СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РИСКА РАЗВИТИЯ ГЛАУКОМЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК A61B5/00 A61F9/00 

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии и может быть использовано для прогнозирования риска развития глаукомы низкого давления.

Глаукома низкого давления (ГНД) является формой первичной открытоугольной глаукомы диагностика которой существенно затруднена ввиду отсутствия повышение ВГД и основывается на комплексной оценке морфо-функциональных изменений зрительного нерва и центральной зоны сетчатки.

При диагностике ГНД особое внимание уделяют центральной толщине роговицы, как фактору риска развития глаукомы не только вследствие прямой корреляции с ВГД, но и в связи с изменениями биомеханических свойств глаза [1].

В настоящее время наибольшее значение в развитии и патогенезе ГНД отводят генетической предрасположенности [2]. Также большое значение в патогенезе имеет деформация решетчатой мембраны склеры, вследствие нарушения трансмембранного градиента давления [3, 4]. В связи с этим авторы наиболее объективным диагностическим и прогностическим критерием глаукомы называют индекс кривизны решетчатой пластинки склеры [5].

Известен способ прогнозирования риска развития и прогрессирования глаукомы, заключающийся в определении биомеханического коэффициента роговицы по формуле К=КГ/ЦТР×50, где: К - биомеханический коэффициент роговицы, КГ - корнеальный гистерезис, ЦТР - центральная толщина роговицы. При значении К менее 0,82, прогнозируют риск развития и прогрессирования глаукомы (патент RU 2354287 от 10.05.2009), Способ обеспечивает прогнозирование риска развития и прогрессирования глаукомы с учетом эластических свойств роговицы и ее центральной толщины. Недостатком данного способа является учет в формуле только лишь одного из биомеханических параметров роговицы - корнеального гистерезиса, а также этот способ не предполагает акцент на особенности ГНД.

Известен способ прогнозирования риска развития нормотензивной глаукомы, отличающийся тем, что определяют ЦТР и тонографический показатель - коэффициент Беккера и при толщине роговицы, равной или менее 520 мкм, и коэффициенте Беккера более ПО прогнозируют риск развития нормотензивной глаукомы, который принят за ближайший аналог (патент RU 2573336 С1 от 20.01.2016). Недостатками способа является оценка лишь одного из параметров, характеризующих фиброзную оболочку глаза - толщину роговицы в ее центральной зоне без учета других биомеханических показателей фиброзной оболочки глаза. Также недостатком является проведение тонографии, как трудоемкой процедуры, параметры которой могут быть искажены при нарушении технологии аппланации. Помимо того данный способ не учитывает никакие другие морфометрические показатели, кроме центральной толщины роговицы.

Задачей предлагаемого способа является разработка комплексного прогнозирования развития глаукомы низкого давления на основе анализа совокупности нескольких экспертных диагностических признаков, таких как оценка морфологических и биомеханических параметров глаза.

Технология CorVis ST, Oculus - самая современная методика контроля ВГД при помощи анализатора биомеханических свойств фиброзной оболочки глаза с использованием технологии визуализации роговицы [6], на результаты которой помимо генетических предрасположенностей и возраста, дополнительно влияют уровень ВГД, длительность гипотензивной терапии, ПЗО, объем передней камера глаза, состояние глазной поверхности, перенесенные антиглаукомные и кераторефракционные вмешательства в анамнезе, наличие псевдоэксфолиативного синдрома (ПЭС) [7, 8].

На сегодняшний день выявление ГНД на начальной стадии вызывает больше затруднения, чем ПОУГ, так начальная и развитая ГНД по нашим данным была отмечена в 65%, ПОУГ в 77% случаев (Табл 1).

С целью разработки алгоритма прогнозирования развития ГНД нами были проанализированы данные 153 пациентов среди которых выделена группа из 57 глаз с глаукомой низкого давления (ГНД) и 78 глаз с первичной открытоугольной глаукомой (ПОУГ), группа контроля (ГК) составила 18 здоровых глаз, в которую включены пациенты без глаукомы, с ПЗО не более 24.00 мм (23,29±0,13 мм), в возрасте до 45 лет, без признаков ПЭС, со средней ЦТР (566,89±6,3 мкм).

