Автореферат и диссертация по медицине (14.01.07) на тему:Зрительные вызванные потенциалы при оценке полей зрения в клинической практике

004614669 На правах рукописи

СОБОЛЕВ Андрей Фёдорович

ЗРИТЕЛЬНЫЕ ВЫЗВАННЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ ПРИ ОЦЕНКЕ ПОЛЕЙ ЗРЕНИЯ В КЛИНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ

14.01.07 — глазные болезни

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

2 5 НОЯ 2010

Санкт-Петербург — 2010

004614669

Работа выполнена в ФГВОУ ВПО "Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова" МО РФ

Научный руководитель:

доктор медицинских наук доцент КОСКИН Сергей Алексеевич

Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель науки РФ

доктор медицинских наук профессор БАЛАШЕВИЧ Леонид Иосифович доктор медицинских наук профессор РАЗУМОВСКИМ Михаил Израилевич

Ведущая организация - ГОУ ВПО "Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия" Росздрава

Защита состоится 22 ноября 2010 г. в 14 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 215.002.09 при ФГВОУ ВПО "Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова" МО РФ (194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, 6).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГВОУ ВПО "Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова" МО РФ.

Автореферат разослан Д.0 октября 2010 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ СОВЕТА доктор медицинских наук профессор ЧЕРНЫШ Александр Владимирович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Поле зрения является важнейшей интегральной функцией зрительного анализатора, ответственной за одновременное пространственное восприятие картины внешнего мира, определение которой входит в обязательный минимум функциональных исследований с целью диагностики, оценки динамики и эффективности лечения заболевания в офтальмологической, неврологической и нейрохирургической практике (Авербах М.И., 1949; Богословский А.И., Рославцев A.B., 1962; Миткох Д.И., 1963, 1975; Трой Е.Ж., 1966; Новохатский A.C., 1973; Горбань А.И., 1982; Волков В.В., 2008; Балашевич Л.И., 2009).

Состояние поля зрения является важным показателем при вынесении экспертных решений в практике работы военно-врачебных комиссий (ВВК), врачебно-летных комиссий (ВЛК), медико-социальной экспертизе (МСЭК), а также для оценки степени тяжести процесса и дальнейшего прогноза, кроме того, оценка поля зрения влияет на принятие решения по оценке профессиональной пригодности при выборе некоторых гражданских и военных специальностей (Вишневский H.A. и др., 1959; Авербах Ф.А., 1962; Серпокрыл Н.В. и др., 1963, 1968; Гончарова Р.П., 1981; Разумовский М.И. и др., 1990; Сухинина Л.Б., 2005; Разумовский М.И., 2009).

Определение группы инвалидности на основании степени ограничения жизнедеятельности и трудоспособности должно основываться на совокупности ряда характеристик, в частности на состоянии остроты и поля зрения. Такая интегральная оценка функционального состояния зрительного анализатора с учетом Международной классификации болезней X пересмотра (1989) позволяет выделить 4 степени тяжести его нарушений: I - малая степень слабовидения; II - средняя; III — высокая; IV - практическая или абсолютная слепота, которые лежат в основе современных экспертных заключений (Астахов Ю.С. и др., 2001; Либман Е.С., Шахова Е.В., 2006; Егоров Е.А., Басинский С.Н., 2007). Иногда изменения в полях зрения сами по себе приводят больного к инвалидности, даже при достаточно высокой остроте зрения, как например, при двухстороннем сужении или при наличии скотом, расположенных в центральных областях поля зрения (Авербах Ф.А, 1962).

В целях врачебной экспертизы при оценке зрительных функций исследование поля зрения, наряду с визометрией, направлено на выявление случаев симуляции (ложного изображения болезни), аггравации (преувеличения признаков действительно существующей болезни) и диссимуляции (утаивания болезни или отдельных ее признаков), что часто связано с целью извлечения каких-либо выгод.

Существующие методы исследования поля зрения субъективны, т.е. основаны на ответах испытуемого. Необходимо использование более точных, объективных методов исследования поля зрения, так как

субъективные исследования нередко снижают качество информации, а иногда вообще исключается возможность провести это исследование, как, например, у детей или в случае затрудненного контакта с пациентом. Также, субъективные методы не позволяют выявить случаи симуляции, диссимуляции и аггравации (Новохатский A.C., 1973).

В настоящее время статическая автоматическая периметрия (САП) уже более 30 лет является «золотым стандартом» и используется для выявления и мониторинга заболеваний, сопровождающихся изменениями в поле зрения. Однако, например, при глаукоме, определить изменения в поле зрения с помощью этого метода возможно только в случае, когда, по крайней мере, от 12% до 63% ганглиозных клеток сетчатки потеряны (Quigley H.A. et al., 1989; Quigley H.A., 1999; Harwerth R.S. et al., 2002; Kerrigan-Baumrind L.A. et al., 2002), а по последним данным от 40% до 50% (Harwerth R.S., Quigley H.A., 2006). Также в последних работах указывается на недостаточную чувствительность и специфичность статической автоматической периметрии (Heijl A. et al., 1989; Bengtsson В., Heijl A. et al., 1998; Arters P.H. et al., 2002, 2005).

В связи с этим, различными авторами были предложены методы для объективной оценки поля зрения, которые не зависят от ответов испытуемого, а, с другой стороны, некоторые из них повышают специфичность и диагностическую значимость исследования благодаря возможности более ранней диагностики заболеваний, приводящих к изменениям в полях зрения.

Для объективной оценки поля зрения используют различные методы исследования - от самых простых до высокоточных, реализуемых с помощью современных технических средств. К ним относятся: периметрия по реакции остановки альфа-ритма (Kluyskens J., Titeca J., 1953; Kluyskens J. et al., 1958; Миткох Д.И. с соавт., 1963, 1965), пупилломоторная периметрия (Harms, 1951-1956; Шахнович А.Р., Шахнович В.Р., 1964; Hong S. et al. 2001), позитронно-эмиссионная томография (Kiyosawa M. et al., 1986), функциональная магнитно-резонансная томография (Miki A. et al., 1996), зрительные вызванные потенциалы (ЗВП), в том числе стандартные ЗВП на вспышку и паттерн ЗВП (Bradnam M.S. et al., 1996), векторный анализ ЗВП (Oguchi Y., Toyoda M., 1981), топографический анализ ЗВП (Lehman D., Skrandies W„ 1979).

Однако, в настоящее время ни один из этих методов не применяется повседневно для объективного исследования поля зрения (Betsuin Y. et al., 2001). Это связано с тем, что полученные данные часто имеют большие индивидуальные различия,' не обладают высокой точностью измерений, сопряжены с трудностями обработки результатов и необходимостью наличия сложного и дорогостоящего оборудования.

Н. Baseler с соавторами (Baseler H. et al., 1994) предложили метод объективного исследования поля зрения с помощью зрительных вызванных потенциалов, основанный на мультифокальной электроретинографии (Sutter Е.Е., 1991). По нашему мнению, он является

наиболее перспективным, но, тем не менее, связан с определенными сложностями, такими как, например, отсутствие единого подхода к методике проведения исследования, высокой индивидуальной вариабельностью амплитуды ЗВП, в связи с чем, локальные дефекты в поле зрения могут быть пропущены (Goldberg I. et al., 2002; Hood D.C. et al., 2003).

Таким образом, существует необходимость исследовать поле зрения с помощью объективного метода, который был бы лишен недостатков, свойственных для применяющихся в настоящее способов исследования.

Цель работы. На базе стандартного электроэнцефалографического оборудования разработать метод объективной оценки состояния поля зрения при помощи мультифокальных зрительных вызванных потенциалов (мфЗВП) в клинической практике и в целях врачебной экспертизы.

Основные задачи исследования:

1. Разработать методику стимуляции, регистрации и обработки данных для объективной оценки полей зрения при помощи мфЗВП.

2. Определить нормы показателей мфЗВП в различных участках поля зрения человека и установить их связь с кортикальным фактором магнификации, эксцентриситетом, возрастом и полом.

3. Провести апробацию метода при моделировании изменений полей зрения.

4. Определить информативность изменений показателей мфЗВП при заболеваниях, приводящих к изменениям в полях зрения.

