Офтальмологія-застосування електричного струму в діагностиці та лікуванні патології зорового нерва і сітківки

Electroophthalmostimulation is a pathogenetic an effective methodfor visual function improving in the treatment of different ethiologyoptic nerve atrophies.

During 3-10 years follow-up period steady functional effectretains in 68% cases, in 21% cases certain decrease of positivetreatment results apperars, stabilization of pathological processis observed in 11%.

Electroophthalmostimulation effect depends on damage and malfunctiondegree of nerve tissue, spreading of optical tract injury, ethiologyand duration of pathological process.

It is expediently to administrate electroophthalmostimulationevery 6-12 months for stabilization and further improving of visualfunction.

Зпособности електричного токавизивать певні фізіологічні реакції в зорової сістемепрівлекала увагу дослідників природи ще в XIX столітті (Вольта, Пуркіньє, Гельмгольц) і багатьох вчених і офтальмологів XX століття (Brindlay, Clansen, Potts, Шевельов І.М., Островський М.А.). Благодарятрудам професорів Богословського А.І. [2] і Семенівської Е.Н. [9] електрофізіологічних діагностика стала широко іспользоватьсяв офтальмологічній практиці як для дослідження функціональногосостоянія нейрозрітельной системи людини, так і для проведеніялечебного впливу.

Орган зору людини призначений для сприйняття світла, однакозрітельние відчуття можна отримати при стимуляції іншими фізіческіміфакторамі: механічними, хімічними агентами і імпульсами електріческоготока, який є універсальним подразником живої тканини, його легко дозувати за інтенсивністю, частотою і длітельностіімпульсов.

Вплив на око людини імпульсів струму силою всього несколькодесятков микроампер (мкА) викликає світлове відчуття в вигляді оченьслабих безбарвних або голубуватих спалахів, званих електріческімфосфеном (грец.).

Мінімальна сила струму, при якій в оці з`являється електрофосфен, визначається, як поріг електричної чутливості сітківки (ПЕЧ).

На підставі численних експериментальних робіт і клініческіхданних [1,2,5,9,12,13,15,18] було виявлено, що ПЕЧ характерізуетфункціональное стан внутрішніх шарів сітківки, тобто шару гангліозних клітин. Відомо, що величина ПЕЧ сітківки корреліруетс загальною площею патологічних худобою в полі зору: чим большеплощадь дефектів поля зору, тим вище поріг електрофосфена ініже електрична збудливість сітківки. Порогова сила струму, при якій виникають ледь помітні світлові миготіння, зависитот частоти подаються імпульсів струму - при частоті 20 Гц требуетсямінімальная сила струму, щоб викликати електрофосфен в оці [2,16].

При плавному збільшенні частоти струму настає момент, когдачеловек перестає відчувати електрофосфен. Цей момент позначається, як критична частота зникнення мигтіння електрофосфена, і є показником функціонального стану аксіального (центрального) пучка зорового нерва. Критична частота зникнення електрофосфена (лабільність) залежить від сили струму і має гіперболічний характер (рис. 1).

Мал. 1. Завісімостьуровня електричної лабільності від сили струму

Цифри на кривій позначають кратність сили струму до порогової його величині (по О.Н. Семенівської, 1963 г.)

При інтенсивності імпульсного струму, в 3-4 рази перевищує порогову (250-300 мкА), критична частота зникнення електрофосфенадостігает максимальних значень - 50-55 Гц (в рідкісних випадках уздорового людини - до 60 Гц).

У здорових людей ПЕЧ коливається в діапазоні 35-80 мкА, крітіческаячастота зникнення електрофосфена (лабільність) - 40-55 Гц.Індівідуальние відмінності відносно невеликі. Найменший ПЕЧі найбільш висока електрична лабільність (ЕЛ) наблюдаютсяв віці 20-25 років (рис. 2) [9,17].

Мал. 2. Завісімостьпорога електричної чутливості (ПЕЧ)
і лабільності (ЕЛ) від віку здорової людини
1 - верхня межа розкиду показників-3 - нижня межа разбросапоказателей- 2 - усереднена крива (по О.Н. Семенівської, 1963р.).

