Наилучший метод определения поверхностного дефекта роговицы

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии и физиологии зрения. Осуществляют освещение поверхности роговицы, исследование и сравнение состояния слезной пленки поверхности роговицы до и после воздействия на последнюю. Освещение поверхности роговицы в пределах зрачка выполняют кольцевидным световым пятном, соосным со зрачком исследуемого глаза пациента, фиксируя регистрацию яркостей блика от поверхности роговицы центра зрачка и отраженного кольцевидного блика от поверхности роговицы нецентральной зоны в пределах зрачка. Вычисляют контраст яркостей по формуле Майкельсона. Исследуют разрывы слезной пленки на поверхности роговицы по состоянию последней сразу после моргания — первое исследование — и через фиксированное время с последнего смыкания век — второе исследование. Полученные зафиксированные результаты контраста яркостей отраженных бликов первого исследования сравнивают с величиной контраста яркостей отраженных бликов второго исследования и по разности контрастов определяют дефекты поверхности роговицы. Способ позволяет повысить точность и качество определения дефектов поверхности роговицы по всей ее площади. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ исследования поверхности роговицы относится к области медицины — офтальмологии и физиологии зрения.

В медицине при определении оценки состояния поверхности роговицы глаза пациента существуют различные методики. С их помощью можно выявить дефект эпителия травматической этиологии или точечные пятна, образующиеся при пользовании не совсем качественными контактными линзами, а также патологию поверхности роговицы у лиц, страдающих синдромом «сухого глаза», например, при использовании метода биомикроскопии, см. учебник авторов Л.С.Урмахер, Л.И.Айзенштат «Офтальмологические приборы», М., Медицина, 1988 г., с.106-112. Самый известный метод исследования поверхности роговицы — это визуальный осмотр с помощью бинокулярного стереоскопического микроскопа. При установлении диагноза патологии поверхности роговицы большое значение имеют мельчайшие детали, самые незначительные на первый взгляд патологические изменения, шероховатость этой поверхности, поэтому последняя рассматривается под большим увеличением в микроскопе, например, с помощью щелевой лампы ЩЛ-56. Конструкция этого устройства содержит офтальмологический столик, установленные на нем лобно-подбородную опору, координатный столик, на котором размещены осветитель и бинокулярный микроскоп (прибор наведения). Осветитель с помощью диафрагмы на поверхности роговицы имеет форму световой щели. Нить лампы расположена таким образом, что обеспечивает наибольшую освещенность изображения щели по вертикали. Проходя через прозрачные среды глаза, световая плоскость щели дает оптический срез поверхности роговицы послойно, являющейся объектом исследования посредством бинокулярного микроскопа визуально. Исследовать можно любую часть среза, для чего необходимо перемещать микроскоп с помощью координатного столика и наводить его на различные зоны среза. Если имеются помутнения в роговице, то они выявляются в этом узком пучке света при рассматривании через бинокулярный микроскоп. Фиксированное положение глаза осуществляют посредством размещения головы исследуемого на лобно-подбородной опоре. При более модернизированной щелевой лампе ЩЛ-26 используется в качестве регистратора фотокамера «Зеница-МТ», фотонасадка для моно- и стереофотографирования, фотовспышка с блоком питания, электрический кабель, педаль.

Недостатками методики визуального осмотра методом биомикроскопии являются большая затрата времени для исследования и регистрации результатов, большая трудоемкость исследования, архаичная регистрация и конструкция приборов исследования, что не дает объективной картины и констатации дефектов поверхности роговицы при заболевании «сухого глаза» и при исследовании шероховатости поверхности роговицы от постоянного ношения мягких контактных линз (МКЛ).

Наиболее близким техническим решением является методика оценки состояния поверхности роговицы глаза методом окрашивания роговицы либо флуоресцеином или бенгальским розовым. Флуоресцеин окрашивает поверхностные дефекты роговицы. В конъюктивальный мешок под нижнее веко закапывают 1% раствор флуоресцеина. Пациенту предлагают несколько раз моргнуть, а затем просят воздержаться от мигания и засекают время секундомером. В синем свете щелевой лампы (с кобальтовым фильтром) широким пучком света сканируют по поверхности роговицы. На фоне равномерно желтовато-зеленой окраски поверхности роговицы на том или ином ее участке возникают черные пятна или полоски при рассмотрении их в биомикроскоп щелевой лампы. Они соответствуют участкам подсыхания эпителия и разрывы под ним окрашенной слезной пленки. По секундомеру определяют время, прошедшее от последнего мигания до появления черных пятен. У здоровых людей это время колеблется от 3 до 132 секунд. По времени разрыва слезной пленки 10 секунд и больше считают ненормальным состоянием поверхности роговицы. Это может быть сухой кератоконьюнктивит, синдром «сухого глаза», а также нарушение механизмов формирования слезной пленки, см. монографию авторов Шамшинова A.M., Волков В.В. «Функциональные методы исследования в офтальмологии», М., Медицина, с.278-281. С помощью данного красителя можно выявить пятна, образующиеся при пользовании не совсем качественными контактными линзами, а также окрашивающиеся пятнышки у лиц, страдающих синдромом сухого глаза, обнаруживается и дефект эпителия травматической этиологии. Наличие у пациента на поверхности роговицы более 10 пятен на фоне равномерного распределения флуоресцеина или при диффузном просачивании флуоресцеина через дефекты эпителия говорит о патологии.

