Офтальмологія-досвід використання колірної кампіметрії для діагностики та визначення ефективності лікування захворювань зорового нерва і сітківки

Experience of colour computerized campimetry use in the diagnosisand determination of treatment efficiency in optic nerve and retinapathology

Method of colour computerized campimetrymakes possible sensitivity of retina and optic nerve to colourand achromatic stimuli to determine, as well as the time, neededfor patient to perceive and answer for stimulus in visual field.Method is effective not only on clinic stage but also in preclinicpathology and allow to estimate treatment modalities efficiencywhile using data of brightness sensitivity thresholds and timeof sensorimotor reaction changes.

Theoretical fundamentals of colour perception and and time ofsensorimotor reaction for stimulus in visual field were put intobasis of computer programme «OCULAR» created for investigationof light and colour sensitivity of visual analyser in health anddifferent eye diseases. Estimation of brightness sensitivity thresholdsand time of sensorimotor reaction changes and their localisationin visual field and time of especially in comparison gives anessential information about the level of visual analyser`s pathology.

The possibility of use and method`s informativity is illustratedin clinical cases (glaucoma, myopia, macular degeneration, etc.)

Зовременного станом офтальмології практичним завданням, які ставляться клініцистами в текущейработе, повинні відповідати адекватні методи ісследованія.Компьютерізація медицини допомагає знайти ефективне рішення цієїпроблеми і оцінити стан функцій такого складного органу, какчеловеческій очей. В даний час на вітчизняному ринку представленоболее десяти моделей комп`ютерних периметрів різних зарубежнихфірм.

Через високу вартість придбати сучасний закордонний компьютернийперіметр досить складно, а вітчизняні прилади подобногокласса поки на ринку відсутні. На допомогу приходять сравнітельнонедорогіе персональні комп`ютери і комп`ютерні програми, коториеотвечают вимогам сучасної офтальмологічної науки і практики доступні більшості лікувальних установ.

Методика кампіметрії (дослідження поля зору на плоскому екрані) відома з середини ХIХ століття з робіт Graefe (1856) і Bjerrum (1889), які показали можливості її застосування при діагностиці разлічнихглазних захворювань. У вітчизняній офтальмології для решеніянаучних і практичних завдань розроблена і використовується цветоваякомпьютерная кампіметрія (А.М. Шамшінова з співавт., 1985-1997 рр.). Метод колірної кампіметрії розроблений МНИИ очних хвороб ім.Гельмгольца спільно з науково-дослідним підприємством "Боян" на основі комп`ютерного програмного комплексу "Окуляр".

Чому обрано цей метод?

1. На думку дослідників, поля зреніяпрі більшості захворювань сітківки та зорового нерва первиедефекти з`являються в центральному полі зору (в межах 30ґ отточкі фіксації). У той же час інформацію центрального поля зреніяаналізіруют нейрони переважної частини (83%) зорової кори.

2. Колірна чутливість зорового аналізатора являетсяболее диференційованої і досконалої зорової функцією попорівнянні з іншими і починає страждати на самому ранньому (доклінічному) етапі розвитку захворювання.

3. Крім чутливості до колірних і ахроматическим подразників, методика включає визначення часу, необхідного пацієнту длявоспріятія і відповіді на подразник в поле зору, так називаемоевремя зорово-моторної реакції. Це один з псіхофізіологіческіхпоказателей, який також змінюється на ранніх стадіях заболеванійсетчаткі і зорового нерва.

4. Дослідження поля зору за допомогою персонального компьютерапозволяет комплексно вирішити медичні проблеми з урахуванням фінансовихреалій нинішнього часу.

Теоретичні основи методу

Людське око сприймає електромагнітниеволни в діапазоні від 400 до 700 нм - видиме біле світло. Він состоітіз поєднання світлових променів з різною довжиною хвилі (рис.1.). Коли світло падає на деякий об`єкт, то частина його поглощаетсяс виділенням енергії, а частина отражается- речовина, з помощьюкоторого відбувається цей процес, називається пігментом. При поглощеніісветового фотона зоровий пігмент змінює свою молекулярну формулуі при цьому вивільняє енергію, запускаючи ланцюг хімічних реакцій, які призводять до появи електричного сигналу, виделеніюмедіатора в синапсі і, в кінцевому етапі, - зорового ощущенія.Затем включається складний хімічний механізм і восстанавліваетпервоначальную конфігурацію зорового пігменту.