У дітей 6-15 років показники ПЕЧ збільшені, а ЕЛ знижена, що можетбить пов`язано, з одного боку, з ще недосконалим розвитком нейрозрітельногоаппарата і, з іншого боку, з тим, що ці тести є суб`ектівниміі вимагають від випробуваного чіткої оцінки своїх відчуттів. При проведенііобследованія має значення загальне сомато-психологічний состояніечеловека: збудливість або загальмованість, стомлення, рівень неспання.

Дослідження електричної чутливості ока

В даний час в нашій країні, на жаль, не випускаються серійно ні електроофтальмостімулятори, ні електродик ним, і кожна офтальмологічна служба самостійно решаетпроблему апаратного забезпечення.

У ІППІ РАН Голубцова К.В. і студії «Metesk» Крутовим С.В. разработанавтоматіческій прилад і комп`ютерна програма для проведеніяелектрофізіологіческого тестування і лікувальної електростімуляцііоргана зору.

Дослідження електричної чутливості ока (рис. 3) осуществляютв умовах мезопіческой освітленості (10-15 люкс) після предварітельной10-хвилинної адаптації пацієнта. Використовуваний електрод являетсябіполярним і виглядає, як ручка з двома ізольованими полюсамі.Одну частина електрода, яка заряджена позитивно, пацієнт беретв руку, а негативно заряджений полюс електрода прікладиваетк шкірі століття з скроневої сторони очі. Обидва очі випробуваного закриті.

Мал. 3. Ісследованіеелектріческой чутливості очі

За допомогою електростимулятора подають П-подібний імпульсний струм, частотакоторого фіксована і складає 4 Гц або 10 Гц. Тривалість імпульсовраздражающего струму - 10 мс. Інтенсивність струму автоматично растетдо тих пір, поки пацієнт не відзначить появи світлових мельканій.Скорость наростання струму постійна. Мінімальна величина струму, при яких пацієнт вперше відчув появу фосфена в оці, фіксіруется.Процедуру повторюють кілька разів для уточнення значення ПЕЧ. Затемактівний електрод встановлюють з носової сторони на закрите верхнеевеко пацієнта і повторюють всю процедуру дослідження.

У таблиці наведено трактування підвищення ПЕЧ і, отже, зниження рівня функціонального стану клітин внутрішніх слоевсетчаткі, яке змінюється при різної офтальмопатологіі.

Прийнято вважати, що при будь-якої локалізації активного електрода вобласти очі електричний фосфен виникає в скроневої областіполя зору, а величина ПЕЧ не залежить від розташування електрода [2,9].

Нами було обстежено 56 здорових випробовуваних і 587 паціентовс різної офтальмопатологіі і виявлено, що в нормі разніцаПЕЧ при розташуванні електрода з скроневої і носової сторони глазане перевищує 10-20 мкА (13,5 ± 1,5 мкА) і знаходиться в межах ошібкіізмеренія. Такий же результат порівняння було отримано у паціентовпрі міопії, катаракті (без патології очного дна), інволюціонноймакулодістрофіі. У пацієнтів з глаукомою різного ступеня, частічнойатрофіей зорового нерва судинного генезу, неврити зрітельногонерва і при макулярних набряках спостерігали достовірне увеліченіеразності ПЕЧ, що визначаються в двох протилежних точках глазногояблока. Вона могла варіювати від 25 мкА до 260 мкА.

У пацієнтів з низхідній атрофією зорового нерва при оптохіазмальномарахноідіте, ураженні зорових центрів у зв`язку з черепно-мозговойтравмой різниця ПЕЧ, виміряних в двох точках очного яблука, не перевищувала 15-20 мкА. У цих випадках була знижена в значітельнойстепені ЕЛ.

Друга частина обстеження за допомогою електричного струму полягаєв визначенні критичної частоти злиття мигтіння електрофосфена.Значеніе порогової сили струму збільшують в 2-4 рази, але не более800 мкА, і під час тестування вона залишається постійною. Плавноувелічівают частоту проходження імпульсів від 1 до 60 Гц (скважность50%) до тих пір, поки пацієнт перестає відчувати мелькає електрофосфенв оці. Критична частота злиття мигтіння по феномену електрофосфенаопределяется як ЕЛ. Цей тест також уточнюють при повторному проведенііісследованія і його значення фіксують. При будь-якої локалізації електродана оці ЕЛ змінюється лише в межах помилки вимірювання (1-3 Гц) і є показником функціонального стану зорового нерва, особливо його аксіального пучка.

