Автореферат диссертации по медицине на тему Оптическая когерентная менискометрия в ранней диагностике синдрома "сухого глаза"
На правах рукописи
ЛОБАНОВА ОЛЬГА СТАНИСЛАВОВНА
ОПТИЧЕСКАЯ КОГЕРЕНТНАЯ МЕНИСКОМЕТРИЯ В РАННЕЙ ДИАГНОСТИКЕ СИНДРОМА «СУХОГО ГЛАЗА»
14.01.07- глазные болезни
005059945
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
2 з май т
Самара-2013
005059945
Работа выполнена в НИИ глазных болезней ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России Научный руководитель:
доктор медицинских наук, профессор Золотарев Андрей Владимирович Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор Канюков Владимир Николаевич директор Оренбургского филиала «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова Росмедтехнологии»
доктор медицинских наук, профессор Бржеский Владимир Всеволодович заведующий кафедрой офтальмологии ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава России.
Ведущая организация Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт глазных болезней» Российской академии медицинских наук (г. Москва).
Защита состоится 2013 года в 10 часов на заседании
диссертационного совета Д 208.085.02 при ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России по адресу: 443079, г.Самара, проспект К. Маркса, 165 Б.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России по адресу: 443001, г. Самара, улица Арцыбушевская, дЛ71. Автореферат разослан « & ^ » _2013 года.
Ученый секретарь диссертационного совета
доктор медицинских наук, профессор
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования
Синдром «сухого глаза» (ССГ) является одним из наиболее
распространенных глазных заболеваний и встречается, в зависимости от пола, возраста и степени тяжести, от 0,2% до 87% населения (Бржеский В.В., Сомов Е.Е., 2004; Воронцова O.A., 2012; Кравцова E.JL, 2009; Майчук Ю.Ф., 2004; Нагорский П.Г., 2012; Galor А.,2011; MacDonald C.L.,2011; Muñoz В., 2000; Moss S.E., 2000; Nelson J.D., 2011; Shaumberg D.A., 2001; Schaumberg D.A.,2009; Tsubota K., 2006), у пациентов с глаукомой от 45,6% до 68,9% (Янченко C.B., Еременко А.И., 2008; Bai L., 2012; Cockerham G.C., 2011; Wong J., 2011) и до 95% в первые месяцы после хирургических вмешательств на глазах (Бржеский BJB., 2003; Behrens А., 2006; Yang Kyeung Cho, 2009).
В настоящее время ССГ часто упоминается в связи с ятрогенным воздействием при медикаментозном и хирургическом лечении различной глазной патологии, в частности, глаукомы и катаракты (Бржеский В.В., Сомов Е.Е. 2002, 2004; Маркова Е.Ю., 2012; Begley C.G., 2003; Brandt J.S., 2010; Chia Е.М., 2003; Gilbard J.P., 2005; Lee A.J., 2003; Lin P.Y., 2003; Mathers W.D., 2000; Pflugfelder S.C., Solomon A., 2002; Schaumberg D.A., 2003; Sullivan B.D., 2001; Warner N.. 2011). При этом ССГ является не только источником дискомфорта и субъективных жалоб, но и причиной объективного ухудшения результатов лечения: при глаукоме отмечено снижение комплаентности и усиление послеоперационного рубцевания (Астахов Ю.С., 2012; Куроедов A.B., 2008; Янченко C.B., 2008; Feenstra R.T., 1992; Ohtsuki M., 2001; Pisella P.J., 2002; Stefan С., 2004), после факоэмульсификации нестабильность слёзной плёнки вызывает снижение остроты и качества зрения, что особенно важно при современных требованиях к хирургии катаракты (Бржеский В.В., 2003; Воронцова O.A., 2012; Ambrosio R.J., 2008; Baudouin С., 2002; Behrens А., 2006; Doughty M.J.,
1992; Javitt J.C., 2000; Kanellopoulos A.J., 1997; Ku Hclykhs 2007; Leyland M., 2006: Liu Z., 2002). С другой стороны, в процессе лечения данных заболеваний ССГ усугубляется, переходя из лёгких и субклинических форм в более выраженные, требующие комплексного дорогостоящего лечения (Doimenfeld E.D., 2008; Behrens А., 2006; Li Х.М., 2007; Marsh P., 1999), которого можно избежать при своевременном выявлении ранних стадий (Малюгин Б.Э., 2010; Михеева Е.Г., 2004; Сомов Е.Е., 1994; Perry М., 2006: Xue-Min Li 2007; Yang К.С., 2009). Это является сложной задачей, поскольку в настоящее время не существует единого мнения о принципах диагностики ССГ, нет четкого определения пороговых значений нормы соответствующих диагностических тестов (Lin Y.Y., 2005; Nichols К.К., Nichols J.J., 2004; Savini G.2009; Tomlinson A., 2011; Wong J., 2011), недостаточна стандартизация их выполнения, оценка результатов субъективна, что затрудняет сравнительный анализ результатов исследований (Erdurman F.C., 2011; Lambiase А., 2011: Mac-Dgingl С., 2012). Кроме того, выполнение диагностических тестов сопровождается различной степенью дискомфорта, что приводит к нарушению стабильности слезной системы и к искажению полученных данных (Давыдов В.А., 2011; Adatia F.A., 2004; Cernak I.,2010; Foulks G.N., 2003; Fujita N., 2010; Sullivan B.D.,2010; Yokoi N., Komuro A., 2004). Для традиционных инвазивных методов диагностики ССГ, таких как тест Ширмера, тест на время разрыва слезной пленки, витальное окрашивание, характерна недостаточная корреляция с субъективными симптомами, (Wang J., Palakuru J.R., 2008) и направленность на выявление клинически выраженных стадий заболевания (Bjerum К.В.,1996; Galor А.,2011; Hai Е.М., 1998; MacDonald C.L, 2011; Nelson J.D., 2011; Nien C.J., 2010; Nichols K.K., 2011; Pflugfelder S.K.,1998; Schein O.D., 1997). Неинвазивные методы диагностики ССГ являются более объективными, не оказывают отрицательного влияния на исследуемый объект и отражают состояние слезной системы в реальном времени (Shen M., 2009; Wang J., 2006). К неинвазивным методам исследования относятся: менискометрия и ее
модификации (Doughty M.J., 2001; Nemeth J., 2002; Yokoi N., Komura A., 2004;), интерферометрия и тиаскопия (Goto E., 2003, Uchida A., 2007), конфокальная микроскопия (Erdely В., 2007). Эти методы основаны на оптическом анализе, не изменяют естественное состояние объекта исследования, однако они достаточно трудоемки, допускают неоднозначные трактовки и не отражают характер взаимодействия слезной пленки с глазной поверхностью.
Новые возможности для исследования слёзной жидкости открыл метод оптической когерентной томографии слёзного мениска: ОКТ-менискометрия (Aquavella J., Palakuru J., Sheng Z., 2006, 2009; Shen M., 2009: Simpson K., 2008; Wang J., 2006). Благодаря высокой разрешающей способности метод ОКТ позволяет детально визуализировать слезный мениск и точно измерить его геометрические параметры. Была отмечена высокая диагностическая чувствительность и специфичность ОКТ-менискометрии в диагностике выраженных стадий ССГ (Wang J., 2006). При этом метод ОКТ слезного мениска использовался для определения объема слезной жидкости, но не применялся для оценки характера взаимодействия слезной жидкости с глазной поверхностью и стабильности слёзной плёнки, которая является основным фактором при ССГ (Savini G., 2009: Sheng Zhou, Yan Li., 2009: Tsubota K., 1992: Wang Y., 2011 : Yokio N., 2004).
Стабильность слёзной плёнки в основном зависит от двух взаимосвязанных биофизических явлений: смачиваемости глазной поверхности и поверхностного натяжения слезной жидкости, (Черепнин А.И., 2003; Berger R.E., 1974; Burdon R.S., 1946; King-Smith P.E., 2004; Nagyova A., Tiffany J.M., 1999). Для изучения поверхностного натяжения слезы in vitro были предложены различные варианты тензиометрии (Клименко Í.M.., 2010; Фадеев A.C., 1999; Черепнин А.И., 2003; Graig J.P., 1997; Meany D.F., 2011: Miller S., 1969: Nagoya В.., Tiffany J.M., 1997; Simpson T., 2008; Zhang M.E., 2003). Эти методики не нашли клинического применения в силу избыточной сложности, инвазивности и недостаточной
достоверности. Кроме того, они не учитывают взаимодействие слёзной плёнки с глазной поверхностью in vivo и поэтому не позволяют оценивать функциональный коэффициент поверхностного натяжения слёзной жидкости (ФКПН СЖ).
