Реферат RUS  Реферат ENG  Литература  Полный текст

1.3 Применение методов цифрового морфометрического анализа в диагностике активных стадий РН


    На протяжении последних 15 лет получение высококачественных изображений глазного дна является стандартом в диагностике РН. В 1998 году была разработана широкопольная цифровая ретинальная педиатрическая видеосистема «RetCam-120» («Massie Reseie Research Laboratories Inc.» США), позволяющая проводить цифровую ретиноскопию у недоношенных детей [91]. В Германии в 1999 году появилось первое сообщение об использовании данной системы для скрининга недоношенных детей и представлены возможности «RetCam» в получении панорамного изображения глазного дна [122]. Именно на основе высококачественных цифровых изображений, достоверно отражающих состояние структур сетчатки, возможен наиболее информативный анализ, обеспечивающий объективный подход к оценке течения РН.

    Состояние ретинальных сосудов тесно кореллирует с течением патологического процесса при РН. Необходимость наблюдения за выраженностью изменений диаметра и извитости ретинальных сосудов как индикаторов риска развития тяжелых стадий РН отмечалась зарубежными исследователями еще в 1949 году [123]. Данные о степени увеличения диаметра ретинальных артерий и вен, характерных для «плюс»-болезни активной РН, впервые опубликованы в1995 году [155].

    К настоящему времени в мировой педиатрической офтальмологической практике наиболее передовым направлением диагностики активных стадий РН является компьютерный анализ цифровых изображений сетчатки, позволяющий объективно оценивать степень изменения ее морфологических структур, что дает огромное преимущество перед субъективной оценкой сосудистых изменений [10,13,111]. Точное прогнозирование течения активных стадий РН на основе полученных объективных количественных показателей ретинальных сосудов является незаменимым при определении тактики ведения новорожденных с активными стадиями заболевания, а также при оценке эффективности проводимых лечебных мероприятий.

    В 1995 году в зарубежной литературе появилось первое сообщение о методе автоматизированной количественной морфометрической оценки состояния ретинальных сосудов при активном течении РН: данные о степени увеличения диаметра ретинальных артерий и вен, характерных для «плюс»-болезни активной РН [155]. Анализ двухмерных изображений глазного дна заключался в определении числового индекса диаметра и извитости ретинальных сосудов заднего полюса глаза и дифференцировки в зависимости от степени их увеличения у недоношенных детей с «плюс»-болезнью РН в отличие от младенцев с отсутствием данной патологии [60,80].

    В 2001 году в Великобритании было разработано программное обеспечение для полуавтоматического анализа изображений сетчатки «RISA» (retinal image scale-space analysis), которое было впервые в 2003 году применено для морфометрического анализа цифровых изображений глазного дна недоношенных детей с активной РН и впоследствии получило широкое практическое применение. Принцип работы данной программы заключался в разделении двухмерного цифрового изображения центральной части глазного дна на 4 части, включающие сосудистые аркады, с последующим дроблением на отдельные сегменты магистральных сосуда сетчатки в пределах окружности 600 мкм с центром в ДЗН.

    Морфометрический анализ основывался на расчете диаметра артерий и вен путем определения количества пикселей(1 пиксель= 21,57 мкм) в пределах поперечного отрезка выделенного сегмента сосуда. Коэффициент извитости (КИ) сосудов определялся путем отношения прямолинейного расстояния от начальной до конечной точки сосуда к его истинной длине. По сообщениям группы авторов, на практике программное обеспечение RISA позволяло достоверно диагностировать РН «легкой» степени (I и II стадии), «тяжелой» степени (III стадии РН), а также дифференцировать недоношенных детей без выраженной вазодилатации, характерной для РН.

    Однако авторы указывали на то, что программа не производила точное определение диаметра ретинальных сосудов менее90 мкм [86,113,129,176].

