Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ АНГИОРЕТИНОПАТИИ ПРИ АТЕРОСКЛЕРОЗЕ И АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для ранней диагностики сосудистых изменений на глазном дне у лиц, страдающих атеросклерозом и артериальной гипертензией, что важно на доклиническом этапе и на начальных стадиях заболевания, пока не развились необратимые изменения.

Атеросклероз и артериальная гипертензия - наиболее распространенные сердечно-сосудистые заболевания взрослого населения, которые сохраняют за собой лидирующее место среди причин потери трудоспособности, инвалидности и смертности [Киселева, Т.Н. Глазной ишемический синдром / Т.Н. Киселева, Л.Н. Тарасова, А.А. Фокин. - М.: Медицина, 2003. - 173 с.; Киселева, Т.Н. Нарушение ретинальной циркуляции при артериальной гипертонии / Т.Н. Киселева, М.В. Ежов, Н.А. Аджемян // Фарматека. - 2014. - №20(293). - С. 14-18]. Диагностика сосудистой патологии сетчатки является актуальной проблемой офтальмологии, поскольку в 33-75% случаев атеросклероз и артериальная гипертензия приводят к нарушению кровообращения в сетчатке и зрительном нерве, что обусловливает значительный рост инвалидности по зрению [Cardiovascular risk factor for retinal vein occlusion and arterial emboli. The atherosclerotis risk in communities & Cardiovascular Health Studies / T.Y. Wong, E.M. Larsen, R. Klein [et al.] // Ophthalmology. - 2005. - Vol. 112. - P. 540-547].

Большинство исследователей считают ретинальные сосуды уникальным объектом для изучения системной микроциркуляции. Исходя из этого, возникает необходимость поиска способов диагностики изменения диаметра ретинальных сосудов с целью раннего выявления даже минимальных изменений их калибра.

Данные, касающиеся состояния ретинальных сосудов, применяют для диагностики и оценки эффективности лечения различной офтальмопатологии (глаукомы, возрастной макулодистрофии, диабетической ретинопатии, гипертонической ангиоретинопатии, окклюзий ретинальных сосудов) и общих заболеваний (гипертоническая болезнь, симптоматические артериальные гипертензии, ряд неврологических и эндокринологических нозологий).

Одним из важных количественных показателей оценки состояния ретинальных сосудов является их диаметр. Для измерения диаметра сосудов на глазном дне большинство исследователей используют калиброметрию.

Под калиброметрией ретинальных сосудов подразумевается измерение внутреннего диаметра артерий и вен сетчатки.

Первые упоминания о ретинальной калиброметрии появились во второй половине 19 века в связи с внедрением в клиническую практику обратной офтальмоскопии. Однако возможности инструментальных методов не позволяли производить точное измерение диаметра сосудов, субъективная оценка полностью зависела от опыта исследователя.

Появление прямых офтальмоскопов со встроенной измерительной шкалой позволило производить измерение внешнего диаметра кровеносных сосудов. Недостатками метода являются низкая точность, влияние рефракции глаза на результаты, сложность динамического наблюдения и невозможность определения внутреннего диаметра сосуда.

Калиброметрия ретинальных сосудов получила свое распространение с появлением приборов, позволяющих регистрировать изображение глазного дна (фундус-камеры, ретинальные томографы).

В клинической практике широко применяется метод калиброметрии с применением фундус-камеры для получения фотографии глазного дна с последующим анализом.

Известен способ ретинальной калиброметрии с помощью конфокальной лазерной сканирующей офтальмоскопии, заключающийся в регистрации внешнего диаметра кровеносного сосуда с помощью встроенного программного измерительного инструмента на полученной стандартным способом ретинальной томограмме (А.В. Куроедов, В.В. Городничий. Компьютерная ретинотомография (HRT): диагностика, динамика, достоверность. - М.: Издательский центр МНТК «Микрохирургия глаза», 2007. - С. 72-74).