5. Провести сравнительйый анализ данных мфЗВП с показателями САП (Humphrey Field Analyzer), а также визоконтрастометрии (ВКМ).

6. Выработать показания для проведения исследования и оценить его информативность при применении в клинической практике и экспертных целях.

Научная новизна.

Научная новизна исследования заключается в том, что на основе современных компьютерных технологий, разработана универсальная методика зрительной стимуляции, регистрации и обработки электроэнцефалограммы, которая позволяет повысить диагностическую значимость объективных методов исследования поля зрения и минимизировать погрешности, возникающие вследствие субъективных методов исследования.

Впервые на базе стандартного отечественного электроэнцефалографического оборудования создан аппаратно-программный комплекс, позволяющий объективно исследовать поля зрения при помощи мфЗВП. Проведен сравнительный анализ данных мфЗВП с показателями САП, а также ВКМ. Разработан метод

моделирования изменений полей зрения. Применен метод контроля фиксации взора испытуемого (пациента).

Практическая значимость работы.

- разработан метод стимуляции, регистрации и обработки данных для исследования поля зрения при помощи мфЗВП;

- разработанный метод исследования поля зрения при помощи мфЗВП позволяет объективно проводить исследование поля зрения в клинической практике, а также в целях врачебной экспертизы;

- использование стандартного отечественного электроэнцефалографического оборудования в созданном аппаратно-программном комплексе позволяет повысить доступность применения метода мфЗВП.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Регистрация мфЗВП может быть применена в качестве объективного метода исследования полей зрения.

2. Величины показателей мфЗВП зависят от топографической локализации стимулируемого участка поля зрения.

3. Результаты объективного исследования полей зрения с помощью мфЗВП связаны с показателями субъективных методов исследования зрительных функций (статической автоматической периметрии и визоконтрастометрии).

4. Объективное исследование полей зрения на основе регистрации мфЗВП может быть успешно применено в клинической и экспертной практике.

Реализация результатов работы.

Материалы исследования используются в диагностической и лечебной работе клиники и внедрены в учебно-педагогический процесс для курсантов, а также слушателей клинической ординатуры и факультета усовершенствования врачей на кафедре офтальмологии Военно-медицинской академии.

Апробация работы.

Основные положения диссертации доложены на Юбилейной научной конференции, посвященной 190-летию кафедры офтальмологии ВМедА (Санкт-Петербург, 2008), II Всероссийской научно-практической конференции «Количественная ЭЭГ и нейротерапия» (Санкт-Петербург, 2009), IV Всероссийской' научно-практической конференции молодых ученых с международным участием «Актуальные проблемы офтальмологии» (Москва, 2009), Юбилейной научно-практической конференции «Актуальные проблемы офтальмологии», (Уфа, 2009), Российской научной конференции «Экономика, менеджмент и маркетинг в военном и гражданском здравоохранении» (Санкт-Петербург, 2009), Научно-практической конференции молодых ученых на английском языке

«Актуальные проблемы офтальмологии» - «Advances in ophthalmology 2009» (Москва, 2009), Научно-практической конференции «III Российский общенациональный офтальмологический форум» (Москва, 2010), Научной конференции офтальмологов с международным участием «Невские горизонты» (Санкт-Петербург, 2010).

Публикации.

По теме диссертации опубликована 21 научная работа, в том числе 1 журнальная статья в центральном журнале, рекомендованном ВАК РФ. Получено решение о выдаче патента на полезную модель, а также 11 удостоверений на рационализаторские предложения.

Объем н структура диссертации.

Диссертация изложена на 180 страницах и состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа иллюстрирована 83 рисунками, содержит 4 таблицы, список литературы включает 286 библиографических наименований, из которых 214 - зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Разработка метода стимуляции, регистрации и обработки данных для исследования поля зрения при помощи мфЗВП.

Для объективной оценки поля зрения на основе мультифокальной технологии на базе стандартного отечественного энцефалографического оборудования нами разработана методика стимуляции, регистрации и обработки данных для исследования поля зрения при помощи мфЗВП (решение о выдаче патента на полезную модель № 2010114793/14 от 20.05.2010 г.). Для решения данной задачи был создан аппаратно-программный диагностический комплекс.

Программная часть комплекса состоит из пакета разработанных нами программ, первая из которых (программа стимуляции) служит для формирования последовательности визуальных стимулов, а вторая используется для обработки исходной электроэнцефалограммы (ЭЭГ), расчета мфЗВП и поиска дефектов поля зрения. Аппаратная часть комплекса, используемого для проведения измерений, состоит из двух синхронизированных персональных компьютеров и усилителя биопотенциалов мозга «Мицар-ЭЭГ-202», либо «Нейровизор БММ — 40».

Исследования проводили в специальной экранированной камере. Испытуемый (пациент) располагался в камере сидя в кресле, помещая голову в лицевой установ на расстоянии 30 см. от монитора. При необходимости, подбирали оптимальную коррекцию для близи. Исследование проводили монокулярно. Регистрирующие электроды располагали на затылочной и теменной области, в соответствии с международной системой «10-20» (Jasper Н.Н., 1958). Регистрацию производили биполярно. Использовали следующие пары отведений: Oz -

Pz, Oz - P3, Oz - P4, Pz - P3, Pz - P4, P3 - P4. Заземляющий электрод располагали на лбу. Полоса пропускания составляла 1 - 200 Гц, частота дискретизации - 1000 Гц.

Стимуляция.

Стимуляцию осуществляли с помощью разработанной программы для формирования и предъявления последовательности визуальных стимулов. Эта же программа отвечала за синхронизацию предъявления стимулов с записью ЭЭГ и регистрацию реакций испытуемого с целью контроля положения точки фиксации взора (рационализаторское предложение № 11996/10 от 12.11.2009 г.).

В качестве стимула, формируемого программой, (рисунок 1) использована система из шахматных паттернов 4*4 ячейки, расположенных по концентрическим окружностям вокруг точки фиксации, размер ячеек изменялся от центра к периферии пропорционально кортикальному фактору магнификации. В результате область исследуемого поля зрения составляла 60 градусов (30 градусов от точки фиксации по всем меридианам) и была разбита на 60 секторов. Стимуляцию осуществляли путем реверсирования (обращения контраста) шахматных паттернов, причем для каждого из секторов использовалась своя последовательность таких реверсий, рассчитываемая с помощью метода m-последовательностей (Sutter Е.Е., 1991).

А.

Рис. 1. А. Стимул, используемый для получения мфЗВП. Б. Схематическое изображение секторов стимула.

В программе использован алгоритм, при котором стимуляция осуществляется путем реверсирования контраста ячеек на основе псевдослучайной последовательности с вероятностью 0,5, то есть, каждый сектор имеет 50 % шанс изменить контраст ячеек или остаться

неизменным. При применяемой частоте стимуляции в 75 Гц изменение (или не изменение) контраста ячеек будет происходить каждые 13,3 мс.

В нашей программе используется длина последовательностей, равная 65536 предъявлений за одну запись. При частоте предъявления стимулов в 75 Гц это время измерения составляет пятнадцать минут. Мы использовали 25-секундные периоды стимуляции с паузами около 5 секунд. Возобновление исследования производит врач путем нажатия на клавишу клавиатуры. Таким образом, общее время измерения составляет около 18 минут.

При проведении измерений программное обеспечение позволяет фиксировать синхросигналы с компьютера, осуществляющего стимуляцию, и записывать моменты получения этих сигналов от каждого из 60-ти секторов.

Во время проведения исследования задачей испытуемого было смотреть в центр экрана, т.е. на точку фиксации. Для обеспечения фиксации взора испытуемого в центре экрана был помещен треугольник, который мог быть ориентирован вправо или влево, что требовало нажатий соответствующих клавиш джойстика, при этом подсчитывали процент неправильных нажатий, который не должен был превышать 10% от всех ответов (рационализаторское предложение № 11999/10 от 12.11.2009 г.).

Анализ данных.

После окончания стимуляции полученные данные обрабатывали с помощью программы, которая служит для анализа исходной ЭЭГ, расчета мфЗВП и поиска дефектов поля зрения.

