Способ диагностики неустойчивости аккомодации Российский патент 2023 года по МПК A61B3/09 

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и предназначено для диагностики неустойчивости аккомодации путем количественной оценки сигналов аккомодации при проведении компьютерной аккомодометрии.

Состояние аккомодации является важнейшим фактором в патогенезе формирования и развития близорукости. Разработка новых объективных и количественных методов исследования аккомодации является в настоящее время актуальной задачей [Жаров В.В., Никишин Р.А., Егорова А.В., Лялин А.Н., Конькова Л.В. Клиническая оценка состояние аккомодации с помощью метода компьютерной аккомодографии // Ерошевские чтения. - Труды Всероссийской конференции, 2007. С. 437-440; Тарутта Е.П., Тарасова Н.А., Арутюнян С.Г., Максимова М.В. Сравнительный анализ величины дистантного и ленс-индуцированного объективного аккомодационного ответа у пациентов с различной рефракцией. Вестник офтальмологии. 2017; 133(4): 37-41]. Объективные методы исследования аккомодации основаны на регистрации изменений динамической рефракции в ответ на изменение аккомодационной задачи. Последнее может осуществляться с помощью перемещения объекта фиксации в пространстве (реальном или виртуальном) или с помощью линз различной силы и знака. При этом регистрируется изменение динамической рефракции (аккомодационный ответ) и результат сравнивается с аккомодационной задачей (в диоптриях). Существующие на сегодняшний момент исследования показывают, что тонус цилиарной мышцы характеризуется постоянными колебаниями небольшой амплитуды - так называемыми микрофлюктуациями [Charman WN, Heron G. Microfluctuations in accommodation: an update on their characteristics and possible role. Ophthalmic Physiol Opt 2015; 35: 476^99. doi: 10.1111/opo.12234].

Исследование аккомодации с помощью прибора WV-500 (Grand Seiko, Япония) осуществляется в реальном времени и пространстве благодаря конструктивной опции «открытого поля». Предусмотрена возможность исследования с очковой коррекцией и/или в пробной оправе, то есть на эмметропизированном глазу. После определения рефракции вдаль в пробную оправу помещают сферические и цилиндрические стекла, полностью корригирующие выявленную аметропию, и после этого в открытом пространстве предъявляют для фиксации объект на выбранном расстоянии от 20 до 50 см, что соответствует аккомодационной задаче, соответственно, в 5,0-2,0 дптр. При удержании фиксируемого объекта в течение отрезка времени до 60 секунд прибор в автоматическом режиме производит порядка 360 измерений (то есть, с частотой 6 колебаний в секунду или 6 Гц) динамической рефракции - то есть, динамического аккомодационного ответа. Далее полученные цифровые величины доступны пользователю в виде дискретизированных отсчетов и могут быть преобразованы в график. В итоге измерения исследователь получает величину минимального, максимального и среднего аккомодационного ответа.

Важнейшим показателем аккомодационной способности является константность оптических установок глаза, то есть устойчивость аккомодации. Устойчивость аккомодации - это способность сохранять на постоянном уровне затраты аккомодации [С.А Игнатьев, Т.А Корнюшина, С.Л Шаповалов, Т.И Милявская. Зрительное утомление при работе с видеодисплейными терминалами и современные методы его профилактики. Москва, «Мик», 2013, стр. 44-45]. Если фокусная установка во время работы постоянно изменяется, то зрительная работоспособность будет пониженной. Устойчивость аккомодации оценивается, как правило, субъективным путем - по величине затрат аккомодации. Увеличение затрат свидетельствует о гиперреактивной форме аккомодационного ответа, снижение затрат характерно для гипореактивной формы. Известен также объективный способ оценки устойчивости, соответственно, неустойчивости, и запасов аккомодации, взятый нами за ближайший аналог, который заключается в повторном измерении объективного аккомодационного ответа до и после непрерывного в течение 3 минут чтения текста для близи в условиях максимальной нагрузки аккомодации. [Тарутта Е.П., Филинова О.Б. Способ исследования запасов и устойчивости относительной аккомодации. Патент RU на изобретение 2367385 от 10.03.2009 (приоритет от 29.05.2008)].

Описанный способ трудоемок, продолжителен и является утомительным для пациента, особенно детского возраста. Он не позволяет проводить динамическую оценку колебаний (микрофлюктуаций) аккомодационного ответа в процессе решения зрительной задачи.

Задачей предлагаемого способа является разработка способа диагностики неустойчивости аккомодации при проведении компьютерной аккомодометрии.

Техническим результатом предлагаемого способа является возможность количественной оценки неустойчивости аккомодации с объективизаций полученных данных.