Группы достоверно не различались по возрасту, так средний возраст пациентов в группе ГНД составил 64,74±1,32 года, в группе ПОУГ - 69,85±1,1 лет (р=0,088).

В исследование не включались пациенты с ПЭС. При верификации диагноза ГНД учитывались симптомы, характерных для синдрома Фламмера [9]. А также при постановке диагноза мы учитывали программное обеспечение, позволяющее исследовать BGF, что в клинической практике является скринингом на возможность развития глаукомы при низких значениях ВГД, основываясь на биомеханических характеристиках глаза [10]. У пациентов с выявленным диагнозом ГНД он из максимального значения 1.0 составил из 0,55±0,03, при ПОУГ 0,17±0.02 (р=0,000), в группе контроля 0,074±0,013.

При исследовании морфометрических параметров (табл.2) мы установили, что при ГНД в сравнении с ПОУГ передне-задняя ось глаза больше (р=0,045), более тонкая роговица (р=0,000), площадь ДЗН по данным ОКТ превышает таковой при ПОУГ (р=0,014).

Принимая во внимание тот факт, что при ГНД более тонкая роговица, мы провели анализ уровня ВГД в наших группах, чтоб установить, не являются ли низкие значения ВГД при ГНД тонометрической погрешностью (табл 3).

Уровень ВГД полученный разными методами измерения при ГНД достоверно не отличался р=0,092, что указывает на факт получения низких значений ВГД не связанных с погрешностью измерения офтальмотонуса, вносимых тонкой ЦТР. Вместе с тем при ПОУГ bIOP было ниже, чем полученное стандартной бесконтактной тонометрией, р=0,031. Также отметим, что уровень ВГД при ГНД достоверно ниже, чем при ПОУГ и в группе контроля.

Сравнительный анализ биомеханических параметров ГНД и ПОУГ демонстрирует нам факт, что роговица при ГНД отличается сниженной жесткостью (более высокой смещаемостью) по сравнению с ПОУГ, что определяется более высокими значениями DAratio, Integr. Radius (R). (табл. 4). Жесткость фиброзной оболочки глаза (SP-A1) имеет более низкие значения при ГНД р=0,000. Значения показателя SSI (табл. 4), который демонстрирует внутреннюю жесткость роговицы, не носят достоверных различий (р=0,343).

Зарубежные авторы установили, что SSI зависит от возраста и в меньшей степени от ЦТР, ВГД [11], от осевой длиной глаза, наибольшим радиусом передней кривизны роговицы, и не связан с полом, объемом передней камеры, биомеханически скорректированным ВГД, наименьшим радиусом передней кривизны роговицы и ЦТР [12].

При сравнительном анализе ГНД и ПС (табл. 4), также оказалось, что DA Ratio и Integr. Radius при ГНД отличаются меньшими значениями, р=0,000 и р=0,001 соответственно. Также продемонстрировал меньшее значение SP-A1, р=0,047. А индекс SSI достоверно не различался, р=0,846. Из полученных данных можно сделать вывод, что изменения при ГНД в отличие от здорового глаза касаются в большей степени снижения жесткости роговицы и в меньше степени склеры. Индекс внутренней жесткости роговицы SSI не показателен в диагностике ГНД. Сходные данные получили авторы из Гонкога при исследовании 80 глаз с ГНД в сравнении со здоровыми глазами и получили статистически значимую более высокую скорость аппланации роговицы при ГНД [13]. При этом у пациентов с ГНД ригидность фиброзной оболочки глаза в меньшей степени, чем при ПОУГ различается со здоровым глазом и важную патогенетическую роль в развитии болезни носит нарушение ауторегуляции [10]. Это подтвердили недавние исследования, где показали уменьшение плотности капиллярного русла в перипапиллярной сетчатке и в макулярной области при ГНД, которые коррелировали с дефектами поля зрения особенно при начальной стадии ГНД [14]. При ПОУГ мы наоборот имеем увеличения жесткости фиброзной оболочки глаза (SP-A1) в сравнении с контролем р=0,044, что характеризует глаз при ПОУГ как более ригидный по сравнению со здоровым. При этом параметры жесткости роговицы при ПОУГ от группы контроля не отличаются, что демонстрирует нам интактность роговицы при развитии ПОУГ (табл 4.).