В процессе проведения измерений стимуляция производилась одновременно по всем шестидесяти секторам поля зрения, в результате чего регистрируемая ЭЭГ содержала суперпозицию реакций на стимуляцию в каждом из этих секторов. Следовательно, первая задача при обработке данных - для каждого канала выделить составляющие ЭЭГ, отражающие реакцию на стимуляцию в каждом секторе в отдельности, без влияния реакций от остальных секторов.

От каждого сегмента исследуемого поля зрения получали ответ, который представлял результат последовательной корреляции между стимуляционной последовательностью специфического сектора и записанной ЭЭГ. Результат исследования для каждого сектора вычисляли следующим образом: суммировали ответы от сектора, когда происходила реверсия контраста, данное значение обозначали как Я. Далее суммировали ответы этого же сектора, когда изменения контраста не происходило, и обозначали как N11. В записанных данных ЭЭГ содержатся оба значения, но так как стимуляция сектора осуществлялась только при изменении контраста, ответы от интересующего сектора имеются только в Я, а в N11 нет. Соответственно, разница между Я и N11 (мфЗВП = К - N11) будет результатом исследования для рассматриваемого сектора. Рассчитанные показатели мфЗВП затем использовали для поиска дефектов

поля зрения. В разработанной программе для этого применяли два метода -интерокулярный и монокулярный (рационализаторское предложение № 11995/10 от 12.11.2009 г.).

Первый из них, интерокулярный метод, основан на сравнении в каждом сегменте поля зрения величин мфЗВП от левого и правого глаз. Так как, форма мфЗВП весьма вариабельна, для получения более стабильной оценки при их сравнении использовали не амплитуды сигналов, а их стандартные отклонения, рассчитываемые во временном окне от 60 до 140 мс. По данным, полученным для контрольной группы здоровых испытуемых, была построена кривая нормального распределения, благодаря которой можно рассчитать такой диапазон ее значений, вероятность выхода за который равна любой заданной величине Р. Если для вероятности Р выбрано достаточно малое значение, например, 0.01, то выход величины ответа за пределы этого диапазона свидетельствует о возможном наличии дефекта в данном сегменте поля зрения. В программе использовали два уровня вероятности Р - 0.01 и 0.05, соответствующих двум допустимым диапазонам значений величины ответа, более широкому и более узкому.

Чтобы уменьшить вероятность «ложных тревог», в программе использован эвристический алгоритм для отбора сегментов, предположительно содержащих дефекты. Алгоритм, в частности, использует тот факт, что дефекты поля зрения, как правило, занимают несколько соседних сегментов. Поэтому программа игнорирует все одиночные «дефектные» сегменты, а группы из соседних «дефектных» сегментов отбирает по следующим критериям:

1. Число сегментов в групп? должно быть не меньше трех и, по крайней мере, в одном сегменте величина ответа должна выходить за диапазон, соответствующий вероятности 0.01, либо

2. Если число сегментов в группе равно двум, величина ответа в обоих сегментах должна выходить за диапазон, соответствующий вероятности 0.01

Кроме того, игнорировали те сегменты поля зрения, для которых отношение сигнал/шум в мфЗВП ниже заданного порога. В качестве показателя сигнал/шум использовали отношение двух стандартных отклонений мфЗВП. Первое из них рассчитывали во временном окне от 60 до 140 мс (как при расчете величины ответа), второе - в окне от 430 до 510 мс. Так как длительность мфЗВП не превышает 300 мс, сигнал во втором окне содержит в основном только шумовую составляющую.

Недостатком интерокулярного метода является то, что он не в состоянии обнаруживать симметрично расположенные дефекты поля зрения, так как в этом случае величины мфЗВП от левого и правого глаза не будут существенно отличаться. Этого недостатка лишен второй метод -монокулярный. В нем мфЗВП от левого и правого глаза анализируются раздельно, а для обнаружения дефектов используется логарифм отношения сигнал/шум в мфЗВП для каждого сегмента поля зрения. Если оно меньше

порога, рассчитываемого по данным контрольной группы (для здоровых испытуемых), то в данном секторе, возможно, имеется дефект. Для уменьшения вероятности «ложных тревог» используется тот же эвристический алгоритм, что и в интерокулярном методе.

В результате обработки текущей ЭЭГ для каждого из шестидесяти секторов вычисляются мфЗВП, характеризующие реакцию на стимуляцию в каждом секторе в отдельности, без влияния реакций на стимуляцию в остальных секторах (рисунок 2).

105

75

V»-

195 ^

<ЛЛ -V

V ~ ~

2 6 11 17

ЛЛ

уу

** . . V ^

^ V ^

лл/1

225

ЛЛ—

255

лГ-

235

Рис. 2. Пример амплитуд мфЗВП, зарегистрированных при стимуляции правого глаза.

После обработки данных интерокулярным и монокулярным методами рассчитываются топографические карты поля зрения (рисунок

3).

О»но а е-мие с я 'ий п/ш ум 7,4

05 ОС

105 75 1 05 75

О О о о

»5 135 15

О 0 0 О О О О о

О о о о О о о о

о о О о 0 о о °

165° О в о О л 166° л О 6 о О „

0О О0 О о 0°

' й '11 17 К Т К

- -.2 : 6 11 17 25 л 2.2 6 11 17

а ° . о о9 °а

О 0 вяов 0 о . . о 0 °пп°

1К0 " о-оо-о ° ° 0м5 - ° 0 0°00°о

195 £>ОО0 345 196 0°°0

О О О о О 0 0 о

о О О о о о о

225 315 225

о о © о

Икгаронупярный метод

08

105 О

'V

о о о ООО

О О О о О о о о

°00° °О0°

„ в в О О л °15 165° О о О в А О15

000оо000 о0о00о0о

°о о® °о о0

-2 . 6 11 17 25 л -4:". -.2 в 11 17

„ о" 0 О „ „ О0 ° о «

О ° ° О О ° 0 0 л

л Й О л и " а О Л >

е ° О О о "о ° . ° а бо"в ° „

,Я5° Р о о 0 о О а °0

о ООО ООО о

о О @ о о ОС о

225 315 225 315

6 ... о о о

255 285 255 285

Монокулярный метод

О Норма

О Отклонение выше уровня 5%

• Отклонение выше уровня 1%

о Не определено

Рис. 3. Пример топографических карт поля зрения, рассчитанных интерокулярным и монокулярным методами, здоровый испытуемый С.

Общая характеристика материала и методов исследования

Общая характеристика материала исследования.

Исследования поля зрения с помощью мфЗВП были проведены на 210 испытуемых (414 глаз) в возрасте от 17 до 80 лет, из которых 150 были офтальмологически здоровы (300 глаз), в том числе 100 мужчин (200 глаз) и 50 женщин (100 глаз), и служили группой контроля, а 60 человек (114 глаз), в том числе 35 мужчин (72 глаза) и 25 женщин (42 глаза), имели заболевания, приводящие к изменениям в полях зрения.

Исследование поля зрения при помощи мфЗВП проводили у 40 пациентов с открытоугольной глаукомой (75 глаз), в том числе у 12 пациентов с начальной стадией глаукомы (24 глаза), у 18 - при развитой стадии (35 глаз), у 8 - при далекозашедшей глаукоме (12 глаз) и у 2 человек при терминальной стадии глаукомы (4 глаза).

Группу пациентов с поражениями проводящих путей зрительного анализатора различной этиологии составили 20 человек (39 глаз), в том числе при ретробульбарном неврите 3 человека (5 глаз), при рассеянном склерозе 4 человека (8 глаз), при оптохиазмальном арахноидите 2 человека (4 глаза), при последствиях острого нарушения мозгового кровообращения 4 человека (8 глаз), при опухолях головного мозга 7 человек (14 глаз).

Общая характеристика методик исследования.

Всем испытуемым предварительно проводили стандартное офтальмологическое обследование.

Исследование пространственно-частотных характеристик зрения человека проводили с помощью программы для проведения ВКМ с использованием компьютеров IBM.

Поле зрения исследовали с помощью метода кинетической периметрии по стандартной методике с использованием сферического периметра (объект диаметром 4 мм 2 яркости).

Также для исследования поля зрения был применен метод статической периметрии с использованием компьютерного анализатора поля зрения Humphrey Field Analyzer II, модель 745. Была выбрана пороговая стратегия исследования, Central 30-2 test, при которой тестируется 76 точек в пределах 30° от точки фиксации. Использовали стимул размером 0,43° (Goldmann III), яркость фона 31,5 асб.