Технический результат достигается за счет определенной обработки диагностического сигнала, определения числа микрофлюктуаций, тренда изолинии сигнала, максимального размаха сигнала и их параметров.

Согласно предлагаемому способу, проводят динамическую компьютерную аккомодометрию и регистрируют диагностический сигнал (Фиг. 1) на промежутке времени от 10 до 60 секунд с частотой регистрации не менее 6 Гц. Известная из литературы верхняя частота высокочастотной компоненты, равная 2,1 Гц [L.S. Gray, B. Gilmartin and B. Winn. Accommodation microfluctuations and pupil size during sustained viewing of visual display terminals Ophthal. Physiol. Opt. Vol.20, No. 1, pp. 5-10, 2000] дает, согласно теореме Котельникова, возможную частоту дискретизации при регистрации сигнала более 5 Гц. При меньшей частоте аккомодационные микрофлюктуации не могут быть количественно оценены в полном объеме.

Зарегистрированный таким образом сигнал подвергают анализу предлагаемым способом, который заключается в вычислении аппроксимирующего кубического сплайна и оценке вида тренда изолинии сигнала во временной области. Построение аппроксимирующего сплайна используется для визуального анализа и контроля. Аппроксимация сигналов сплайнами используется, например, для выделения дыхательных колебаний на кардиореспираторных сигналах [К.Р.Беляев, Н.Ю.Кузьминых Методы выделения дыхательного паттерна в системах неинвазивного мониторинга параметров центральной гемодинамики. Биомедицинская радиоэлектроника. - 1999, N3, С. 33-45].

Тренд - это некая сжатая огибающая исходного сигнала, построенная на основе измеренных данных, с несколькими степенями сжатия (http://www.dspa.ru/articles/year2012/jourl2_2/artl2_2_9.pdf). В процессе диагностики он может быть постоянным, линейно возрастающим или линейно снижающимся, что составляет три разных вида ответных реакций в процессе проведения аккомодометрии. При этом каждой точке на сигнале аккомодации сопоставляется рассчитанная точка на той же временной оси, принадлежащая кубическому сплайну. В последующем все расчеты проводятся относительно точек данного кубического сплайна. Также для врача-исследователя производится построение этого сигнала аккомодации для дополнительного визуального анализа (Фиг. 1).

Далее вычисляются частоты колебаний в каждый зарегистрированный момент времени относительно аппроксимирующего сигнала аккомодации кубического сплайна. При этом для анализа диагностической картины становятся доступны следующие количественные показатели: частота колебаний (микрофлюктуаций) в секунду, максимальный размах сигнала, тренд изолинии сигнала и характер его изменения на промежутке времени регистрации. Определяют вид изменения тренда изолинии сигнала в процессе диагностики, который может быть постоянным (наклон менее 0,1 дптр), линейно изменяющимся (возрастающим или снижающимся), что составляет три разных вида ответных реакций в процессе проведения динамической аккомодометрии.

Проведенная на 46 глазах 23 пациентов. Исследование проведено на Бинокулярном авторефкератометре открытого поля WV-500 (Grand Seiko, Япония) экспертная оценка выявила следующие колебания исследованных параметров: частоты МФ - от 0,4 до 2,3 в секунду (в среднем, 1,4 Гц), наклона убывающего тренда - от 0,06 до 1,53 (в среднем, 0,35 дптр), максимального размаха сигнала - от 0,4 до 2,47 (в среднем, 1,2 дптр). Частота МФ выше 1,4 Гц выявлена в 19 из обследованных глаз, убывающего тренда более 0,35 дптр - в 17, размаха сигнала более 1,2 дптр - в 22 глазах. При этом перечисленные показатели не всегда присутствовали в одном и том же глазу, а по-разному сочетались от нуля (ни одного из перечисленных) до всех трех. Изучение этих сочетаний позволило выделить следующие наиболее важные критерии для диагностики неустойчивости аккомодации: убывающий тренд более 0,35 и частота микрофлюктуаций более 1,4 в секунду и/или максимальный размах сигнала более 1,2.

Способ осуществляют следующим образом.

Для диагностики неустойчивости аккомодации проводят динамическую компьютерную аккомодометрию. Регистрируют диагностический сигнал аккомодации на промежутке времени от 10 до 60 секунд с частотой регистрации не менее 6 Гц. Подвергают сигнал обработке с помощью аппроксимирующего кубического сплайна. При этом каждую точку на сигнале аккомодации сопоставляют с точкой на той же временной оси, принадлежащей кубическому сплайну. Определяют число микрофлюктуаций в каждый зарегистрированный момент времени относительно аппроксимирующего сигнала аккомодации кубического сплайна, максимальный размах сигнала и изменение тренда изолинии сигнала на оси времени. При убывающем тренде более 0,35 и частоте микрофлюктуаций более 1,4 в секунду и/или максимальном размахе сигнала более 1,2 диагностируют неустойчивость аккомодации.

