Рис. 4-1 Схема формирования изображения в приборе для ОКТ. В миопическом глазу (M) размеры объекта на глазном дне (B) должны существенно увеличиться по сравнению с размерами объекта (A) в эмметропическом глазу (Em), чтобы сформировать равновеликое изображение в оптическом когерентном томографе (C).
Рис. 4-2 Зависимость толщины (А) и скорректированной толщины (Б) перипапиллярного слоя нервных волокон сетчатки (пСНВС) от длины передне задней оси глаза (ПЗО); пояснения в тексте.
План исследований в этом и двух последующих разделахпредусматривал разработку (или выбор наилучшего из существующих) способа коррекции влияния оптической системы длинных или коротких глаз на параметры ОКТ и проверкуэффективности такого способа путем сравнения двух групп испытуемых молодого возраста (до 40 лет) – с близорукостью и с эмметропией. Также была необходима еще одна группа лиц сэмметропией для выработки нормативов ОКТ в возрасте старше
Таким образом, для решения задач данного раздела работыбыли сформированы 3 группы испытуемых.
Основную группу составили 46 пациентов (46 глаз), последовательно обратившихся в ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России длярешения вопроса о рефракционном вмешательстве. Пациентыбыли с миопией средней (15 человек) и высокой (31 человек) степени; у каждого из них оценивали один глаз, избранный случайным методом. Критериями включения были близорукость (посфероэквиваленту) от -4,0 дптр, астигматизм до 3,0 дптр, остротазрения с коррекцией не ниже 0,8 (для оперированных больных какдо, так и после операции), возраст не старше 40 лет, нормальноевнутриглазное давление, отсутствие глаукомы у ближайших родственников. Исключали больных с неустойчивой фиксацией, помутнениями оптических сред глаза, серьезными заболеваниямиоргана зрения и сопутствующими соматическими заболеваниями.
Пациенты были в возрасте от 18 до 40 (в среднем 26,9±5,9) лет,из них 26 женщин и 20 мужчин. Рефракция (по сфероэквиваленту) составляла в среднем -7,7±2,8 дптр, варьируя от -4,0 до -17,4 дптр, астигматизм не превышал 2,5 дптр. Длина оси глаза была в диапазоне от25,63 до 29,36 мм, в среднем 26,65±0,78 мм.
Группу сравнения составили 53 здоровых испытуемых (53 глаза)с рефракцией близкой к эмметропии (допускались аномалии рефракции не более ±1,25 дптр по сфероэквиваленту и астигматизм не свыше1,25 дптр). Испытуемые были аналогичного возраста (от 19 до 40 лет, всреднем 26,5±4,1 года) и пола (33 женщины и 20 мужчин). Длина осиглаза составляла в среднем 23,50±0,70 мм (от 22,10 до 25,03 мм).
Для уточнения возрастных нормативов пСНВС, важных для диагностики глаукомы, были дополнительно обследованы 117 здоровыхиспытуемых с рефракцией близкой к эмметропии (117 глаз, группа«старше 40 лет»). Средний возраст испытуемых был 63,7±7,7 (от 41 до84) лет, среди них 66 женщин и 51 мужчина. Рефракция (по сфероэквиваленту) и астигматизм были в пределах ±1,25 дптр. Длина оси глазабыла в диапазоне от 21,55 до 25,46 мм, в среднем 23,57±0,81 мм.
Наряду с традиционными методами обследования выполнялиспектральную ОКТ по общепринятой методике на приборе Cirrus HDOCT (Carl Zeiss Meditec). Сканирование области ДЗН осуществляли попротоколу «Optic Disc Cube 200x200» с последующим анализом пСНВСи ДЗН по программе «ONH and RNFL OU Analysis». Исключали протоколы анализа с силой сигнала менее 6 (из возможных 10). Длину осиглаза измеряли в основной группе методом эхобиометрии на AL-3000(Tomey), у здоровых испытуемых – методом оптической биометрии наприборах IOLmaster 500 (Carl Zeiss Meditec) или LENSTAR LS 900(Haag-Streit). Следует учитывать, что аппланационная ультразвуковаябиометрия занижает результаты измерений длины оси глаза на 0,1-0,2мм [6, 25, 72]), по собственным данным в среднем на 0,14 мм (соответствующая поправка учитывалась при характеристике пациентов).