Сітківка ока містить чотири типи рецепторів: палички три види колбочок. Кожен тип рецептора містить свій особливий пігмент.Палочкі відповідають за здатність очі бачити при слабкому світлі, всумерках. Паличковий пігмент - родопсин володіє найбільшою чувствітельностьюк сприйняття світла в зеленій частині спектра (~ 510 нм) і отражаетсініе і червоні промені, тому він виглядає пурпуровим ( "зрітельнийпурпур"). Твердження, що палички не беруть участі в колірному зорі, справедливо лише для фовеолярной області, де вони відсутні. Встановлено, що цветокодірующіе нейрони ЦНС отримують імпульси і від палочек.Палочкі беруть участь в колірному зорі при мезопіческіх умовах іответственни за сприйняття кольорового контрасту.

Пігменти трьох типів колб мають піки поглинання световихлучей в області 430, 530 і 650 нм, і їх називають відповідно "синіми" або "короткохвильовими", "зеленими" або "середньохвильова" і "червоними" або "довгохвильовими".

Сонячне світло, що має широкий спектр хвиль, буде стімуліроватьколбочкі всіх трьох типів - відчуття буде позбавлене кольору, т. Е. "Білим". Сприйняття кольорів є результатом неодінаковогораздраженія колб різного типу (згідно трикомпонентної теорііЮнга-Гельмгольца). Всякий колір можна отримати шляхом змішування триколірних компонентів в належних пропорціях за умови, що дліниіх хвиль досить відрізняються один від одного.

Існують ряд понять і позначень, що використовуються при характерістікецветового зору.

Основні кольори - Три кольори, віддалені далеко другот одного по довжині хвилі.

додаткові кольори - Якщо довжина хвилі і інтенсівностьсветових променів підібрані так, що при змішуванні вони дають відчуття "білого" кольору (рис. 2).

Кольоровий тон визначається довжиною хвилі випромінювання.

При розкладанні білого кольору на спектр складових його цветоввиделяют: фіолетовий (430 нм), синій (460 нм), блакитний (500 нм), зелений (520 нм), жовтий (575 нм), помаранчевий (600 нм), червоний (650 нм ), пурпурний (понад 650 нм).

насиченість - Це інтенсивність колірного тону, слабка або сильна забарвленість предмета. Тон определеннойспектральной хвилі втрачає насиченість при розведенні його белимцветом або іншими складовими.

Яскравість (світлини) - Інтенсивність світлової хвилі, випромінюваної одиницею поверхні-величина, що характеризує разлічіямежду світловими відчуттями від двох суміжних поверхонь. У фотопіческіхусловіях на яскравість (светлоту) великий вплив робить яркостьфона. З посиленням яскравості фону колірної стимул становітсятемнее. Навпаки, в мезопіческіх умовах (сутінках) з поніженіемобщей освітленості синьо-зелені кольори стають світлішими, а оранжево-червоні-темніше (феномен Пуркіньє).

У зорової системі існують спеціальні компенсаторні механізми, завдяки яким наші колірні відчуття залишаються неізменниміпрі зміни освітлення (трансформація квітів).

Сталість кольоросприйняття визначається здатністю зрітельнойсістеми правильно впізнавати забарвлення предметів в різноманітних условіяхосвещенія.

Теорія Юнга-Гельмгольца - трехкомпонентного зору - не можетоб`ясніть все феномени відчуття кольору, такі як колірний контраст, колірна пам`ять, колірні послідовні образи і ін.

Евальд Герінг в кінці ХІХ століття запропонував свою теорію відчуття кольору, яка з`явилася доповненням до існуючих раніше теорій. У глазуі в мозку існують три так званих оппонентних процесу цветоощущеніядля сприйняття: червоного і зеленого кольорів-жовтого і синього кольорів-білого і чорного.

Пари червоний-зелений і жовтий-синій взаємно антагоністичні, змішуючись, вони дають відчуття білого кольору. Сприйняття цих основнихцветов відбувається в конкретній ділянці поля зору і не связанос навколишнім фоном.