Недостатками такого решения способа исследования роговицы являются аллергичность, определенность положения биомикроскопа и осветителя (нецентральное освещение), недостаточная информативность, связанная с регистрацией и воспроизведением патологии, зависимость от квалификации врача и его индивидуальности.

Техническим результатом решения является повышение точности и качества определения дефектов поверхности роговицы, например ее шероховатости по всей ее площади одновременно, получение оперативной информации о ее состоянии при снятой мягкой контактной линзе с роговицы и определении синдрома «сухого» глаза, осуществление возможности оперативной амбулаторной или домашней профилактики при качественном слежении за состоянием поверхности роговицы, упрощение и осуществление более совершенной и современной конструкции, с помощью которой можно определить дефекты поверхности роговицы, повышении экономичности и технологичности методики и конструкции прибора для исследования.

Этот результат достигается тем, что в способе исследования поверхности роговицы, включающем освещение поверхности роговицы, исследование и сравнение состояния слезной пленки на поверхности роговицы до и после воздействия на последнюю, освещение поверхности роговицы в пределах зрачка выполняют кольцевидным световым пятном, соосным со зрачком исследуемого глаза пациента, фиксируя регистрацию яркостей блика от поверхности роговицы центра зрачка и отраженного кольцевидного блика от поверхности роговицы нецентральной зоны в пределах зрачка и вычисляя контраст яркостей по формуле Майкельсона K=Lбл-Lзр/Lбл+Lзр, где К — контраст, Lбл — яркость блика от поверхности роговицы нецентральной зоны в пределах зрачка, Lзр — яркость блика поверхности роговицы центра зрачка, исследуя разрывы слезной пленки на поверхности роговицы по состоянию последней сразу после моргания и через фиксированное время с последнего смыкания век, при этом полученные зафиксированные результаты контраста отраженных бликов первого исследования сравнивают с величиной контраста яркостей отраженных бликов со зрачком второго исследования, обработанные по определенной компьютерной программе, и по разности контрастов определяют дефекты поверхности роговицы, причем фиксированное время неморгания глаза пациента при исследовании слезной пленки его глаза выбрано в течение одной минуты, фиксацию и регистрацию яркостей осуществляют посредством цифровой фотокамеры, выполненной в виде прибора наведения и наблюдения с осуществлением соосности кольцевидного блика и зрачка посредством размещения на ее объективе кольцевидной люминесцентной лампы или спектрофотометра или цифрового фотометра, и регистрацию яркостей от поверхности роговицы осуществляют или от всего кольцевидного блика, или точечно по всему кольцевидному блику, сканируя по последнему.

Сущность решения предложенного способа выражается в совокупности существенных признаков, достаточной для обеспечения изобретению технического результата.

Существенными признаками способа, совпадающими с известными признаками прототипа, являются: А — освещение поверхности роговицы исследуемого глаза; Б — исследование и сравнение состояния слезной пленки поверхности роговицы до и после воздействия на нее.

Существенными отличительными признаками предложенного решения являются: В — освещение поверхности роговицы в пределах зрачка выполняют кольцевидным световым пятном, соосным со зрачком исследуемого глаза пациента, фиксируя регистрацию яркостей блика от поверхности роговицы центра зрачка и отраженного кольцевидного блика от поверхности роговицы нецентральной зоны в пределах зрачка и вычисляя контраст яркостей по формуле Майкельсона К=Lбл-Lзр/Lбл+Lзр, где Lбл — яркость блика от поверхности роговицы нецентральной зоны в пределах зрачка, Lзр — яркость блика поверхности роговицы центра зрачка; Г — исследование разрывов слезной пленки на поверхности роговицы по состоянию последней сразу после моргания и через фиксированное время последнего смыкания век; Д — полученные зафиксированные результаты контраста яркостей отраженных бликов первого исследования сравнивают с величиной контраста яркостей отраженных бликов второго исследования, обработанных по определенной компьютерной программе, и по разности контрастов определяют дефекты поверхности роговицы.