В настоящее время не существует методов быстрого, точного и неинвазивного определения поверхностного натяжения слёзной жидкости in vivo, несмотря на потенциальную диагностическую ценность такого исследования, особенно при ранних проявлениях ССГ.
Цель исследования
Повышение эффективности ранней диагностики ССГ на основе
неинвазивного метода определения функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости (ФКПН СЖ) по данным оптической когерентной менискометрии.
Задачи
1. Разработать способ определения функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости (ФКПН СЖ) на основе оптической когерентной менискометрии и оценить его аналитическую надежность для диагностики ССГ.
2. Определить норму и референтные интервалы ФКПН СЖ у здоровых лиц в различных возрастных группах.
3. Изучить клиническую информативность метода определения ФКПН СЖ при ранней диагностике различных форм ССГ в сравнении с общепринятыми тестами.
Научная новизна
• Впервые разработан новый метод оценки взаимодействия слёзной плёнки и глазной поверхности, основанный на неинвазивном определении функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости с помощью оптической когерентной менискометрии.
• Впервые проведено сравнительное изучение аналитической надёжности общепринятых методов диагностики синдрома «сухого глаза» и нового способа определения функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости.
• Впервые установлены средние значения и референтные интервалы уровня функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости у здоровых лиц в различных возрастных группах.
• Впервые изучена клиническая информативность метода определения функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости для диагностики различных форм синдрома «сухого глаза» в сравнении с традиционными диагностическими тестами.
Основные положения, выносимые на защиту
• Неинвазивный метод ранней диагностики ССГ, основанный на определении ФКПН СЖ по данным оптической когерентной менискометрии.
• Аналитическая надёжность нового метода диагностики ССГ: предельно допустимые значения случайной и систематической погрешностей показателя ФКПН СЖ.
• Средние значения и референтные интервалы ФКПН СЖ, определяющие физиологическую норму у здоровых лиц в различных возрастных группах.
• Клиническая информативность неинвазивного метода определения ФКПН СЖ в ранней диагностике различных форм ССГ в сравнении с общепринятыми диагностическими тестами.
Практическая значимость
• Предложен новый неинвазивный способ ранней диагностики ССГ, отличающийся высокой клинической информативностью и аналитической надёжностью.
• Предложена номограмма для определения нормальных значений ФКПН СЖ у пациентов различного возраста.
• Неинвазивность предложенного метода определения ФКПН СЖ повышает точность, безопасность и комфортность диагностики ССГ.
• Более высокая клиническая информативность определения ФКПН СЖ по сравнению с общепринятыми тестами позволяет проводить более достоверную и точную раннюю диагностику ССГ и оценивать динамику состояния слёзной системы в процессе лечения.
Внедрение результатов работы
Результаты исследования внедрены в практику работы Офтальмологической клинической больницы Департамента здравоохранения г.Москвы, ООО «Оптикстайл» (г.Владимир), филиала ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза им. акад. С.Н. Федорова» (г.Новосибирск), Самарской областной клинической офтальмологической больницы им. Т. И. Брошевского (г. Самара), кафедры офтальмология и кафедры глазных болезней НПО ГБОУ ВПО СамГМУ Минздрава России.
Апробация работы
Основные положения работы доложены и обсуждены на заседаниях
Самарского отделения общества офтальмологов, научно-практических конференциях Самарской областной клинической офтальмологической больницы имени Т.И. Брошевского, научно-практической конференции «Брошевские чтения» (Самара, 2007), юбилейной офтальмологической конференции «Рефракция - 2008», посвященной 45-летию Самарской клинической офтальмологической больницы им Т.И. Брошевского и пятнадцатилетиюлетию центра коррекции зрения «Октопус» (Самара 2008), VII, VIII, X Всероссийских научно-практических конференциях с международным участием «Федоровские чтения» (Москва, 2008, 2009,2012), III Международной конференции по контактной коррекции зрения Буе Health Advisor (Москва, 2009), научно-практической конференции, посвященной 70-летию заслуженного деятеля науки РФ и РБ академика М.Т. A3Ha6áeBa (Уфа,
2009), VI Поволжской офтальмологической конференции «Рефракция - 2009. Пресбиопия» (Самара, 2009), конференции офтальмологов «Невские горизонты» (Санкт-Петербург, 2010), VII офтальмологической конференции «Рефракция - 2010. Проблемы. Дискуссии» (Самара, 2010), Международной научно-практической конференции по офтальмохирургии «Восток-Запад» (Уфа, 2010), XVII Международном офтальмологическом конгрессе «Белые ночи» (Санкт-Петербург, 2011), XII научно-практической конференции с международным участием «Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии-2011» (Москва, 2011), VI ЕвроАзиатской конференции по офтальмохирургии (Екатеринбург, 2012), V Российском общенациональном офтальмологическом форуме (Москва, 2012), научной конференции офтальмологов «Невские горизонты» (Санкт-Петербург, 2012), XXIII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Новые технологии микрохирургии глаза» (Оренбург, 2012).
Апробация диссертации проведена на совместном заседании сотрудников НИИ глазных болезней, кафедры офтальмологии ГБОУ ВПО СамГМУ Минздрава России, ГУЗ Самарской областной клинической офтальмологической больницы им. Т.И. Брошевского 17 декабря 2012 года (Протокол №3).
Утверждение темы диссертации состоялось на заседании Ученого совета Стоматологического института ГБОУ ВПО СамГМУ Минздрава России (протокол № 24 от 26.05.2011 года).
Публикации
Материалы диссертации опубликованы в 28 печатных работах, в том числе в 5 изданиях, рекомендуемых ВАК, получен один патент РФ на изобретение.
Объем и структура работы
Работа изложена на 128 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 26 таблицами, 34 рисунками и состоит из введения, обзора литературы, главы «Материалы и методы исследования», трех глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 289 источников, из которых 80 - отечественных и 209 - иностранных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования
Диссертационное исследование выполнено в НИИ глазных болезней ГБОУ ВПО СамГМУ Минздрава России и ГУЗ «Самарская областная клиническая офтальмологическая больница имени Т.И. Брошевского». Для клинических исследований были использованы диагностические данные 319 человек (598 глаз) в возрасте от 18 до 72 лет (46,4±9,4 года).
Основную группу исследования составили 163 больных (286 глаз), из них мужчин - 73 (44%) со средним возрастом 53,2±7,8 лет, женщин - 90 (56%), средний возраст которых составил 52,4±5,8 лет. В зависимости от офтальмологической патологии, больные основной группы были распределены на три подгруппы. В I подгруппу вошли 97 больных (194 глаза) с ССГ, во II подгруппу - 25 пациентов (50 глаз) с первичной открытоугольной глаукомой и в III подгруппу - 41 пациент (42 глаза) с неосложненной возрастной катарактой, которым выполнена факоэмульсификация катаракты с имплантацией ИОЛ.
В группу контроля вошли 142 человека (284 глаза) без клинических признаков ССГ. В этой группе мужчин было 59 (42%) со средним возрастом 39,7±9,4 лет, женщин - 83 (58%), средний возраст которых составил 40,4±5,1лет. Из контрольной группы дополнительно выделено две подгруппы: первая, состоящая из 28 лиц (56 глаз) со средним возрастом 18,0±0,6 лет, которым определена биологическая вариация ФКПН СЖ и
10
вторая, включающая 114 человек (228 глаз) со средним возрастом 44,3±6,2 лет, у которых исследована возрастная норма данного показателя.
Для исследования аналитической надежности, определения уровня предельно допустимых значений систематической и случайной погрешностей предлагаемого метода диагностики была дополнительно сформирована аналитическая группа, в которую вошли 14 добровольцев (28 глаз) в возрасте 18,4±0,8 лет. Им выполнено четырехкратное определение ФКПН СЖ с интервалом 2-3 дня с последующим анализом внутрииндивидуальной и межиндивидуальной биологических вариаций.