В качестве примеров на Фиг. 2 - Фиг. 5 приведены четыре сигнала аккомодации, зарегистрированные на приборе WV-5000 (Grand Seiko, Япония) с частотой дискретизации 6 Гц и проанализированные на временной оси предложенным способом количественной оценки сигналов аккомодации. По результатам анализа данных предложенным способом (примеры Фиг. 2 - Фиг. 5) можно определить число микрофлюктуаций в секунду, максимальный размах сигнала, а также изменение тренда изолинии сигнала на оси времени в процессе регистрации сигнала аккомодации (обозначен красной линией на Фиг. 2 - Фиг. 5, числовые значения приведены в нижней строке изображений).

Способ иллюстрируется следующими клиническими примерами.

Пациент С, 12 лет (сигнал на Фиг. 2) прошел обследование в рамках диспансерного наблюдения. Миопия слабой степени (-2,5 дптр), за последний год динамики нет. Пользуется очками -2,0 дптр для постоянного ношения, читает в тех же очках, жалоб не предъявляет, со зрительной работой справляется. Проведена компьютерная аккомодометрия по предложенному способу с регистрацией диагностического сигнала аккомодации на промежутке времени от 10 до 60 секунд с частотой регистрации не менее 6 Гц, обработкой сигнала с помощью аппроксимирующего кубического сплайна, при этом каждую точку на сигнале аккомодации сопоставили с точкой на той же временной оси, принадлежащей кубическому сплайну, и определили число микрофлюктуаций в каждый зарегистрированный момент времени относительно аппроксимирующего сигнала аккомодации кубического сплайна, максимальный размах сигнала и изменение тренда изолинии сигнала на оси времени. Анализ аккомодограммы показал следующее. Имеется незначительно убывающий тренд сигнала аккомодации уровня - 0,11, число микрофлюктуаций за время регистрации (10 секунд) - 13 (что соответствует 1,3 колебаний в секунду, то есть, 1,3 Гц), максимальный размах сигнала (min-max аккомодационного ответа) - 0,82 дптр. Все показатели свидетельствуют об устойчивости аккомодационного ответа. Рекомендовано продолжить имеющуюся тактику ведения пациента.

Пациент Д., 11 лет (сигнал на Фиг. 3), миопия средней степени (-3,5 дптр), имеет очки для постоянного ношения -3,5 дптр, соответствующие полной коррекции миопии. Прогрессирование миопии умеренное, менее 0,5 дптр в год. Жалоб не предъявляет. Проведена компьютерная аккомодометрия по предложенному способу с регистрацией диагностического сигнала аккомодации на промежутке времени от 10 до 60 секунд с частотой регистрации не менее 6 Гц, обработкой сигнала с помощью аппроксимирующего кубического сплайна, при этом каждую точку на сигнале аккомодации сопоставили с точкой на той же временной оси, принадлежащей кубическому сплайну, и определили число микрофлюктуаций (МФ) в каждый зарегистрированный момент времени относительно аппроксимирующего сигнала аккомодации кубического сплайна, максимальный размах сигнала и изменение тренда изолинии сигнала на оси времени. Определено число микрофлюктуаций за время регистрации 16 (1,6 в секунду), максимальный размах сигнала 1,35 (более 1,2 дптр), однако умеренный тренд изолинии сигнала уровня 0,24 дптр. Таким образом, имеется два превышающих границы нормы показателя (число МФ и размах), но без значительно убывающего тренда. Такое сочетание показателей свидетельствует об устойчивости аккомодации. Рекомендации по ведению пациента прежние. Усилить контроль за проведением домашних тренировок аккомодации.

