Рис. 1. A. – Глазное дно правого глаза пациента из группы А, в котором фовеа хорошо дифференцируется. B. – Мозаичное глазное дно правого глаза пациента с высокой степенью близорукости из группы B и плохой дифференциацией фовеа. C. – Циклопозиция правого глаза, измеренная по фотографии глазного дна. D. – Циклопозиция того же глаза, измеренная с помощью программного обеспечения FoDi на инфракрасном изображении глазного дна и с отрицательным знаком. FoDi = программное обеспечение для выравнивая фовеа и диска зрительного нерва
Рис. 2. Графики Bland-Altman, сравнивающие первое и второе измерения циклопозиции методами ОСТ и по фотографиям глазного дна в группе A и группе B. По оси Y представлены различия между измерениями, а по оси X среднее значение измерений. Сплошная линия обозначает среднее значение различий (MD), а пунктирные линии – границы согласия. M1 – измерение 1; M2 – измерение 2; O-DFA – угол «ДЗН-фовеа», определяемый по ОСТ; P-DFA – угол «ДЗН-фовеа», определяемый по фотографии глазного дна
Циклопозиция выше границ нормального диапазона является объективным признаком аномальной ротации, или торсии глазного яблока. Ротация глазного яблока может наблюдаться при первичном цикловертикальном косоглазии (Levine M.H. et al., 1972) или при другой патологии экстраокулярных глазодвигательных мышц (Kushner B.J., 1978). Ротация глаза может быть индуцирована хирургическими вмешательствами (например, транслокацией макулы) или стать результатом заболеваний орбиты (Phillips P.H. et al., 1999). Во всех этих случаях циклопозиция представляет собой важную информацию о торсионном компоненте девиации глаза. Обычно циклопозиция оценивается субъективно, однако особый интерес имеет объективное измерение циклопозиции. Объективные данные чрезвычайно важны для мониторинга ротации глазного яблока в динамике и количественного измерения ротации после операций на глазодвигательных мышцах (Lee J. et al., 2016). Кроме того, циклопозиция – это стабильный анатомический ориентир в здоровых глазах, представляющий большую ценность для рефракционной хирургии и анализа патологии сетчатки.
Золотым стандартом для оценки циклопозиции является количественная оценка угла «ДЗН-фовеа» (disk-fovea angle) по фотографиям глазного дна (Lefevre F et al., 2007).
Он определяется наклоном линии, соединяющей фовеа и центр ДЗН. В норме фовеа находится ниже ДЗН, значение угла «ДЗН-фовеа» составляет примерно 7 градусов, а методика обеспечивает повторимые и воспроизводимые измерения (Le Jeune C. et al., 2018).
Для получения качественного изображения процедура требует расширения зрачка даже при использовании немидриатических фундус-камер. Кроме того, освещение сетчатки при фотографировании глазного дна вызывает некомфортную фиксацию, далекую от естественных условий зрения. Создает неудобство и необходимость экспорта изображения глазного дна во внешнее программное обеспечение для измерения, и определение точного положения фовеа в ручном режиме, что особенно сложно выполнить в глазах с патологией макулы или, например, при близорукости высокой степени, когда дифференцировать макулу не всегда удается.
Система Spectralis от Heidelberg Engineering (Heidelberg, GM) – это платформа диагностической визуализации, сочетающая в себе спектральную оптическую когерентную томографию (SD-OCT) и конфокальную сканирующую лазерную офтальмоскопию. Анализ нервных волокон сетчатки проводится с помощью встроенного программного обеспечения для выравнивания фовеа и ДЗН (FoDi) (Heidelberg Engineering), который в полуавтоматическом режиме определяет ориентацию оси «ДЗН-фовеа». Эта ось считается отправной точкой для измерения параметров круговых объемных сканов и для измерения толщины слоя нервных волокон сетчатки (RNFL) в центре темпорального сектора. При последующих измерениях используется один и тот же анатомический ориентир, не зависящий от правильности положения головы или физиологической циклопозиции глаза. Несмотря на то, что программное обеспечение FoDi разрабатывалось для улучшения оценки слоя нервных волокон сетчатки, оно способно исследовать и еще один ценный параметр – проводить полуавтоматическое измерение угла «ДЗН-фовеа», что недавно описал Lengwiler F. et al. (2018).