Критерии включения для всех групп наблюдения в исследовании были общими и дополнительными. К общим критериям отнесены: возраст старше 18 лет, отсутствие воспалительных и дистрофических заболеваний глаз, отсутствие в анамнезе операций на глазах, отсутствие отрицательных внешних факторов, влияющих на глазную поверхность, отсутствие приема оральных контрацептивов женщинами, отсутствие у пациентов тяжелых сопутствующих заболеваний, желание придерживаться протокола клинического исследования. Дополнительными критериями в основной группе были: в Iподгруппе - результаты анкетирования «Индекс OSDI» более 15 баллов, жалобы на сухость, ощущение «песка» в глазах, повышенную чувствительность к ветру и другие характерные для ССГ жалобы; во II подгруппе - подтвержденный диагноз ПОУГ на фоне гипотензивной терапии 0,5% раствором тимолола-малеата более 1 года, результаты анкетирования «Индекс OSDI» более 15 баллов; в III подгруппе — неосложненная возрастная катаракта перед плановой факоэмульсификацией, результаты анкетирования «Индекс OSDI» не более 16 баллов, отсутствие жалоб характерных для синдрома «сухого глаза», результаты теста ВРСП не менее Юсек. и теста Ширмера не менее 10 мм/5мин. Дополнительными критериями отбора людей в контрольную группу являлись: результаты анкетирования «Индекс OSDI» не более 15 баллов, тест ВРСП не менее Юсек., тест Ширмера не менее 10 мм/5мин. Дополнительными критериями в группе сравнения были:
результаты анкетирования «Индекс OSDI» не более 10 баллов, тест ВРСП не менее 20 сек, тест Ширмера не менее 18 мм/5мин, отсутствие жалоб, характерных для синдрома «сухого глаза».
Всем лицам, включенным в исследование, проводились общепринятые офтальмологические методы диагностики: визометрия, авторефрактометрия, тонометрия, биомикроскопия, офтальмоскопия. Визометрия проводилась с помощью проектора знаков (TW 800А, Auto-Chart Projector TOWOO), исследование клинической рефракции осуществляли подбором пробных очковых линз с учетом данных авторефрактометрии (авторефрактометр Auto Ref-Keratometer RK-3, фирмы Canon Япония), биомикроскопия проводилась на щелевой лампе (Shin-Hippon, Япония), внутриглазное давление измерялось бесконтактным тонометром (Xpert NCT Reichert-Leica, США), офтальмоскопия выполнялась прямым электрическим офтальмоскопом "Heine" NT 200 (Германия).
Специальные методы диагностики включали: тест на время разрыва слезной пленки, тест Ширмера, анкетирование с помощью анкеты-опросника «Индекс заболевания глазной поверхности» (OSDI, «Allergan», 2005). Для изучения биометрических показателей слезного мениска использовали оптический когерентный томограф RTVue-100 ("Optovue Inc", США).
Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием программного продукта Microsoft Exel для Windows ХР, пакета прикладных программ STÁTISTICA 10.0 (StatSoft). Оценка диагностической значимости функционального коэффициента
поверхностного натяжения слезной жидкости в выявлении синдрома «сухого глаза» выполнялась на основе комплекса статистических критериев, включающих аналитическую специфичность и чувствительность, положительную и отрицательную предиктивную оценку, исследование правильности и прецизионности измерений, анализ кривой оперативной характеристики.
Результаты собственных исследований
Способ определения ФКПН СЖ на основе оптической когерентной менискометрии
Для получения аналитически надежной информации и минимизации погрешностей исследования нами была выполнена стандартизация методики ОКТ-менискометрии слезной жидкости, где учитывались: условия проведения исследования, влияние факторов окружающей среды и предшествующих манипуляций. ОКТ-менискометрия выполнялась в специально оборудованном кабинете с постоянным контролем температуры и влажности воздуха; использован вертикальный 6-мм скан с расположением центральной метки на роговице в области слезного мениска (Рис. 1). Для минимизации влияния динамических изменений слезной системы томография слезного мениска выполнялась при свободном ритме мигания на 2-3 секунде после мигания. После получения ОКТ-менискограммы нами выполнялось выделение точек контакта нижнего слезного мениска с роговицей и нижним веком с определением морфометрических показателей высоты и вогнутости слезного мениска (Рис.2).
Рис.1. Оптическая когерентная менискометрия слезной жидкости («Optovue Inc.», RTVue-100, модуль CAM-L для работы на переднем отрезке глаза).
Рис. 2. Морфометрические параметры высоты (433 мкм) и вогнутости (39 мкм) нижнего слезного мениска.
Высота нижнего слезного мениска измерялась как расстояние от точки мениско-роговичного контакта до точки контакта мениска с краем нижнего века. Вогнутость слезного мениска — расстояние между линией соединяющей края (точки контактов) мениска и точкой наибольшей вогнутости мениска (Рис.2). Точность соблюдения последовательности диагностических процедур, времени их длительности и промежутков между ними, температурного режима и других условий анализа, предусмотренных установленной методикой исследования необходимы для обеспечения достоверности данных.
Для объективного исследования характера взаимодействия слезной жидкости с глазной поверхностью и стабильности слезной пленки был разработан оптический способ экспресс-контроля функционального состояния слезной жидкости с учетом морфометрических данных оптической когерентной менискометрии нижнего слезного мениска (патент РФ на изобретение №2391896 от 20.06.2010). Определенные методом ОКТ-менискометрии высота и вогнутость слезного мениска были использованы для выведения формулы расчета функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости. Функциональный коэффициент поверхностного натяжения (ФКПН) отличается от
коэффициента поверхностного натяжения (КПН) тем, что учитывает не только свойства слёзной жидкости, но и характер её взаимодействия с глазной поверхностью (смачивание), что отражает основную функциональную характеристику слёзной плёнки in vivo - её стабильность.
Между коэффициентом поверхностного натяжения а почти цилиндрического мениска (Рис.3), его радиусом г, плотностью слезной жидкости р и гидростатической высотой смачивания роговицы [АС] существует связь, которую можно выразить формулой: a/r=pg[AC] (1), где g - ускорение свободного падения (9,8 м/с2), р-плотность слезной жидкости (1 gcm"3 по Lin S.P.,1982)
Рис.3. Схема нижнего слезного мениска: 1 - роговица; 2 - нижнее веко; 3 - слезная жидкость, образующая мениск; [АС] - высота слезного мениска (смачивания роговицы); Ъ - хорда мениска; х - вогнутость слезного мениска; г - радиус слезного мениска
Учитывая, что в реальных условиях [АС] ~ Ь, где Ъ - хорда мениска, Ь[ =[АВ] формулу (1) можно представить как а/г = pgh (2). Между вогнутостью мениска х, хордой мениска Ь и радиусом мениска г имеется однозначное геометрическое соотношение: г = (х2 + Ь2/4)/2х (3). В действительности х « ¡К, поэтому формула (3) преобразуется: г = Ь2/8х. (4). Следовательно, с учетом формулы (2) получаем связь между коэффициентом поверхностного натяжения слезной жидкости и геометрическими параметрами мениска в виде формулы а = pgh /8х мН/м (5), где а является
/
функциональнымкоэффициентом поверхностного натяжения слезной жидкости (ФКПН СЖ).
Оценка точности количественного измерения ФКПН СЖ
С учетом Национального стандарта Российской Федерации (ГОСТ Р 53022.2-2008) «Требования к качеству клинических лабораторных исследований» нами были рассчитаны целевые значения аналитических погрешностей метода ФКПН СЖ и общепринятых диагностических тестов ССГ, которые определены на основе данных биологической внутрииндивидуальной (СУО и межиндивидуальной (СУ§) вариаций у здоровых молодых людей аналитической группы (Табл. 1).
Таблица 1
Показатели аналитической надёжности метода определения ФКПН СЖ и других диагностических методов исследования ССГ
Методы исследования Биологические вариации (%) Целевые значения погрешностей (%)
СУ1 СУй СУт Вт
0Б01 21,2 22,9 10,6 7,8
ВРСП 17,1 17,9 8,5 6,2
ТШ 10,8 12,3 6,4 5Д
ФКПНСЖ 11,2 14,6 5,6 4,6
СУт - коэффициент случайной погрешности Вт - коэффициент систематической погрешности
Точность (правильность и прецизионность) диагностических тестов характеризуется размерами случайной (СУт) и систематической (Вт) погрешности результатов измерений (Табл.1).
Систематическая погрешность (Вт) характеризует «правильность измерений», то есть степень близости результатов измерений к истинному значению измеряемой величины. Случайная погрешность (СУт) характеризует «прецизионность измерений», то есть степень близости друг к другу независимых результатов измерений.
Уровень предельно допустимой аналитической систематической погрешности (Вт) ФКПН СЖ составил 4,6%, что на 3,2% меньше, чем «Индекса ОБГЛ», на 1,6% меньше, чем теста ВРСП и на 0,5% меньше, чем ТШ. Случайная аналитическая погрешность (СУт) ФКПН СЖ составила 5,6%, что на 5,0% меньше «Индекс ОЯО!», на 2,9% меньше теста ВРСП и на 0,8% меньше ТШ. (Рис.4).
