Способ диагностики и оценки эффективности лечения эрозий роговицы Российский патент 2023 года по МПК A61B3/10 A61B3/14 

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.

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/мм² псевдокератинизированных эпителиоцитов в поле зрения, 2 балла - выраженные явления псевдокератинизации крыловидных клеток, от 10 до 30 кл/мм² в поле зрения, 3 балла - в поле зрения более 30 кл/мм² 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/мм² «активных» кератоцитов в поле зрения, 2 балла - количество наблюдаемых кератоцитов более 10 кл/мм², но менее 30 кл/мм² в поле зрения, 3 балла - множество «активных» кератоцитов в поле зрения более 30 кл/мм², 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.

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/см², 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..

Недостатком способа по прототипу является то, что он опирается на пересчет площади эпителиального дефекта из пикселей в мм². Согласно изобретению, перевод в стандартные единицы площади (в мм²) 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.

Расчет относительной площади эпителизации роговицы можно проиллюстрировать рисунком (рис. 1) и формулой S_ЭП= (S_Э1/ _SР1 – S_Э2/ S_Р2) ⋅ 100%, где

S_ЭП – относительная площадь эпителизации роговицы, выраженная в %, S_Э1 - площадь эрозии роговицы в пикселях до лечения, S_Р1 – площадь роговицы в пикселях до лечения, S_Э2 – площадь эрозии роговицы в пикселях после лечения, S_Р2 - 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.

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для оценки эффективности лечения эрозий роговицы. Для этого окрашивают роговицу. Сохраняют изображения роговицы с помощью фотографического оборудования. Затем измеряют площадь эрозии роговицы путем определения относительной площади эрозии роговицы в процентах, определяемой как отношение площади эрозии в пикселях к общей площади роговицы в пикселях. Далее сравнивают полученные параметры на различных этапах наблюдения за пациентом путем определения относительной площади эпителизации роговицы в процентах, определяемой как разность между относительной площадью эрозии до и после лечения. При значении относительной площади эпителизации роговицы до 4% включительно эффективность лечения признают недостаточно высокой и проводят коррекцию лечения. При значении относительной площади эпителизации роговицы более 4% эффективность лечения оценивают как достаточно высокую. Изобретение обеспечивает объективную оценку площади дефекта эпителия роговицы на различных этапах лечения, за счет высокой точности и универсальности применения аппаратных и программных средств, что, в свою очередь, позволяет своевременно корректировать план лечения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр.

1. Способ оценки эффективности лечения эрозий роговицы, включающий окрашивание роговицы, сохранение изображения роговицы, измерение площади эрозии роговицы и сравнение полученных параметров на различных этапах наблюдения за пациентом, отличающийся тем, что сохранение изображения роговицы производят с помощью фотографического оборудования, измерение площади эрозии роговицы производят 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 и при относительной площади эпителизации роговицы до 4% включительно эффективность лечения признают недостаточно высокой и проводят коррекцию лечения, а при относительной площади эпителизации роговицы более 4% эффективность лечения оценивают как достаточно высокую.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измерение площади эрозии роговицы выполняют как с помощью компьютерных программ, так и с применением интеллектуальных систем автоматизированного распознавания объектов на изображениях.