Частные отличительные признаки: Е — фиксированное время неморгания глаза пациента при исследовании слезной пленки его глаза выбрано в течение одной минуты; Ж — фиксацию и регистрацию яркостей осуществляют посредством цифровой фотокамеры, выполненной в виде прибора наведения и наблюдения, с осуществлением соосности кольцевидного блика и зрачка посредством размещения на объективе камеры кольцевидной люминесцентной лампы или спектрофотометра или цифрового фотометра; И — регистрацию яркостей от поверхности роговицы осуществляют или от всего кольцевидного блика или точечно по всему кольцевидному блику, сканируя по последнему.

Способ исследования поверхности роговицы включает освещение поверхности роговицы в пределах зрачка кольцевидным световым пятном, соосным со зрачком исследуемого глаза пациента, фиксируя регистрацию яркостей бликов от поверхности роговицы центра зрачка и отраженного кольцевидного блика от поверхности роговицы нецентральной зоны роговицы в пределах зрачка и вычисляя контраст яркостей от кольцевидного блика поверхности роговицы нецентральной зоны поверхности роговицы в пределах зрачка и отраженного блика от поверхности роговицы центра зрачка по формуле Майкельсона К=Lбл-Lзр/Lбл+Lзр, где К — контраст, Lбл — яркость блика от поверхности роговицы нецентральной зоны в пределах зрачка, Lзр — яркость блика поверхности роговицы центра зрачка. Разрывы слезной пленки на поверхности роговицы исследуют по состоянию роговицы сразу после моргания и через фиксированное время с последнего смыкания век. Полученные зафиксированные результаты контраста яркостей отраженных бликов первого исследования сравнивают с величиной контраста яркостей отраженных бликов второго исследования, обработанные в компьютере по определенной программе. По разности контрастов определяют дефекты поверхности роговицы. Фиксированное время, во время которого предлагается пациенту не моргать, составляет одна минута.

Способ для исследования поверхности роговицы осуществляют с помощью соответствующего устройства, содержащего офтальмологический столик 1 (фиг.1), расположенные на нем лобно-подбородную опору 2 и координатный столик 3. На последнем столике установлена штативная подставки 4, на площадке которой закреплена цифровая фотокамера 5. На объективе 6 этой камеры размещена соосно кольцевидная люминесцентная лампа 7 — осветитель. Цифровая фотокамера 5 электрически соединена с персональным компьютером 8. Пациент 9 размещает свою голову на лобно-подбородную опору 2 неподвижно, упираясь лбом в упор опоры и фиксируя неподвижное положение головы 9 и глаза 10. Голова пациента может перемещаться на опоре 2 по вертикали. Штативная подставка 4 выполнена в виде двух рычагов, скрепленных между собой осью с возможностью их взаимного разворота. Посредством перемещения координатного столика 3 в подшипниках положение цифровой фотокамеры 5 устанавливают на фиксированном съемочном расстоянии «S» до роговицы глаза, равном 170 мм. Оптическую ось объектива 6 фотокамеры нацеливают, т.е. центр объектива, на центр зрачка глаза 10. Установку фотокамеры контролируют на дисплее видоискателя. Фотокамера, использованная в устройстве: Canon EOS-350D Double Kit Black, укомплектована двумя объективами — компактным широкоугольным объективом EF-S 18-55mm, D-f 3,5-5,6 с коротким задним рабочим отрезком и универсальным зум-объективом с широким диапазоном фокусных расстояний EF 55-200 мм, т.е с переменным фокусным расстоянием, с относительным отверстием 4,5-5,6, максимальное электронное разрешение изображения — 3456×2304 pix (8 млн пиксел). В объективе имеется система автофокусировки и точечная автофокусировка, что очень важно для рассмотрения фрагмента крупномасштабного изображения поверхности роговицы с высоким электронным разрешением (8 млн пиксел). Режим съемки фотокамерой автоматический, возможен с близкого расстояния при использовании освещения объекта осветителем, т.е. люминесцентной лампой или флуоресцентной лампой. Кольцевидная люминесцентная лампа по окружности охватывает всю поверхность роговицы в пределах зрачка 11 (фиг.2), зафиксированная фотокамерой. Кольцевидный пояс отраженного блика 12 от поверхности роговицы 11 позволяет зафиксировать разрывы слезной пленки на поверхности роговицы и определить качество поверхности последней. Особенно это важно при ношении мягких контактных линз постоянного ношения (употребления) и для определения синдрома «сухого» глаза. Своевременное определение качества поверхности роговицы дает возможность принять меры по лечению и профилактике поверхности роговицы глаза. Определение контрастов отраженного блика кольцевидной формы от поверхности роговицы по сравнению с яркостью отраженного блика от поверхности роговицы в центре зрачка 13 глаза пациента в начале исследования, т.е. когда пациенту дано задание не моргать, и с течением времени после окончания одной минуты, дает объективный инструментальный критерий состояния поверхности роговицы. Контраст выделенных крупномасштабных изображений фрагментов высокого разрешения, обработанных по определенной компьютерной программе персонального компьютера Acer Aspire 7720, т.е. формулы Майкельсона, дает возможность выявить объективную (инструментальную) картину дефектов поверхности роговицы. Цифровая фотокамера несет функцию прибора наблюдения и наведения. Фиксацию и регистрацию яркостей от поверхности роговицы и зрачка можно осуществить и с помощью спектрофотометра и фотометра в цифровом виде. Регистрацию яркостей от поверхности роговицы осуществляют или от всего кольцевидного блика или точечно по всему кольцевидному блику, сканируя по последнему.