с\/ш - случайная погрешюсть, Вт-систематическая погреилость а 0э01 а врсп ■ тш г фкпн сж
Рис.4. Погрешности методов определения ФКПН СЖ и других диагностических тестов при ССГ
Таким образом, ФКПН СЖ обладает наименьшим уровнем аналитических погрешностей, следовательно, правильность и прецизионность данного метода выше в сравнении с «Индексом ОБВ!», ВРСП и ТШ. Установленный уровень требований к правильности исследований применялся для контроля качества методов диагностики ССГ при выполнении данного исследования.
Определение нормальных значений ФКПН СЖ
Для определения нормы ФКПН СЖ были обследованы здоровые лица в возрасте 18,0±0,6 лет, которые были отобраны из здоровой популяции на основании критериев включения и исключения для формирования группы контроля. Нами определено среднее значение ФКПН СЖ — 2,65±0,09
мН/м с нижним и верхним пределами 95% референтного интервала 2,47
17
мН/м и 2,82 мН/м соответственно при уровне случайной погрешности СУт=3,4%. Данный уровень ФКПН СЖ бьш принят за базовое значение физиологической нормы и применялся в дальнейшем исследовании для сравнительного анализа результатов.
Учитывая, что по данным литературы нормальные показатели всех основных диагностических тестов при ССГ меняются с возрастом, мы изучили зависимость ФКПН СЖ от возраста у пациентов без клинических признаков ССГ. Была определена физиологическая норма ФКПН СЖ в четырех возрастных подгруппах и выполнен сравнительный анализ с результатами исследований группы, давшей базовое значение (Табл.2, Рис.5).
Таблица 2.
Нормальные значения ФКПН СЖ и общепринятых тестов в зависимости от возраста
<и 2 ¡5 ® 5 ОББ! (балл) ФКПН (мН/м) СЖ ВРСП (сек.) ТШ (мм/5мин)
н с о СЗ о. о, Сг Я Ч Сред, знач. СУт (%) Сред, знач. СУт (%) Сред, знач. СУт (%) Сред, знач. СУт (%)
О о Ю С
18±0,6 8,8±0,8 9,0 2,65±0,09 3,4 21,7±2,7 12,4 18,0±1,5 8,3
лет
20-29 10,9±1,1* 10,0 2,65±0,09 3,4 19,4±1,9* 9,7 18,7±1,4 7,5
лет
30-44 12,5=1=1.4* 11,2 2,84±0,12 4,2 17,4±2,0* 11,5 16,8±1,2* 7,1
года
45-59 14,5±2,1* 14,4 3,07±0,15 4,9 12,2±1Д* 9,8 15,7±1,1* 7,0
лет
60-74 15,5±2,5* 16,1 3,19±0,2* 6,9 10,1±1,1* 10,8 9,б±0,9* 9,3
года
* Достоверность различия с возрастной подгруппой 18 лет р<0,05
Отмечено отсутствие достоверных различий базового показателя ФКПН СЖ с показателем ФКПН СЖ в возрастной подгруппе 20-29 лет (р>0,05). ФКПН СЖ повышен в подгруппе 30-44 года до 2,84±0,12мН/м (+7,1%), в подгруппе 45-59 лет - до 3,07+0,15мН/м (+15,8%) и в подгруппе 60-74 года -до 3,19±0,2мН/м (+20,5%) (р<0,05) (Табл.2, Рис. 5). Отмечена тенденция к
увеличению случайной аналитической погрешности теста ФКПН СЖ с возрастом от 3,4% в 18 лет до 6,9% в 60-74 года. Стабильность слезной пленки по данным теста ВРСП в подгруппе 20-29 лет снижается до 19,4±1,9сек. (-10,5%), в 30-44 года - до 17,4±2,0сек. (-19,8%), в 45-59 лет -до 12,2+1,2сек. (-43,7%) и в подгруппе 60-74 года - до 10,1+1,1сек. (-53,4%) (Рис.5). «Индекс OSDI» повышается в подгруппе 20-29 лет до 10,9+ 1,1 баллов (+23,4%), в подгруппе 30-44 года до 12,5±1,9 баллов (+42%), в подгруппе 4559 лет до 14,5+2,1 баллов (+64,7%), в подгруппе 60-74 года до 15,5+2,5 баллов (+76%) (р<0,05) (Табл.2, Рис.5). Наблюдается статистически достоверное снижение показателя ТШ в группе 30-44 года до 16,8+1,2мм/5мин (-6,6%), в подгруппе 45-59 лет до 15,7+1,1мм/5мин (12,7%), в подгруппе 60-74 года до 9,6±0,9мм/5мин. (-46,6%).
При сравнительной оценке динамики возрастных изменений нормальных значений различных тестов для диагностики ССГ наибольшей стабильностью отличается ФКПН СЖ (Рис.5), что говорит о потенциально более высокой диагностической ценности данного теста, особенно при наблюдении состояния слёзной системы в динамике.
Рис.5. Возрастная динамика нормы ФКПН СЖ и других тестов для диагностики ССГ (за 100% принят установленный базовый уровень нормы у пациентов 18,0+0,8лет).
180 -160 -140 -120 -100 -80 -60 -40 -
20 J
18 лет 20-29 лет 30-44 года 45-59 лет 60-74 года
—Ф—OSDI -О-ФКПНСЖ -А—ВРСП -»-ТШ
Для эффективного клинического применения ФКПН СЖ построена возрастная номограмма с верхним и нижним пределами 95% референтного интервала (Рис.6). Номограмма позволяет определять наиболее вероятное значение нормы и допустимые пределы отклонений показателя ФКПН СЖ у конкретного пациента. При этом нормальное значение рассматриваемого показателя с возрастом повышается, референтный интервал расширяется. Отклонение значений ФКПН СЖ от возрастной нормы и, особенно, выход за пределы референтного интервала с высокой вероятностью говорят о наличии патологии слёзной системы
3.6
3.5
3.4
3.3
3.2 3,1
3 2,9 2,8
2.7
2.6
2.5
2.4
2.3
5
Г"""'"
__---•
18±0,8 лет 20-29 лет 30-44 года 45-59 лет 60-74 года
максимальное значение среднее значение
максимальное значение минимальное значение
Рис.б. Номограмма возрастной нормы ФКПН СЖ (мН/м) с верхним и нижним пределами 95% референтного интервала.
У пожилых пациентов повышение ФКПН СЖ, расширение его референтного интервала и повышение коэффициента вариации может отражать инволюционные изменения и свидетельствовать о повышении риска развития ССГ.
Клиническая информативность ФКПН СЖ у пациентов с ССГ
Развитие ССГ сопровождается изменением показателей соответствующих диагностических тестов. При этом критическое значение
приобретает показатель диагностической точности или клинической информативности, характеризующий возможность чёткого разграничения нормы и патологии.
С возрастом отмечается постепенное повышение значений ФКПН СЖ как в группе здоровых людей, так у пациентов с ССГ. Средние значения ФКПН СЖ в норме и при патологии остаются существенно различными во всех возрастных группах. При этом отмечается сближение границ референтных интервалов с небольшим взаимным пересечением нормальных и патологических значений результатов в старших возрастных группах (Рис.7). Наиболее достоверными являются статистические различия ФКПН СЖ основной и контрольной группе в возрасте 20-44 года (р<0,05). В данной возрастной категории ФКПН СЖ выступает как исключительно надёжный диагностический тест в соответствии с требованиями ГОСТ Р 53022.3-2008.
В старших возрастных группах взаимное пересечение значений ФКПН СЖ в норме и при патологии может приводить к оценке части полученных значений как ложноположительных или ложноотрицательных. (Рис.7). Отнесение значений результатов к нормальным или патологическим зависит от выбора отсечной точки, то есть границы раздела между значениями показателя в здоровой и больной популяции. При выборе отсечной точки на нижней границе референтного интервала патологических значений (Рис. 7, линия А) тест ФКПН СЖ будет иметь максимальную чувствительность в отношении патологии и низкую специфичность. Если в качестве отсечной точки выбрать значение на линии верхнего предела референтного интервала нормы (Рис. 7, линия В), то определение ФКПН СЖ будет обладать максимальной специфичностью при достаточно высокой чувствительности, что удобнее в большинстве клинических ситуаций.
В соответствии с этим, для практического применения мы предлагаем упрощённую номограмму ФКПН СЖ с линией раздела нормы и патологии на границе максимальных значений нормы (на верхней границе 95% референтного интервала (Рис. 6).