    Метод показал высокую чувствительность по отношению к выявлению «плюс»-болезни РН, не уступая экспертной оценке, что связано с возможностью к выявлению минимальных изменений КИ магистральных артерий [68,130]. В более поздних исследованиях было упомянуто, что RISA не дает достоверных данных в отношении определения диаметра ретинальных сосудов. Сообщалось, что по мере увеличения тяжести патологии значимые различия характерны для КИ [85].

    Имеются сообщения о полуавтоматической программе «VesselMap» (lmedos, Jena, Germany), применявшейся для определения динамики изменения диаметра сосудов сетчатки после лазерной коагуляции при III активной стадии РН. Морфометрический анализ центральных ретинальных артерий и вен проводился на расстоянии 2 диаметров от границы ДЗН на основе изображений, выполненных с использованием фундус-камеры. При исследовании выявлены статистически значимые различия диаметра сосудов при наличии и отсутствии «плюс-болезни» III стадии РН [101], уменьшение диаметра при контрольном обследовании через2 недели после лазерной коагуляции сетчатки по сравнению с контрольной группой, где лазерная коагуляция не проводилась [102].

    В 2007 году разработан программный инструмент «ROPtool» (Duke University, Durham, North Carolina, USA), который использовался при скрининге недоношенных детей из группы риска развития РН посредством определения степени извитости (КИ) ретинальных сосудов в пределах 1-й зоны глазного дна. Программой автоматически определялся ход кровеносных сосудов по разнице их контрастности на общем фоне поверхности глазного дна, использовалось увеличенное изображение центральной зоны глазного дна (соответствующее увеличению линзы 28 дптр), полученного при помощи ретинальной камеры «RetCam». «ROPtool» идентифицировал признаки «плюс»-болезни II и III стадии РН путем выявления значений КИ, превышающих пороговые значения, и показал высокую чувствительность метода (91%). Наиболее информативным, по мнению авторов, являлось определение извитости артерий сетчатки. В более поздней версии «ROPtool» 2.1.5 была добавлена функция измерения диаметра ретинальных сосудов, которая применялась для выявления морфометрических признаков «плюс»-болезни и отбора пациентов для проведения лазерной коагуляции сетчатки (ЛКС) [56,103,175,185,187,188,193].

    Рядом зарубежных авторов в 2011 году были сделаны сообщения о проведенных исследованиях при помощи«Vessel Measurement V5.8» (Siena Technologes Limited, Halifax, NS). Сообщалось о достоверном уменьшении диаметра и КИ ретинальных сосудов центральной зоны глазного дна на расстоянии 2 ДД от границы ДЗН и КИ на границе первой и второй зон глазного дна через14, 21 и30 суток после ЛКС. Статистически значимых различий при измерениях через 1 неделю после операции не выявлено, кроме того, отмечалась низкая информативность измерения извитости парацентральных вен. Стоит отметить, что морфометрический анализ сосудистых изменений ограничивался оценкой состояния сосудов только после полного регресса патологического процесса[67].

    Проводить морфометрический анализ цифровых изображений онлайн с 2011 года стало доступным на базе «ROPnet». В полуавтоматическом режиме осуществляется измерение диаметра и извитости заранее отмеченных участков ретинальных сосудов с предварительным повышением контрастности снимков видеосистемы «RetCam» [77].

    Пакет программ «Computer-Aided Image Analysis of the Retina» (CAIAR), разработанный в Великобритании, применяется для выявления «плюс»-болезни РН на основе определения диаметра вен и КИ артерий при анализе цифровых фотографий, выполненных посредством как фундус-камеры, так и ретинальной камеры «RetCam». Исследуемое поле включает центральную зону глазного дна на расстоянии 1,5 ДД от границы ДЗН. Расчет диаметра сосудов производится путем оценки количества пикселей, выполняющих поперечное сечение сосуда, а КИ ретинальных сосудов, как и в вышеупомянутой программе RISA, определялся путем определения отношения прямолинейного расстояния от начала до конца измеряемого отрезка сосуда к его истинной длине [191,192]. Авторы опубликовали данные о тенденции уменьшения КИ сосудов на 3% и 27% через 1 и 2 недели соответственно после ЛКС при II и III стадии РН с «плюс»-болезнью. Уменьшение диаметра артерий и вен не отмечалось в течение2 недель после лечения. Исследование соотношения показателей диаметра сосудов в первой зоне глазного дна и в задней части второй зоны не выявило статистически значимых различий [115].