Крім квітів веселки існують ще три кольори. Перший - пурпурний- суміш довгохвильових і короткохвильових променів (наприклад, смеськрасного і синього кольорів). Другий вид кольору виходить при добавленіібелого до будь-якого кольору спектра або до синього кольору, тобто уменьшаетсянасищенность кольору. Третій - коричневий - це суміш чорного цветас помаранчевим або жовтим. Коричневий колір виходить, якщо желтоеілі помаранчеве світлову пляму буде оточене більш яскравим світлом (фоном). Чорний або сірий колір з`являється тоді, коли від об`ектапріходіт менше світла, ніж від оточуючих областей. Білий цветполучается, якщо фон темніше і відсутній колір.

Описані цветопространственние взаємодії не можуть проісходітьв самій сітківці.

Цветовоспринимающих нейрони, що збуджуються (гіперполяризуючий) від роздратування одним кольором (наприклад, червоним) і деполярізующіесяоппонентним колірним подразником (зеленим), виявлені в сітківці, зовнішньому колінчастому тілі та корі мозку. Структура оппонентних клітин (червоно-зелених і синьо-жовтих) і клітин, що збуджуються при стімуляціісветом, незалежно від його спектрального складу, ускладнюється отсетчаткі до кори мозку, так само, як їх реакції на раздражітелі.Более високі рівні зорової системи (підкіркові зрітельниецентри і зорова кора) відповідають за "колір" в широкому смислеслова, включаючи відтінки чорного, білого і сірого. Вони також ответственниза колірної і яскравості контраст, за сталість колірного воспріятіяв різноманітних умовах освітлення (константность кольору).

Одним з психофізичних методів, використовуваних в современнойофтальмологіі, є вимір часу реакції (ВР).

При впливі світла на око виникає зорове відчуття, сутністю якого є виникнення певних фізико-хіміческіхпроцессов в сітківці і зоровому нерві, що призводять до вознікновеніювозбужденія відповідних центрів головного мозку. Для прохожденіяпуті: сітківка - зоровий нерв - головний мозок - відповідь паціентадолжно пройти час, назване часом зорово-моторної ілісенсомоторной реакції (СМР). При цьому дослідженні пацієнт в відповідьна заздалегідь відомий, але раптово з`являється сигнал, виполняетто чи іншу дію - натискає кнопку, переміщує важіль і т.п.

Відомо, що час реакції залежить не від абсолютних характерістікраздражітеля (інтенсивність, розмір), а від їхнього ставлення до окружающемуфону. Так, зі збільшенням контрастності подразника по відношеннюдо фону час реакції скорочується.

Тривалість дії подразника впливає на времяреакціі - при подовженні часу дії подразника латентнийперіод реакції коротшає.

Час реакції також залежить від місця розташування подразника вполе зору. Причому різними дослідниками виводиться завісімостьізмененія часу реакції від зміни гостроти зору (по мереудаленія від fovea) і від світлової чутливості сітківки, котораяв свою чергу залежить від кількості паличок в даній області, як найбільш чутливих световоспрінімающих елементів в темряві.

Певний вплив на ВР надає функціональне состояніезрітельного аналізатора. Наприклад, після тривалої темновойадаптаціі підвищується чутливість периферичних відділів полязренія, що проявляється в вкороченні латентного періоду СМР.

Латентний період коротше при бинокулярном сприйнятті подразника, ніж при монокулярном. Час СМР, яке виконує провідною рукою, коротше, чим не веде. У процесі вправ і тренування час СМР сокращаетсяі стабілізується. Встановлено також, що на час реакції вліяетутомленіе, інформованість пацієнта про місце пред`явлення стимулу, функціональний стан людини, його вік.

У 50-ті роки при вивченні патогенезу невриту зорового нервабило виявлено, що погіршення зорових функцій - НЕ едінственноепроявленіе невриту. Він також супроводжується збільшенням латентностівизванних потенціалів зорової кори і двома менш спеціфічнимісімптомамі: різким погіршенням видимості таблиць для ісследованіяостроти зору при зниженні їх освітленості ( "прихована потеряостроти зору" - підвищення порога контрастної чутливості) і бачення кольорових предметів пофарбованими більш блякло (десатурація- Зниження насиченості сприйняття кольору).

Надалі було виявлено, що збільшення латентності воспріятіяне супроводжує погіршення зорових функцій, а передує йому, будучи окремою субклінічній стадією патології (Г.І. Немцеев, 1967).