Пациент М., 10 лет, (сигнал на Фиг. 4), миопия слабой степени (-1,75 дптр), очками пользуется нерегулярно, читает без очков, жалуется на затруднение при чтении в очках, быструю утомляемость. Проведена компьютерная аккомодометрия по предложенному способу с регистрацией диагностического сигнала аккомодации на промежутке времени от 10 до 60 секунд с частотой регистрации не менее 6 Гц, обработкой сигнала с помощью аппроксимирующего кубического сплайна, при этом каждую точку на сигнале аккомодации сопоставили с точкой на той же временной оси, принадлежащей кубическому сплайну, и определили число микрофлюктуаций в каждый зарегистрированный момент времени относительно аппроксимирующего сигнала аккомодации кубического сплайна, максимальный размах сигнала и изменение тренда изолинии сигнала на оси времени. Характеризуется числом микрофлюктуаций за время регистрации 12 (то есть, 1,2 в секунду, 1,2 Гц), максимальным размахом - 1,3 дптр, значительно убывающим трендом уровня - 0,66. Данный тренд показывает резкое снижение величины аккомодационного ответа за время исследования, максимальный размах аккомодационного ответа превышает 1,2 дптр. Таким образом, 2 показателя из трех (и среди них - тренд более 0,35 дптр) свидетельствуют о неустойчивости аккомодации. Ввиду неустойчивости аккомодации рекомендовано постоянное ношение очков -1,5 дптр с аддидацией для близи (с поддержкой аккомодации) +1,5 дптр, обязательные курсы тренировок аккомодации в домашних условиях и аппаратное лечение (МАКДЭЛ-09, Визотроник, Магнитотерапия).

Пациент К., 11 лет (Фиг. 5), миопия средней степени (-4,25 дптр), прогрессирующая свыше 0,5 дптр в год, жалобы на непереносимость полной коррекции, утомляемость при зрительной работе вблизи, слезотечение, головные боли. Проведена компьютерная аккомодометрия по предложенному способу с регистрацией диагностического сигнала аккомодации на промежутке времени от 10 до 60 секунд с частотой регистрации не менее 6 Гц, обработкой сигнала с помощью аппроксимирующего кубического сплайна, при этом каждую точку на сигнале аккомодации сопоставили с точкой на той же временной оси, принадлежащей кубическому сплайну, и определили число микрофлюктуаций в каждый зарегистрированный момент времени относительно аппроксимирующего сигнала аккомодации кубического сплайна, максимальный размах сигнала и изменение тренда изолинии сигнала на оси времени. Аккомодограмма характеризуется частотой МФ 1,6 в секунду, убывающим трендом уровня 0,57 дптр и размахом сигнала 1,35 дптр. Все три показателя (включая тренд более 0,35) свидетельствуют о неустойчивости аккомодации. Пациенту рекомендован курс медикаментозного лечения (инсталляции р-ра Мидримакс ежедневно на ночь в течение месяца), аппаратное лечение (МАКДЭЛ-09, Визотроник, Магнитотерапия), очки для постоянного ношения с поддержкой аккомодации Перифокал- Msa -4,0 дптр. Занятия физкультурой (теннис, плавание, бадминтон по выбору), массаж шейно-воротниковой зоны курсами 2-4 раза в год.

Таким образом, предложенный способ позволяет провести количественную наиболее объективную оценку состояния аккомодации и определить тактику ведения пациентов.

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для диагностики неустойчивости аккомодации. Исследование проводят с помощью динамической компьютерной аккомодометрии и регистрируют диагностический сигнал аккомодации на промежутке времени от 10 до 60 секунд с частотой регистрации не менее 6 Гц. Подвергают сигнал обработке с помощью аппроксимирующего кубического сплайна. При этом каждую точку на сигнале аккомодации сопоставляют с точкой на той же временной оси, принадлежащей кубическому сплайну, и определяют число микрофлюктуаций в каждый зарегистрированный момент времени относительно аппроксимирующего сигнала аккомодации кубического сплайна, максимальный размах сигнала и изменение тренда изолинии сигнала на оси времени. При убывающем тренде более 0,35 и частоте микрофлюктуаций более 1,4 в секунду и/или максимальном размахе сигнала более 1,2 диагностируют неустойчивость аккомодации. Изобретение обеспечивает возможность количественной оценки неустойчивости аккомодации с объективизацией полученных данных за счет определенной обработки диагностического сигнала, определения числа микрофлюктуаций, тренда изолинии сигнала, максимального размаха сигнала и их параметров. 5 ил., 4 пр.

Способ диагностики неустойчивости аккомодации, отличающийся тем, что исследование проводят с помощью динамической компьютерной аккомодометрии и регистрируют диагностический сигнал аккомодации на промежутке времени от 10 до 60 секунд с частотой регистрации не менее 6 Гц, подвергают сигнал обработке с помощью аппроксимирующего кубического сплайна, при этом каждую точку на сигнале аккомодации сопоставляют с точкой на той же временной оси, принадлежащей кубическому сплайну, и определяют число микрофлюктуаций в каждый зарегистрированный момент времени относительно аппроксимирующего сигнала аккомодации кубического сплайна, максимальный размах сигнала и изменение тренда изолинии сигнала на оси времени и при убывающем тренде более 0,35 и частоте микрофлюктуаций более 1,4 в секунду и/или максимальном размахе сигнала более 1,2 диагностируют неустойчивость аккомодации.