Представленные результаты позволяют считать, что ГНД по морфологическим и биомеханическим параметрам имеет существенные отличия от ПОУГ. При этом наряду с морфометрическими параметрами: с тонкой ЦТР, увеличенной ПЗО и большей площадью ДЗН, дополняющими и повышающим надежность прогнозирования риска развития ГНД является биомеханические показатели: DAratio, Integr. Radius (R), SP-A1.

Техническим результатом предлагаемого способа является прогнозирование риска развития глаукомы низкого давления.

Преимущество нашего способа в сравнении с ближайшим аналогом (RU 2573336 С1 от 20.01.2016) состоит в одновременном учете морфометрических и биомеханических характеристик глаза, что повышает надежность прогнозирования и точность результата. Ближайший аналог нашему изобретению (RU 2573336 С1 от 20.01.2016) обеспечивает прогнозирование риска развития и прогрессирования ГНД с учетом исключительно ЦТР, не учитывая другие показатели, характеризующие фиброзную оболочку глаза. Не учитываются также индивидуальные морфометрические особенности которые, как показывают наши данные, являются предикторами биомеханических аномалий, что может привести к исключению большого количества глаз из группы риска по развитию ГНД, а, следовательно, и к снижению точности прогнозирования заболевания. Исследованные нами данные в комплексе приводят к повышению точности интерпретации тонометрических значений ВГД и более раннему выявлению ГНД. В нашем способе идет одновременный учет морфометрических и биомеханических факторов риска, что повышает надежность прогнозирования и точность результата.

Технический результат достигается за счет количественного определения ПЗО, ЦТР, площади ДЗН при помощи ОКТ и исследования биомеханических параметров фиброзной оболочки глаза (DA Ratio, Integr. Radius (R), SP-A1).

Способ осуществляют следующим образом.

У пациента с подозрением на ГНД проводят измерение ПЗО и ЦТР, например, на приборе ZeissIOLMaster 700, определяют площадь ДЗН, например, при помощи ОКТ на томографе Cirrus HD-OCT 5000 (CarlZeiss), производят измерение роговично-компенсированного ВГД, измерение биомеханических параметров фиброзной оболочки глаза таких как DA Ratio, Integr. Radius (R), SP-A1, Stress Strain Index (SSI)) на приборе OCULUS CorVis ST. При толщине роговицы, равной или менее 530 мкм, передне-задней оси глаза более 24,0 мм, площади зрительного нерва более 1,8 мм, DA Ratio более 4,0, Integr. Radius (R) более 7,5 мм, SP-A1 менее 125 mmHg/mm прогнозируют риск развития глаукомы низкого давления.

Пример 1.

Пациентка С. 52 лет с подозрением на ГНД обоих глаз проводили измерение ПЗО при помощи ZeissIOLMaster 700, ЦТР при помощи Pentacam (Oculus), определили площадь ДЗН при помощи ОКТ на томографе Cirrus HD-OCT 5000 (CarlZeiss), производили измерение биомеханических параметров фиброзной оболочки глаза таких как DA Ratio, Integr. Radius (R), SP-A1, Stress Strain Index (SSI)) наприборе OCULUS CorVis ST.

Значение ПЗО составило 25,09 мм для правого глаза - 25,07 мм для левого глаза. Значение ЦТР составило 519 мкм для правого глаза и 517 мкм для левого глаза, площадь ДЗН составила 1,99 мм для правого и 2,02 для левого глаза. Биомеханические показатели составили: DA Ratio 4,4 для правого глаза, 4,5 для левого глаза, Integr. Radius (R) 8,2 мм для правого глаза и 8,5 мм для левого глаза, SP-A189,9 mmHg/mm для правого глаза, 86,5 mmHg/mm для левого глаза. Прогнозирован высокий риск развития глаукомы низкого давления. Для подтверждения диагноза проведено комплексное офтальмологическое обследование пациента.

Объективно:

Правый глаз: Vis OD с корр (sph -2.0 cyl -1.0ax118) 0,9, ВГД 13,1 мм рт.ст. (bIOP)

При биомикроскопии: передний отрезок глаза без особенностей.