    В 2013 году опубликованы результаты исследования, в которых производилось определение КИ ретинальных сосудов в пределах2,5 ДД и 4,5 ДД от границы ДЗН без применения специализированного программного обеспечения. Выявлено увеличение КИ при«плюс»-болезни РН преимущественно для артерий, находящихся на более удаленном расстоянии от ДЗН [110].

    Работы, опубликованные в 2009 году, содержали описание нового метода 3D визуализации структур сетчатки у недоношенного ребенка при РН на основе SD OCT изображений. В 2014 году получены результаты исследований о применении данного метода для определения диаметра ретинальных сосудов: выявлены статистически значимые различия при «плюс»-болезни II иIII стадии РН по сравнению с данными, полученными у детей без «плюс»-болезни и в контрольной группе недоношенных без РН. Измерение проводилось в перипапиллярной (0,5 диаметра ДЗН) зоне и в задней части2-й зоны глазного дна [63,125].

    К одним из последних разработок в области специализированного программного обеспечения морфометрического анализа цифровых изображений сетчатки при РН относятся «RetiVie» и «i-ROP». «RetiVie» позволяет определять КИ ретинальных сосудов в полуавтоматическом режиме, выполняя анализ цифровых фотографий глазного дна после предварительного усиления их контрастности или используя данные флуоресцентной ангиографии. Авторы предполагают использовать «RetiVie» для диагностики задней агрессивной формы РН, но результаты исследований к настоящему времени еще не опубликованы [99]. Программа «i-ROP» обеспечивает определение КИ и диаметра крупных ретинальных сосудов (1-го и 2-го порядка) при анализе качественных ретинальных изображений с высоким уровнем контрастности. Применение авторами вышеуказанной программы для анализа цифровых фотографий сетчатки, полученных у детей с активными стадиями РН, в доступной литературе не отражено [107].

    В отечественной офтальмологической практике с 2008 года применяется компьютерная программа количественной оценки состояния сетчатки и ретинальных сосудов«ROP-MORPHOMETRY», разработанная в Калужском филиале «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова». В основу программы положен метод проецирования цифровых ретинальных изображений на сферическую модель глаза, позволяя впервые в мировой офтальмологической практике создать трехмерную модель картины глазного дна. Доказана зависимость состояния морфологических структур сетчатки от стадии и формы течения РН. По опубликованным данным, совокупность таких факторов, как коэффициент васкуляризации (отношение площади аваскулярной части сетчатки к общей площади сетчатки), диаметр ретинальных сосудов и извитость артерий сетчатки, а также величина угла между магистральными сосудами височной аркады являются прогностически значимыми факторами в развитии РН. Выявлены морфометрические данные, характерные для преретинопатии, благоприятного и неблагоприятного типа течения каждой стадии РН на основе оценки магистральных сосудов 1-го порядка центральной зоны глазного дна по ходу височных аркад [28,29,30,31,34]. Посредством вышеуказанного программного обеспечения в ходе ряда исследований проведена оценка реактивной дилатации центральных и периферических ретинальных сосудов в раннем послеоперационном периоде после ЛКС при II и III стадии неблагоприятного типа течения РН [25].

    Таким образом, все вышеуказанные методики количественной морфометрии ретинальных сосудов при РН, проводимые на базе различных компьютерных программ, основаны на анализе диаметра магистральных сосудов1-го порядка центральной зоны глазного дна, и лишь в единичных работах встречается оценка КИ сосудов задней части второй зоны. Группы исследованных пациентов включали в себя недоношенных детей с большой разницей по степени выраженности сосудистой активности. При оценке структур сетчатки после эффективной ЛКС анализ ограничивался оценкой реактивных сосудистых изменений в раннем послеоперационном периоде и выявлением морфометрических признаков регресса заболевания в позднем послеоперационном периоде.