Таким чином, у випадках, коли відзначається зниження даних Елі не виявляється значущої різниці ПЕЧ з внутрішньої і зовнішньої сторониглаза, може бути попередньо діагностовано атрофія зрітельногонерва спадного характеру. Якщо різниця ПЕЧ, виміряних прілокалізаціі електрода в протилежних кутках очі, превишает20 мкА, то висловлюється припущення про порушення проведеніяпо нервових волокнах на рівні сітківки.

Метод визначення функціонального стану сітківки і зрітельногонерва за допомогою електрофосфена є швидким та патогомонічнимдля виявлення захворювань сітківки та зорового нерва. Він особеннополезен у випадках помутніння оптичних середовищ ока і при обследованіібольшого потоку пацієнтів. З огляду на дані, отримані при електродіагностики, можна відразу визначити напрямок подальшого обстеження паціентаі провести попередній відбір для призначення необхідного лікування.

метод електростимуляції

Лікування очної патології і, зокрема, такого важкого захворювання, як атрофія зорового нерва, предполагаетпрімененіе цілого комплексу терапевтичних заходів, в которийорганіческі входить метод електростимуляції [6,7,8,10,11,12].

Оскільки важливими є питання про можливі механізми восстановленіяфункціонального стану зорового нерва при його частічнойатрофіі, нами були проведені експериментальні дослідження совместнос кафедрою біофізики МДУ ім. М.В. Ломоносова.

У серії експериментів на зоровому нерві тварин (кролики, щури, жаби) були створені моделі часткової атрофії з помощьюмеханіческого здавлення, гематоми в області зорового нерва, хімічного впливу етиловим і метиловим спиртами.

В результаті поразки нерва функціонально було відзначено увеліченіеПЕЧ (за даними реєстрації потенціалу дії нерва), сніженіелабільності і швидкості проведення сигналу в зоровому нерві, а також зниження микровязкости ліпідів в мембранах аксонів, повишеніеконцентраціі мембраносвязаних Ca2 +.

Після 10 сеансів імпульсної електростимуляції на моделях атрофіізрітельного нерва (АЗН) електрофізіологічні дослідження показаліувеліченіе швидкості проведення збудження по нерву. У експеріментахна тварин вдалося показати, що під впливом електріческоготока відбуваються фізіологічні і морфологічні зрушення, способствующіевосстановленію функції пошкодженого зорового нерва.

У клінічній практиці електроофтальмостімуляція пріменяетсяуже близько 25 років [8]. У даній роботі представлені результатиіспользованія двох різних методів електростимуляції при леченіічастічной атрофії зорового нерва (ЧАЗН) різної етіології: імплантаційний і черезшкірний [6,11].

Пряма електростимуляція зорового нерва

Найбільш ефективним виявився спосіб прямої електростімуляціізрітельного нерва, коли активний електрод розташовували в непосредственнойблізості від зорового нерва шляхом імплантації його в ретробульбарнуюобласть за допомогою Транскон`юнктивальна орбітоміі або через нижньо-наружнуютреть орбіти. Локалізація другого електрода була різною: тильнаясторона передпліччя, мочка вуха на ипсилатеральной стороні, на кожеголови в потиличній області на 2,5 см вище «ІНІСН». Результатиелектростімуляціі за нашими даними не залежали від місця расположеніявторого електрода.

Курс прямий електростимуляції складався з 10 сеансів, її начіналіпроводіть на наступний день після операції. Використовували імпульснийП-образний струм, частота імпульсів 0,5-2 Гц, тривалість 10 мс.Первие 2 сеанси проводили стимуляцію граничними значеннями струму, в наступні дні збільшували силу струму в 3-4 рази.

Методом прямої електростимуляції було проліковано 196 пацієнтів (255 очей) з атрофією зорового нерва різної етіології.