У 1972 р в Англії ці дані були підтверджені на основаніізапісі викликаних потенціалів зорової кори. Однак, посколькувизванние потенціали зорової кори відображають стан толькоцентральной області поля зору до 15&# 186, тобто макули і парамакули, їх застосування в ранньої та диференційної діагностики заболеванійЗН має значні обмеження, як з-за топіки дефектів, так і через дорожнечу обладнання.

Таким чином, є складна багатофакторна залежність междуфізіологіческімі реакціями пацієнта і умовами проведення дослідження.

Наведені вище теоретичні основи відчуття кольору і временнойреакціі на подразник в поле зору лягли в основу созданіякомпьютерних програм для дослідження світлової та кольорової чувствітельностізрітельного аналізатора в нормі і при різних захворюваннях.

Застосування колірної комп`ютерної кампіметрії

У нас була можливість ознайомитися з работойпрограмми колірної комп`ютерної кампіметрії "Окуляр".

Дана програма застосовується:

• для виявлення органічних дефектів в задньому полюсі ока-прі цьому можливе використання як червоного (до якого болеечувствітельна колбочковая система), так і зеленого стимулів (нанего в рівній мірі реагують колбочковая і палочковая системи)

• для виявлення початкових патологічних змін в третьемнейроне сітківки, зоровому нерве- рекомендується ісследованіекак часу сенсомоторної реакції, так і порога яскравості чувствітельностіна зелений стимул на чорному тлі, а також синього стимулу на желтомфоне.

Оцінка наявності та розподілу в поле зору змін СМР всопоставленіі з наявністю дефектів яркостной чутливості (худобою) дає корисну інформацію про поразку сітківки, зорового нерваі провідних шляхів зорового аналізатора, так як на увеліченіівремені реакції істотно позначається лише патологія, затрагівающаядлінний аксон гангліозних клітин (зорові волокна) .

При дослідженні порогу світловий і кольорової чутливості, а також часу сенсомоторної реакції на стимули різного спектральногосостава, що пред`являються в кожній точці поля зору (30-40 градусів), у здорових людей виявлена максимальна чутливість в центральнойчасті поля зору на червоний і зелений стимул.

У даній статті ми розглянемо на клінічних прикладах возможностьпрімененія і інформативність таких методів: визначення порогаяркостной чутливості в мезопіческіх умовах червоним і зеленимстімуламі, а також визначення часу сенсомоторної реакції назелений стимул. Колірна комп`ютерна кампіметрія проводіласьбольним після традиційного офтальмологічного обстеження дляуточненія діагнозу, характеру і локалізації поразки зрітельнойсістеми.

Діагностика початкових патологічних станів сітківки і зрітельногонерва

Приклад 1. Хворий Д., 73 років. OD o / y Ia-b глаукома, OSo / y II b глаукома (рис. 3.1.-3.4.).

Мал. 3.1. Центральноеполе зору правого ока хворого Д.
Ds: OD - о / у I a глаукома

Мал. 3.2. СостояніеДЗН правого ока хворого Д.
(Зйомка в інфрачервоному лазері)

Мал. 3.3. Центральноеполе зору лівого ока хворого Д.
Ds: OS - о / у I I b глаукома

Мал. 3.4. СостояніеДЗН лівого ока хворого Д.
(Зйомка в інфрачервоному лазері)

На рис. 3.1., 3.3. представлено стан центрального поля зреніяпрі дослідженні червоним стандартним стимулом (1 мм 2) на сірому фоні (мезопіческіе умови). Шкала, що відображає зміни чутливості поле зору, представлена праворуч від діаграми поля зору. Нормальнаячувствітельность сітківки представлена червоним кольором, остальниецвета шкали відображають різні рівні зниження светочувствітельності.Самие виражені дефекти позначаються синім і фіолетовим цветом.На даних діаграмах чітко видно різницю між розподілом светочувствітельностіцентрального поля зору при початковій (OD) і розвиненою глаукомі (OS).

Позначення очі завжди є на діаграмі в лівому верхнемуглу, скронева частина для правого ока знаходиться на діаграммесправа, а для лівого - зліва.

Приклад 2. Хворий З., 70 років. Ds: OD o / y IIa-b глаукома (рис. 4.1, 4.2.).

