Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ЗА СОСТОЯНИЕМ ДИСКА ЗРИТЕЛЬНОГО НЕРВА ПРИ ЗАБОЛЕВАНИЯХ ЗРИТЕЛЬНОГО НЕРВА.

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и может быть использовано в цифровой обработке изображений диска зрительного нерва (ДЗН) при глаукоме и других заболеваниях зрительного нерва.

В настоящее время при оценке изображений используется аналог, при котором оценивают яркость каждого цвета и сравнивают с эталоном. [Федоров С.Н., Линник Л.Ф., Иойлева Е.Э., Богуш В.П., Волков Д.А., Персиц З.М., Теслер М.Э. Компьютерная диагностика заболеваний зрительного нерва // 7-й съезд офтальмологов России: Тез. докл. - М., 2000, - С.186-187]. Данный способ успешно применяется в медицине, но имеет недостаток, так как невозможно осуществить динамическое наблюдение состояния зрительного нерва и не проводится оценка линейных размеров и площади различных отделов ДЗН.

Известен способ диагностики патологии зрительного нерва (Патент РФ №2134054). Данный способ применяется в медицине, но имеет ограниченное применение вследствие того, что может быть использован только для диагностики заболеваний зрительного нерва, а не для оценки состояния зрительного нерва в динамическом течении заболевания. Данный способ взят за прототип.

В основу изобретения положена задача, заключающаяся в цифровой оценке показателей цветности и морфометрических показателей диска зрительного нерва.

Указанная задача решается тем, что в предложенном способе осуществляется выделение различных отделов в изображении зрительного нерва (нейроретинальный ободок (НРО), экскавация) и количественно в пикселях оценивается размер НРО по 8 меридианам, площадь НРО и экскавации ДЗН.

Заявляемый способ позволяет оценить показатели цветности диска зрительного нерва по системе RGB, площадь НРО и экскавации ДЗН, линейные размеры НРО по 8-и направлениям и экскавации ДЗН.

В практике медицины известно использование HRT (Heidelberg Retina Tomograph). Однако при HRT не определяется цветность ДЗН, выделение границ ДЗН и экскавации автоматизировано, что снижает точность исследования.

В предлагаемом способе оценки цветности и морфометрических показателей диска зрительного нерва совместная оценка цвета и морфометрических показателей ДЗН используется впервые, а также зоны интереса выделяются не автоматически, а руками врача, что способствует большей точности метода.

Для решения вышеуказанной задачи были исследованы 1264 изображений глазного дна (188 пациентов, 269 глаз), полученных от здоровых лиц и с I, II, III стадией глаукомы. Пациенты с IV стадией глаукомы участия в исследовании не принимали.

Применение способа цифровой оценки изображений глазного дна позволяет оказать положительное воздействие на оценку динамики изменения состояния ДЗН, что способствует улучшению контроля за течением заболевания и своевременной коррекции лечения.

Способ иллюстрируется фотографиями:

фото 1 - изображение глазного дна, подвергающееся обработке,

фото 2 - первичная обработка изображения с выделением области интереса (ДЗН),

фото 3 - выделенная область ДЗН для оценки,

фото 4 - выделение области НРО и экскавации,

фото 5 - выделенная область НРО для оценки,

фото 6 - выделенная область экскавации для оценки,

фото 7, 8 - интерфейс программы,

фото 9, 10 - вывод результатов расчета.

Способ оценки цветности и морфометрических показателей диска зрительного нерва осуществляют следующим образом. Производится съемка глазного дна пациента с помощью фундус-камеры, оснащенной пленочным или цифровым фотоаппаратом. Пациент обследуется сидя, подбородком и лбом опираясь о подголовник. Взгляд пациента фиксируется на специальную вспыхивающую метку, позиция которой контролируется врачом для получения четкого изображения глазного дна. Съемка производится под углом 35°. Оценка изображения производится на персональном компьютере с помощью данной программы.