Для подбора оптимальных математических способов коррекции влияния оптической системы глаза на параметры пСНВС был проведен анализ литературы и сравнительная оценка найденныхматематических расчетов.
Статистическую обработку выполняли на персональномкомпьютере с использованием программ Exсel и R. Количественныепоказатели сравнивали с использованием t-критерия Стьюдента,качественные – с помощью точного критерия Фишера. Соотношениятолщины пСНВС и длины оси глаза оценивали методомкорреляционного анализа по Пирсону. Все данные приведены в форматеМ±σ. Статистически значимым считали уровень P<0,05.
Первый этап исследования предусматривал поиск и сравнение уже существующих расчетных методов. Путем изучения литературных источников было найдено свыше 10 методов коррекциивлияния аномалий рефракции на размеры изображения объектовна глазном дне [29, 40]. При теоретическом их сравнении методLittmann [51] в модификации Bennett et al. [19] был признан самымточным [29], что подтверждалось наиболее широким его использованием [43, 50, 55, 59, 67]. Согласно этому методу соотношение линейных размеров изображения: истинного на глазном дне (t) иизмеренного на ОКТ (s) определяется формулой:
t = p * q * s (1),
где p – коэффициент увеличения камеры прибора и q - коэффициент увеличения оптической системы глаза. Последний определяется по формуле [19]:
q = 0,01306 * (AL-1,82) (2),
где AL – длина оси глаза, 1,82 – расстояние от вершины роговицыдо второй главной точки в схематическом глазу Bennett и Rabbetts[19, 29]. Коэффициент увеличения камеры прибора Stratus OCT3000 (Carl Zeiss Meditec) p=3,382 рассчитан, исходя из равенства истинного и измеренного размеров изображения в глазу с длиной оси 24,46 мм [50]. Такое же значение он имеет и в приборе CirrusHD-OCT [43]. Таким образом, для указанных приборов формула(1) приобретает следующий вид:
t = 3,382 * 0,01306 * (AL-1,82) * s (3).
Группой авторов [43] была обоснована возможность применения формул 1-3 не только для оценки размеров изображений наглазном дне, но и для оценки толщины пСНВС. В идеале толщинапСНВС измеряется по окружности радиусом 1,73 мм вокруг ДЗН.
Авторы постулировали, что общее число нервных волокон и, соответственно, суммарная площадь «среза» пСНВС постоянны наразных расстояниях от ДЗН. И если, например, при высокой близорукости радиус окружности вокруг ДЗН увеличивается в определенной пропорции, то толщина пСНВС уменьшается в той жесамой пропорции, и истинное ее значение может быть рассчитанопо формулам 1-3.
С учетом того, что в этих формулах все величины кромедлины оси являются постоянными, автором настоящей книги былапредложена упрощенная формула, позволяющая определить указанную пропорцию (увеличение; соотношение истинного и измеренного на ОКТ размера изображения), например, для радиусаокружности вокруг ДЗН, при определенной длине оси глаза (AL1):
t/s = (AL1-1,82) / (24,46-1,82) (4).
В такой же пропорции, но в противоположном направлении изменена и толщина пСНВС (например, при высокой миопииокружность увеличена, а толщина уменьшена). Соответственно,чтобы определить толщину пСНВС по стандартной окружностирадиусом 1,73 мм (W), необходимо полученное значение толщиныпСНВС (H) умножить на ту же величину:
W = H * (AL1-1,82) / (24,46-1,82) (5).
Предложенная формула дает те же результаты, что и формула (3), но она значительно проще, а также обладает серьезнымпреимуществом – может быть использована в любом приборе дляОКТ, а не только в приборах фирмы Carl Zeiss Meditec.
Схема на рисунке иллюстрирует представленные расчеты,показывая, что при увеличении длины оси глаза размеры объектана глазном дне также должны увеличиться, чтобы сформироватьравновеликое изображение в оптическом когерентном томографе(рис.4-1). Обратные соотношения имеют место в коротких глазах.
Следует отметить, что на практике важно соотнесение размеровизображения не со схематическим глазом с длиной оси 24,46 мм, в котором оптическое увеличение равно 1, а с эмметропическим глазом.