Исследование поля зрения с помощью мфЗВП проводили на созданном аппаратно-программном комплексе.

Для проверки точности фиксации взора использовали систему удаленного отслеживания взора SMI IView X RED (Германия).

Показатели мфЗВП в норме.

Показатели мфЗВП в зависимости от эксцентриситета в различных участках поля зрения.

Установлено, что нормальные значения амплитуды ответов и отношения сигнал/шум мфЗВП зависят от эксцентриситета, при этом происходит преимущественное снижение показателей от центра к периферии.

Среднее значение амплитуды мфЗВП от секторов, расположенных в кольце №1, с эксцентриситетом в 2 градуса, составило 195,63±45,16 нВ, а для кольца №2, с эксцентриситетом в 6 градусов 19.9,89±36,26 нВ, статистически значимого различия отмечено не было (Р>0.05). Далее, с увеличением эксцентриситета амплитуда ответа уменьшается. Так, для кольца №3 она составляет 182,16±31,52 нВ, для кольца №4 136,03±38,74 нВ, а для кольца №5 Ц6,28±23,00 нВ, данные кольца расположены на удалении от центра в 11, 17 и 25 градусов соответственно. При этом между показателями мфЗВП от секторов, расположенных в кольцах №2 и №3, также не получено статистически значимого различия (Р>0.05). Средняя амплитуда ответов от колец №3 и №4 имеет статистически значимое различие (Р<0.05), а между секторами в кольцах №4 и №5 статистически значимого различия отмечено не было (Р>0.05) (таблица 1).

Таблица 1.

Показатели средних значений амплитуды мфЗВП у здоровых испытуемых (п=300) (М+х) по 60-ти секторам исследуемого поля зрения в зависимости от эксцентриситета.____

Кольцо №1 Кольцо №2 Кольцо №3 Кольцо Х°4 Кольцо №5

Меридиан Эксцентр. 2° Эксцентр. 6° Эксцентр. 11 ° Эксцентр. 17° Эксцентр. 25°

15" 193.11*52,41 2 lff, 10*42.22 190.04*41.65 130,45*37.25 119.50*31.45

45" 150.65*43,95 217.19*34.34 183,47*30.28 110,18*39.53 104.13*24.08

75' 169.37*53.11 137.86*50.33 134.50*31.32 89.56*42.65 84,47*20,56

105" 153,39*62,62 145.89*32.95 118,21*34,12 89,20*42,31 93.34*25.74

135° 131,67*40,64 192.08*37.72 173,12*32,63 97,29*38.06 98,67*20.25

165° 176,09±52,9) 222,98*41.06 207.16*32.13 149,61*32,32 128,12±19,39

195° 293,66*30,71 170,23*39,52 203,07*34,19 126,76*45,33 109,75*22.35

225° 216,70*36.73 185.89*26,39 205,25*26,34 184,49*34,77 155.09*20,51

255° 190,07*46,85 224,07*29.10 164,88*30.26 123,01*32,64 101,21*23,33

285° 202,67*50,6! 213.86*26.19 201.85*31,27 170,23*48,91 116,49*22.36

315° 224,89*29,97 268,86*33,81 228,11*25,63 212,37*30,92 158,81*23,32

345° 245,35*41,38 209,70*41,47 176,32*28,39 149,18*40,17 125.81*22.61

Средн. ампл, нВ. 195,63*45,16 199,89*36,26 182,16*31,52 136,03*38,74 116,28*23.00

Показатели средних значений отношения сигнал/шум мфЗВП у здоровых испытуемых (п=300) для секторов с эксцентриситетом в 2, 6, 11, 17 и 25 градусов, составили 5,87±1,18 отн. ед., 6,38±1,0 отн. ед., 5,83±1,55 отн. ед., 4,10±1,26 отн. ед., 3,26±1,07 отн. ед. соответственно.

Также представляет интерес расчет показателей амплитуды ответа мфЗВП не только от сегментов и колец в зависимости от эксцентриситета, но и от различных областей исследуемого поля зрения.

Так, например, средняя величина амплитуды мфЗВП по всему полю зрения у здоровых испытуемых составляет 166,00±48,37 нВ, а среднее значение отношения сигнал/шум 5,09±1,21 отн. ед.

При анализе полученных данных в контрольной группе, среднее значение амплитуды мфЗВП от верхней половины поля зрения составило 146,71±42,28 нВ, а от нижней половины 185,28±46,94 нВ, имеется статистически значимое различие (Р<0.001). Средняя величина сигнал/шум 4,38±1,18 отн. ед. и 5,79±1,28 отн. ед. соответственно.

У здоровых испытуемых при сравнении показателей средней амплитуды ответов от левой и правой половины поля зрения, которые составили 170,96±48,43 нВ и 161,03±48,61 нВ, статистически значимого различия отмечено не было (Р>0.05). Средняя величина сигнал/шум 4,95±1,16 отн. ед. и 5,23±1,27 отн. ед. соответственно.

Мы проанализировали средние значения амплитуды ответов мфЗВП. зарегистрированных у здоровых испытуемых от правого и левого глаза. Этот показатель составил 166,94±42,91 нВ для правого глаза и 165,05±54,01 нВ для левого. Ответы, полученные у здоровых испытуемых от правого и левого глаза подобны. Статистически значимой разницы между значениями получено не было (Р>0.05). Средняя величина отношения сигнал/шум 5,11±1,23 отн. ед. и 5,07±1,19 отн. ед. соответственно.

Показатели мфЗВП в зависимости от возраста.

Здоровые испытуемые были разделены на 2 возрастные группы: 104 человека в возрасте от 18 до 45 лет (208 глаз) и 46 человек от 46 до 75 лет (92 глаза) для набора возрастной нормы. Средняя амплитуда мфЗВП в возрастной группе от 18 до 45 лет составила 171,01±44,42 нВ, а возрастной группе от 46 до 75 лет 160,89±52,31 нВ, статистически значимого различия отмечено не было (Р>0.05).

Показатели мфЗВП в зависимости от пола.

Здоровые испытуемые были разделены на 2 группы в зависимости от пола: 100 мужчин (200 глаз), 50 женщин (100 глаз). При анализе полученных данных средняя амплитуда мфЗВП у мужчин составила 168,34±49,05 нВ, у женщин 163,61±47,55 нВ, статистически значимого различия отмечено не было (Р>0.05).

Воспроизводимость мфЗВП.

Для оценки воспроизводимости показателей мфЗВП было исследовано 5 здоровых испытуемых (10 глаз), каждому из них проводили 2 исследования поля зрения с интервалом в один день.

При анализе полученных данных средняя амплитуда мфЗВП в первый день составила 167,11±53,59 нВ, во второй день 172,09±58,79 нВ, статистически значимого различия отмечено не было (Р>0.05).

Показатели проверки фиксации взора.

Для проверки фиксации взора во время исследования у испытуемых контрольной группы был произведен подсчет как общего количества нажатий на клавиши мышц, так и неправильных, который не должен превышать 10% от всех ответов.

Всего при одном исследовании испытуемый совершал в среднем 993,96±108,26 нажатий, из которых 25,07±20,77 были неверными. Таким образом, процент неправильных нажатий в среднем составляет 2,52±1,81% от общего числа всех ответов. Данный показатель свидетельствует об устойчивой фиксации взора испытуемого во время исследования, что является одним из главных условий достоверности результатов.

В серии экспериментов на 5 здоровых испытуемых (10 глаз) для проверки точности фиксации взора была использована система удаленного отслеживания (трекинга) глаз и взора «SMI IView X RED» (Германия).

Результаты исследования показали, что у всех испытуемых направление взора соответствовало точке фиксации используемого стимула с незначительным отклонением до ±0,5 градусов по горизонтальной оси, обусловленное перемещением взора вправо или влево на стрелку в центре стимула. Общая «зона интереса», т.е. фиксация взора с учетом времени, располагалась в центре стимула.

Полученные данные позволяют сделать вывод о стабильной фиксации взора испытуемого во время проведенных экспериментов.

Показатели мфЗВП при моделировании изменений в поле зрения.