Мал. 4.1. Центральноеполе зору правого ока хворого З. (поріг яскравості чутливості).
Ds: OD о / у II а глаукома. Кількість відносних / абсолютних худобою = 1/6

Мал. 4.2. Центральноеполе зору правого ока хворого З. (час сенсомоторної реакції). Ds: OD о / у II а глаукома. Кількість ділянок відносних / абсолютнихізмененій часу зорово-моторної реакції = 40/6

На рис. 4.1. і 4.2. представлені результати досліджень одного того ж очі, що проводилися зеленим об`єктом в мезопіческіх условіях.Зелений колір активує як палички, так і колбочки. На рис. 4.1.ісследовался поріг яскравості чутливості, по суті, це дослідження- аналог ахроматической порогової периметрії.

На рис. 4.2. показані дані дослідження часу сенсомоторнойреакціі (СМР). Визначення часу СМР дозволяє виявити ранніеізмененія зорового аналізатора, що передували появі скотомв поле зору. При порівнянні малюнків 4.1. і 4.2. видно болеезначітельное зміна часу сенсомоторної реакції, ніж порогаяркостной чутливості.

Приклад 3. Хвора В. 70 років, Ds: Ішемічний інсульт (рис. 5).

Мал. 5. Центральноеполе зору OU хворий В. Центральна гомонимная гемианопсия, наслідок ішемічного інсульту.

Контроль динаміки зорових функцій в ході лікування

Приклад 4. Хворий Д., 37 років. Ds: OD центральна серознаяхоріопатія (рис. 6).

Мал. 6.1. Центральноеполе зору правого ока хворого Д.
(ПЯЧ на червоний колір) до лікування.
Ds: OD Центральна серозна хоріопатіі. Кількість відносних / абсолютнихскотом = 16/12

Мал. 6.2. Снімокглазного дна правого ока хворого Д.
в інфрачервоному світлі до лікування

Мал. 6.3. Центральноеполе зору правого ока хворого Д.
(ПЯЧ на червоний колір) після лазеркоагуляції сітківки і курсу консерватівнойтерапіі. Кількість відносних / абсолютних худобою = 2/1

Мал. 6.4. Снімокглазного дна правого ока хворого Д.
в інфрачервоному світлі після лікування

Як видно з вище наведених прикладів, колірна комп`ютерна кампіметріяможет бути рекомендована при захворюваннях сітківки і зрітельногонерва різної етіології, коли необхідно отримати уявленняпро розподілі зниження світлової та кольорової чутливості глазаі для топічної діагностики патологічного процесу. Методікалегко освоюється лікарем і пацієнтом, істотно підвищує точностьдіагноза і дозволяє кількісно оцінити ефективність лікування.

література:

1. Ендріховскій С. Н. Час сенсомоторної реакції в ісследованіізрітельних функцій. Клінічна фізіологія зору. Збірник научнихтрудов МНИИ ім. Гельмгольца. - М., 1993. - с. 261- 276.

2. Немцеев Г.І. Автоматична сканирующая хроноперіметрія -перший досвід застосування в диференціальної діагностики патологіізрітельного нерва. Республіканський збірник наукових праць. Патологіяглазного дна і зорового нерва. - Москва. 1991. - с. 212 - 217.

3. Немцеев Г. І. Актуальні питання сучасної клініческойперіметріі. Клінічна фізіологія зору. Збірник наукових трудовМНІІ ім. Гельмгольца. - М., 1993. - с. 277 - 295.

4. Нестерюк Л. І. Колірна кампіметрія: нові методи раннейдіагностікі глаукоми .// Матеріали 6-ї науково-практичної конференцііофтальмологов Республіки Білорусь, - Мінськ - 1996., - с.62 - 63.

5. Хьюбел Д. Око, мозок, зір. - М., - Мир, 1990. - 239 с.

6. Шамшінова А. М., Волков В. В. Функціональні методи ісследованіяв офтальмології. - М., - Медицина, 1998 г. - 416 c.

7. Шамшінова А. М., Нестерюк Л. І., ЕндріховскійС. Н. та ін. Колірна кампіметрія в діагностиці захворювань сітківки зорового нерва .// Вестн. офтальмоло. - 1995.- № 2.- с. 24- 28.