Осуществляется оценка каждого из 3 файлов отдельно. Одновременно можно оценивать до 7 файлов, что удобно при динамическом наблюдении пациента, так как фотографирование глазного дна пациента происходит в разные временные промежутки. Но для контроля за состоянием диска зрительного нерва оценка цифрового изображения глазного дна производится одновременно (на момент получения второго изображения глазного дна) для правильной оценки динамики течения заболеваний зрительно нерва, что позволит правильно избрать дальнейшую тактику ведения пациента при некоторых хронических заболеваниях глаз, сопровождающихся изменением цветности диска зрительного нерва и линейных размеров как ДЗН, так и его отделов (экскавации и нейроретинального ободка) [Нестеров А.П., 2000, Курышева Н.И., 2006].

Изображение диска зрительного нерва располагается так, чтобы носовая половина ДЗН находилась в левой части изображения, височная - в правой (фото 1).

Первоначально выделяется зона интереса - диск зрительного нерва и сохраняется в отдельном файле (фото 2).

Программа сначала считывает ширину и высоту рисунка. Далее программа последовательно проходит по всем пикселям рисунка, суммируя в отдельных переменных все значения R, G и В каждого из пикселей. Если пиксель белого цвета, то значения цвета R, G, В не добавляются к суммам Sum(R), Sum(G), Sum(B). После чего получаем суммы Sum(R), Sum(G), Sum(B). И разделив суммы составных цветов на общее количество пикселей, получаем значение среднего цвета: Avg(R)=Sum(R)/N, Avg(G)=Sum(G)/N, Avg(B)=Sum(B)/N (фото 3, 8).

Затем вычисляет площадь, высоту и ширину НРО, который предварительно выделяется вручную (фото 4), по 8-ми меридианам. За 1-й принимается верхний сегмент (90° по шкале ТАБО), далее оценка осуществляется по часовой стрелке: 2 - верхневисочный сегмент (45° по шкале ТАБО), 3 - височный (0°), 4 - нижневисочный (315°), 5 - нижний (270°), 6 - нижненосовой (225°), 7 - носовой (180°), 8 - верхненосовой (135°). При этом все остальное пространство рисунка должно быть заполнено белым цветом. Площадь будет вычисляться именно по небелой зоне (фото 5, 9).

Третьим этапом вычисляются площадь и толщины экскавации ДЗН. Вычисления также основаны на анализе небелого пространства рисунка (фото 6, 10).

Предлагаемый способ отличается от существующих тем, что одномоментно оценивает линейные размеры и площадь отделов ДЗН с большей точностью за счет ручной обработки и позволяет оценивать несколько изображений одновременно (фото 7).

В результате статистической обработки данных были получены следующие достоверные показатели (р≤0,05). Критерием перехода I стадии глаукомы во II считать площадь экскавации более 15000 пикселей, площадь экскавации более 40000 пикселей - переходом II стадии глаукомы в III; увеличение площади экскавации более чем на 2500 пикселей во все стадии глаукомы - можно считать признаком прогрессирования глаукомной оптической нейропатии. В результате возникает вопрос о необходимости курсов нейропротекторной терапии или оперативного вмешательства.

Примеры конкретного осуществления

Пример 1

Пациент З., 72 года, поступил в отделение с диагнозом открытоугольная глаукома IIb левого глаза (Н 40.1)

Уменьшение показателей R и изменение площади ПРО и экскавации ДЗН свидетельствует о развитии процесса деколорации ДЗН и увеличении экскавации ДЗН, что говорит о прогрессировании атрофии. На основании чего можно сделать вывод о недостаточной эффективности проводимого консервативного лечения и необходимости решения вопроса о хирургическом лечении либо проведении курсов нейропротективной терапии.

Пример 2

Пациентка Д., 68 лет, поступила в отделение с диагнозом открытоугольная глаукома IIb левого глаза (Н 40.1)

Примерно одинаковые показатели цветности и площади НРО и экскавации ДЗН свидетельствуют о стабильном течении открытоугольной глаукомы и эффективности консервативной терапии.

Таким образом, способ оценки цветности и морфометрических показателей диска зрительного нерва может применяться для динамического контроля состояния цветности и морфометрических показателей ДЗН при глаукоме и других заболеваниях ДЗН. И имеет преимущества за счет одномоментной оценки линейных размеров и площади отделов ДЗН с большей точностью за счет ручной обработки и позволяющий оценивать несколько изображений одновременно.

Изобретение применяется в медицине, в частности в офтальмологии, при цифровой обработке изображения диска зрительного нерва при глаукоме.