге общего объёма - всего очага, его хориоидальной части, его ретинальной части, зон отёка, зон пролиферации, зон атрофии; затем определяют линейные и процентные соотношения полученных объёмов между собой и к патологически неизменному объёму макулы; на основе полученных значений площадей и объёмов фасных и профильных сканограмм определяют преобладающий вид поражения - отслоечный, отёчный, пролиферативный, атрофический, смешанный; проводят сравнение предшествующих и последующих результатов сканирования и оценивают характер изменений в патологическом очаге – стабилизация, прогрессирование, регрессирование.

Техническим результатом изобретения является достоверная дифференцированная диагностика патологических изменений в макулярной области, что позволит назначить обоснованно соответствующий вид и объём консервативного и лазерного лечения для стабилизации и улучшения центральных зрительных функции пациентов.

Способ осуществляют следующим образом.

Производят оптическим когерентным томографом прижизненное сканирование сетчатки и хориоидеи, на полученных фасных и профильных сканограммах производят маркерную разметку границ очага и его составляющих элементов относительно неизменённых участков. Далее на фасных сканограммах определяют величины - общей площади патологического очага; площадей его отёчной, пролиферативной, атрофичных частей; зон отслоек пигментного эпителия и сетчатки; выводят линейные и процентные соотношений полученных значений площадей между собой и к площади патологически неизменной макулы. Затем на каждой профильной сканограмме производят последовательно:

- автоматическую идентификацию и сегментацию границ патологического очага;

- разметку уровней патологически неизменного положения мембраны Бруха, пигментного слоя и внутреннего слоя нервных волокон сетчатки путём соединения линиями на сканограмме их неизменённых участков, расположенных с обеих сторон от патологического очага;

- визуальную обводку/разметку разным для каждого элемента цветом:

а) внешнего контура всего патологического очага;

б) контура патологического положения внутреннего слоя нервных волокон;

в) контура патологического положения пигментного слоя;

г) контура патологического положения мембраны Бруха;

- доскональную обводку/разметку разным для каждого элемента цветом внутри патологического очага:

а) контуров визуально более тёмных пустотных участков - зон отёка;

б) визуально более светлых плотных участков - зон пролиферации;

- измерение высоты по положению разметок:

а) общего стояния очага - от уровня патологически неизменного положения пигментного слоя или мембраны Бруха до наивысшего уровня патологического положения внутреннего слоя нервных волокон;

б) стояния пигментного эпителия – от уровня патологически неизменного положения пигментного слоя или мембраны Бруха до наивысшего уровня их патологического положения, и от нижнего уровня патологического положения пигментного слоя до его наивысшего уровня патологического положения;

в) стояния хориоидальной части патологического очага - от уровня патологически неизменного положения пигментного слоя или мембраны Бруха до вершины их патологического положения при условии прилегания к хориоидеи;

г) стояния ретинальной части патологического очага - от уровня патологического положения пигментного слоя до уровня патологического положения внутреннего слоя нервных волокон сетчатки;

- измерение на каждой профильной сканограмме площадей:

а) всего очага;

б) хориоидальной его части;

в) ретинальной его части;

г) зон отёка и их суммирование;

д) зон пролиферации и их суммирование;

е) зон атрофии и их суммирование;

- умножение суммарного значения площади на величину расстояния между сканами и суммирование полученных значений для выведения в патологическом очаге общего объёма:

а) всего очага;

б) хориоидальной его части;

в) ретинальной его части;

г) зон отёка;

д) зон пролиферации;

е) зон атрофии;

- выведение линейных и процентных соотношений полученных объёмов между собой и к нормальному объёму макулы;

- транскрипцию полученных значений площадей и объёмов фасных и профильных сканограмм в клиническое заключение:

а) преобладающий вид поражения по соотношению объёмов внутренних составляющих очага - отслоечный, отёчный, пролиферативный, атрофический, смешанный при относительном соответствии их значений друг другу;

б) степень/стадия поражения по общей площади и общему объёму патологического очага.

Далее при необходимости выполняют последующие во времени сканирования с аналогичным их анализом и сравнение вновь полученных результатов с предыдущими для оценки направления распространения, скорости процесса и характере изменений в патологическом очаге – стабилизация, прогрессирование, регрессирование, как в целом, так и отдельных его составляющих.

Положительным моментом заявленного способа является повышение качества диагностики патологических изменений сетчатки глаза на основе морфометрической дифференциации патологического очага.