При офтальмоскопии: ДЗН бледный, монотонный, с четкими границами, большого размера, экскавация расширенная, не глубокая, "блюдцеобразная", с преобладанием вертикального компонента, отношением экскавации к ДЗН 0,8, смещение сосудистого пучка назально, нейроретинальный ободок резко истончен, "прорыв" в нижне-темпоральном отделе; перипапиллярно с височной стороны атрофия в β-зоне.

Результаты периметрии: центральная частичная абсолютная скотома, сливная парацентральная абсолютная скотома нижне-назально 5 градусов от точки фиксации, сливная относительная скотома верхне-назально от точки фиксации.

Результаты ОКТ-исследования: AverageRNFLThickness 67 μm, AverageC/DRatio 0,84, VerticalC/DRatio 0,91, CupVolume 0,487, истончение нейроретинального пояска, истончение СНВС (RNFLQuadrants) в верхнем отделе до 88 мкм, в нижнем отделе до 62 мкм, истончение комплекса ГКС AverageGCL + IPLThickness до 56 мкм, MinimumGCL + IPLThickness 44 мкм.

Левый глаз: Vis OD с корр (sph -1.5 cyl -2.0ах79) 1.0, ВГД 12,9 мм рт.ст. (bIOP)

При биомикроскопии: передний отрезок глаза без особенностей.

При офтальмоскопии: ДЗН бледно-розовый, с четкими границами, большого размера, экскавация расширенная, не глубокая, с незначительным преобладанием вертикального компонента, отношением экскавации к ДЗН 0,6, ход сосудистого пучка центральный, нейроретинальный ободок розовый, истончен в нижне-темпоральном отделе; перипапиллярно, с височной стороны атрофия в β-зоне.

Результаты периметрии: без снижения светочувствительности

Результаты ОКТ-исследования: AverageRNFLThickness 87 μm, AverageC/DRatio 0,66, VerticalC/DRatio 0,65, CupVolume 0,193, пограничные значения нейроретинального пояска в верхних и нижних отрезках, СНВС (RNFLQuadrants) в верхнем отделе 117 мкм, в нижнем отделе 111 мкм, показатели комплекса ГКС AverageGCL + IPLThickness до 72 мкм, с минимальными значениям - MinimumGCL + IPLThickness 65 мкм в верхних отделах.

Помимо того, для подтверждения диагноза определен BGF, который из максимального значения 1,0 составил из 0,44 в правом глазу и 0,65 в левом глазу.

Таким образом, результаты дополнительного обследования подтвердили предположение о развитии у пациента глаукомы низкого давления IIIA правого глаза, IA левого глаза.

Пример 2.

Пациентка Б. 67 лет с подозрением на ГНД обоих глаз проводили измерение ПЗО при помощи ZeissIOLMaster 700, ЦТР при помощи Pentacam (Oculus), определили площадь ДЗН при помощи ОКТ на томографе Cirrus HD-OCT 5000 (CarlZeiss), производили измерение биомеханических параметров фиброзной оболочки глаза таких как DA Ratio, Integr. Radius (R), SP-A1, Stress Strain Index (SSI)) наприборе OCULUS CorVis ST.

Значение ПЗО составило 24,69 мм для правого глаза, 25,15 мм для левого глаза. Значение ЦТР составило 467 мкм для правого глаза и 473 мкм для левого глаза, площадь ДЗН составила 2,38 мм для правого и 2.23 для левого глаза. Биомеханические показатели составили: DA Ratio 5,6 для правого глаза, 4,6 для левого глаза, Integr. Radius (R) 9,7 мм для правого глаза и 9,1 мм для левого глаза, SP-A1 85,6 mmHg/mm для правого глаза, 106,2 mmHg/mm для левого глаза. Прогнозирован высокий риск развития глаукомы низкого давления. Для подтверждения диагноза проведено комплексное офтальмологическое обследование пациента. Объективно:

Правый глаз: Vis OD 0,9 н/к, ВГД 13,3 мм рт.ст. (bIOP)

При биомикроскопии: передний отрезок глаза без особенностей.