4 3,9
3.8
3.7
3.6
3.5
3.4
3.3 3,2 3,1
3
2.9
2.8
2.7
2.6
2.5
2.4
20-29 лет 30-44 года 45-59 лет 60-74 года Возрастные подгруппы
----контрольная группа максимальное значение
—А— контрольная группа среднее значение ----контрольная группа минимальное значение
— основная группа максимальное значение —♦—основная группа среднее значение
— основная группа минимальное значение
Рис.7. Нормальные и патологические значения ФКПН СЖ в различных возрастных группах
Для большинства диагностических тестов, в том числе - и для всех тестов при ССГ характерно наличие зоны пересечения нормальных и патологических значений, что обусловливает закономерную возможность получения ложно-положительных и ложно-отрицательных результатов. Это не препятствует практическому использованию таких тестов, но требует
сравнения их клинической информативности, например, при помощи 110С-анализа, основанного на изучении вероятности получения ложно-положительных и истинно-положительных результатов, то есть оценки чувствительности и специфичности методов.
Анализ КОС-кривых диагностических тестов пациентов с ССГ показывает существенно более высокую информативность ФКПН СЖ в выявлении ССГ в сравнении с традиционными диагностическими тестами (Рис. 8.).
Рис. 8. ЯОС-кривая диагностических методов исследования синдрома «сухого глаза» в группе пациентов с патологией глазной поверхности
Взаимное расположение ROC-кривых различных диагностических тестов указывает на их сравнительную клиническую эффективность. Кривая ФКПН СЖ, расположенная выше и левее других, свидетельствует о более высокой чувствительности и специфичности этого метода и, следовательно, о его большей диагностической эффективности (по ГОСТ Р 53022.3-2008).
Для получения численного значения клинической эффективности теста используется показатель определения площади под ROC-кривыми («Area Under Curve» - AUC). Сравнительная оценка тестов на основе показателя AUC выполняется по шкале значений от 0,5 (что соответствует минимальной диагностической эффективности теста) до 1,0 (максимальная эффективность).
Площадь под ИОС-кривой (АиС) для теста ФКПН СЖ составила 0,83. Для теста ВРСП АиС = 0,81, для теста «Индекс 0501» А11С = 0,78, для теста Ширмера АиС = 0,66 (Рис.9). Клиническая информативность ФКПН СЖ превышает аналогичный показатель «Индекса ОББГ» на 6%, теста Ширмера - на 18%, теста ВРСП - на 2,4% (Рис.9).
ВРСП
ФКПН СЖ
Рис. 9. AUC под ROC кривыми диагностических методов исследования ССГ
Таким образом, при диагностике ССГ тест ФКПН СЖ обладает наибольшей клинической информативностью по сравнению с классическими методами: опросником ОБО!, тестами Норна и Ширмера.
Клиническая информативность определения ФКПН СЖ у больных ПОУГ
Медикаментозное лечение первичной открытоугольной глаукомы зачастую сопровождается развитием ССГ той или иной степени тяжести, что не только служит причиной дополнительных жалоб пациентов, но и, главным образом, угрожает снижением эффективности лечения (Астахов Ю.С., 2012). Своевременная и точная диагностика ССГ у больных глаукомой способствует более эффективному лечению.
Исследование ФКПН СЖ у больных ПОУГ выполнялось в сопоставимых по возрасту группах: 60,7±3,7 лет в основной группе и 56,5±2,5 лет контрольной группе. ФКПН СЖ у больных ПОУГ оказался увеличенным на 10,2% в сравнении с контрольной группой аналогичного
возраста и составил 3,38±0,18мН/м (СУгп = 5,2%). Индуцированный синдром «сухого глаза» у пациентов с ПОУГ при помощи определения ФКПН СЖ диагностирован в 76% глаз; традиционные методы позволили обнаружить ССГ только в 60% глаз.
На основании бинарной классификации результатов исследования ФКПН СЖ и традиционных методов диагностики ССГ определена их клиническая информативность. Чувствительность метода ФКПН СЖ составила 76%, что на 40,0% выше, чем ТШ, на 4,0% выше, чем «Индекса ОББ!» и на 6,0% выше, чем теста ВРСП. Специфичность ФКПН СЖ составляет 87%, что на 33% выше, чем специфичность ТШ, на 16% выше, чем «Индекса ОБО!», на 12,0% выше специфичности теста ВРСП.
Прогностическая значимость теста ФКПН СЖ (вероятность наличия ССГ у пациента с ПОУГ при патологическом значении ФКПН СЖ) составляла 84%. Тот же показатель для других тестов составил: ОБО! - 68%, ТШ - 44%, ВРСП - 72%. Отрицательное прогностическое значение теста ФКПН СЖ (надежность исключения ССГ при отрицательном результате) составило 80%, ОББ! - 69%, ТШ - 57%, ВРСП - 64%.
-ФКПН СЖ-0SDI -*- ВРСП —6— ТШ
Рис. 10. ROC- кривая диагностических методов исследования синдрома «сухого глаза» в группе пациентов с ПОУГ
0,4 0,6 1-специфичность
Результаты ЛОС-анализа продемонстрировали более высокую диагностическую эффективность ФКПН СЖ в сравнении с традиционными диагностическими тестами (Рис. 10).
Показатель АиС составил: для ФКПН СЖ - 0,863, для «Индекса 0501» - 0,821, для теста ВРСП - 0,725, для теста Ширмера - 0,611. То есть, клиническая информативность теста ФКПН СЖ на 4% выше, чем «Индекса ОБМ», на 25% лучше, чем ТШ и на 14% лучше, чем теста ВРСП (Рис. 11).
0,9
Рис. 11. АиС диагностических методов исследования ССГ при ПОУГ
Таким образом, по всем параметрам оценки метод определения ФКПН СЖ у пациентов с ятрогенным ССГ при ПОУГ оказался существенно более информативным по сравнению с традиционными методами диагностики.
Клиническая информативность метода определения ФКПН СЖ у больных после экстракции катаракты
Важность качественной диагностики ССГ в послеоперационном периоде у пациентов, перенёсших факоэмульсификацию катаракты определяется значительным повышением современных требований к результатам таких операций (Б.Э.Малюгин, 2011).
Анализ динамики диагностических тестов на ССГ в послеоперационном периоде у 41 пациента (42 прооперированных глаза) в возрасте 60,8±7,7 лет без клинических признаков ССГ до операции показал
26
значительные изменения всех показателей уже в раннем послеоперационном периоде (Рис. 12). При этом к 21-28 суткам после операции отмечается постепенная нормализация. В то же время, по данным литературы, ССГ развивается обычно не ранее, чем на 21 сутки (Д.Ю. Майчук, 2012) или в течение нескольких месяцев после неосложнённой хирургии катаракты (В.В.Бржеский, 2003). Выявленная динамика показателей потребовала уточнения причин таких изменений.
лп пп^пяиии 7 п/п лень ?1 п/плрнь ?Яп/плрнь
Рис.12. Отклонение результатов диагностических тестов на ССГ после ФЭК (в % от исходной величины).
Сравнительная оценка клинической информативности диагностических тестов на 21 сутки после факоэмульсификации катаракты показала, что специфичность теста ФКПН СЖ составляла 88%, тогда как специфичность «индекса ОББІ» составила 79%, ТШ - 66%, ВРСП - 75%.
Положительная предиктивная оценка ФКПН СЖ составила 85%, «индекса ОББІ» - 76%, ТШ - 62%, ВРСП - 70%.
Расположение и характер ЯОС-кривых свидетельствует о более высокой клинической информативности определения ФКПН СЖ по сравнению с другими тестами (Рис. 13).
1
0,9
£0,8
£0,7
=0,6 Cî
g),5 <¡0,4
0,2 0,1 О
О 0,2 0,4 0,6 0,8 1-специфичность
-ФКШСЖ-OSDI-K-ВРСП-п^ТШ
Рис. 13. ROC- кривая диагностических методов исследования нарушения стабильности слезной пленки на 21 день после операции ФЭК
Значение показателя А11С оказалось наиболее высоким для теста ФКПН СЖ (0,84) в сравнении с данными ВРСП (0,75), «Индекса ОББЬ (0,68) и ТШ (0,62) (Рис.14).
1
0,95 0,9
OSDI ВРСП ТШ ФКПН СЖ
Рис. 14. AUC диагностических методов исследования ССГ на 21 сутки после неосложнённой ФЭК.
Большое количество ложно-положительных результатов диагностических тестов в раннем послеоперационном периоде может объясняться множеством факторов, не относящихся к ССГ, в частности, послеоперационным изменением белкового и электролитного состава слёзной жидкости, нарушением липидного слоя, изменением иннервации роговицы и т.п. При этом определение ФКПН СЖ является диагностическим тестом, в наименьшей мере подверженным таким изменениям, и
следовательно, именно ФКПН СЖ может рассматриваться, как показатель, наиболее точно отражающий состояние слёзной системы глаза в послеоперационном периоде.
