Результат интеллектуальной деятельности: Способ прогнозирования развития синдрома "сухого глаза" после факоэмульсификации возрастной катаракты

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и может быть использовано для прогнозирования развития синдрома «сухого глаза» у пациентов после факоэмульсификации (ФЭ) возрастной катаракты (ВК).

ФЭ ВК является одной из наиболее распространенных операций, проводимых в офтальмологических клиниках (Gollogly, Н.Е., Hodge, D.O., Increasing incidence of cataract surgery: Population-based study // J Cataract Refract Surg. 2013. Sep; 39(9): 1383-1389). Данная технология позволяет минимизировать травматичность хирургического вмешательства, снижает количество возможных осложнений, сокращает сроки выздоровления пациентов и обеспечивает относительно высокие и стабильные результаты лечения (Азнабаев Б.М. Ультразвуковая хирургия катаракты - факоэмульсификация. - М.: Август Борг, 2005. - 136 с.). Однако данная операция сопровождается повреждением эпителия роговицы и конъюнктивы, также вследствие пересечения нервных волокон роговицы развиваются нейротрофические нарушения, изменения функционирования дуги слезообразования на уровне роговица-тройничный нерв-слезная железа, индуцированная асферичность поверхности роговицы (Al-Aqaba М.А., Fares U., Suleman H., Lowe J., Dua H.S. Architecture and distribution of human corneal nerves // Br J Ophthalmol. 2010; 94: 784-789). Последствием этих повреждений в послеоперационном периоде является нарушение стабильности слезной пленки и продукции слезной жидкости и появление признаков синдрома «сухого» глаза» (ССГ), который обусловливает неудовлетворенность пациентов нестабильностью зрительных функций, наличием дискомфорта в виде рези, сухости и чувства присутствия инородного тела в глазу (Трубилин В.Н., Седнева Т.А., Капкова С.Г. Слезозаместительная терапия в профилактике и лечении синдрома «сухого глаза» после катарактальной хирургии // Офтальмология. 2013. Т. 10, №1. С. 56-62; Майчук Ю.Ф., Яни Е.В. Киническая оценка препаратов гиалуроновой кислоты. Рефракционная хирургия и офтальмология. 2008; 8 (4):35-42; Emrullah Tasindi Синдром «сухого глаза» в послеоперационном периоде // Новое в офтальмологии. 2012. - №3. - с. 44).

Поскольку лечение ССГ очень длительно, морально и финансово затратно, очень актуальна для создания эффективных методов его профилактики и лечения разработка способа прогнозирования возникновения ССГ у пациентов после ФЭ ВК.

Известны цитологические методы исследования эпителия конъюнктивы как способ диагностики ССГ, когда по степени дистрофии (стадийности или вариантов цитологических изменений) клеток можно судить о степени тяжести заболевания (Жабоедов Г.Д. Цитологические находки при снижении слезопродукции у больных с болезнью и синдромом Sjogren / Г.Д. Жабоедов, И.Н. Заика, Т.Л. Сакун и др. // Вестник офтальмологии. - 1996. - Т. 112, №2. - С. 48-50). Также есть способ прогнозирования симптоматического ССГ после операции ЛАСИК при коррекции миопии средней и высокой степени, заключающийся в том, что у пациента до операции определяют в слезной артерии линейную скорость кровотока и при ее величине менее 10 мм/с прогнозируют возникновение в послеоперационном периоде ССГ (Патент РФ №2239352 «Способ прогнозирования симптоматического синдрома сухого глаза после операции Лазик при коррекции миопии средней и высокой степени», Опубл. 10.11.2004, Бюл. №31). Недостатками данных методик является то, что исследование требует наличия специального оборудования, что существенно ограничивает возможности их широкого применения в амбулаторной клинической практике.