При офтальмоскопии: ДЗН бледно-розовый, с четкими границами, большого размера, экскавация расширенная, не глубокая, с преобладанием вертикального компонента, отношением экскавации к ДЗН 0,7, ход сосудистого пучка центральный, нейроретинальный ободок розовый, незначительно истончен в нижне-темпоральном отделе.

Результаты периметрии: расширение слепого пятна

Результаты ОКТ-исследования: AverageRNFLThickness 84 μm, AverageC/DRatio 0,72, VerticalC/DRatio 0,70, CupVolume 0,441, пограничные значение нейроретинального пояска в нижних отделах, показатели СНВС (RNFLQuadrants) в верхнем отделе 100 мкм, в нижнем отделе 99 мкм, показатели комплекса ГКС AverageGCL + IPLThickness 81 мкм с минимальным значением - MinimumGCL + IPLThickness 81 мкм в верхнем отделе.

Левый глаз: Vis OD с корр (sph-2,0) 1,0, ВГД 17,2 мм рт.ст. (bIOP)

При биомикроскопии: передний отрезок глаза без особенностей.

При офтальмоскопии: ДЗН бледно-розовый, с четкими границами, большого размера, экскавация расширенная, не глубокая, с преобладанием вертикального компонента, отношением экскавации к ДЗН (Э/Д) 0,8, ход сосудистого пучка центральный, нейроретинальный ободок розовый, истончен в нижне-темпоральном отделе.

Результаты периметрии: без расширение слепого пятна

Результаты ОКТ-исследования: AverageRNFLThickness 82 μm, AverageC/DRatio 0,77, VerticalC/DRatio 0,75, CupVolume 0,494, RimArea 0,89, пограничные значения нейроретинального пояска в верхних и нижних отрезках, СНВС (RNFLQuadrants) в верхнем отделе 112 мкм, в нижнем отделе 91 мкм, истончение показателей комплекса ГКС AverageGCL + IPLThickness до 75 мкм, с минимальными значениям - MinimumGCL + IPLThickness 73 мкм в нижних отделах

Помимо того, для подтверждения диагноза определен BGF, который из максимального значения 1,0 составил из 0,78 в правом глазу и 0,57 в левом глазу.

Таким образом, результаты дополнительного обследования подтвердили предположение о развитии у пациента глаукомы низкого давления IA правого глаза, IIA левого глаза.

Список использованной литературы

1. Luce D.A. Determining in vivo biomechanical properties of the cornea with an ocular response analyzer. J. Cataract. Refract. Surg. 2005: 31-1: 156-162. doi: 10.1016/j.jcrs.2004.10.044

2. Wiggs JL, Pasquale LR. Genetics of glaucoma. Hum Mol Genet. 2017 Augl; 26(R1): R21-R27. doi: 10.1093/hmg/ddxl84).

3. Tan NY, Koh V, Girard MJ, Cheng CY. Imaging of the lamina cribrosa and its role inglaucoma: a review. ClinExpOphthalmol. 2018 Mar; 46(2): 177-188. doi: 10.1111/ceo.l3126.,

4. Kim JA, Kim TW, Lee EJ, Kim JM, Girard MJA, Mari JM. Intereye Comparison ofLamina Cribrosa Curvature in Normal Tension Glaucoma Patients With Unilateral Damage. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2019 Jun 3; 60(7): 24232430. doi: 10.1167/iovs.19-26828. PMID: 31158274).

5. Lee SH, Kim TW, Lee EJ, Girard MJ, Mari JM. Diagnostic Power of LaminaCribrosa Depth and Curvature in Glaucoma. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2017 Feb 1; 58(2): 755-762. doi: 10.1167/iovs.16-20802

6. Roberts C.J., Mahmoud A.M., Bons J.P., Hossain A., Elsheikh A., Vinciguerra R., Vinciguerra P., Ambrósio R. Jr. Introduction of Two Novel Stiffness Parameters and Interpretation of Air Puff-Induced Biomechanical Deformation Parameters With a Dynamic Scheimpflug Analyzer. J Refract Surg. 2017 Apr 1; 33(4): 266-273. doi: 10.3928/1081597X-20161221-03. PMID: 28407167