ВЫВОДЫ:
1. Разработанный нами метод ранней диагностики синдрома «сухого глаза» на основе определения функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости по данным оптической когерентной менискометрии позволяет существенно повысить эффективность ранней диагностики этого заболевания.
2. Разработанный на основе оптимизированной оптической когерентной менискометрии способ определения функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости имеет минимальный уровень погрешностей и обладает наибольшей аналитической надёжностью по сравнению с общепринятыми диагностическими тестами, что позволяет получать достоверные данные для ранней диагностики ССГ.
3. В норме с повышением возраста пациентов функциональный коэффициент поверхностного натяжения слезной жидкости повышается, при этом оставаясь наиболее стабильным в возрастном аспекте тестом для диагностики ССГ.
4. При различных формах ССГ метод определения ФКПН СЖ обладает различной, но при этом наибольшей по сравнению с общепринятыми тестами клинической информативностью во всех изученных возрастных группах.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. При обследовании больных с подозрением на ССГ целесообразно включать в программу диагностических исследований определение функционального коэффициента поверхностного натяжения слёзной
29
жидкости, которое позволит повысить точность и безопасность диагностики.
2. Для разграничения нормальных и патологических значений ФКПН СЖ целесообразно ориентироваться на верхний предел референтного интервала возрастной нормы этого показателя.
3. При диагностике и мониторинге различных форм ССГ, в том числе -ятрогенных, предпочтительно использование метода определения ФКПН СЖ, как наименее подверженного биологическим вариациям и обладающего наибольшей клинической информативностью.
4. При наличии оптического когерентного томографа диагностику глаукомы и катаракты целесообразно расширить за счёт исследования ФКПН СЖ, как не требующего дополнительного оснащения и значительных затрат на проведение исследования.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Лобанова, О.С. Неинвазивный объективный метод оценки стабильности слезной пленки /О..С. Лобанова, К.Е. Кучук, Е.А. Сытник/ Материалы сборника тезисов докладов юбилейной офтальмологической конференции «Рефракция 2008». - Самара.-2008. - С. 194-197.
2. Лобанова, О.С. Оптический способ контроля дисфункции глазной поверхности при инсталляции ß-блокаторов //О.С.Лобанова, Е.А. Сытник//Материалы VI Поволжской офтальмологической конференции «Рефракция 2009. Пресбиопия». - Самара.-2009. - С.67-70.
3. Лобанова, О.С. Неинвазивный метод диагностики болезни «сухого глаза» /О.С. Лобанова, А.Н. Волобуев, Е.А. Сытник// Материалы VI Поволжской офтальмологической конференции «Рефракция 2009. Пресбиопия». -Самара.- 2009. - С.82-83.
4. Лобанова, О.С. Использование классификации болезни сухого глаза в стандартизации обследования пациентов /О.С. Лобанова// Материалы VI Поволжской офтальмологической конференции «Рефракция 2009. Пресбиопия». - Самара.-2009. - С.84-87.
5. Лобанова, О.С. Оптический способ контроля дисфункции глазной поверхности при инсталляции ß-адреноблокаторов /О.С. Лобанова//Материалы VII Международной конференции «Глаукома: теории, тенденции, технологии». — Москва.-2009. - С.352-357.
6. Лобанова, О.С. Оценка поверхностного натяжения слезной жидкости in vivo
/О.С. Лобанова, A.B. Золотарев, Е.С. Милюхин, К.Е. Кучук, Е.А. Сытник//Материалы VIII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фёдоровские чтения -2009». -Москва,- 2009.-С. 147.
7. Сравнительный анализ комплексного лечения роговично-конъюнктивального ксероза с применением биоматериала «Флексамер» /К.Е. Кучук, О.С. Лобанова, Е.С. Милюдин, A.B. Золотарев//Материалы VIII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фёдоровские чтения -2009»,- Москва.-2009. - С.90-91.
8. Лобанова, О.С. Поверхностное натяжение слезной жидкости как показатель стабильности слезной системы /О.С. Лобанова, A.B. Золотарев, Е.С. Милюдин,
К.Е. Кучук.// Материалы VIII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фёдоровские чтения -2009». -Москва.-2009. - С.350-351.
9. Применение биоматериала «Флексамер» в контактно-тканевой терапии синдрома «сухого глаза» /A.B. Золотарев, Е.С. Милюдин, О.С. Лобанова, К.Е. Кучук// Материалы XVI Российского национального конгресса «Человек и лекарство». - Москва.-2009. - С.111.
Ю.Лобанова, О.С. Значение оптической когерентной томографии в диагностике синдрома «сухого глаза» /О.С. Лобанова, A.B. Золотарев, Е.С. Милюдин, К.Е. Кучук//Материалы научно-практической конференции, посвященной 70-летию заслуженного деятеля науки РФ и РБ, академика М.Т. Азнабаева. - Уфа.- 2009. - С.608-610.
П.Лобанова, О.С. Значение оптической когерентной томографии в диагностике синдрома «сухого глаза» /О.С Лобанова, A.B. Золотарев, Е.С. Милюдин, К.Е. Кучук//Материалы V Евро-Азиатской конференции по офтальмохирургии. - Екатеринбург.-2009. - С.316-317.
12.Лобанова, О.С. Бесшовная фиксация биоматериала «Флексамер» при лечении синдрома «сухого глаза» /О.С. Лобанова, A.B. Золотарев, Е.С. Милюдин, К.Е. Кучук//Материалы V Евро-Азиатской конференции по офтальмохирургии. — Екатеринбург.-2009. - С.314-315.
1 З.Лобанова, О.С. Новый способ диагностики болезни «сухого глаза» /О.С Лобанова//Материалы VII офтальмологической конференции «Рефракция 2010». - Самара.-20Ю. - С.226-232.
Н.Лобанова, О.С. Молекулярно биофизические параметры слезного мениска, как основа способа определения стабильности слезной пленки /О.С. Лобанова//Материалы VII офтальмологической конференции «Рефракция 2010». - Самара.-2010. - С.233-237.
15.Лобанова, О.С. Инновационный способ диагностики и мониторинга лечения болезни глазной поверхности в практике врача-
офтальмолога/О.С. Лобанова//Современная оптометрия. - 2010. - №5. -С. 14-16.
16. Первый опыт применения контактных линз Air Optix Individual для лечения обскурацонной амблиопии и вторичного сходящегося косоглазия у детей младшего возраста с монокулярной афакией /О.В. Жукова, О.С. Лобанова// Современная оптометрия. — 2010. — №9. - С. 27- 29.
17.Лобанова, О.С. Оптическая когерентная томография в диагностике и анализе патогенеза болезни «сухого глаза» /О.С. Лобанова, A.B. Золотарев, А.Н. Волобуев// Современная оптометрия. — 2010. - №6. — С. 30- 37.
18.Лобанова, О.С, Способ диагностики и мониторинга лечения болезни «сухого глаза» в практике врача-офтальмолога /О.С. Лобанова// Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции по офтальмохирургии «Восток-Запад». - Уфа.-2010. - С.100-103.
19.Лобанова, ¿.¿.Классика и модерн диагностики болезни «сухого глаза» /О.С. Лобанова, А.Н. Волобуев//Материалы IX съезда офтальмологов России. - Москва,- 2010. - С.360.
20.Мониторинг состояния глазной поверхности при хирургическом лечении больных глаукомой /Ф.С. Галеева, О.С. Лобанова, Л.М. Габдрахманов.//Материалы VIII Международной конференции «Глаукома: теории, тенденции, технологии». - Москва.-2010. - С.87-92.
21. Лобанова, О.С.Оценка эффективности применения увлажняющих капель в реабилитации больных после факоэмульсификации катаракты /О.С. Лобанова,
Ф.С. Галеева, Л.М. Габдрахманов//Материалы XII Научно-практической конференции с международным участием «Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2011» - Москва.-2011. — С. 168-173.
22.Лобанова, О.С. К тактике лечения больных после факоэмульсификации катаракты /О.С. Лобанова, Ф.С. Галеева, Л.М. Габдрахманов.//Вестник Оренбургского государственного университета. - 2011. — №14. — С. 231-234.
23. Лобанова, О.С. «In vivo» визуализация слезной пленки и глазной поверхности у пациентов с дисфункцией мейбомиевых желез /О.С. Лобанова, A.B. Золотарев// «Фёдоровские чтения», 85 лет со дня рождения академика С.Н. Федорова. - Москва.-2012. - С.212.