В результаті лікування гострота зору підвищилася в 2-2,5 раза.Чем вище була вихідна гострота зору і чим в більш ранні срокізаболеванія було розпочато курс електростимуляції, тим вираз билположітельний ефект лікування.

Найкращі результати отримані у хворих з ЧАЗН внаслідок ішеміческойнейропатіі.

Пряма електростимуляція виявилася більш ефективною у паціентовс низькою гостротою зору (до 0,09) в порівнянні з результатамілеченія методами магнітостімуляціі і чрескожной електростімуляцііу цього контингенту хворих з АЗН. Була відзначена залежність результатовлеченія від вихідного рівня функціональних показників зрітельнойсістеми.

За результатами дослідження зорових викликаних потенціалів (ЗВП) виявлено, що поряд зі зменшенням латентних періодів компонентовЗВП у пацієнтів після лікування методом прямої електростімуляцііамплітуда хвилі Р100 патерн-ЗВП збільшувалася в більшою мірою, ніж амплітуда ЗВП на спалах світла, що свідчить про преімущественнойактівізаціі каналів просторово-частотного аналізу зображення, що визначають поліпшення предметного зору і підвищення остротизренія.

черезшкірна електроофтальмостімуляція

В основу чрескожной електроофтальмостімуляціі була взята методика, розроблена Компанійцем Є.Б. і модифікована на основаніісобственних досліджень [5,6].

Активний електрод прикладали до шкіри верхньої повіки паціентас назальной або темпоральной боку в залежності від того, гдебил визначено вищий ПЕЧ. Для отримання лікувального еффектаподавалі монополярні електричні імпульси струму від двох генераторов.Частота імпульсів першого генератора була завжди менше, ніж другого, і коливалася від 1 до 800 Гц, таким чином забезпечували пачечнийрежім стимуляції (частотно-часові параметри впливу устанавлівалісьпо показаннями залежно від етіології захворювання) . При патологіізрітельного нерва посттравматичної і глаукоматозной етіологііілі виникла внаслідок судинної недостатності іспользовалінегатівную полярність стимулюючого електрода. При заболеваніізрітельного нерва запальної етіології застосовували положітельнуюполярность. Величина стимулюючого струму на 30-100% превишалапороговое значення і встановлювалася в залежності від суб`ектівнихощущеній пацієнта. Інтенсивність струму або не змінювалася в теченіевсего сеансу або змінювалася циклічно протягом 1 хвилини і імелаП-подібну форму, у вигляді пилки або купола. Неодмінною условіемстімуляціі була інверсія полярності струму, яка осуществляласьодін раз в 10 сек імпульсом тривалістю 10 мс. Час сеансастімуляціі - від 6 до 10 хвилин. Обов`язково стимулювали обидва глаза.Курс лікування складався з 10-15 сеансів.

Для електростімулірующей терапії використовували комп`ютерну программуі приладовий комплекс, розроблений медико-технічної студією «Метекс» (Крутов С.В.), вихідні параметри стимулятора находілісьв межах рекомендованих Мінздравом Росії (напруга стімулірующіхімпульсов не більше 50 В, сила струму імпульсів не більше 1 мА).

Починаючи з 1989 р, методом черезшкірної електроофтальмостімуляціібило проліковано 1920 пацієнтів із захворюваннями зорового нерваі сітківки різної етіології.

Застосування черезшкірної електростимуляції за результатами функціональнихісследованій і суб`єктивних звітів пацієнтів виявилося еффектівнимв середньому в 70% випадків. А у хворих, що відносяться до групи ріскас початковій атрофією зорового нерва, позитивний результатлеченія після 1 курсу був досягнутий в 100% випадків (346 осіб).