7. Pradhan Z.S., Deshmukh S., Dixit S., Sreenivasaiah S., Shroff S., Devi S., Webers C.A.B., Rao H.L. A comparison of the corneal biomechanics in pseudoexfoliation glaucoma, primary open-angle glaucoma and healthy controls using Corvis ST. PLoS One. 2020 Oct 26; 15(10): e0241296. doi: 10.1371/journal.pone.0241296. eCollection 2020.PMID: 33104764

8. Wu N., Chen Y., Yang Y., Sun X. The changes of corneal biomechanical properties with long-term treatment of prostaglandin analogue measured by Corvis ST. BMC Ophthalmol. 2020 Oct 20; 20(1): 422. doi: 10.1186/s12886-020-01693-6.PMID: 33081750

9. Канченска К…, Рич Р…, Траверсо К.Э., Кин Д.М., Кук М.С., Галлино А…, Голубницкая О…, Эрб К…, Рейтсамер Г…, Терье К…, Курышева Н.И., Йо К… Синдром Фламмера. Националъный журнал Глаукома. 2016; 15(4): 3-11

10. Karin R. Pillunat, Robert Herber, Eberhard Spoerl, Carl Erb and Lutz E. Pillunat A new biomechanical glaucoma factor to discriminate normal eyes from normal pressure glaucoma eyes. ActaOphthalmol. 2019 Nov; 97(7): e962-e967.doi: 10.1111/aos.14115

11. Eliasy A., Chen K.J., Vinciguerra R., et al. Determination of Corneal Biomechanical Behavior in-vivo for Healthy Eyes Using CorVis ST Tonometry: Stress-Strain Index. Front BioengBiotechnol. 2019; 7: 105. Published 2019 May 16. doi: 10.3389/fbioe.2019.00105

12. Liu G., Rong H., Pei R. et al. Age distribution and associated factors of cornea biomechanical parameter stress-strain index in Chinese healthy population. BMC Ophthalmol 20, 436 (2020). https://doi.org/10.1186/s12886-020-01704-6

13. Hong K, Wong IYH, Singh K, Chang RT. Corneal Biomechanics Using a Scheimpflug-Based Noncontact Device in Normal-Tension Glaucoma and Healthy Controls. Asia Рас J Ophthalmol (Phila). 2019 Jan-Feb; 8(1): 22-29. doi: 10.22608/APO.2018334. Epub 2019 Feb 18. PMID: 30773853

14. Lin YH, Huang SM, Yeung L, Ku WC, Chen HS, Lai CC, Chuang LH. Correlation of Visual Field With Peripapillary Vessel Density Through Optical Coherence Tomography Angiography in Normal-Tension Glaucoma. Transl Vis Sci Technol. 2020 Dec 17; 9(13): 26. doi: 10.1167/tvst.9.13.26. PMID: 33364080; PMCID: PMC7746955

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии. Определяют центральную толщину роговицы, передне-заднюю ось глаза, площадь диска зрительного нерва, биомеханические параметры фиброзной оболочки глаза: DA Ratio, Integr. Radius (R), SP-A1, и при центральной толщине роговицы, равной или менее 530 мкм, передне-задней оси глаза более 24,0 мм, площади диска зрительного нерва более 1,8 мм, DA Ratio более 4,0, Integr. Radius (R) более 7,5 мм, SP-A1 менее 125 mmHg/mm прогнозируют риск развития глаукомы низкого давления. Способ позволяет прогнозировать риск развития глаукомы низкого давления (ГНД) за счет использования комбинации данных морфометрии, оптической когерентной томографии, исследования биомеханических показателей фиброзной оболочки глаза и повышает возможность верификации ГНД на ранних стадиях, а также риск ее развития. 4 табл., 2 пр.

Способ прогнозирования риска развития глаукомы низкого давления, отличающийся тем, что определяют центральную толщину роговицы, передне-заднюю ось глаза, площадь диска зрительного нерва, биомеханические параметры фиброзной оболочки глаза: DA Ratio, Integr. Radius (R), SP-A1, и при центральной толщине роговицы, равной или менее 530 мкм, передне-задней оси глаза более 24,0 мм, площади диска зрительного нерва более 1,8 мм, DA Ratio более 4,0, Integr. Radius (R) более 7,5 мм, SP-A1 менее 125 mmHg/mm прогнозируют риск развития глаукомы низкого давления.