Для контроля чувствительности метода мфЗВП, нами предложен новый способ моделирования изменений полей зрения. Для этой цели перед проведением исследования на экран монитора, с которого производится стимуляция, накладывали непрозрачные заслонки, определенной величины и формы, которые позволяли моделировать различные изменения в полях зрения (рационализаторское предложение № 11997/10 от 12.11.2009 г.).

В исследовании принимали участие 15 офтальмологически здоровых испытуемых (30 глаз), которые были разделены на 3 группы по 5 человек для моделирования гемианопсии, сужения и скотомы в поле зрения.

В серии экспериментов мы моделировали левостороннюю гемианопсию, концентрическое сужение поля зрения и парацентральную скотому.

Нами проведено сравнение величин показателей мфЗВП, полученных в закрытых при моделировании участках у всех 15 испытуемых, с величинами ответов в секторах, оставленных открытыми.

Средняя величина отношения сигнал/шум «открытых» секторов поля зрения для всей выборки (п=30) составила 4,42±1,21 отн. ед., а для секторов, закрытых непрозрачной заслонкой, - 1,05±0,17 отн. ед. Получено статистически значимое различие показателей (Р<0,001).

Среднее значение отношения сигнал/шум от секторов, закрытых

непрозрачной заслонкой, не превышает порог шума и не содержат статистически значимых ответов.

Полученные результаты исследования моделирования изменений полей зрения на основе интер- и монокулярного метода обработки данных свидетельствуют об их работоспособности.

Таким образом, применение способа моделирования изменений полей зрения информативно для контроля работоспособности метода регистрации мфЗВП.

Показатели мфЗВП при изменениях в полях зрения.

У пациентов, имеющих заболевания, приводящие к изменениям в полях зрения, отмечались снижения показателей мфЗВП практически во всех случаях.

Средняя амплитуда мфЗВП показала довольно значительное снижение (Р<0,001), по сравнению с результатами, полученными у здоровых испытуемых из контрольной группы. Для здоровых людей средняя амплитуда для всех глаз составила 166,00±48,37 нВ, тогда как для пациентов, имеющих изменения в полях зрения, данный параметр составил 104,03±42,89 нВ (Р<0,001), следовательно, был значительно меньше.

Величина среднего отношения сигнал/шум у пациентов, имеющих изменения в полях зрения, также существенно отличалась от значений здоровых испытуемых. Для контрольной группы она составила 5,09±1,21 отн. ед., а для больных- 2,41±1,46 отн. ед. (Р<0,001).

Показатели мфЗВП при глаукоме.

У пациентов с глаукомой отмечалось снижение показателей мфЗВП практически во всех случаях. Показатели средней амплитуды мфЗВП составили 102,84±39,64 нВ, отношения сигнал/шум 2,18±1,12 отн. ед., при значениях у здоровых испытуемых амплитуды 166,00±48,37 нВ и отношения сигнал/шум - 5,09±1,21 отн. ед., соответственно.

При этом у пациентов, страдающих глаукомой I ст., средняя амплитуда мфЗВП составила 120,73±40,91 нВ, II ст. - 101,54-38,07 нВ, III ст. - 74,26±39,94 нВ, а отношение сигнал/шум - 2,42±1,19 отн. ед., 2,01 ±1,14 отн. ед., 1,64±1,05 отн. ед., соответственно. При терминальной глаукоме статистически значимых ответов получено не было (рисунок 4).

2 00 . ..........- .............................................-------------------- ■

== 175 - 166.OOtt4Q.91

^ 120.73=40.91

; 125

ЦШ® 101.54±38.07

! V, ¿\ ¿¿¿й, 74.26=39.94

Здоровые I ст. П ст. III сг.

испытуемые

Рис. 4. Средняя амплитуда мфЗВП пациентов, страдающих глаукомой, нВ.

Из полученных данных видно, что показатели мфЗВП снижаются в зависимости от стадии заболевания.

Показатели мфЗВП при поражении проводящих путей зрительного

анализатора.

У больных с поражением проводящих путей зрительного анализатора показаны значительные изменения по результатам мультифокальной объективной периметрии почти во всех случаях. Показатели средней амплитуды мфЗВП составили 105,22±46,53 нВ, отношения сигнал/шум 2,64±1,41 отн. ед., при значениях у здоровых испытуемых-166,00±48,37 нВ и 5,09±1,21 отн. ед., соответственно.

При этом, у пациентов с ретробульбарным невритом средняя амплитуда мфЗВП составила 106.92±47,82 нВ, с рассеянным склерозом -95,84±42,51 нВ, с оптохиазмальным арахноидитом - ¡10,81^46,11 нВ, у больных, перенесших острое нарушение мозгового кровообращения -113,82±48,39 нВ, при опухолях головного мозга - 98,72±41,14 нВ (рисунок 5).

~ 200

и ....................."...........................................................................-............ ........................... ........™

& 150

I 125 V 106 92*47,82 110,81*46,11 »3,82*48^9

й юо г;

I 75 | 50

Здоровые ретробульб. рассеяный оптохиазм. онмк опухоли ГМ испытуемые неврит склероз арахн.

Рис.5. Средняя амплитуда мфЗВП пациентов с заболеваниями проводящих путей, нВ.

Среднее отношение сигнал/шум у пациентов с ретробульбарным невритом составило 2,67±1,23 отн. ед., с рассеянным склерозом 2,31±1,14 отн. ед., с оптохиазмальным арахноидитом 2,76±1,27 отн. ед., у больных перенесших острое нарушение мозгового кровообращения 2,89±1,34 отн. ед., при опухолях головного мозга 2,39±1,17 отн. ед.

Таким образом, метод исследования поля зрения с помощью мфЗВП может быть использован для диагностики заболеваний проводящих путей зрительного анализатора.

Сравнение показателей мфЗВП и статической автоматической периметрии.

Для сравнения показателей мфЗВП и статической автоматической периметрии мы анализировали данные САП с помощью схемы стандартных отклонений (pattern deviation). Каждому значению стандартных отклонений было присвоено числовое значение: Р > 5% = О, Р < 5% = 1, Р < 0.5% = 2. Далее полученные числовые значения были усреднены по каждому квадранту, что дает общий показатель индекса тяжести для каждого квадранта в пределах от 0 до 2 (0 это нормальный, 2, все пункты представляют Р < 0.5%). Квадранты были математически объединены, чтобы сформировать височные и носовые полу поля с соответствующей оценкой индекса тяжести от 0 до 4.

По данным мфЗВП производится расчет стандартных отклонений амплитуды в каждом секторе. Каждому значению присваивается числовое значение, которое далее усредняется по каждому квадранту, что дает общий показатель тяжести для каждого квадранта в пределах от 0 до 2 (Р > 5% = 0, Р < 5% = 1, Р < 1% = 2).

При сравнении двух методик и статистической обработке результирующих показателей мфЗВП и САП у пациентов, имеющих изменения в поле зрения, было подтверждено наличие сильной статистически значимой корреляционной связи (К>0.7) практически по всем рассматриваемым областям (таблица 2).

Таблица 2.

Показатели индекса тяжести у пациентов, имеющих изменения в полях зрения (п=114).____

МфЗВП САП К

Квадрант:

Верхнетемпоральный 0,97 0,84 0,71

Нижнетемпоральный 1,19 1,08 0,73

Верхненазальный 1,44 1,30 0,70

Нижненазальный 1,52 1,34 0,66

Полуполе:

Темпоральное 2,16 1,92 0,72

Назальное 2,96 2,64 0,69

Все поле 5,12 4,56 0,71

Диапазон показателя тяжести для квадранта составляет 0-2, для полуполя - 0-4, для всего поля - 0-8.

Для более детального, сравнения полученных данных присвоенные числовые значения стандартных отклонений для каждого метода использовали для сравнения между соответствующими секторами мфЗВП и точками САП. Из-за неравномерного распределения точек при наложении координат стимулов друг на друга, в 4-х секторах стимула мфЗВП точки отсутствовали. В остальных случаях в одном из секторов мфЗВП могло находиться от одного до четырех стимулов САП. При наличии в одном секторе от двух до четырех точек для сравнения использовали средний показатель числового значения стандартных отклонений.