Использование предлагаемого решения «Способ исследования поверхности роговицы» по сравнению с прототипом позволяет повысить качество определения дефектов поверхности роговицы, ее шероховатости по всей площади роговицы по состоянию слезной пленки на этой поверхности, что требует высокой точности исследования и регистрации при высоком фрагментарном разрешении. Предложенное решение использует метод контраста по отраженному центральному (небоковому) блику, дает объективный инструментальный критерий состояния поверхности роговицы, осуществляя контроль за ее состоянием при постоянном ношении мягких контактных линз и осуществить своевременные профилактические меры по ее лечению, закапывая лекарство на поверхность роговицы. Предложенное устройство при осуществлении этого способа позволяет намного упростить конструкцию, основано на применении стандартных деталей и узлов, используемых в офтальмологической медицинской технике с использованием цифровой аппаратуры и компьютера. Оно современное, эффективное, экономичное, технологичное и высокопроизводительное, т.к. за короткий срок на экране монитора и карте, снятой на принтере, можно зафиксировать, тщательно рассмотреть и проанализировать состояние поверхности роговицы глаза пациента по всей ее площади и на локальном выделенном участке поверхности роговицы. Методика работы на устройстве несложная и доступна квалификации среднего медицинского персонала. Способ и устройство, используемое в нем, технически современные, апробированные в клинике глазных болезней ВМедА (г.Санкт-Петербург) и в Институте физиологии им. И.П.Павлова Российской академии наук и может быть рекомендовано к широкому применению в офтальмологической практике.

1. Способ исследования поверхности роговицы, включающий освещение поверхности роговицы, исследование и сравнение состояния слезной пленки поверхности роговицы до и после воздействия на последнюю, отличающийся тем, что освещение поверхности роговицы в пределах зрачка выполняют кольцевидным световым пятном, соосным со зрачком исследуемого глаза пациента, фиксируя регистрацию яркостей блика от поверхности роговицы центра зрачка и отраженного кольцевидного блика от поверхности роговицы нецентральной зоны в пределах зрачка и вычисляя контраст яркостей по формуле Майкельсона
К=Lбл-Lзр/Lбл+Lзр,
где К — контраст;
Lбл — яркость блика от поверхности роговицы нецентральной зоны в пределах зрачка;
Lзр — яркость блика поверхности роговицы центра зрачка,
исследуя разрывы слезной пленки на поверхности роговицы по состоянию последней сразу после моргания — первое исследование и через фиксированное время с последнего смыкания век — второе исследование, при этом полученные зафиксированные результаты контраста яркостей отраженных бликов первого исследования сравнивают с величиной контраста яркостей отраженных бликов второго исследования и по разности контрастов определяют дефекты поверхности роговицы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что фиксированное время неморгания глаза пациента при исследовании слезной пленки его глаза выбрано в течение одной минуты.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что фиксацию и регистрацию яркостей осуществляют посредством цифровой фотокамеры, выполненной в виде прибора наведения и наблюдения, с осуществлением соосности кольцевидного блика и зрачка или спектрофотометра, или цифрового фотометра.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что регистрацию яркостей от поверхности роговицы осуществляют или от всего кольцевидного блика, или точечно по всему кольцевидному блику, сканируя по последнему.