При ЧАЗН (390 пацієнтів), що розвинулася на тлі атеросклерозу, ускладненого гіпертонічною хворобою, поліпшення зорових функційнаблюдалі в 89% випадків-при патології сітківки і зрітельногонерва внаслідок порушення кровообігу в гілках центральнойартеріі сітківки і судин, що живлять зоровий нерв (155 осіб) - у 78% хворих. Ефективність даного методу при ЧАЗН після перенесенногоретробульбарного невриту при термінах захворювання до 1,5 років - 58% .Наіменьшій ефект лікування виявився в групі хворих з нісходящейАЗН постинфекционной і постінтоксикаційного етіології. У такіхбольних поліпшення зору було відзначено лише в 35% випадків. Повторниекурси чрескожной офтальмостімуляціі застосовували 2-4 рази на рік.

На підставі літературних даних [1,4,7,8,10,14] і по результатамсобственних досліджень [6,11] передбачається, що в основі улучшеніязренія в результаті електростимуляції у пацієнтів з ЧАЗН могутлежать, по крайней мере, 3 процесу. По-перше, в результаті сінхронноговозбужденія клітин сітківки і їх волокон відновлюються функціінервних елементів, які були працездатні, але не проводілізрітельную інформацію. По-друге, в зоровій корі і в корі смежнихобластей, наприклад, тім`яно-скроневої, виникає вогнище стійкої збудливості, що призводить до відновлення активності нервових клітин і їх зв`язків, раніше слабо функціонували. Крім того, при цьому вознікаетмощний потік зворотної аферентації до сітківки. По-третє, вследствіеулучшенія метаболічних процесів і кровообігу создаютсяпредпосилкі до відновлення мієлінової оболонки навколо осевихціліндров волокон зорового нерва, що веде до прискорення проведеніяпотенціала дії і до відродження аналізу зорової інформації.

Роздратування імпульсним струмом викликає рефлекторну реакцію нейрозрітельнойсістеми людини, яка стимулює, виходячи з ідеї нервізмаП.К. Анохіна (1983), механізми оцінки центральної нервової сістемойетой відповідної реакції ( «акцептор дії»). Внаслідок етоговознікает формування нової адекватної реакції не тільки нервовоїсистеми, а й цілісного організму на зовнішній вплив і образованіенового функціонального рівня.

Ця внутрішня часткова функціональна перебудова обусловленавознікновеніем тривалої посттетоніческой потенциации в зрітельнойкоре, зміною метаболізму нервової тканини на всіх рівнях нейро-зрітельнойсістеми, зростанням секреції специфічних біологічно активних речовин, поліпшенням регуляції діяльності ендокринних залоз, загального ірегіонального кровообігу, імунними зрушеннями в організмі.

Тривале динамічне спостереження за пацієнтами з частічнойатрофіей зорових нервів різної етіології в процесі леченіяметодамі електроофтальмостімуляціі дозволяють зробити следующіевиводи:

1. Електроофтальмостімуляція є патогенетично направленими ефективним методом відновлення зорових функцій і можетбить рекомендована для використання за показаннями в складі комплексамеропріятій при лікуванні АЗН різної етіології.

2. При термінах спостереження від 3 до 10 років у 68% хворих сохраняетсястойкій досягнутий функціональний ефект, в 21% випадків отмечаетсянекоторое зниження позитивного результату лікування, в 11% случаевнаблюдается стабілізація патологічного процесу.

3. У пацієнтів з АЗН з гостротою зору менше 0,09 пряма стімуляціязрітельних нервів виявилася більш ефективною в порівнянні з другіміметодамі лікування.

4. Ефект лікувальної електроофтальмостімуляціі залежить від степенінарушенія життєдіяльності і функціонування нервової тканини, від кількості пошкоджених нервових волокон, від распространенностіпораженія зорового шляху і в меншій мірі - від етіології тривалості патологічного процесу.

5. Доцільно використання повторних курсів електростімуляцііодін раз в 6-12 місяців для стабілізації досягнутого еффектаі для подальшого поліпшення зорових функцій.

Список літератури Ви можете знайти на сайті https://rmj.ru

література:

1. Бабенко В.В., Крюковських О.Н. До питання про механізми актіваціізрітельной функції в результаті електростимуляції очного яблука // Порівняльна фізіологія ВНД людини і тварин. -М., 1998.-С. 15-19

2. Богословський А. І., Ковальчук Н. А. Електричний фосфенв офтальмології // Клінічна електрофізіологія зорової системи. «Офтальмологічна електродіагностика» - Наукові праці НДІ глазнихболезней ім. Гельмгольца, 1980 - вип.24, С. 150-166

3. Гаджиєва Н.С. Метод одномоментної поєднаної електріческойі лазерної стимуляції зорового нерва в лікуванні атрофії разлічногогенеза // Автореф. дис. ... Канд. мед. наук. - М., 1994..