Для измерения циклопозиции по ОСТ не требуется ни расширение зрачка, ни экспорт изображения на внешнее устройство. При обследовании используется инфракрасный свет, а единственный видимый для глаза свет исходит от фиксационного стимула и линий сканирования, поэтому исследование проводится с расслабленным взором. Программное обеспечение FoDi автоматически определяет фовеа благодаря фиксации объекта взглядом, что особенно полезно при невозможности четкой дифференциации макулы. Насколько известно авторам настоящего сообщения, в литературе нет данных по исследованию циклопозиции на аппарате Spectralis в сравнении с определением угла «ДЗН-фовеа» по фотографиям глазного дна.
Цель работы – проанализировать достоверность и надежность вышеуказанного метода и изучить, является ли автоматическое определение фовеа преимуществом в глазах с плохой дифференциацией фовеа.
Проспективное перекрестное исследование проводилось в офтальмологическом отделении клинической больницы Сан-Карлос в Мадриде. Исследование соответствовало стандартам Хельсинкской декларации и было одобрено локальным этическим комитетом (15/570-E и 18/533-E).
Всем пациентам было проведено полное офтальмологическое обследование. Пациенты были проинформированы об исследовании и подписали информированное согласие. В анализ были включены только правые глаза. Глаза с неполной прозрачностью оптических сред были исключены. В исследовании сравнивали угол «ДЗН-фовеа», определяемый по фотографиям глазного дна («ДЗН-фовеа» по фото), с углом «ДЗН-фовеа», определяемым по изображениям OCT («ДЗН-фовеа» по ОСТ). Оба метода были протестированы в двух группах пациентов. Группу А составили 60 глаз без патологии сетчатки с четкой дифференциацией фовеа и зрительного нерва, с минимальной остротой зрения 0,1 logMAR (рис. 1А). Группу B составили 32 глаза с анатомическими особенностями, которые затрудняли дифференциацию фовеа. Для обеспечения правильной фиксации требовалась минимальная острота зрения 0,3 logMAR (рис. 1В).
Основным измеряемым параметром была циклопозиция глаза. Все измерения проводились дважды двумя независимыми исследователями (A.V. и E.P.). Сначала были выполнены 10 цифровых фотографий глазного дна (по 5 от каждого специалиста) с помощью немидриатической фундус-камеры (Canon CR DGI EOS 30D; Canon, Tokyo, JA).
Фотографирование выполнялось первым, чтобы исключить влияние на специалистов автоматического определения фовеа алгоритмом FoDi. Затем проводился анализ слоя нервных волокон по 10 изображениям ОСТ (по 5 от каждого специалиста) с использованием программного обеспечения FoDi для SD-OCT (Spectralis HRA+OCT, version 6.0.11.0; Heidelberg Engineering). Расположение фовеа определялось автоматически на основе фиксации взгляда, а не по анатомическим ориентирам. Во время обследования одновременно отображались и ДЗН, и фовеа. На экране появлялась окружность диаметром 12°, наложенная на изображение в стандартном положении на 7,9° назальнее и выше фовеа. Исследователь размещал окружность вокруг ДЗН и начинал анализ перипапиллярных нервных волокон.
Рис. 3. (Вверху) Фотография глазного дна правого глаза с плохой дифференциацией фовеолы из-за наличия макулярных друз. (Внизу) Три инфракрасных изображения одного и того же глаза, предоставленные программой FoDi, на которых наблюдается высокая стабильность фиксации при повторных измерениях. FoDi – алгоритм выравнивания фовеа и диска зрительного нерва
Таблица 1 Циклопозиция, измеренная по изображениям ОСТ и по фотографиям глазного дна. Согласие и абсолютные различия между методами
Угол «ДЗН-фовеа» по фото на экспортированных изображениях глазного дна был измерен с помощью специально разработанного программного обеспечения (MathWorks, Carlsbad, California, USA). Каждый исследователь накладывал на изображение вокруг ДЗН окружность из 10 точек. После этого исследователь отмечал положение фовеа, а программа рассчитывала угол между этой точкой и центром окружности. Угол считался положительным, когда фовеа находилась ниже центра ДЗН (рис. 1С), и отрицательным, когда фовеа находилась над ним. Программное обеспечение FoDi измеряло угол «ДЗН-фовеа» по ОСТ на инфракрасном изображении в конце исследования нервных волокна (рис. 1D). В отличие от стандартных обозначений в страбизмологии, FoDi считал угол «ДЗН-фовеа» отрицательным, когда фовеа находилась ниже центра ДЗН.