24.Лобанова, О.С.Реабилитация больных после факоэмульсификации катаракты
/О.С. Лобанова/Материалы научной конференции офтальмологов «Невские горизонты» - 2012. - Санкт-Петербург.-2012.-С.З92-395.
25.Лобанова, О.С.Влияние факоэмульсификации катаракты на состояние глазной поверхности в послеоперационном периоде /О.С. Лобанова, Ф.С. Галеева,
Л.М.Габдрахманов/Материалы VI Евро-Азиатской конференции по офтальмохирургии В год 85-летия со дня рождения С.Н. Федорова -Екатеринбург.-2012. - С. 44-46.
26.Лобанова, О.С.Оценка эффективности применения увлажняющих капель в реабилитации больных после факоэмульсификации катаракты /О.С. Лобанова, Ф.С. Галеева, Л.М. Габдрахманов//Материалы VI ЕвроАзиатской конференции по офтальмохирургии . В год 85-летия со дня рождения С.Н. Федорова - Екатеринбург.-2012. - С. 44-46.
27.Лобанова, О.С. Ранняя диагностика симндрома «сухого глаза» при кератоконусе методом ОКТ-менискометрии /О.С. Лобанова, Ю.Б. Слонимский// Вестник Оренбургского государственного университета. -2012.-№12.-С. 122-127.
28.0птический способ экспресс-контроля функционального состояния слезной жидкости. Патент РФ на изобретение № 2391896 от 20.06.2010. Волобуев А.Н., Лобанова О.С., Золотарев А.В.
Подписано в печать 8.052013. Формат 60 х 84/16. Бумага ксероксная. Печать оперативная. Объем - 2 усл. п. л. Тираж 110 экз. Заказ № 27.
Отпечатано в типографии ООО «Инсома-пресс» 443080, г. Самара, ул. Санфировой, 110 А; тел.: 222-92-40
Текст научной работы по медицине, диссертация 2013 года, Лобанова, Ольга Станиславовна
НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГЛАЗНЫХ БОЛЕЗНЕЙ САМАРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО МЕДИЦИНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА МИНЗДРАВА РОССИИ
На правах рукописи
04201356858
ЛОБАНОВА ОЛЬГА СТАНИСЛАВОВНА
ОПТИЧЕСКАЯ КОГЕРЕНТНАЯ МЕНИСКОМЕТРИЯ В РАННЕЙ ДИАГНОСТИКЕ СИНДРОМА «СУХОГО ГЛАЗА»
14.01.07 глазные болезни
Диссертация на соискание ученой степени кандидата
медицинских наук
Научный руководитель д.м.н., профессор Золотарев А.В.
Самара 2013
СОДЕРЖАНИЕ
Список сокращений........................................................................3
Термины и определения....................................................................4
ВВЕДЕНИЕ...................................................................................6
ГЛАВА I. Обзор литературы............................................................11
1.1 Синдром «сухого глаза» - клиника, этиология, патогенез, классификация...........................................................................11
1.2 Методы диагностики синдрома «сухого глаза»...............................16
1.3 Роль поверхностного натяжения слезной жидкости в стабилизации слезной пленки.....................................................23
1.4 Методы исследования поверхностного натяжения слезной жидкости....29 ГЛАВА II. Материал и методы исследований....................................33
2.1. Общая характеристика клинического материала..............................33
2.2. Методы исследования больных.................................................35
2.3. Методы статистической обработки полученных данных..................41
ГЛАВА III. Способ определения функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости на основе оптической
когерентной менискометрии..........................................................46
3.1. Оптимизация методики оптической когерентной менискометрии для
регистрации биометрических параметров слезного мениска......................46
3.2 Вывод формулы расчета функционального коэффициента поверхностного
натяжения слезной жидкости in vivo...................................................49
ГЛАВА IV. Оценка аналитической надежности метода исследования ФКПН СЖ..................................................................................52
4.1 Изучение биологических вариаций функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости.................................... 52
4.2 Оценка аналитической надежности исследования функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости в сравнении с традиционными диагностическими тестами........................................56
ГЛАВА V. Определение возрастной нормы функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости..............59
5.1. Определение базового значения функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости.....................................59
5.2. Определение возрастной нормы и референтных интервалов функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной
жидкости .....................................................................................61
ГЛАВА VI. Исследование клинической информативности функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной
жидкости у пациентов с различными формами ССГ..........................66
6.1 Клиническая информативность метода исследования функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости у пациентов с
первичным ССГ............................................................................66
6.2. Клиническая информативность метода исследования функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости при медикаментозно-индуцированном ССГ у больных с
первичной открытоугольной глаукомой..............................................75
6.3 Клиническая информативность метода исследования функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости у больных после
факоэмульсификации катаракты........................................................80
ЗАКЛЮЧЕНИЕ...........................................................................87
ВЫВОДЫ....................................................................................98
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.............................................99
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................ 100
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВРСП - время разрыва слезной пленки
ФКПН СЖ - функциональный коэффициент поверхностного натяжения
слезной жидкости
ИОЛ - интраокулярная линза
MKJ1 - мягкие контактные линзы
ОКТ - оптическая когерентная томография
ПАВ - поверхностно активные вещества
ПОУГ - первичная открытоугольная глаукома
СЖ- слезная жидкость
СМ - слезный мениск
СП - слезная пленка
ССГ - синдром «сухого глаза»
ТШ - тест Ширмера
ТТЕСТ- Т тест
ФЭК - факоэмульсификация катаракты В - систематическая аналитическая погрешность
Вт - предельное допустимое значение относительного аналитического смещения (показатель правильности исследования) DEWS- международный комитет по проблеме «сухого глаза» CV - коэффициент вариации
CVm- предельно допустимое значение коэффициента общей аналитической
вариации (показатель прецизионности исследования)
CVi - коэффициент межиндивидуальной вариации
CVg - коэффициент внутрииндивидуальной вариации
CVa - коэффициент аналитической вариации
CD - стандартное отклонение
FN - ложно отрицательный результат
FP - ложно положительный результат
LASIK - лазерный кератомилез in situ
PPV - положительная предиктивная оценка
NPV - отрицательная предиктивная оценка
OSDI - индекс заболевания глазной поверхности
PLR - положительное отношение правдоподобия
NPR - отрицательное отношение правдоподобия
Se - чувствительность
Sp - специфичность
TP - истинно положительный результат TN - истинно отрицательный результат X - среднестатистическое значение
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ:
В настоящей работе применяются термины и определения «Требования к
качеству клинических лабораторных исследований (ГОСТ Р 53022.3-2008)»:
1. биологическая внутрииндивидуальная (персональная) вариация:
колебание проявлений физиологических функций вокруг гомеостатических функций точек у обследуемого лица.
2. биологическая межиндивидуальная (групповая) вариации: интервалы колебаний гомеостатических точек у разных людей, составляющих популяцию.
3. клиническая информативность: способность теста на основе информации, полученной в результате исследования определенного аналита, характеризовать состояние внутренней среды организма у обследуемого лица и выявлять патологические отклонения.
4. клиническая (диагностическая) специфичность теста: число лиц, правильно классифицированных по результатам исследования, как не находящихся в определенном состоянии, деленное на число всех лиц, не находящихся в определенном состоянии.
5. клиническая (диагностическая) чувствительность теста: число лиц, точно классифицируемых по результатам исследования, как находящиеся в определенном состоянии, деленное на число всех лиц в этом состоянии.
6. коэффициент вариации: отражает размер случайной погрешности, проявляющейся в дисперсии результатов однородных измерений.
7. референтный интервал: ограниченный референтными пределами и статистически охарактеризованный диапазоном значений результатов лабораторных исследований определенного аналита, полученных при обследовании одного индивидуума или группы лиц, отобранных по специальным критериям, часто - интервал, который определяет 95%-ный предел референтных значений, полученный в референтной популяции.
8. референтная популяция: контингент референтых индивидуумов, значения аналита в которой используются для сравнения со значениями, получаемыми у больного, страдающего определенным заболеванием: референтная популяция должна быть подобрана, насколько это возможно исследуемым лицом, за исключением болезни, которая исследуется.
9. референтный предел: верхний или нижний предел референтного интервала (не идентичный с порогом клинического решения).
10.систематическая погрешность: характеризует правильность измерений, то есть степень близости результата измерений к истинному значению измеряемой величины (к принятому опорному значению).
