Исследование ганглиозных клеток сетчатки

Травматическая оптическая нейропатия (ТОН), по данным разных авторов [3, 10], наблюдается в 0,5-9,8% случаев закрытых травм глаза и черепно-мозговых травм. При этом многие авторы часто отмечают клинические проявления ТОН при выраженном снижении зрительных функций. При высоких зрительных функциях и сохранности полей зрения клинический диагноз травматической оптической нейропатии не выставляется, а состояние зрительного нерва у данной категории пациентов остается недостаточно изученным вопросом.

    С появлением в практической офтальмологии метода оптической когерентной томографии (ОКТ), основанной на принципе низкокогерентной интерферометрии, появилась возможность получить с высоким разрешением изображение поперечного сечения структур заднего отрезка глаза. Спектральная оптическая когерентная томография (СОКТ) сделала возможным детальное измерение отдельных слоев сетчатки. Сравнительная оценка различных методов ОКТ показала, что метод спектральной ОКТ гораздо чувствительнее и предпочтительнее, чем классическая ОКТ [4], так как позволяет выявить более тонкие изменения в заднем отрезке глаза [5]. Возможности спектральной ОКТ в диагностике поражения нервных волокон сетчатки были впервые реализованы в приборе RTVue-100 (Оptovue Inc., США). Данный прибор позволяет произвести измерения в макуле так называемого комплекса ганглиозных клеток (КГК) сетчатки, включающего наряду со слоем ганглиозных клеток сетчатки также слой нервных волокон сетчатки (СНВС) и внутренний плексиформный слой сетчатки [11].

    Цель

    Изучение морфометрических параметров комплекса ганглиозных клеток сетчатки с помощью спектральной ОКТ у пациентов в ранний период после закрытой контузионной травмы глаза легкой и средней степени тяжести.

    Материал и методы

    Обследовано 56 пациентов с закрытой травмой глаза легкой и средней степени тяжести. У всех обследованных пациентов наблюдались прозрачные оптические среды глаза. Первичное обследование пациентов проводили через 3,41±0,37 дня после травмы, повторное исследование – через 9,15±0,53 дня после закрытой травмы глаза. Возраст пациентов составил 37,39±1,97 года. Среди травмированных преимущественно были мужчины (51 чел., 91,07%).

    При обследовании сетчатки пациентов с закрытой травмой глаза использован оптический когерентный томограф Optovue RTVue-100 (США). Сканы сетчатки, полученные в процессе исследования, обрабатывались без участия оператора. В протоколе исследования автоматически вычислялась толщина КГК сетчатки, а также определялись индексы объема фокальных потерь (focal loss volume, FLV) и объема глобальных потерь (global loss volume, GLV) комплекса ганглиозных клеток сетчатки (ganglion cell complex, GCC).

    Достоверность различий результатов измерений травмированного и парного здорового глаза оценивали по t-критерию Стьюдента (различия показателей считали достоверными при p<0,05).

    Результаты и обсуждение

    Потеря комплекса ганглиозных клеток отражает структурное повреждение ганглиозных клеток и их аксонов после повреждения зрительного нерва. Поскольку слой ганглиозных клеток сетчатки составляет до 40% от толщины в области макулы, оценка толщины макулы может быть использована для исследования возможной потери ганглиозных клеток. Так, ряд исследователей [6, 12] отмечают снижение толщины сетчатки в макулярной области через две недели после травмы.

    Исследования комплекса ганглиозных клеток при травматическом повреждении глаза единичны. Так Kanamori A. et al. [8] при исследовании 4 пациентов установили, что толщина КГК была стабильна через одну неделю после травмы глаза, но начала значительно снижаться через две недели после травмы.

    Gennamo G. et al. [7] при исследовании 22 пациентов через несколько недель после травмы показали, что в 40,9% случаев толщина КГК также начинает прогрессивно уменьшаться.