Для адекватного сравнения обоих методов знак этих результатов был изменен.
Статистический анализ. Достоверность измерения угла «ДЗН-фовеа» по ОСТ оценивалась путем анализа корреляции с измерениями угла «ДЗН-фовеа» по фото – золотым стандартом измерения данного параметра (подтвержденным коэффициентом внутриклассовой корреляции (intraclass correlation coefficient, ICC) в модели со случайными эффектами, абсолютными совпадениями и единичными измерениями). Результаты интерпретировались с использованием метода Altman. Графический анализ BlandAltman оценивал совпадение методов по наличию систематических различий и 95% границ совпадений. Оценивали тренд линии регрессии различий и коэффициент ранговой корреляции абсолютных различий Kendall tau-b. Различия считались статистически значимыми при P < 0,05.
Надежность оценивалась с учетом повторяемости 5 измерений (ICC в модели со случайными эффектами, абсолютное совпадение и единичное измерение) и согласия между двумя исследователями (межсубъектное согласие – ICC в модели со случайными эффектами, абсолютное совпадение и единичное измерение). Точность оценивалась на основании внутрисубъектных стандартных отклонений (SW), рассчитанных при анализе вариаций повторных измерений. Точность методов рассчитывалась как 1,96 SW.
И для метода фотографирования, и для метода ОСТ была проанализирована нулевая ошибка ротации. Для обоих методов была обнаружена систематическая ошибка. Фундус-камера давала наклон изображения против часовой стрелки на 0,55±0,07 градуса (от 0,45 до 0,62 градуса), а ОСТ давала наклон изображения по часовой стрелке на 0,47±0,05 градуса (от 0,41 до 0,54 градуса). Данная нулевая ошибка ротации была впоследствии исправлена для получения истинных значений циклопозиции, указанных ниже.
Статистический анализ и построение графиков выполняли с помощью программного обеспечения SPSS версии 25.0 (IBM, Armonk, New York, USA) для Windows (Microsoft, Redmond, Washington, USA). Размер выборки был рассчитан с помощью программного обеспечения GRANMO version 7.11 software (IMIM, Mar Hospital, Barcelona, SP).
Результаты. В анализ были включены правые глаза 51 мужчины и 41 женщины. Возраст пациентов в группе А составил 56,1±16,6 лет, а в группе В – 67,2±14,6 лет. Сфероэквивалент ошибки рефракции в группе А составил 0,19±1,67, а в группе В 0,77±4,02. Острота зрения в группе А составила составила 0,06±0,12 logMAR, а в группе В 0,02±0,11.
Циклопозиция, определяемая по ОСТ. С целью проверки достоверности метода ОСТ значения угла «ДЗН-фовеа» по ОСТ сравнивались со значениями, полученными с помощью золотого стандарта. Считалось, что среднее значение 5 повторных измерений каждого исследователя минимизирует влияние переменчивости повторных данных. Значения циклопозиции представлены в табл. 1.
Среднее значение угла «ДЗН-фовеа» по ОСТ составило 7,6±3,5 градуса, а среднее значение угла «ДЗН-фовеа» по фото составило 7,9±3,8 градуса с аналогичной вариабельностью (коэффициент вариации составлял 47% для угла «ДЗН-фовеа» по ОСТ, 48% для угла «ДЗН-фовеа» по фото). Целью исследования было сравнить результаты измерения циклопозиции у одного и того же пациента с использованием обоих методов, поэтому предыдущие бинокулярные исследования не анализировались, а полученные данные нельзя считать репрезентативными для нормальной популяции. Различия между методами были статистически значимыми только в группе А и у одного исследователя, тогда как в остальных наборах данных различия не были достоверными.
Между методами не было существенных систематических различий, а 95%-границы согласия составляли 5.3 градуса. Распределение различий было гетероскедастическим во всех случаях (исследователь 1, P = 0,62; исследователь 2, P = 0,11).
Абсолютная разница между методами составила 2,2 градуса. Разница между методами в половине случаев составляла до 2 градусов, и примерно в 85% случаев до 4 градусов.