Существует способ оценки гемодинамики ретинальных сосудов на основе флюоресцентной ангиографии сосудов сетчатки с помощью внутривенного введения 10%-ного раствора флюоресцеина и последующего фотографирования глазного дна. Измерение диаметра сосудов выполняют с помощью расчетного круга на основе ангиографического снимка. Данный способ позволяет измерять внутренний диаметр ретинальных сосудов (Н.В. Астафьева, Э.Г. Елисеева, В.Ф. Шмырева. Метод калиброметрии в оценке гемодинамики ретинальных сосудов // Вестник офтальмологии, 1992. - Т. 108. - №4-6. - С. 38-40).

Появление встроенных программных измерительных инструментов и увеличение разрешающей способности фундус-камер последнего поколения до 5 мкм позволяет выполнить калиброметрию с более высоким уровнем точности. Однако существенным недостатком данного способа является инвазивность исследования, а именно необходимость внутривенного введения красителя - флюоресцеина-натрия, который вызывает желтушное окрашивание кожи, слизистых оболочек, мочи. Возможными реакциями на его введение могут быть рвота, тошнота, обморочное состояние, аллергические реакции. Кроме того, имеются противопоказания для проведения ФАГ: тромбоз вен нижних конечностей, бронхиальная астма, аллергические реакции. Повторное исследование можно выполнять лишь через 3 дня после последнего введения флюоресцеина для исключения токсического действия препарата.

Известен способ диагностики изменений калибра сосудов с помощью фотографической калиброметрии сосудов [Волков В.В. Экспресс-метод выявления преглаукомы и оценки компенсации глаукоматозного процесса / В.В. Волков, Л.Б. Сухинина // Вестн. офтальмол. - 1976. - №5. - С. 3-8]. Авторы предложили совмещать фотоснимок глазного дна с масштабной сеткой в устройстве для просмотра слайдов с последующим измерением диаметра сосуда и расчетом его истинного значения. Однако, учитывая разнообразный ход сосудов, результаты неточные и разрешение метода очень низкое.

Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения является способ диагностики пограничной артериальной гипертензии и ранних стадий гипертонической болезни путем оценки калибра сосудов с помощью фотографической калиброметрии [Н.В. Перепеч. Применение калиброметрии сосудов сетчатки для диагностики пограничной артериальной гипертензии и ранних стадий гипертонической болезни // Кардиология. 1990. - Т. 30. - №1. - С. 78-79]. Калиброметрию ретинальных сосудов проводили с помощью фотоснимков и специально разработанных статических масштабных сеток. Однако определение абсолютных значений калибра сосуда по аналоговым снимкам сопряжено с неточностями измерений из-за проекционного увеличения фундус-камеры, низкой разрешающей способностью метода. Статические масштабные (аналоговые) сетки не позволяют количественно оценить минимальные изменения диаметра сосуда, несомненно уступая цифровым технологиям. Также определение диаметра сосуда по данному способу сопряжено с неточностями измерений из-за вариабельности результатов, т.к. методика является операторо-зависимой: результаты будут иметь погрешности при изменении угла наведения линейки, что может приводить к снижению чувствительности и специфичности метода. Кроме того, не приводятся конкретные численные значения диаметра сосудов или его изменения, позволяющие заподозрить ангиопатию.

Задачей настоящего изобретения является разработка высокоинформативного неинвазивного способа ранней диагностики ангиоретинопатии при атеросклерозе и артериальной гипертензии на основе точного измерения диаметра ретинальных сосудов на глазном дне.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение качества диагностики ангиоретинопатии у пациентов с подозрением на атеросклероз и артериальную гипертензию для последующего адекватного выбора лечебной тактики, контроля динамики изменений на глазном дне.

Технический результат достигается за счет определения внутреннего калибра ретинальных вен и артерий первого и второго порядка с помощью фоторегистрации ретинальных сосудов по определенному алгоритму калиброметрического анализа.

Фотографирование глазного дна с последующим измерением диаметра интересующего сосуда проводят с помощью ретинального анализатора, используя встроенное программное измерительное обеспечение по выведенному нами алгоритму калиброметрического анализа с высоким уровнем точности, именуемому в дальнейшем калиброметрией с «геометрической фабулой».