    Lee J.-Y. et al. [9] при исследовании 29 пациентов c ТОН методом спектральной ОКТ показали, что через 2 недели после травмы происходит уменьшение толщины КГК.

    Результаты собственных исследований (морфометрических параметров КГК по данным СОКТ) и их статистический анализ приведен в табл. Проведенными исследованиями установлено, что у пациентов с закрытой травмой легкой и средней степенью тяжести на травмированном глазу, по сравнению с парным глазом, отмечается достоверное увеличение толщины КГК сетчатки в макулярной зоне (рис.). Полагаем, что увеличение толщины КГК можно расценивать как вовлеченность в посттравматический процесс ганглиозных клеток сетчатки и их аксонов. Обнаруженное нами в исследовании увеличение толщины КГК в макулярной области в ранний период после закрытой травмы вызвано, вероятно, отеком комплекса ганглиозных клеток сетчатки.

    Статистически значимых различий в объеме фокальных (FLV) и глобальных (GLV) потерь комплекса ганглиозных клеток на травмированном глазу, по сравнению с парным, нами не отмечено.

    Ранее проведенными исследованиями после закрытой травмы глаза нами также было отмечено увеличение толщины слоя нервных волокон сетчатки и в перипапиллярной зоне [1, 2]. Наблюдаемый факт мы связываем с отеком аксонов ганглиозных клеток сетчатки, формирующих зрительный нерв.

    Выводы

    1. В ранний период после закрытой травмы глаза у пациентов с легкой и средней степенью тяжестью отмечается увеличение толщины комплекса ганглиозных клеток в макулярной зоне сетчатки.

    2. Достоверных различий в объеме фокальных (FLV) и глобальных (GLV) потерь комплекса ганглиозных клеток на травмированном глазу, по сравнению с парным глазом нами не отмечено.

    Сведения об авторах

    Зеленцов Кирилл Сергеевич – врач-офтальмолог БУЗ ВО «Вологодская областная офтальмологическая больница»

    Зеленцов Сергей Николаевич – канд. мед. наук, гл. врач БУЗ ВО «Вологодская областная офтальмологическая больница»

    Иойлева Елена Эдуардовна – докт. мед. наук, профессор, учёный секретарь ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России.

Статья посвящена исследованию информативности метода оптической когерентной томографии комплекса ганглиозных клеток сетчатки в диагностике первичной открытоугольной глаукомы.

Optical coherent tomography of ganglion cell complex in diagnostic of primary open angle glaucoma patients

The article is devoted the study informativeness method of optical coherence tomography of the complex retinal ganglion cells in the diagnosis of primary open-angle glaucoma.

В последние годы изучение топографической структуры диска зрительного нерва (ДЗН) стало приоритетным направлением в современной диагностике и мониторинге у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой (ПОУГ). Появился ряд современных высокотехнологичных разработок, позволяющих детально оценивать состояние диска зрительного нерва и перипапиллярной сетчатки. Стало возможным анализировать не условные единицы, получаемые при субъективной офтальмоскопии, а уже точно определенные цифровые параметры, стало возможным математическое моделирование получаемых данных.

Одним из интересных аспектов глаукомы является повреждение ганглиозных клеток сетчатки (ГКС) парамакулярной области и их аксонов, составляющих слой нервных волокон сетчатки [1, 2]. Гибель ГКС начинается задолго до первых проявлений функциональных нарушений. В своих работах Н.А. Quigley et al. доказали, что до 50% ГКС могут быть разрушены при глаукоме прежде, чем будут получены убедительные результаты изменения поля зрения при использовании кинетической периметрии [1, 3]. Потерю ГКС невозможно определить при стандартном осмотре глазного дна, хотя ориентировочное представление о наличии дефектов пучков нервных волокон дает фотографирование глазного дна в бескрасном цвете. Метод оптической когерентной томографии позволяет отдельно анализировать толщину трех внутренних слоев сетчатки, составляющих комплекс ганглиозных клеток (ganglion cell complex): нервных волокон, ганглиозных клеток и внутреннего плексиформного слоя, содержащих, соответственно, аксоны, клеточные тела и дендриты ГКС [4].