Не существует единого мнения о средней длине оси эмметропического глаза. В большинстве руководств ее определяют приблизительно в диапазоне 23-24 мм. Только в руководстве [72] приведеныболее конкретные цифры: 23,45 мм для ультразвуковой и 23,65 мм дляоптической биометрии.
Для уточнения длины оси эмметропического глаза (по результатам ультразвуковой биометрии) у представителей европеоиднойрасы автором был проведен анализ данных обширных популяционных исследований [23, 27, 28, 42, 64], не включавший исследований,выполненных в Азии. Анализ позволил определить указанную среднюю длину оси глаза как 23,47 мм или, округленно, 23,5 мм, что, вцелом, соответствует данным [72]. Близкие значения средняя длинаоси глаза имела в обеих группах обследованных здоровых испытуемых с эмметропией.
Чтобы измеренную толщину пСНВС (H) пересчитать на эквивалентную толщину пСНВС (E) в эмметропическом глазу с длинойоси 23,5 мм, формула (5) модифицирована нами следующим образом:
E = H * (AL1-1,82) / (23,5-1,82) (6)
Рис. 4-3 Результаты исследования диска зрительного нерва и перипапиллярного слоя нервных волокон сетчатки у пациента 28 лет с высокой близорукостью. Острота зрения обоих глаз с коррекцией 0,8; длина оси правого глаза 28,54 мм, левого - 28,48 мм. Пояснения в тексте.
Таблица 4-1 Таблица расчета эквивалентной толщины (µм) перипапиллярного слоя нервных волокон сетчатки (пСНВС) в эмметропическом глазу с длиной оси 23,5 мм
С другой стороны, важными преимуществами формулы (6)являются ее универсальность – возможность использования с приборами для ОКТ любых производителей, адаптация к глазам с эмметропией, а также простота набора нормативных баз,включающих именно эмметропические глаза.
На практике определенные сложности представляет дальнейшая оценка результатов расчетов по формулам 1-6, посколькуотсутствует возможность их ввода в прибор для сравнения свстроенной нормативной базой. Последняя, как уже было отмечено в главе 2, является «закрытой» и передается пользователямтолько в составе программного обеспечения приборов для ОКТ.Этим определяется необходимость создания собственных нормативных баз, что и было сделано (см. ниже).
В группе обследованных пациентов относительно молодоговозраста с близорукостью средней и высокой степени средняя толщина пСНВС (83,9±5,4 µм) была существенно ниже, чем у здоровыхиспытуемых в группе сравнения (96,1±8,2 µм, P<0,000). В соответствии с цветовой шкалой, основанной на распределении испытуемых, включенных в нормативную базу прибора, у 3 пациентов(7%) средняя толщина пСНВС была отмечена красным цветом, чтоследовало оценивать как выраженное снижение, встречающееся внорме не более, чем в 1% случаев. Еще у 18 человек (38%) окраскабыла желтой, что могло указывать на умеренное снижение, наблюдающееся в норме у 4% здоровых лиц аналогичного возраста. Обнаружение подобных изменений у лиц старше 40 лет неизбежновызывало бы подозрения в плане глаукомы. Показательно, чтотолько у одного здорового испытуемого в группе сравнения толщина пСНВС была отмечена желтым цветом, в то время, как вгруппе «старше 40 лет» подобных изменений совсем не было.
Приведенные данные формально демонстрировали существенное истончение пСНВС у каждого второго из обследованныхбольных с близорукостью, в том числе до 69-77 µм в 5 случаях. Однако такое истончение не сопровождалось функциональными нарушениями, корригированная острота зрения была высокой и вбольшинстве случаев еще более возрастала после рефракционноговмешательства, что говорило скорее о влиянии оптики близорукихглаз. Кроме того, имела место достоверная обратная корреляциятолщины пСНВС и длины оси глаза (коэффициент корреляцииr=-0,394; P=0,007; рис.4-2.А), что косвенно также указывало на рольоптической системы глаза.
После пересчета по формуле (6) средняя скорректированная толщина пСНВС у пациентов с близорукостью составила96,0±5,8 µм, что не отличалось от показателей контрольной группы(P=0,97), а корреляция с длиной оси глаза была практически полностью утрачена (r=0,077, P=0,61; рис.4-2.Б).