Измерение калибра сосудов по полученным изображениям глазного дна осуществляли в режиме измерений на конфокальной сканирующей системе Spectralis HRA+OCT (Heidelberg, Германия). Данный режим позволяет с помощью инструментов «отрезок» и «окружность» измерить расстояние между любимыми структурами полученного изображения, задав курсором мыши начальную и конечную точки. Результаты отображались в абсолютных значениях, в микрометрах, в непосредственной близости с объектом измерения (длина отрезка или диаметр окружности); в левом нижнем углу каждого снимка глазного дна был указан масштаб изображения.

Необходимо отметить, что точное определение калибра сосудов сетчатки возможно лишь при максимально точном перпендикулярном наведении конечной точки, т.к. истинным диаметром сосуда является кратчайшее расстояние между его стенками, что соответствует длине перпендикуляра между стенками. При недостаточно точном наведении отмечаются достоверные различия между полученными значениями диаметра измеряемого сосуда.

Для высокоточного определения диаметра сосуда (расстояния между его стенками) калиброметрическим анализом с «геометрической фабулой» следовали следующему алгоритму (Фиг. 1):

1) В режиме измерений выбирали инструмент «окружность». Построение окружности в данном режиме имеет особенность: курсор мыши определяет первоначально располагающуюся на окружности точку, а не в центре, при перемещении курсора увеличивается радиус окружности.

2) Курсор мыши устанавливают на одной из стенок сосуда, затем, не отпуская левую кнопку мыши, наводят курсор до противоположной стенки. Полученная окружность должна находиться в пределах просвета сосуда.

3) Полученное численное значение в микрометрах - диаметр сосуда. Увеличивая масштаб изображения, проводят измерение более мелких артерий и вен.

Для подтверждения точности предложенного нами алгоритма калиброметрического анализа с «геометрической фабулой» имеется математическое обоснование. Стенки сосуда можно представить в виде огромного множества мельчайших участков, в каждом их которых они параллельны друг другу. На Фиг. 1 представлен подобный участок сосуда, стенки которого обозначены параллельными линиями а и a1. Для определения расстояния между линиями (стенками сосуда) необходимо измерить кратчайшее расстояние между этими линиями. Опустим из точки А, лежащей на прямой а, перпендикуляр АВ, где точка В принадлежит прямой a1. Если эмпирически построить отрезок АС, где точка С лежит на прямой a1, то он всегда будет больше, нежели истинное расстояние между линиями - перпендикуляр АВ, так как АС будет являться гипотенузой прямоугольного треугольника ABC, в котором длина отрезка определяется как , и соответственно всегда выполняется соотношение АВ<АС (теорема Пифагора).

Построим из точки А окружность, которая имеет с параллельными прямыми а и a1 только одну общую точку пересечения. Для построенной окружности прямые а и a1 будут являться касательными к ней, а точка А - точка касания прямой к окружности. Исходя из свойства касательных и параллельных прямых, следует, что перпендикуляр АВ равен диаметру окружности и является искомым расстоянием между прямыми. Таким образом, расстоянием между стенками сосуда является диаметр окружности, для которой стенки сосуда - касательные к ней. Полученные построения позволяют сформулировать следующее положение: калибр сосуда равен диаметру вписанной в его просвет окружности (Фиг. 1).

Предложенный способ ранней диагностики ангиоретинопатии при атеросклерозе и артериальной гипертензии, включающий проведение калиброметрии ретинальных сосудов по предложенному нами алгоритму, позволяет с высокой точностью оценить диаметр сосудов, выявить минимальные изменения диаметра сосудов.

Нами было проведено исследование у 160 практически здоровых лиц от 40 до 60 лет с подозрением на наличие ранних проявлений атеросклероза и артериальной гипертензии. У 20% обследуемых ранее отмечались эпизоды повышения артериального давления, антигипертензивные препараты кардиологом ранее не были назначены; у 25% пациентов периодически определялись повышенные цифры общего холестерина, у остальных обследуемых клинической картины артериальной гипертензии, гиперхолестеринемии и атеросклероза не наблюдалось; у 15% обследованных была отягощенная наследственность по сердечно-сосудистым заболеваниям. В данное скрининговое исследование были включены лица с высокой максимально корригируемой остротой зрения (0,8-1,0), без жалоб со стороны зрения, за исключением проявлений пресбиопии и естественных возрастных изменений со стороны придаточного аппарата и глаза. Для минимизации ложноположительных результатов и выявления изменений на сетчатке, свойственных сопутствующим заболеваниям, были введены следующие критерии исключения: сахарный диабет, системные васкулиты, инфекционные заболевания, наличие патологии со стороны органа зрения (ВМД, миопия средней и высокой степени, глаукома, зрелая катаракта, перенесенные воспалительные заболевания, патология зрительного нерва), ИБС, аритмии, пороки сердца, инсульт, недостаточность кровообращения, наличие сердечно-сосудистой патологии в анамнезе; нефропатология, метаболический синдром, стеноз сонных артерий 70% и выше, прием гипотензивных препаратов, статинов и других средств, влияющих на сосудистое русло.