Наиболее близким способом - прототипом является способ прогнозирования синдрома сухого глаза средней и тяжелой степени после лазерной рефракционной операции при коррекции миопии (Патент РФ №2569028, опубл. 20.11.2015, Бюл. №32), заключающийся в том, что до операции проводят балльную оценку пола: женский - 1 балл, мужской - 0 баллов; возраста: до 30 лет - 1 балл, 30-45 лет - 2 балла, старше 45 лет - 3 балла; степени миопии: до 6 диоптрий - 1 балл, 6 и более диоптрий - 2 балла; приема контрацептивных гормональных препаратов: есть - 1 балл, нет - 0 баллов; продолжительности ношения мягких контактных линз: отсутствие - 0 баллов, до 3-х лет - 1 балл, от 3-х до 5 лет - 2 балла, 5 и более лет - 3 балла; теста Ширмера: более 15 мм - 1 балл, 5-15 мм - 2 балла, менее 5 мм - 3 балла; пробы Норна: более 10 с - 1 балл, 5-10 с -2 балла, менее 5 с - 3 балла; состояния век: нет изменений - 0 баллов, есть изменения - 1 балл; признаков эпителиопатии роговицы: нет - 0 баллов, есть - 3 балла и при сумме баллов 10 и более прогнозируют синдром сухого глаза.

Недостатками прототипа являются:

- низкая информативность выбранных показателей, т.к. способ не предназначен для применения у пациентов с ВК;

- отсутствие, морфологических показателей состояния конъюнктивы и роговицы на всех этапах лечения;

- невозможно оценить индивидуальный характер ответной реакции на оперативную травму и применяемое послеоперационное лечение.

Задача изобретения - предложить эффективный способ прогнозирования развития ССГ у пациентов после ФЭ ВК

Технический результат - точное прогнозирование развития ССГ в течение 3-х месяцев после ФЭ ВК и возможность проведения своевременного профилактического лечения для предупреждения возникновения ССГ.

Технический результат достигают следующим образом. Пациенту с ВК определяют показатели, характеризующие состояние структур глазной поверхности (СГП):

- за 1 день до ФЭ ВК с помощью теста Ширмер-1 определяют слезопродукцию (СП);

- через 30 дней после ФЭ ВК методом оптической когерентной томографии определяют толщину эпителия роговицы (ТЭР).

Полученные показатели подставляют в формулу:

где:

е - основание натурального логарифма,

X₁ - показатель СП,

Х₂ - показатель ТЭР через 30 дней после операции,

Если f≥0,59, то прогнозируют возникновение ССГ в течение 3-х месяцев после проведения ФЭ ВК.

Преимущества предлагаемого способа:

- Способ позволяет получить максимально точный прогноз развития ССГ в течение 3-х месяцев после проведения ФЭ ВК.

- Высокая чувствительность и специфичность алгоритма обеспечивают высокую информативность метода.

- Исследование функционального показателя состояния структур глазной поверхности - СП перед ФЭ, и морфологического показателя - ТЭР после ФЭ ВК позволяет точно оценить индивидуальный локальный иммунный ответ на операционную травму.

- Интерпретацию результатов прогноза может провести любой офтальмолог.

- Диагностические методы просты в применении и не требуют больших затрат.

В качестве метода прогнозирования был выбран метод бинарной логистической регрессии, который по множеству значений предикторов позволяет прогнозировать наступление бинарного, т.е. случилось или не случилось, события: в данном случае - возникновение или невозникновение ССГ (Герасимов А.Н. Медицинская статистика: учебное пособие. - М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2007. - 480 с.; Ланг Т.А., Сесик М. Как описывать статистику в медицине. Аннотированное руководство для авторов, редакторов и рецензентов. - М.: Практическая медицина, 2011. - 480 с.; Юнкеров В.И., Григорьев С.Г. Математико-статистическая обработка данных медицинских исследований. - СПб.: ВМедА, 2002. - 266 с.).

Для анализа были выбраны 4 показателя, имеющие статистически значимые межгрупповые различия: показатель слезопродукции (СП) за 1 день до операции (в мм), время разрыва слезной пленки (ВРСП) за 1 день до операции (в сек.), толщина эпителия роговицы через 10 дней после операции (ТЭР-1) и через 30 дней после операции (ТЭР-2) (в мкм).

Эти 4 показателя, взятые в качестве потенциальных предикторов для алгоритма прогнозирования, а также результаты наблюдений, т.е. возникновение или невозникновение ССГ, для всех 80 глаз пациентов обучающей группы составили обучающую матрицу наблюдений, обработка которой в статистическом пакете программ IBM SPSS Statistics 20 позволила определить коэффициенты логистической регрессии алгоритма прогнозирования развития ССГ (таблица 1).