При данном сравнении индекс тяжести у пациентов, имеющих изменения в поле зрения, составил: для мфЗВП 1,24, для САП 0,98. Наблюдали средней силы статистически значимую корреляцию (К=0,51).

Также нами был использован метод топографического сравнения на основе карты поля зрения мфЗВП и схемы стандартных отклонений САП. В большинстве случаев имела место очень близкая топографическая корреляция между результатами двух исследований на примере областей поля зрения, которые были изменены (рисунок 6).

*?. * ■ ■ ■

К

В В В

■ ■

¡2 В

105

е

75 О

о

о

В В В ■

в в

о о в О

® о-в о в 15

„ о о °о в* ♦ °

11 ¡17 и

♦ .

• • • в •э«

Рис. 6. Пример результата исследования мфЗВП у пациента П. (диагноз: Открытоугольная На глаукома правого глаза). Топографическая карта поля зрения (справа), в сравнении с результатами, полученными при САП (слева).

Сравнение показателей мфЗВП и визоконтрастометрии.

При исследовании связи ответов мфЗВП с уровнем зрительной сохранности по результатам ВКМ мы использовали показатели низких (0,4 и 0,6 цикл/град) и средних (2,4, 3,5 и 4,7 цикл/град) пространственных

частот, значения которых отражают средние отделы и периферию сетчатки, соответственно.

Показатели ВКМ суммировали и вычисляли среднее значение зрительной сохранности по интересующим частотам. Далее полученные данные сравнивали с отношением сигнал/шум мфЗВП. При анализе у здоровых испытуемых из числа контрольной группы (п=300), наблюдается статистически значимая корреляционная связь (К=0,7) (рисунок 7).

140

^ 130

Й" 120 О

X 110

ЗС

га

О. 100 о

" 90

Отношение сигнал/шум мфЗВП, отн.ед.

Рис. 7. Соотношение среднего значения суммы зрительной сохранности низких и средних пространственных частот по данным ВКМ и отношения сигнал/шум мфЗВП у здоровых испытуемых (п=300).

У пациентов, имеющих изменения в поле зрения, также наблюдается статистически значимая корреляционная связь (К=0,79) (рисунок 8).

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

Отношение сигнал/шум мфЗВП, отн.ед.

Рис. 8. Соотношение среднего значения суммы зрительной сохранности низких и средних пространственных частот по данным ВКМ и отношения сигнал/шум мфЗВП у пациентов, имеющих изменения в поле зрения (п=114).

Таким образом, отношение сигнал/шум мфЗВП имеет статистически значимую корреляционную связь с показателями низких и средних пространственных частот при ВКМ.

Показатели проверки фиксации взора.

Для проверки фиксации взора во время исследования у пациентов (п=114) был произведен подсчет как общего количества нажатий на клавиши мыши, так и неправильных, который не должен превышать 10% от всех ответов.

Всего при одном исследовании пациенты совершали в среднем 851,42±86,31 нажатий, из которых 31,14±22,83 были неверными. Таким образом, процент неправильных нажатий в среднем составляет 3,65±2,62% от общего числа всех ответов. Данный показатель свидетельствует об устойчивой фиксации взора пациентов во время исследования, что является одним из главных условий достоверности результатов.

Диагностические возможности мфЗВП при оценке полей зрения в экспертной практике.

Для оценки возможности применения разработанного нами метода объективного исследования поля зрения с помощью мфЗВП был проведен ряд экспериментов, в которых моделировались различные экспертные случаи.

В исследовании принимало участие 5 здоровых испытуемых из числа контрольной группы (10 глаз). Первым этапом являлось исследование поля зрения с помощью субъективных методов на сферопериметре, а также на статическом автоматическом периметре. При этом испытуемые были проинструктированы игнорировать стимулы, предъявляемые в левой половине поля зрения. Таким образом, мы моделировали симуляцию левосторонней гемианопсии. Результаты исследования свидетельствовали о наличии у испытуемых левостороннего половинчатого дефекта поля зрения, как по данным периметрии, так и по результатам САП.

Вторым этапом, проводили исследование поля зрения у тех же испытуемых с помощью мфЗВП по описанной ранее методике. При этом они также были проинструктированы «игнорировать стимулы, предъявляемые в левой половине поля зрения», что, по сути, невозможно, т.к. стимуляция поля зрения осуществляется одновременно по всем исследуемым секторам, а ответов от испытуемого не требуется.

У всех испытуемых при объективном исследовании с помощью мфЗВП изменений полей зрения выявлено не было.

Кроме того, мы моделировали симуляцию концентрического сужения поля зрения. Был использован тот же алгоритм проведения исследования, что и при моделировании симуляции гемианопсии. Результаты исследования свидетельствовали о наличии у испытуемых концентрического сужения поля зрения как по данным периметрии, так и по результатам САП. При исследовании с помощью мфЗВП изменений полей зрения выявлено не было.

Таким образом, метод исследования поля зрения с помощью мфЗВП позволяет получать объективные данные и может быть использован в

экспертной практике для выявления случаев симуляции, диссимуляции и аггравации.

Выводы:

1. Применение метода регистрации мфЗВП позволяет проводить объективное исследование полей зрения.

2. Значение амплитуды ответов и отношение сигнал/шум мфЗВП при исследовании полей зрения зависят от топографической локализации стимулируемого участка.

3. Данные, полученные при исследовании поля зрения с помощью мфЗВП, коррелируют с показателями статической автоматической периметрии, а также с результатами оценки пространственно-частотных характеристик зрения.

4. Разработанный метод регистрации мфЗВП может быть успешно использован для объективной оценки полей зрения в клинической практике, а также при проведении контрольного исследования при решении вопросов врачебной экспертизы.

Практические рекомендации:

Объективное исследование полей зрения с помощью мфЗВП можно применять в клинической практике для диагностики, оценки динамики и эффективности лечения заболеваний в офтальмологической, неврологической и нейрохирургической практике, а также в экспертных целях для выявления случаев симуляции, диссимуляции и аггравации. Оценку поля зрения в целях экспертизы следует проводить с учетом объективных признаков наличия или отсутствия заболевания, а также степени их выраженности, особенно при несоответствии клинической картины зрительным функциям.

Регистрация мфЗВП может быть использована для объективного исследования полей зрения в тех случаях, при которых по тем или иным причинам невозможно провести субъективное исследование (дети, затрудненный контакт с пациентом).

Для регистрации мфЗВП по разработанной нами методике можно использовать стандартное электроэнцефалографическое оборудование, которое следует располагать в экранированном помещении (камере).

Предпочтительно применять биполярную регистрацию данных с использованием 6-канальной записи от пар отведений: Oz - Pz, Oz - РЗ, Oz - Р4, Pz - РЗ, Pz - Р4, РЗ - Р4, что позволяет снизить вариабельность получаемых данных и повысить отношение сигнал/шум.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Хараузов А.К., Шелепин Ю.Е., Носков Я.А., Коскин С.А., Пронин C.B., Соболев А.Ф. Объективная оценка функционального состояния центральных отделов зрительного анализатора // Поражения органа зрения : материалы юбил. науч. конф., посвящ. 190-летнему юбилею основания каф. офтальмологии Воен.-мед. акад. - СПб. :

Человек и здоровье, 2008. - С. 170.

2. Коскин С.А., Соболев А.Ф.. Шелепин Ю.Е., Хараузов А.К. Способ контрольного исследования амавроза при помощи метода зрительных вызванных потенциалов // Усовершенствование способов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике : сб. изобрет. и рац. предложений / Воен.-мед. акад. - СПб. : ВМедА, 2008. - Вып. 39. - С. 56.

3. Хараузов А.К., Шелепин Ю.Е., Коскин С.А., Соболев А.Ф. Способ синхронизации предъявления зрительных стимулов и биоэлектрической активности мозга человека для усреднения зрительных вызванных потенциалов // Усовершенствование способов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике : сб. изобрет. и рац. предложений / Воен.-мед. акад. - СПб. : ВМедА, 2008. - Вып. 39. - С. 121-122.

4. Хараузов А.К., Шелепин Ю.Е., Коскин С.А., Соболев А.Ф., Носков Я.А. Набор изображений различной сложности для зрительной стимуляции // Усовершенствование способов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике : сб. изобрет. и рац. предложений / Воен.-мед. акад. - СПб. : ВМедА, 2008. - Вып. 39. - С. 122-123.