Коэффициент внутриклассовой корреляции (ICC) между методами составил 0.71, что Altman DG (1991) считает хорошей корреляцией.
Повторяемость и согласие между наблюдателями. Повторяемость значений угла «ДЗН-фовеа» по ОСТ и «ДЗН-фовеа» по фото (табл. 2) была превосходной у всех пациентов. В группе А (с четко выраженной фовеа) повторяемость значений «ДЗН-фовеа» по ОСТ была выше, чем «ДЗН-фовеа» по фото (ICC, 0,91 против 0,80 соответственно). Плохая дифференциация фовеа (группа B) повлияла на повторяемость значений угла «ДЗН-фовеа» по фото, тогда как повторяемость значений угла «ДЗН-фовеа» по ОСТ осталась неизменной.
Абсолютная разница между первым и вторым измерениями одного и того же глаза была одинаковой в обеих группах «ДЗН-фовеа» по ОСТ (группа А, 1,1 градуса; группа В, 1,0 градус). Разница была выше в группах «ДЗН-фовеа» по фото, особенно в группе B (группа A, 1,7 градуса; группа B, 2,8 градуса). Наконец, точность измерения угла «ДЗН-фовеа» по ОСТ была лучше, чем при измерении угла «ДЗН-фовеа» по фото (1,4 градуса vs 3,0 градуса соответственно в группе A; 1,6 градуса vs 4,8 градуса соответственно в группе B).
Данные по согласию между двумя исследователями были сопоставимы с результатами по повторяемости измерений (табл. 2). Согласие между двумя методами было превосходным, однако точность метода «ДЗН-фовеа» по фотографиям глазного дна становилась хуже в тех случаях, когда дифференциация фовеа была затруднена (точность снижалась с 1,5° в группе A до 3,3° в группе B).
График Bland-Altman (рис. 2) показал отсутствие систематических различий при сравнении первого и второго измерений у каждого пациента. 95%-ные пределы согласия для измерения угла «ДЗН-фовеа» по ОСТ составили 2,2 градуса в группе A и 2,4 градуса в группе B. 95%-ные пределы согласия для измерения угла «ДЗН-фовеа» по фото составили 4,1 градуса в группе A и 6,2 градуса в группе B, что подтверждает наши данные о точности обоих методов.
Обсуждение. Циклопозиция глазного яблока может быть оценена как субъективными, так и объективными методами. Объективные методы дают количественную оценку угла ротации глазного яблока путем расчета относительного положения фовеа и ДЗН. Нормальный диапазон значений угла «ДЗН-фовеа» составляет от 0 градусов (с фовеа на уровне центра ДЗН) до примерно 12–13 градусов (с фовеа на уровне нижнего края ДЗН).
Субъективные методы оценивают восприятие пациентом ротации окружающей среды. Нормальное значение соответствует субъективному отсутствию ротации, поэтому величину ротации обычно легко определить. Тем не менее ее трудно оценить у детей, а кроме того, пациенты с нарушениями циклопозиции часто не указывают на субъективные ощущения ротации благодаря адаптационным механизмам. Таким образом, для определения наличия и степени ротации глазного яблока необходимы как субъективные, так и объективные методы оценки.
В ряде случаев, например, при мониторинге косоглазия или при анализе ротации глазного яблока после операций на экстраокулярных глазодвигательных мышцах, измерение угла «ДЗН-фовеа» может быть особенно важным благодаря хорошей достоверности этого параметра. Это отличный анатомический ориентир. Определение угла «ДЗН-фовеа» по фото представляет некоторые клинические неудобства, которые можно устранить с помощью метода ОСТ.
Метод определения угла «ДЗН-фовеа» по фотографиям глазного дна изучен достаточно хорошо. Значение угла «ДЗН-фовеа» по фото варьирует от 5,1±2,8 градуса согласно данным Shin KH et al. (2013) до 7,8±3,6 градуса согласно данным Jonas R.A. et al. (2011).
Наклон оси «ДЗН-фовеа» в здоровых глазах уже оценивался с помощью программного обеспечения OCT FoDi в трех предыдущих исследованиях, результаты которых опубликованы в литературе. ValverdeMegias A. et al. (2013) сообщили об угле наклона 7,3±3,6 градуса в 66 глазах. Lee E.J. et al. (2016) получили значение 7,5±3,7 градуса в 71 глазу, а Lengwiler F. et al. (2018) получили значение 6,6±2,8 градуса в 31 глазу.