    Необходимы дальнейшие углубленные исследования, включающие оценку состояния ретинальных сосудов на средней периферии и в непосредственной близости от аваскулярной зоны сетчатки, на протяжении височных и носовых сосудистых аркад. Информация об изменении диаметра сосудов на всем их протяжении, а не только в центральной зоне глазного дна, поможет открыть дополнительные возможности для прогнозирования течения и определения тактики ведения пациентов с РН.


Страница источника: 24-31


Федоровские чтения - 2019 XVI Всероссийская научно-практическая конференция с международным участиемФедоровские чтения - 2019 XVI Всероссийская научно-практичес...

Актуальные проблемы офтальмологии XIV Всероссийская научная конференция молодых ученыхАктуальные проблемы офтальмологии XIV Всероссийская научная ...

Современные тенденции развития офтальмологии - фундаментально-прикладные аспекты Всероссийская научно-практическая конференцияСовременные тенденции развития офтальмологии - фундаментальн...

Восток – Запад 2019 Международная конференция по офтальмологииВосток – Запад 2019 Международная конференция по офтальмологии

Академия ZiemerАкадемия Ziemer

Белые ночи - 2019 Сателлитные симпозиумы в рамках XXV Международного офтальмологического конгрессаБелые ночи - 2019 Сателлитные симпозиумы в рамках XXV Междун...

Новые технологии в офтальмологии - 2019 Всероссийская научно-практическая конференцияНовые технологии в офтальмологии - 2019 Всероссийская научно...

Современные технологии лечения витреоретинальной патологии – 2019 ХVII Всероссийская научно-практическаяконференция с международным участиемСовременные технологии лечения витреоретинальной патологии –...

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2019»Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Современные тех...

Роговица III. Инновации  лазерной коррекции зрения и кератопластикиРоговица III. Инновации лазерной коррекции зрения и кератоп...

ХVI Ежегодный конгресс Российского глаукомного общества «Вместе против слепоты»ХVI Ежегодный конгресс Российского глаукомного общества «Вме...

Сессии в рамках III Всероссийского конгресса «Аутоимунные и иммунодефицитные заболевания»Сессии в рамках III Всероссийского конгресса «Аутоимунные и ...

Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2018Современные технологии катарактальной и рефракционной хирург...

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2018»Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Современные тех...

«Живая» хирургия в рамках конференции  «Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2018»«Живая» хирургия в рамках конференции «Современные технолог...

Сателлитные симпозиумы в рамках XI Российского общенационального офтальмологического форумаСателлитные симпозиумы в рамках XI Российского общенациональ...

Федоровские чтения - 2018 XV Всероссийская научно-практическая конференция с международным участиемФедоровские чтения - 2018 XV Всероссийская научно-практическ...

Актуальные проблемы офтальмологии XIII Всероссийская научная конференция молодых ученыхАктуальные проблемы офтальмологии XIII Всероссийская научная...

Восток – Запад 2018  Международная конференция по офтальмологииВосток – Запад 2018 Международная конференция по офтальмологии

«Живая хирургия» в рамках конференции «Белые ночи - 2018»«Живая хирургия» в рамках конференции «Белые ночи - 2018»

Белые ночи - 2018 Сателлитные симпозиумы в рамках XXIV Международного офтальмологического конгресса Белые ночи - 2018 Сателлитные симпозиумы в рамках XXIV Между...

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Невские горизонты -  2018»Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Невские горизон...

Сателлитные симпозиумы в рамках VIII ЕАКОСателлитные симпозиумы в рамках VIII ЕАКО

VIII Евро-Азиатская конференция по офтальмохирургии (ЕАКО)VIII Евро-Азиатская конференция по офтальмохирургии (ЕАКО)

XVII Всероссийская школа офтальмологаXVII Всероссийская школа офтальмолога

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2018»Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Современные тех...

Top.Mail.Ru


Open Archives