Всем обследуемым была проведена калиброметрия артериальных и венозных ретинальных сосудов различного порядка и выявлены определенные характерные для гипертонической болезни и атеросклероза ранние изменения. Дальнейшие клинические и инструментальные обследования и консультации смежных специалистов позволили установить диагноз артериальной гипертензии или субклинического атеросклероза и выявить связь между изменениями калибра ретинальных сосудов и данными заболеваниями.

Так, увеличение калибра ретинальных вен первого и второго порядка на 16-20% свидетельствовало о наличии ангиоретинопатии при атеросклерозе, а уменьшение калибра ретинальных артерий первого и второго порядка на 15-30% - артериальной гипертензии.

*р<0,05 - статистически достоверно относительно показателей в группе контроля

Способ осуществляют следующим образом. У пациента с жалобами на «туман», плавающие мушки перед глазами, периодическое повышение артериального давления, нарушение липидограммы крови и подозрением на артериальную гипертензию и начальный доклинический атеросклероз проводят фоторегистрацию глазного дна с использованием ретинальной сканирующей системы Spectralis HRA+OCT (Heidelberg, Германия). Определяют внутренний калибр сосудов путем вписывания в заданном месте в просвет сосуда окружности с диаметром, соответствующим длине перпендикуляра между его стенками. При увеличении калибра ретинальных вен первого и второго порядка на 16-20% диагностируют ангиоретинопатию при атеросклерозе. При уменьшении калибра ретинальных артерий первого и второго порядка на 15-30% - артериальную гипертензию.

Пример 1. Пациентка М., 48 лет.

Жалобы: на периодически возникающие нарушения зрения, сложности при чтении текста вблизи, головные боли с иррадиацией в область глаза, покраснение глаз, плавающие помутнения.

История заболевания: впервые отметила имеющиеся жалобы около года назад, к врачу не обращалась, однако неделю назад на фоне психоэмоционального волнения, головной боли наблюдала наличие преходящей «пелены» перед правым глазом, увеличение количества «плавающих точек» перед глазами. Считает себя соматически здоровой, повышение АД в анамнезе, самоконтроль АД не проводила. Пользуется очками для чтения. Длительный стаж курения.

Объективно:_ Острота зрения обоих глаз = 1.0, АД=160/100 мм рт. ст.

OU - спокойны, оптические среды прозрачны, рефлекс розовый. На глазном дне: ДЗН бледно-розовые с четкими границами, ход и калибр сосудов не изменен, артерии слегка извитые.

Эхография:_OU - в стекловидном теле единичные плавающие помутнения, более выраженные на правом глазу, высокая задняя отслойка стекловидного тела. Признаков дислокации оболочек нет.

Фоторегистрация глазного дна с калиброметрическим анализом на приборе Spectralis HRA+OCT: с помощью описанного ранее способа измерили диаметры артерий и вен I и II порядка в разных квадрантах. Проанализировав значения диаметров ретинальных артерий I порядка (64 мкм, 67 мкм, 60 мкм) и ретинальных артерий II порядка (51 мкм, 53 мкм, 48 мкм, 45 мкм), выявили уменьшение диаметра на 18-22% относительно возрастной нормы; при оценке диаметров ретинальных вен I порядка (138 мкм, 135 мкм, 130 мкм) и II порядка (120 мкм, 121 мкм, 118 мкм, 116 мкм), отмечено расширение ретинальных вен на 16-20%, что указывает на наличие как атеросклероза, так и гипертонической болезни.