Целью настоящего исследования являлась оценка информативности параметров комплекса ганглиозных клеток сетчатки, полученных методом оптической когерентной томографии, в диагностике первичной открытоугольной глаукомы.

Материалы и методы

В обследовании принимали участие 138 человек (240 глаз) в возрасте от 32 до 79 лет. Все пациенты были разделены на группы:

1-я группа — контрольная — пациенты без патологии органа зрения, 40 человек (79 глаз);

2-я группа — пациенты с I стадией первичной открытоугольной глаукомы, 57 человек (81 глаз);

3-я группа — пациенты со II стадией первичной открытоугольной глаукомы, 36 человек (44 глаза);

4-я группа — пациенты с III стадией первичной открытоугольной глаукомы, 29 человек (36 глаз).

Всем пациентам проводилось комплексное офтальмологическое обследование, включающее визометрию, тонометрию (пневмотонометр Tomey FT-1000, Япония и тонометр Маклакова), компьютерную статическую периметрию (периметр Twinfield II фирмы Oculus), гониоскопию и биомикроскопию диска зрительного нерва и сетчатки. Для оценки параметров диска зрительного нерва, толщины слоя перипапиллярных нервных волокон сетчатки и параметров комплекса ГКС (GCC) всем пациентам проводилось обследование на оптическом когерентном томографе RTVue-100 фирмы Optovue (США). Использовались протоколы сканирования NHM4 и GCC. При сканировании макулярной зоны сетчатки по протоколу GCC производится 14994 измерений за 0,58 секунды на 16 линейных направлениях в зоне размером 7×7 мм, центрированной на расстоянии1 ммтемпорально от фовеолы (т.е. в области максимальной концентрации ганглиозных клеток). Эти сканы автоматически обрабатываются для получения карты толщины комплекса ГКС (GCC).

Вычисляется средняя толщина GCC (GCC Average), значение ее для верхнего (GCC Superior) и нижнего (GCC Inferior) сегментов, а также индекс фокальной потери объема (FLV) и глобальной потери объема (GLV).

Критериями отбора пациентов с первичной открытоугольной глаукомой всех стадий были высокая острота зрения (0,7-1,0 без коррекции или с коррекцией в пределах ±3,0 диоптрии, астигматизм не более 1 диоптрии), прозрачный хрусталик или артифакия, отсутствие патологии макулярной области сетчатки. Достаточная прозрачность оптических сред необходима для точного определения границ слоев сетчатки, поэтому для большей достоверности результатов анализу подвергались сканы с индексом силы сигнала не менее 50. Нарушение цитоархитектоники сетчатки вследствие патологии макулярной области также могло повлиять на информативность результатов исследования, поэтому пациенты с патологией макулы в исследовании не участвовали.

Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием программного продукта Microsoft Excel для Windows XP, пакета прикладных программ STATISTICA 6.0 (StatSoft Inc.).

Результаты и обсуждение

По результатам обследования 40 человек (79 глаз) без патологии гидродинамики получены следующие значения параметров GCC, принимаемые в дальнейшем как нормальные (табл. 1.)

Таблица 1.

Нормальные значения параметров комплекса ГКС (средние значения, стандартные отклонение)

Значения параметров комплекса ГКС 57 человек (81 глаз) с ПОУГ I стадии, 36 человек (44 глаза) с ПОУГ II стадии и 29 человек (36 глаз) с ПОУГ III стадии представлены в табл. 2.

Таблица 2.