Результаты нашего исследования в 7,9±3,6 градуса согласуются с результатами этих исследований. В доступной литературе мы не обнаружили публикаций, в которых проводилось сравнение измерений угла «ДЗН-фовеа» с помощью метода ОСТ и метода фотографирования глазного дна. Нами был обнаружен хороший уровень согласия между значениями угла «ДЗН-фовеа» по ОСТ и угла «ДЗН-фовеа» по фото. Между методами отсутствовали систематические различия, а межсубъектная повторяемость была схожей для обоих методов. График BlandAltman показал 95%-ные пределы согласия около 5 градусов. Ожидаемое расхождение между методами ранее оценивалось как 95%-ный предел совпадения повторных измерений с золотым стандартом около 5 градусов. Среднее абсолютное различие между методами составило 2,2 градуса. Примерно у 85% пациентов различия достигали 4 градуса и более, поэтому у небольшого процента пациентов различие между двумя методами было немного больше, чем ожидалось.
Различия в наклоне оси «ДЗН-фовеа», обнаруженном по фотографиям глазного дна и инфракрасным изображениям ОСТ, могут объясняться несколькими факторами.
Во-первых, к систематическим ошибкам могут приводить отсутствие надлежащей калибровки фундус-камеры и ОСТ. Во-вторых, незаметный наклон головы пациента может обуславливать изменение циклопозиции глаза. Наконец, еще один фактор, который обязательно следует учитывать, это то, что положение фовеа на фотографии глазного дна определялось вручную, а на изображениях ОСТ – автоматически. Ручная идентификация фовеа проводилась путем визуального определения центра более темной зоны в макулярной области. Для автоматической идентификации фовеа пациента просили зафиксировать взглядом светящийся объект, и программа расценивала область, используемую для фиксации, как фовеа. Таким образом в первом случае определялась анатомическая фовеа, а во втором – функциональная фовеа.
Анатомический центр фовеа и область фиксации совпадают не всегда. По словам Zeffren B.S. et al. (1990), область фиксации не совпадает с центром фовеальной аваскулярной зоны, а занимает эксцентричное положение примерно в 67 мкм от центра в произвольном направлении. Putnam N.M. et al. (2005) обнаружили, что область фиксации смещается примерно на 50 мкм в сторону от места с самой высокой плотностью фовеальных колбочек. Это смещение может быть обнаружено при обследовании на ОСТ Spectralis с поперечным разрешением 14 мм. Ориентир на анатомическую фовеа на фотографиях глазного дна и функциональную фовеа на ОСТ может объяснить определенную степень несоответствия в небольшом проценте глаз.
Превосходная повторяемость и точность метода ОСТ. количественная оценка угла «ДЗН-фовеа» по фотографиям глазного дна оказалась воспроизводимым методом. Simiera J. и Loba P. (2017) исследовали 32 пациента, у которых два последовательных измерения проводились с отведением головы от устройства и корректировкой параметров для следующего измерения. ICC составил 0,98 и 0,99 соответственно для двух исследователей, проводивших оценку.
Denniss J. et al. (2014), используя программное обеспечение FoDi, провели 10 повторных измерений у 10 субъектов, попросив их отвести голову и вернуть ее на место между измерениями; они получили SW 0,97 градуса. Lengwiler F et al. (2018) проанализировали по три измерения 31 пациента, также перемещая пациента между измерениями. ICC повторяемости составил 0,96.
Наши данные, полученные у пациентов в группе А (60 глаз), показали лучшую повторяемость значений угла «ДЗН-фовеа» по ОСТ (ICC 0,91), чем угла «ДЗН-фовеа» по фото (ICC 0,80). Точность измерения угла «ДЗН-фовеа» по ОСТ была в два раза выше точности золотого стандарта (точность измерения угла «ДЗН-фовеа» по ОСТ 1,4 градуса; точность измерения угла «ДЗН-фовеа» по фото 3,0 градуса). Пределы согласия Bland-Altman (рис. 2) подтвердили эти данные: примерно 2 градуса для измерения угла «ДЗН-фовеа» по ОСТ и примерно 4 градуса для измерения угла «ДЗН-фовеа» по фото. То есть фиксация пациента на объекте может обусловливать более высокую точность при повторных измерениях, чем ручное определение фовеа.