Диагноз: Пресбиопия, ЗОСТ. Ангиопатия сетчатки смешанного (?) генеза.

Выписаны очки для чтения.

Рекомендована консультация кардиолога.

Дуплексное сканирование сосудов шеи, заключение: Стенозирующий атеросклероз внечерепных отделов брахиоцефальных сосудов с наличием атеросклеротических бляшек до 30%. S-образная деформация внутренней сонной артерии слева с расширением яремных вен до 1,96 см (косвенные признаки гипертонической макроангиопатии).

Консультация кардиолога, заключение: Артериальная гипертензия 2 степени, стадия II, риск 3. Атеросклероз аорты. Пациентке назначена гипотензивная терапия, наблюдается у кардиолога, проводится дообследование.

Таким образом, предложенный метод калиброметрии с геометрической фабулой показал высокую чувствительность и специфичность и позволил на ранней стадии заболевания выявить артериальную гипертензию и субклинический атеросклероз.

Пример 2. Пациент В., 42 года.

Жалобы: на момент осмотра жалоб не предъявляет, считает себя здоровым.

История заболевания: со слов пациента, раз в год проходит диспансеризацию, в возрасте 36 лет в биохимическом анализе крови впервые были определены высокие показатели уровня холестерина. Периодически беспокоит головокружение, которое пациент связывал с частыми перелетами. Отягощенная наследственность (инсульт у отца в возрасте 54 лет).

Объективно: Острота зрения обоих глаз = 1.0, АД=120/70 мм рт. ст.

OU - спокойны, оптические среды прозрачны, рефлекс розовый. На глазном дне: ДЗН бледно-розовый с четкими границами, ход и калибр сосудов не изменен.

Эхография: OU - в стекловидном теле единичные точечные помутнения.

Признаков дислокации оболочек нет.

Фоторегистрация глазного дна с калиброметрическим анализом на приборе Spectralis HRA+OCT: с помощью описанного ранее способа измерили диаметры артерий и вен I и II порядка в разных квадрантах. Значения диаметров ретинальных артерий I порядка (75 мкм, 80 мкм, 78 мкм) и ретинальных артерий II порядка (68 мкм, 70 мкм, 66 мкм, 68 мкм) находились в пределах нормы; при оценке диаметров ретинальных вен I порядка (131 мкм, 135 мкм, 128 мкм) и II порядка (117 мкм, 120 мкм, 118 мкм, 120 мкм), отмечено расширение ретинальных вен на 16-20%. Полученные данные указывают на наличие атеросклеротических изменений.

Диагноз: Ангиопатия сетчатки.

Рекомендована консультация кардиолога.

Дуплексное сканирование сосудов шеи, заключение: Нестенозирующий атеросклероз внечерепных отделов брахиоцефальных сосудов, непрямолинейность хода позвоночных артерий в канале поперечных отростков шейных позвонков, S-образная деформация левой позвоночной артерии без гемодинамически значимого перепада.

Заключение кардиолога: Начальный атеросклероз.

В связи с отягощенным анамнезом пациенту рекомендовано исследование липидного профиля крови Лп(а) и другие ранние маркеры атеросклероза, дуплексное сканирование сосудов нижних конечностей, ЭХО-КГ, рекомендовано обследовать родную сестру.

Таким образом, предложенный метод калиброметрии с «геометрической фабулой» показал высокую чувствительность и специфичность и позволил на ранней стадии заболевания выявить артериальную гипертензию и субклинический атеросклероз.

С помощью предложенного метода калиброметрии выполнено неинвазивное исследование диаметра ретинальных сосудов. Проведена оценка степени поражения сетчатки и ретинальных сосудов, которая позволила на ранней доклинической стадии заподозрить у пациентов атеросклероз и артериальную гипертензию. Использование предложенного способа диагностики ангиоретинопатии с использованием калиброметрии ретинальных сосудов целесообразно назначать данным пациентам раз в год при ведении таких пациентов совместно с кардиологами для оценки тяжести и динамики основного заболевания и состояния калибра ретинальных сосудов и оценки адекватности проводимой медикаментозной терапии.