Как уже отмечено выше, показатели, полученные по формуле (6), нельзя было сравнить с «закрытой» нормативной базойприбора. Поэтому данные здоровых испытуемых, составившихгруппы «сравнения» и «старше 40 лет», были взяты в качествесобственной нормативной базы. Для прибора Cirrus HD-OCTбыли рассчитаны границы выраженного («красного» цвета) и умеренного («желтой» окраски) снижения толщины пСНВС, которыесоставили, соответственно, ≤83 и <85 µм для лиц моложе 40 лет, <77и ≤78 µм для лиц старше 40 лет. У пациентов с близорукостью скорректированная толщина пСНВС лишь в одном случае демонстрировала умеренное («желтой» окраски) снижение (84,3 µм), чтопрактически совпадало с данными в группе сравнения.
На основе предложенной формулы была составлена таблица, позволяющая по длине оси глаза и измеренной толщинепСНВС сразу определить толщину пСНВС в условном эмметропическом глазу с длиной оси 23,5 мм (Табл.4-1). Для этого в строке,соответствующей длине оси глаза, находят измеренное значениетолщины пСНВС и в том же столбце читают эквивалентное значение толщины пСНВС в эмметропическом глазу, выделенное жирным шрифтом в строке, соответствующей длине оси 23,5 мм.
Строки, соответствующие длине оси глаза 22,5-23 и 24-24,5мм, выделены мелким нежирным шрифтом, так как изменениядлины оси глаза до 1 мм дают несущественные изменения толщины пСНВС (в пределах 4-5 µм) [33]. Для справки в правомстолбце приведены соответствующие длинам оси глаза значенияклинической рефракции (R), рассчитанные по приближеннойформуле [17]: R = -2,69 * δL (7), где δL – отличие длины оси глаза от23,5 мм (предполагается, что рефракция переднего отрезка глазаблизка к средним значениям, а возраст – не моложе 18 лет).
Приведем пример пользования таблицей 4-1 для конкретного пациента с высокой близорукостью с длиной оси обоихглаз 28,5 мм (округленно) и толщиной пСНВС 71 и 74 µм (рис.4-3). В строке для ПЗО=28,5 мм находим нужные значения пСНВС(точного соответствия нет, поэтому берем ближайшее значение– 73 µм). Для 73 µм эквивалентное значение для эмметропии (втом же столбце выше) составляет 90 µм. Для промежуточныхзначений следует брать пропорциональные эквивалентныезначения, в данном примере для 71 µм – промежуточное значение между 85 и 90 µм ˜88 µм, для 74 µм – промежуточное значение между 90 и 95 µм ˜91 µм. Очевидно, что скорректированнаятолщина пСНВС 88 и 91 µм у этого пациента абсолютно нормальна – соответствует «зеленой» зоне нормы для прибора Cirrus HD-OCT, а красная ее окраска – результат сравнения с «немиопической» нормативной базой.
![Таблица 4-2 Границы выраженного («красного» цвета) и умеренного («желтой» окраски) снижения толщины перипапиллярного слоя нервных волокон сетчатки (µм) в эмметропическом глазу с длиной оси 23,5 мм для приборов разных производителей (пересчет данных Cirrus HD-OCT по формулам Pierro et al.[57])](https://eyepress.ru/small/0007727/44977t02.jpg "Таблица 4-2 Границы выраженного («красного» цвета) и умеренного («желтой» окраски) снижения толщины перипапиллярного слоя нервных волокон сетчатки (µм) в эмметропическом глазу с длиной оси 23,5 мм для приборов разных производителей (пересчет данных Cirrus HD-OCT по формулам Pierro et al.[57])")
Для удобства пользования Таблица 4-1 вместе с возрастными нормативами для прибора Cirrus HD-OCT продублирована на последней странице книги, где ее можно вырезать илископировать, чтобы разместить на рабочем месте специалиста,выполняющего исследования.
Таблица 4-1 пригодна для приборов любых производителей. В то же время, нормативы Cirrus HD-OCT не могут быть использованы на других приборах. Как отмечено в главе 2, дляприборов других производителей необходимо набирать собственные нормативные базы, включающие здоровых лиц с длинойоси глаза 23,5 мм. Вместе с тем, в качестве временной меры, возможен пересчет измерений прибора Cirrus HD-OCT в данныедругих приборов с помощью формул, предложенных ранееPierro et al. [57]. Результаты пересчета представлены в таблице4-2. Они не могут служить полноценной заменой соответствующим нормативным базам и должны использоваться только дляориентировочной (предварительной) оценки.