Значения параметров комплекса ГКС при различных стадиях ПОУГ

(р — уровень статистической значимости; результаты считались достоверными при p<0.05)

Данные таблиц 1 и 2 демонстрируют прогрессирующее уменьшение средней толщины комплекса ГКС от нормы к I стадии глаукомы, и еще большее уменьшение во II и III стадиях ПОУГ. Различие данного параметра при сравнении всех групп пациентов с нормой было статистически значимым (p=0,010618, p=0,004418 и р=0,034394 для I, II и III стадий ПОУГ соответственно). Выявленная закономерность сохраняется и при анализе толщины комплекса ГКС в верхнем и нижнем сегментах (GCC Superior и GCC Inferior): статистически значимое различие было получено при сравнении всех групп с нормой.

Параметр FLV по мере прогрессирования стадии глаукомы увеличивается. Различие данного параметра при сравнении всех групп пациентов с нормой было статистически значимым (p=0,044619, p<0,0000001и p<0,0000001 для I, II и III стадий ПОУГ соответственно).

Объективная регистрация параметра GLV показала рост значения параметра от нормы к I стадии глаукомы, и дальнейший рост во II и III стадии глаукомы. Различия между пациентами всех групп также были статистически достоверны.

Данные о чувствительности и специфичности метода оценки параметров GCC в выявлении глаукомы представлены в таблице 3.

Таблица 3.

Чувствительность и специфичность метода оценки параметров GCC в выявлении ПОУГ (без учета стадий ПОУГ)

В качестве одного из наиболее полных и современных методов оценки информативности диагностического теста мы использовали ROC-анализ (Receiver Operating Characteristic analysis).

На рисунках 1-5 представлены графические результаты ROC-анализа (ROC-кривые) с указанием значения AUC (Area Under the Curve) для оценки информативности метода определения параметров комплекса ГКС в диагностике глаукомы.

Рисунок 1. ROC-кривая для показателя GCC Average

Рисунок 2. ROC-кривая для показателя GCC Superior

Рисунок 3. ROC-кривая для показателя GCC Inferior

Рисунок 4. ROC-кривая для показателя FLV

Рисунок 5. ROC-кривая для показателя GLV

Данные ROC-анализа демонстрируют очень высокую информативность метода определения параметров толщины комплекса ГКС и глобальной потери объема в диагностике глаукомы (AUC для GCC Average=0,9521, для GCC Superior AUC=0,9325, для GCC Inferior AUC=0,9273, для GLV AUC=0,9225). Несколько ниже значение площади под кривой для показателя фокальной потери объема: AUC=0,7322, хотя по экспертной шкале для значений AUC полученный результат также соответствует высокой информативности метода.

Заключение

Оптическая когерентная томография позволяет получить точные количественные характеристики внутренних слоев макулярной области сетчатки, изменяющихся при глаукоме. Исследование параметров комплекса ганглиозных клеток сетчатки методом оптической когерентной томографии показало высокую информативность индексов средней толщины комплекса ГКС и глобальной потери объема в диагностике глаукомы.

А.П. Шахалова, М.В. Шевченко, Л.А. Антипенко, Ю.М. Кудрявцев

ООО «Тонус АМАРИС», г. Нижний Новгород

Самарский государственный медицинский университет

 Кудрявцев Юрий Михайлович — заместитель главного врача, врач-офтальмолог

Литература:

1. Quigley H.A., Dunkelberger G.R., Green W.R. Retinal ganglion cell atrophy correlated with automated perimetry in human eyes with glaucoma // American Journal of Ophthalmology. — 1989. — Vol. 107. — P. 453-464.

2. Sommer A, Katz J., Quigley H.A. et al. Clinically detectable nerve fiber atrophy precedes the onset of glaucomatous field loss // Arch. Ophthalmol. — 1991. — Vol. 109. — P. 77-83.

3. Sommer A., Quigley H.A., Robin A.L. et al. Evaluation of nerve fiber layer assessment // Arch. Ophthalmol. — 1984. — Vol. 102. — P. 1766-1771.

4. Tan O., Li G., Lu A.T. et al. Mapping of macular substructures with optical coherence tomography for glaucoma diagnosis // Ophthalmology. — 2008. — Vol. 115. — P. 949-956.