Бинарная логистическая регрессия применялась в модификации с условным исключением предикторов, которая на начальном этапе включает в модель все потенциальные предикторы, а на следующих шагах из модели исключаются те предикторы, которые не улучшают качество прогнозирования. В качестве критерия исключения использовался стандартный подход с F-тестом (F≥0,1) (Ланг Т.А., Сесик М. Как описывать статистику в медицине. Аннотированное руководство для авторов, редакторов и рецензентов. - М.: Практическая медицина, 2011. - 480 с.).

В ходе проведенного анализа предикторы «СП» и «ТЭР-2» показали свою прогностическую значимость. Предикторы «ВРСП» и «ТЭР-1» были исключены программой SPSS Statistics как не улучшающие прогнозирование.

Таким образом, логистическая регрессия алгоритма имеет следующий вид:

где X_i - значение i-го предиктора.

Для нахождения точки отсечения для алгоритма использовался ROC-анализ (Герасимов А.Н. Медицинская статистика: учебное пособие. - М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2007. - 480 с.). На рис. 1 представлена ROC-кривая для алгоритма.

Максимальная суммарная чувствительность и специфичность достигались для алгоритма в точке отсечения 0,59. При этом, чувствительность алгоритма составила 88%, специфичность - 92%.

На завершающем этапе исследования верификация полученного алгоритма проводилась с использованием экзаменационной группы 40 пациентов (40 глаз), которые не учитывались при создании алгоритма прогнозирования и, таким образом, проверка проводилась на независимых данных. Для этого каждому пациенту экзаменационной группы рассчитывался прогноз возникновения ССГ после проведения ФЭ ВК по предлагаемому алгоритму, затем полученный прогноз сравнивали с фактическим возникновением ССГ в течение 3-х месяцев после операции.

Риск возникновения ССГ в течение 3-х месяцев после ФЭ по алгоритму прогнозировался в 13 глазах, из которых фактически ССГ возник в 9 глазах в виде наличия характерных жалоб и снижения СП на 10-15%) относительно исходного уровня, что потребовало проведения дополнительного иммуномодулирующего и кератопротективного лечения. Кроме того, ССГ развился в 1 глазу, где появление ССГ не прогнозировали. Суммарное число глаз с ССГ составило 10.

Риск возникновения ССГ в течение 3-х месяцев после ФЭ по алгоритму не прогнозировался в 27 глазах, из которых фактически ССГ не возник в 26 глазах. Кроме того, ССГ не развился в 4 глазах, которым давали прогноз возникновения ССГ. Суммарное число глаз без ССГ составило 30.

Таким образом, для алгоритма верификация на экзаменационной выборке пациентов показывает чувствительность прогноза 90% (9 из 10), специфичность -87% (26 из 30). Эти значения хорошо соотносятся с соответствующими значениями для обучающей группы пациентов, поэтому полученные прогностические алгоритмы можно считать обоснованными и эффективными. Прогнозируемые и фактические исходы возникновения ССГ у пациентов экзаменационной группы представлены в таблице 2.

Пример 1. Пациент А, 62 года, которому проведена ФЭ ВК. Перед операцией пациенту исследовали СП: тест Ширмера-1 составил 10 мм. При осмотре через 30 дней после операции методом оптической когерентной томографии определяли ТЭР, которая составила 49 мкм.

При подстановке этих показателей в формулу (1) получили f=0,988.

Так как f оказалось больше 0,59, пациенту прогнозировали развитие ССГ в течение 3 месяцев после ФЭ.

Фактически, при осмотре через 2 месяца после ФЭ пациент А. предъявлял характерные для ССГ жалобы на чувство инородного тела в оперированном глазу. По тесту Ширмера-1 было выявлено уменьшение СП до 7,2 мм. Пациенту был выставлен диагноз: ССГ, что подтвердило прогноз.

Пример 2. Пациент Б, 68 лет, проведена ФЭ ВК. Перед операцией пациенту исследовали СП: тест Ширмера-1 составил 9 мм. При осмотре через 30 дней после операции методом оптической когерентной томографии определяли ТЭР, которая составила 52 мкм.

При подстановке этих показателей в формулу (1) получили f=0,453.

Так как f оказалось меньше 0,59, пациенту не прогнозировали появление ССГ в течение 3-х месяцев после ФЭ.

При осмотре через 3 месяца после ФЭ признаков ССГ не было выявлено, тест Ширмера-1 составил 11 мм, ТЭР - 53 мкм.