Полученные результаты требуют некоторых пояснений.
Необходимость коррекции данных ОКТ в соответствии сдлиной оси глаза показана во многих исследованиях [43, 50, 55, 59,67], что соответствует и данным, полученным в настоящей работе.Внедрению в практику существующих, изложенных в этих исследованиях математических расчетов препятствуют их относительная трудоемкость, привязка к приборам только одногопроизводителя, а также сложность адаптации к «закрытым» нормативным базам приборов для ОКТ. Предложенные новые формула и таблица, а также собственные «открытые» нормативныебазы устраняют указанные недостатки и существенно упрощаютпроцесс коррекции, что обеспечивает возможность его повсеместного использования (нормативные базы набраны для прибора Cirrus HD-OCT; для ряда других приборов рассчитаны лишьориентировочные нормативы).
Приведенные результаты имеют ряд ограничений. Все формулы и таблица применимы только к усредненной по полнойокружности толщине пСНВС (average RNFL thickness), но не к еетолщине в квадрантах и часовых секторах. Это связано с характерным для аметропий высокой степени «перераспределением»пСНВС со смещением верхнего и нижнего пучков в темпоральнуюсторону при миопии и в назальную при гиперметропии [37, 73; см.также рис.2-5], что не позволяет полученные скорректированныезначения толщины пСНВС сравнивать с показателями здоровыхиспытуемых. Предложенные подходы не применимы и к показателям макулярной области и слоя ганглиозных клеток, но с определенными изменениями могут быть использованы длякоррекции параметров ДЗН, что будет рассмотрено ниже.
Все математические расчеты, формулы и таблицы в данномразделе основаны только на измерениях длины оси глаза и невключают параметры роговицы и хрусталика. Однако показано,что именно длина оси глаза оказывает наибольшее влияние на результаты измерений методом ОКТ [29]. Роль роговицы (на примере кераторефракционных вмешательств) будет рассмотренадетально в разделе 4.4.
Здесь не анализируются данные пациентов с гиперметропией высокой степени. Однако, как показывает клинический опытавтора, предложенные формула и таблицы позволяют проводитьнеобходимые расчеты и у этой категории больных.
Оптимальным способом оценки изменений всех структурглазного дна у лиц с аномалиями рефракции остается созданиеспециальных нормативных баз данных, подобных упомянутой вглаве 2 базе данных «длинных глаз» Nidek для макулы и слоя ганглиозных клеток. Сложность такого подхода заключается в необходимости создания отдельных баз для разных этнических групп идля разных приборов. Предложенные формулы и таблица не заменяют такие базы, однако вплоть до их создания могут бытьвесьма полезными для ориентировочной оценки результатов измерения пСНВС в длинных и коротких глазах.
Предложенные нормативы толщины пСНВС установленыдля весьма широких возрастных диапазонов: 19-40 и 41-84 года. Этоне вполне корректно, так как по мере старения человека происходит последовательное истончение пСНВС [21, 24, см. также главу2]. По мере дальнейшего набора обеих контрольных групп, и, впервую очередь, группы «старше 40 лет», будут уточнены границынормы в зависимости от возраста, что обеспечит дальнейшее повышение информативности оценки толщины пСНВС в глазах саномалиями рефракции у лиц с подозрением на глаукому.
Таким образом, приборы для ОКТ большинства производителей не учитывают влияния аномалий рефракции, особенно высокой степени, на количественные измерения структур глазногодна. Для правильной интерпретации измерений пСНВС у такихпациентов усовершенствованы существующие способы расчетов,предложена оригинальная таблица и собственные нормативы, чтообеспечивает быструю оценку получаемых результатов.
Ключевые положения
• Приборы для ОКТ большинства производителей не учитываютвлияния аномалий рефракции, особенно высокой степени, наизмерения площадей диска зрительного нерва,нейроретинального пояска и экскавации
• Влияние аномалий рефракции можно не учитывать только приоценке относительных показателей типа соотношения площадейэкскавации и диска зрительного нерва
• Предложенная оригинальная таблица (4-3) обеспечивает быструюоценку площадей диска зрительного нерва и нейроретинальногопояска у пациентов с аномалиями рефракции