1 ¡.случайная погрешность: характеризует прецизионность, то есть степень близости друг к другу независимых результатов измерений, полученных в конкретных регламентированных условиях и выражаемой среднеквадратичным отклонением или коэффициентом вариации.
12. порог клинического решения: числовое значение определенного аналита, принятое на основании экспериментальных денных в качестве критерия наличия или отсутствия существенных сдвигов в состоянии внутренней среды и соответствующих клинических проявлений у обследуемого человека и объективного обоснования для принятия решения об оценке состояния пациента и применении лечебных мер.
13.кривая оперативной характеристики: графическое представление оперативной характеристики (ROC кривые). Для оценки клинической информативности теста используется кривая взаимной зависимости вероятности ложноположительных (чувствительность) и истинно положительных результатов (единица минус специфичность).
ВВЕДЕНИЕ Актуальность исследования
В последние годы в литературе накопился обширный материал, посвященный изучению синдрома «сухого глаза» (ССГ). Эта проблема становится все более актуальной в связи с увеличением этиологических факторов, вызывающих данное заболевание (компьютерной техники, кондиционеров, способствующих развитию так называемого «глазного офисного и мониторного» синдрома, высокой офтальмохирургической активностью) (Бржеский В.В., Сомов Е.Е. 2002, 2004; Маркова Е.Ю., 2012; Warner N., 2011). Распространенность ССГ год от года имеет тенденцию к росту, как в нашей стране, так и за рубежом, где изучению данной патологии уделяется большое внимание (Нагорский П.Г., 2012; Galor А.,2011; Gilbard J.P., 2005; Mathers W.D., 2000; Pflugfelder S.C., Solomon А., 2002; Schaumberg D.A.,2009; Sullivan B.D., 2001; Tsubota К., 2006).
Практикующие врачи-офтальмологи знакомы с традиционными диагностическими тестами выявления ССГ: время разрыва слезной пленки (ВРСП) и тест Ширмера (ТШ), однако этого недостаточно, так как диагностика ССГ является сложной задачей по нескольким причинам:
• Термин «сухой глаз» включает в себя широкий спектр изменений глазной поверхности различной этиологии и патофизиологии. Международным комитетом по проблеме «сухого глаза» (DEWS) в 2007 году предложено определение синдрома «сухого глаза», как «многофакторная болезнь слезы и глазной поверхности, приводящая к симптомам дискомфорта, нарушению зрения, нестабильности слезной пленки и повреждению глазной поверхности, сопровождающееся увеличением осмолярности слезной пленки и воспалением глазной поверхности» (Lemp М.Р., 2007).
• Не существует единогласного мнения в отношении принципов диагностики ССГ, отсутствуют четко определенные пороговые значения, что не позволяет производить различие между здоровьем и болезнью глаза. Основная трудность создания пороговых значений заключается в том, что не существует дихотомического разделения между состоянием «сухого» и «не сухого» глаза. Есть совокупность причин - восприимчивость, влияние окружающей среды (температура, сухость, ветер, контактные линзы и другие раздражители), которые играют важную роль в определении степени проявления CCr(Lambiase А.,2011; Мак-Джиннигл С., 2012).
Методика выполнения и анализ многих диагностических тестов недостаточно стандартизированы, что делает затруднительным сравнение исследований различных авторов (Cernak I.,2010; Foulks G.N., 2003; Sullivan B.D.,2010). Большинство диагностических тестов чрезмерно инвазивны, результаты измерений могут быть искажены под влиянием механических, химических или других раздражителей (Давыдов В.А., 2011; Adatia F.A., 2004; Yokoi N., Komuro A., 2004;). Диагностические тесты, используемые в настоящее время, имеют недостаточную корреляцию с субъективными симптомами и направлены на выявление средней и тяжелой форм клинических проявлений ССГ (Bjerum К.В.,1996; Hai Е.М., 1998; Lin Y.Y., 2005; Nichols К.К., Nichols J.J. 2004; Pflugfelder S.K., 1998; Schein O.D., 1997). Сегодня в арсенале врача-офтальмолога отсутствует диагностический метод позволяющий выявить субклиническую стадию развития заболевания и выполнить дифференциальную диагностику патогенетической формы (повышенное испарение слезной жидкости или недостаточность слезопродукции) синдрома «сухого глаза». Дополнительные трудности возникают, когда диагностические тесты используются для различных целей (например, в повседневной клинической практике, или в клинических испытаниях, количественные измерения или качественные), один и тот же тест не может быть подходящим и отвечать целям различных исследований. • В последние десять лет исследование направлено на разработку неинвазивных диагностических тестов, но они не нашли широкого применения, одни недоступны, другие считаются дорогостоящими или в силу ряда других причин, делающих их менее привлекательными, чем традиционные тесты.
В настоящее время не существует методов быстрого, точного и неинвазивного определения поверхностного натяжения слезной жидкости in vivo, несмотря на потенциальную диагностическую ценность такого исследования, особенно на ранних проявлениях ССГ.
Цель исследования
Повышение эффективности ранней диагностики ССГ на основе неинвазивного метода определения функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости (ФКПН СЖ) по данным оптической когерентной менискометрии.
Задачи исследования
1. Разработать способ определения функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости (ФКПН СЖ) на основе оптической когерентной менискометрии.
2. Исследовать аналитическую надежность ФКПН СЖ для диагностики ССГ.
3. Определить норму и верхние и нижние пределы референтного интервала ФКПН СЖ у здоровых лиц в различных возрастных группах.
4. Изучить клиническую информативность метода определения ФКПН СЖ при ранней диагностике различных форм ССГ в сравнении с общепринятыми тестами.
Научная новизна
• Впервые разработан новый способ ранней диагностики синдрома «сухого глаза», основанный на неинвазивном определении функционального коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости in vivo по данным изучения биометрических параметров нижнего слезного мениска при помощи оптической когерентной менискометрии.
• Впервые проведено сравнительное изучение аналитической надёжности общепринятых методов диагностики ССГ и нового способа определения ФКПН СЖ.
• Впервые установлены средние значения и референтные интервалы уровня ФКПН СЖ у здоровых лиц в различных возрастных группах.
• Впервые изучена клиническая информативность метода определения ФКПН СЖ для диагностики ССГ в сравнении с традиционными диагностическими тестами.
Практическая значимость
• Предложен новый неинвазивный способ ранней диагностики ССГ, отличающийся высокой клинической информативностью и аналитической надёжностью.
• Предложена номограмма для определения нормальных значений ФКПН СЖ у пациентов различного возраста.
• Неинвазивность предложенного метода определения ФКПН СЖ повышает безопасность и комфортность диагностики ССГ.
• Более высокая клиническая информативность определения ФКПН СЖ по сравнению с комбинацией трёх общепринятых тестов позволяет проводить более быструю и точную раннюю диагностику ССГ и оценивать динамику дисфункции слёзной системы в процессе лечения.
Основные положения, выносимые на защиту
• Неинвазивный метод ранней диагностики ССГ, основанный на определении ФКПН СЖ по данным оптической когерентной менискометрии.
• Аналитическая надёжность нового метода диагностики ССГ: предельно допустимые значения случайной и систематической погрешностей показателя ФКПН СЖ.
• Средние значения и референтные интервалы ФКПН СЖ, определяющие физиологическую норму у здоровых лиц в различных возрастных группах.
• Клиническая информативность неинвазивного метода определения ФКПН СЖ в ранней диагностике различных форм ССГ в сравнении с общепринятыми диагностическими тестами.
Внедрение результатов работы Результаты исследования внедрены в практику работы Офтальмологической клинической больницы Департамента здравоохранения г.Москвы, ООО «Оптикстайл» (г.Владимир), филиала ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза им. акад. С.Н. Федорова» (г.Новосибирск), Самарской областной клинической офтальмологической больницы им. Т. И. Брошевского (г. Самара). Материалы работы используются в педагогической практике кафедр офтальмологии и глазных болезней ИПО ГБОУ ВПО СамГМУ Минздрава России.
Апробация работы
Основные положения работы доложены и обсуждены на заседаниях Самарского отделения общества офтальмологов, научно-практических конференциях Самарской областной клинической офтальмологической больницы им. Т.П. Брошевского, научно-практической конференции «Брошевские чтения» (Самара, 2007), юбилейной офтальмологической конференции «Рефракция 2008», посвященной 45-летию Самарской клинической офтальмологической больницы им Т.И. Брошевского и 15-летию центра коррекции зрения «Октопус» (Самара 2008), VII, VIII, X Всероссийских научно-практических конференциях с международным участием «Федоровские чтения» (Москва, 2008, 2009, 2012), III Международной конференции по контактной коррекции зрения Б