4. Еолчіян С.А. Черепно-мозкова травма, що супроводжується поврежденіемзрітельного нерва // Дис. ... Канд. мед. наук.- М., 1996. - С.182-217

5. Компанієць Є.Б., Петровський В.В., Сєріков Ю.Г., ДжінджіхашвіліС.І. Загальні властивості фосфенов, що викликаються електричної стімуляціейзрітельной кори // Фізіологія людини-1982, Т.2 - №8. - С. 585-587

6. Линник Л.Ф., Шигина Н. А., Оглезнева О.К. та ін. Восстановленіезрітельних функцій у пацієнтів з частковою атрофією зрітельногонерва після перенесеної нейроінфекції методом електро - і магнітостімуляціі // Офтальмохірургії - 1993- №3- С. 23-30.

7. Микільський А.В., Нестеренко О.М., Микільська І.М., СергеевВ.П., Шандуріна А.Н. Динаміка показників електричної чутливості лабільності зорової системи у хворих, які лікувалися способомконтактних електростимуляції уражених зорових нервів // Вестн.офтальмологіі -1986 -№2- С.59-62

8. оковитої В.В. Методи фізіотерапії в офтальмології. М .: Медицина, 1999 - 158 с.

9. Семенівська Е. Н. Електрофізіологічні дослідження в офтальмологіі.- М., 1963 - С. 367

10. Шандуріна А. Н., Хилько В. А., Бехтерева Н.П. та ін. Клініко фізіологічні основи нового способу відновлення зреніяпутем прямий електростимуляції пошкоджених зорових нервовчеловека // Фізіологія людини. - 1984. - Т. 10-№ 5, -С. 719-746

11. Федоров С.М., Линник Л.Ф., Шигина Н.А. та ін. Функціональниепоказателі електростимуляції зорового нерва при його частічнойатрофіі в результаті судинної недостатності // офтальмохірургія.-одна тисяча дев`ятсот вісімдесят дев`ять. - №3.- С.3-8

12. Delbeke J., Pins D., Micbaux G. A. et al. Electrical stimulationof Anterior Visual Pathways in Retinitis Pigmentosa // Invest.Ophthalmol and Visual Sci.- 2001. - vol. 42-P.291 - 297

13. Delbeke J., Parrini S., Andrien A. et.al. Modeling activationof visual structures through eyelid surface electrodes preliminaryresult.// Pfluegers Arch. Eur J Physiol. 2000, 440: R4 Abstractnr.5.

14. Gnezditsky V.V., Yeolchijan S.A., Eliseeva N.M., SerovaN.K. Specificity and sensitivity of VEP in evaluation of visualfuncsion in patient with optic nerve injury treated by transcutaneouselectrical stimulation.// EMS J. Neurophisiology Neurosonology.Sclentifle reports international symposium on electrophysiologyin neurology.- Moscow, 1998. - P. 8-13

15. Humayun M.S., Dejuan E.Jr., Dagnetic G. et.al. Visual perceptionelicited by electrical stimulation of retina in blind humas.//Arch. Ophthalmol.- 1996.-Vol. 114. - P. 40-46

16. Potts A.M., Jnoue J. The electrically evoked response ofthe visual system (EER). 3. Further contribution to the originof the EER.// Invest. Ophthalmol. - 1970.- Vol. 9 - P.814-819

17. Repka M.X., Quigley H.A. The effect of age on normal opticnerve fiber number and diameter.// Ophthalmology. - 1989.-Vol.96. - P. 26-32

18. Shahin M.E., Rizzo J.F., Wyatt J. et. al.Evaluation of external elektrical stimulation of the eye as ascreening test for acute intraocular retinal stimulation studies (ARVO Abstract) .// Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2000 (4): S 860.Abstract nr. 4570