5. Хараузов А.К., Шелепин Ю.Е., Коскин С.А., Соболев А.Ф. Частотный способ анализа зрительных вызванных потенциалов // Усовершенствование способов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике : сб. изобрет. и рац. предложений / Воен.-мед. акад. - СПб. : ВМедА. 2008. - Вып. 39. - С. 122.

6. Шелепин Ю.Е., Хараузов А.К.. Коскин С.А., Соболев А.Ф. Способ проверки точности синхронизации в электрофизиологическом исследовании // Усовершенствование способов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике : сб. изобрет. и рац. предложений / Воен.-мед. акад. - СПб. : ВМедА, 2008. - Вып. 39. - С.133.

7. Соболев А.Ф., Пронин C.B.. Хараузов А.К., Шелепин Ю.Е., Коскин С.А.. Бойко Э.В. Аппаратно-программный комплекс для объективного исследования поля зрения при помощи мультифокальных зрительных вызванных потенциалов // 11-я Всероссийская научно-практическая конференция «Количественная ЭЭГ и нейротерапия». Матер, конф. - СПб - 2009. - С. 52.

8. Соболев А.Ф., Коскин С.А.. Пронин C.B., Шелепин Ю.Е., Хараузов А.К., Бойко Э.В. Диагностический комплекс для объективного исследования поля зрения при помощи мультифокальных зрительных вызванных потенциалов // Актуальные проблемы офтальмологии: IV Всероссийская научная конференция молодых ученых: Сборник науч. работ. - М.: «Офтальмология». - 2009. - С. 212-215.

9. Соболев А.Ф., Пронин C.B., Хараузов А.К., Шелепин Ю.Е., Коскин С.А. Диагностический комплекс для объективного исследования поля зрения при помощи мультифокальных зрительных вызванных потенциалов // Актуальные проблемы офтальмологии. Материалы научн.-практич. конф.. - Уфа: ГУ «Уфимский НИИ глазных болезней» АН РБ; ГУП РБ «Уфимский полиграфкомбинат», 2009. - С. 582-584.

10. Соболев А.Ф., Коскин С.А., Пронин C.B., Шелепин Ю.Е., Хараузов А.К., Бойко Э.В., Петров C.B., Ивченко Е.В. Медико-экономическое обоснование применения отечественного диагностического комплекса для объективного исследования поля зрения при помощи мультифокальных зрительных вызванных потенциалов // Российская науч. конф. «Экономика, менеджмент и маркетинг в военном и гражданском здравоохранении». Матер, конф. - СПб. - 2009. - С. 6.

11. Sobolev A.F., Koskin S.A., Pronin S.V., Shelepin Y.E., Haraùzov A.K., Boiko E.V. Diagnostic complex for an objective study of the field of vision by means of multifocal visual evoked potentials // Общероссийская науч.-практач. конф. молодых ученых: «Актуальные проблемы офтальмологии» «Advances in ophthalmology». Сборник

тезисов. - Москва. - 2009. - С. 79.

12. Соболев А.Ф., Коскин С.А., Пронин C.B., Шелепин Ю.Е., Хараузов А.К., Бойко Э.В. Объективное исследование поля зрения при помощи мультифокальных зрительных вызванных потенциалов // Рос. нейрохир. журн. им. A.JI. Поленова. - 2010. -Т. 2, № 1.-С. 48-53.

13. Бойко Э.В., Соболев А.Ф., Коскин С.А., Пронин C.B., Шелепин Ю.Е., Хараузов А.К. Мультифокальиые зрительные вызванные потенциалы при исследовании полей зрения в клинической и экспертной практике // Офтальмологические ведомости. - 2010. - Т. 3, № 1. - С. 36—42.

14. Пронин C.B., Шелепин Ю.Е., Хараузов А.К., Коскин С.А., Соболев А.Ф. Способ контроля фиксации взора пациента при объективном измерении - полей зрения с помощью мультифокальных зрительных вызванных потенциалов • // Усовершенствование способов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике : сб. изобрет. и рац. предложений / Воен.-мед. акад. - СПб. : ВМедА, 2010. - Вып. 41. - С. 91-92.

15. Соболев А.Ф., Шелепин Ю.Е., Хараузов А.К., Коскин С.А., Пронин C.B. Способ моделирования изменений полей зрения с помощью набора фильтров для пробной очковой оправы с целью контроля чувствительности метода объективного исследования полей зрения при помощи мультифокальных зрительных вызванных потенциалов // Усовершенствование способов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике : сб. изобрет. и рац. предложений / Воен.-мед. акад. - СПб. : ВМедА, 2010. - Вып. 41. - С. 104.

16. Коскин С.А., Соболев А.Ф., Хараузов А.К., Пронин C.B., Шелепин Ю.Е. Способ представления и обработки данных при объективном измерении полей зрения с помощью мультифокальных зрительных вызванных потенциалов // Усовершенствование способов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике : сб. изобрет. и рац. предложений / Воен.-мед. акад. - СПб. : ВМедА, 2010. - Вып. 41. - С. 64.

17. Соболев А.Ф., Коскин С.А., Пронин C.B., Шелепин Ю.Е., Хараузов А.К. Способ моделирования изменений полей-зрения с помощью непрозрачной заслонки для контроля чувствительности метода объективного исследования полей зрения при помощи мультифокальных зрительных вызванных потенциалов// Усовершенствование способов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике : сб. изобрет. и рац. предложений / Воен.-мед. акад. - СПб. : ВМедА, 2010.-Вып. 41.-С. 104.

18. Хараузов А.К., Шелепин Ю.Е., Пронин C.B., Соболев А.Ф., Коскин С.А. Способ синхронизации предъявления зрительных стимулов и регистрации мультифокальных вызванных потенциалов при объективном измерении полей зрения // Усовершенствование способов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике : сб. изобрет. и рац. предложений / Воен.-мед. акад. - СПб. : ВМедА, 2010. - Вып. 41. - С. 130-131.

19. Шелепин Ю.Е., Соболев А.Ф., Коскин С.А., Пронин C.B., Хараузов А.К. Способ сравнения результатов исследования полей зрения получаемых с помощью объективных и субъективных методов исследования// Усовершенствование способов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике : сб. изобрет. и рац. предложений / Воен.-мед. акад. - СПб. : ВМедА, 2010. - Вып. 41. - С. 139.

20. Соболев А.Ф., Коскин С.А., Бойко Э.В., Пронин C.B., Шелепин Ю.Е., Хараузов А.К. Исследование полей зрения у больных глаукомой с помощью мультифокальных зрительных вызванных потенциалов (мфЗВП) // III Российский общенациональный офтальмологический форум : Сб. трудов науч.-практ. конф. с междунар. участием. -М.: ФГУ «Московский НИИ глазных болезней им. Гельмгольца»

Минздравсоцразвития. - 2010. T. 1. - С. 399-403.

21. Соболев А.Ф., Коскин С.А., Бойко Э.В., Пронин C.B., Шелепин Ю.Е., Хараузов А.К. Нормальные показатели мультифокальных зрительных вызванных потенциалов при объективном исследовании полей зрения // Невские горизонты-2010: материалы юбил. научной конф. посвящ. 75-летию основания первой в России каф. дет. Офтальмологии. - СПб.: Политехника-сервис, 2010. Т.1, - С. 138-143.

Изобретения по теме диссертации:

I. Решение о выдаче пат. на полезн. модель МПК7 А 61 В 3/024. Устройство для исследования поля зрения пациента [Текст] / Бойко Э.В., Соболев А.Ф., Коскин С.А., Пронин C.B., Шелепин Ю.Е., Хараузов А.К., Рейтузов В.А.; заявитель Ин-т физиологии им. И.П.Павлова РАН. - № 2010114 793/14 ; заявл. 13.04.10. Решение о выдаче от 20.05.2010.

Подписано в печатЫ9.10.10

Обьем 1 п.л. Тираж 100 экз.

Формат 60x84/16 Заказ № 778

Типография ВМА, 194044, СПб., ул. Академика Лебедева, б.