Относительно узкий диапазон циклопозиции у наших пациентов мог обеспечить более благоприятные результаты, чем если бы это были пациенты с косоглазием и более широким диапазоном ротации глаз. Для подтверждения наших данных желательны дополнительные исследования у пациентов с более выраженной ротацией глазного яблока.
Влияние определения фовеа. С патологией сетчатки могут быть связаны несколько вариантов нарушений моторики глаз, например, рестриктивная миопическая миопатия (Cordonnier M. et al., 1992); косоглазие, вызванное микрососудистыми заболеваниями, такими как сахарный диабет (Jeganathan V.S.E. et al., 2008) или гипертония (Ho T.H. et al., 2013), сенсорное косоглазие из-за потери зрения при тяжелой патологии макулы (Havertape S.A. et al., 2001). В таких случаях определение наличия отклонения глазного яблока может помочь в диагностике моторных нарушений, однако на глазном дне фовеа иногда сложно дифференцировать.
Группа В в нашем исследовании состояла из 32 правых глаз с плохой дифференциацией фовеа. Двое исследователей согласились, что они не могут точно определить положение фовеа в этих глазах, а лишь предположить приблизительное ее расположение благодаря своему опыту. Повторяемость и воспроизводимость измерений угла «ДЗН-фовеа» по фото в этой группе были более низкими (табл. 2), тогда как для измерений угла «ДЗН-фовеа» по ОСТ они оставались неизменными.
Эти результаты свидетельствуют об очевидной потере точности метода золотого стандарта – определение угла «ДЗН-фовеа» по фото, в случаях, когда фовеа четко не дифференцируется. Поскольку исследователь определял положение фовеа по центру аваскулярной зоны или по ходу сосудистых аркад, определение могло быть неточным. Программное обеспечение FoDi для ОСТ для локализации функциональной фовеа использовало фиксацию взгляда, и при адекватной остроте зрения и правильном позиционировании пациента во время повторных измерений, фиксация была более точной, как показано на рисунке 3.
В настоящем исследовании во всех случаях острота зрения составляла 0,3 logMAR и выше для обеспечения оптимальной фиксации взгляда, что контролировалась по инфракрасному изображению в режиме реального времени во время обследования. При снижении остроты зрения из-за патологии сетчатки или неадекватного позиционирования пациента автоматическое определение фовеа может быть неверным (Zhu X. et al., 2019), а определение циклопозиции по ОСТ может терять точность. В этой ситуации программное обеспечение позволяет вручную определить местоположение центра фовеа на инфракрасном изображении, частично компенсируя это ограничение.
Значимость для клинической практики. Оценка циклопозиции с помощью метода ОСТ дает несколько преимуществ перед методом фотографирования глазного дна.
Во-первых, для получения изображений ОСТ не требуется расширения зрачка, за исключением пациентов с выраженным миозом.
Во-вторых, измерение является более комфортным для пациента, а значения циклопозиции могут быть получены сразу, без экспорта изображения для измерения. Кроме того, окончательный анализ включает наложение данных о наклоне оси ДЗН-фовеа на инфракрасное изображение глазного дна, что подтверждает правильность расположения фовеа.
Результаты измерения циклопозиции с помощью метода ОСТ хорошо соответствовали результатам измерения по золотому стандарту.
ОСТ обеспечивала более точные и воспроизводимые измерения в здоровых глазах с превосходной повторяемостью данных. Когда фовеа четко не дифференцировалась на фотографиях глазного дна, точность определения угла «ДЗН-фовеа» по фото снижалась, тогда как результаты ОСТ оставались точными благодаря автоматическому определению фовеа.
Piedrahita-Alonso E., Valverde-Megias A., Gomez-de-Liano R. Validity and reliability of semiautomatic ocular cycloposition measurement with Spectralis optical coherence tomography. Am J Ophthalmol. 2021;222: 248–255. doi: 10.1016/j.ajo.2020.09.005
Материалы в рубрику «Практикующему врачу» подготовила к.м.н., врач-офтальмохирург Михайлова Т.Н.