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для морфометрической оценки патологических состояний сетчатки и хориоидеи по сканограммам оптической когерентной томографии. На фасных сканограммах производят разметку границ атологического очага и его составляющих относительно неизменённых участков. Для разметки каждого элемента выбирают свой цвет. Измеряют общую площадь патологического очага, площади его отёчной, пролиферативной, атрофичной частей, площади зон отслоек пигментного эпителия и сетчатки. Выводят линейные и процентные соотношения полученных значений площадей между собой и к площади патологически неизменной макулы. Дополнительно на всех профильных сканограммах сетчатки и хориоидеи глаза последовательно производят автоматическую идентификацию и сегментацию границ патологического очага, разметку уровней патологически неизменного положения мембраны Бруха, пигментного слоя и внутреннего слоя нервных волокон сетчатки путём соединения линиями на сканограмме их неизменённых участков, расположенных с обеих сторон от патологического очага. Разметку выполняют разным для каждого элемента цветом. Затем размечают внешний контур всего патологического очага, контур патологического положения внутреннего слоя нервных волокон, контур патологического положения пигментного слоя, контур патологического положения мембраны Бруха. Выполняют разметку разным для каждого элемента цветом внутри патологического очага - контуров визуально более тёмных пустотных участков зон отёка, зон атрофии, контуров визуально более светлых плотных участков – зон пролиферации. По положению разметок проводят измерение высоты общего стояния очага от уровня патологически неизменного положения пигментного слоя или мембраны Бруха до наивысшего уровня патологического положения внутреннего слоя нервных волокон. Проводят измерение высоты стояния пигментного эпителия – от уровня патологически неизменного положения пигментного слоя или мембраны Бруха до наивысшего уровня их патологического положения, и от нижнего уровня патологического положения пигментного слоя до его наивысшего уровня патологического положения. Проводят измерение высоты стояния хориоидальной части патологического очага - от уровня патологически неизменного положения пигментного слоя или мембраны Бруха до вершины их патологического положения при условии прилегания к хориоидеи. Проводят измерение высоты стояния ретинальной части патологического очага - от уровня патологического положения пигментного слоя до уровня патологического положения внутреннего слоя нервных волокон сетчатки. На каждой профильной сканограмме выполняют измерение площадей всего очага, хориоидальной его части, ретинальной его части, зон отёка и проводят их суммирование. Выполняют измерение зон пролиферации и их суммирование. Выполняют измерение зон атрофии и их суммирование. Умножают суммарные значения площади на величину расстояния между сканами и сумму полученных значений для выведения в патологическом очаге общего объёма очага, его хориоидальной части, его ретинальной части, зон отёка, зон пролиферации, зон атрофии. Определяют линейные и процентные соотношения полученных объёмов между собой и к патологически неизменному объёму макулы. На основе полученных значений площадей и объёмов фасных и профильных сканограмм определяют преобладающий вид поражения - отслоечный, отёчный, пролиферативный, атрофический, смешанный. Проводят сравнение предшествующих и последующих результатов сканирования и оценивают характер изменений в патологическом очаге - стабилизация, прогрессирование, регрессирование. Способ обеспечивает повышение качества диагностики патологических изменений сетчатки глаза на основе морфометрической дифференциации патологического очага за счет проводимых измерений. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ морфометрической оценки патологических состояний сетчатки и хориоидеи по сканограммам оптической когерентной томографии глаза, заключающийся в том, что на фасных сканограммах производят разметку границ патологического очага и его составляющих относительно неизменённых участков, при этом для разметки каждого элемента выбирают свой цвет; измеряют общую площадь патологического очага, площади его отёчной, пролиферативной, атрофичной частей, площади зон отслоек пигментного эпителия и сетчатки, выводят линейные и процентные соотношения полученных значений площадей между собой и к площади патологически неизменной макулы, отличающийся тем, что дополнительно на всех профильных сканограммах сетчатки и хориоидеи глаза последовательно производят автоматическую идентификацию и сегментацию границ патологического очага, разметку уровней патологически неизменного положения мембраны Бруха, пигментного слоя и внутреннего слоя нервных волокон сетчатки путём соединения линиями на сканограмме их неизменённых участков, расположенных с обеих сторон от патологического очага, разметку выполняют разным для каждого элемента цветом; затем размечают внешний контур всего патологического очага, контур патологического положения внутреннего слоя нервных волокон, контур патологического положения пигментного слоя, контур патологического положения мембраны Бруха; выполняют разметку разным для каждого элемента цветом внутри патологического очага - контуров визуально более тёмных пустотных участков зон отёка, зон атрофии, контуров визуально более светлых плотных участков – зон пролиферации; по положению разметок проводят измерение высоты общего стояния очага от уровня патологически неизменного положения пигментного слоя или мембраны Бруха до наивысшего уровня патологического положения внутреннего слоя нервных волокон, проводят измерение высоты стояния пигментного эпителия – от уровня патологически неизменного положения пигментного слоя или мембраны Бруха до наивысшего уровня их патологического положения, и от нижнего уровня патологического положения пигментного слоя до его наивысшего уровня патологического положения, проводят измерение высоты стояния хориоидальной части патологического очага - от уровня патологически неизменного положения пигментного слоя или мембраны Бруха до вершины их патологического положения при условии прилегания к хориоидеи, проводят измерение высоты стояния ретинальной части патологического очага - от уровня патологического положения пигментного слоя до уровня патологического положения внутреннего слоя нервных волокон сетчатки; затем на каждой профильной сканограмме выполняют измерение площадей всего очага, хориоидальной его части, ретинальной его части, зон отёка и проводят их суммирование, выполняют измерение зон пролиферации и их суммирование, выполняют измерение зон атрофии и их суммирование, затем умножают суммарные значения площади на величину расстояния между сканами и сумму полученных значений для выведения в патологическом очаге общего объёма - всего очага, его хориоидальной части, его ретинальной части, зон отёка, зон пролиферации, зон атрофии; затем определяют линейные и процентные соотношения полученных объёмов между собой и к патологически неизменному объёму макулы; на основе полученных значений площадей и объёмов фасных и профильных сканограмм определяют преобладающий вид поражения - отслоечный, отёчный, пролиферативный, атрофический, смешанный.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что проводят сравнение предшествующих и последующих результатов сканирования и оценивают характер изменений в патологическом очаге – стабилизация, прогрессирование, регрессирование.