Актуальность проблемы. Поле зрения является важнейшей интегральной функцией зрительного анализатора, ответственной за одновременное пространственное восприятие картины внешнего мира, определение которой входит в обязательный минимум функциональных исследований с целью диагностики, оценки динамики и эффективности лечения заболевания в офтальмологической, неврологической и нейрохирургической практике (Авербах М.И., 1949; Богословский А.И., Рославцев A.B., 1962; Миткох Д.И., 1963, 1975; Трон Е.Ж., 1966; Новохатский A.C., 1973; Горбань А.И., 1982; Волков В.В., 2008; Балашевич Л.И., 2009).

Состояние поля зрения является важным показателем при вынесении экспертных решений в практике работы ВВК, ВЛК, МСЭК, а также для оценки степени тяжести процесса и дальнейшего прогноза, кроме того, оценка поля зрения влияет на принятие решения по оценке профессиональной пригодности при выборе некоторых гражданских и военных специальностей (Вишневский H.A. и др., 1959; Авербах Ф.А., 1962; Серпокрыл Н.В. и др., 1963, 1968; Гончарова Р.П., 1981; Разумовский М.И. и др., 1990, 2004; Сухинина Л.Б., 2005; Разумовский М.И., 2009).

Определение группы инвалидности на основании степени ограничения жизнедеятельности и трудоспособности должно основываться на совокупности ряда характеристик, в частности на состоянии остроты и поля зрения. Такая интегральная оценка функционального состояния зрительного анализатора с учетом Международной классификации болезней X пересмотра (1989) позволяет выделить 4 степени тяжести его нарушений: I — малая степень слабовидения; II — средняя; III — высокая; IV — практическая или абсолютная слепота, которые лежат в основе современных экспертных заключений (Астахов Ю.С. и др., 2001; Либман Е.С., Шахова Е.В., 2006; Егоров Е.А., Басинский С.Н., 2007). Иногда изменения в полях зрения сами по себе приводят больного к инвалидности, даже при достаточно высокой остроте зрения, как например, при двухстороннем сужении или при наличии скотом^ расположенных в центральных областях поля зрения (Авербах Ф.А, 1962).

В целях врачебной экспертизы при оценке зрительных функций исследование поля зрения, наряду с визометрией, направлено на выявление случаев симуляции (ложного изображения болезни), аггравации (преувеличения признаков действительно существующей болезни) и диссимуляции (утаивания болезни или отдельных ее признаков), что часто связано с целью извлечения каких-либо выгод.

Существующие методы исследования поля зрения субъективны, т.е. основаны на ответах испытуемого. Необходимо использование более точных, объективных методов исследования поля зрения, так как субъективные исследования нередко снижают качество информации, а иногда вообще исключается возможность провести это исследование, как, например, у детей или в случае затрудненного контакта с пациентом. Также, субъективные методы не позволяют выявить случаи симуляции, диссимуляции и аггравации (Новохатский А.С., 1973).

В настоящее время статическая автоматическая периметрия уже более 30 лет является «золотым стандартом» и используется для выявления и мониторинга заболеваний, сопровождающихся изменениями в поле зрения. Однако, например, при глаукоме, определить изменения в поле зрения с помощью этого метода возможно только в случае, когда, по крайней мере, от 12% до 63% ганглиозных клеток сетчатки потеряны (Quigley Н.А. et al., 1989; Quigley Н.А., 1999; Harwerth R.S. et al., 2002; Kerrigan-Baumrind L.A. et al., 2002), а по последним данным от 40% до 50% (Harwerth R.S:, Quigley H:A., 2006). Также в последних работах указывается на недостаточную чувствительность и специфичность статической автоматической периметрии (Heijl A. et al., 1989; Bengtsson В., Heijl A. et al., 1998; Arters P.H. et al., 2002, 2005).

В связи с этим, различными авторами были предложены« методы для объективной оценки поля зрения, которые не зависят от ответов испытуемого, а, с другой стороны, некоторые из них повышают специфичность и диагностическую значимость исследования благодаря возможности более ранней диагностики заболеваний, приводящих к изменениям в полях зрения.

Для объективной оценки поля зрения используют различные методы исследования — от самых простых до высокоточных, реализуемых с помощью современных технических средств. К ним относятся: периметрия по реакции остановки альфа-ритма (Kluyskens J., Titeca J., 1953; Kluyskens J. et al., 1958; Миткох Д.И. с соавт., 1963, 1965), пупилломоторная периметрия (Harms, 1951-1956; Шахнович А.Р., Шахнович В.Р., 1964; Hong S. et al. 2001), позитронно-эмиссионная томография (Kiyosawa M. et al., 1986), функциональная магнитно-резонансная томография (Miki A. et al., 1996), зрительные вызванные потенциалы, в том числе стандартные ЗВП на вспышку и паттерн ЗВП (Bradnam M.S. et al., 1996), векторный анализ ЗВП (Oguchi Y., Toyoda M., 1981), топографический анализ ЗВП (Lehman D., Skrandies W., 1979).

Однако, в настоящее время ни один из этих методов не применяется повседневно для объективного исследования поля зрения (Betsuin Y. et al., 2001). Это связано с тем, что полученные данные часто имеют большие индивидуальные различия, не обладают высокой точностью измерений, сопряжены с трудностями обработки результатов и необходимостью наличия сложного и дорогостоящего оборудования.

Н. Baseler с соавторами (Baseler H. et al., 1994) предложили метод объективного исследования поля зрения с помощью зрительных вызванных потенциалов, основанный на мультифокальной электроретинографии (Sutter Е.Е., 1991). По нашему мнению, он является наиболее перспективным, но, тем не менее, связан с определенными сложностями, такими как, например, отсутствие единого подхода к методике проведения исследования, высокой индивидуальной вариабельностью амплитуды ЗВП, в связи с чем, локальные дефекты в поле зрения могут быть пропущены (Goldberg I. et al., 2002; Hood D.C. et al., 2003).

Таким образом, существует необходимость исследования поля зрения с помощью объективного метода, который был бы лишен недостатков, свойственных для применяющихся в настоящее способов исследования.

Цель работы. На базе стандартного электроэнцефалографического оборудования разработать метод объективной оценки состояния поля зрения при помощи мфЗВП в клинической практике и в целях врачебной экспертизы.

Основные задачи исследования:

1. Разработать методику стимуляции, регистрации и обработки данных для объективной оценки полей зрения при помощи мфЗВП.

2. Определить нормы показателей мфЗВП в различных участках поля зрения человека и установить их связь с кортикальным фактором магнификации, эксцентриситетом, возрастом и полом.

3. Провести апробацию метода при моделировании изменений полей зрения.

4. Определить информативность изменений показателей мфЗВП при заболеваниях, приводящих к изменениям в полях зрения.

5. Провести сравнительный анализ данных мфЗВП с показателями САП (Humphrey Field Analyzer), а также визоконтрастометрии (ВКМ).

6. Выработать показания для проведения исследования и оценить его информативность при применении в клинической практике и экспертных целях.

Научная новизна исследования заключается в том, что на основе современных компьютерных технологий, разработана универсальная методика зрительной стимуляции, регистрации и- обработки электроэнцефалограммы, которая позволяет повысить диагностическую значимость, объективных методов исследования поля зрения и минимизировать погрешности, возникающие вследствие субъективных методов исследования.

Впервые на базе стандартного отечественного электроэнцефалографического оборудования создан аппаратно-программный комплекс, позволяющий объективно исследовать поля зрения при помощи мфЗВП. Проведен сравнительный анализ данных мфЗВП с показателями САП, а также ВКМ. Разработан метод моделирования изменений полей зрения. Применен метод контроля фиксации взора испытуемого (пациента).

Практическая значимость работы:

- разработан метод стимуляции, регистрации и обработки данных для исследования поля зрения при помощи мфЗВП;

- разработанный метод исследования поля зрения при помощи мфЗВП позволяет объективно проводить исследование поля зрения в клинической практике, а также в целях врачебной экспертизы;

- использование стандартного отечественного электроэнцефалографического оборудования в созданном аппаратно-программном комплексе позволяет повысить доступность применения метода мфЗВП.

Основные положения, выносимые на защиту: 1. Регистрация мфЗВП может быть применена в качестве объективного метода исследования полей зрения.

2. Величины показателей мфЗВП зависят от топографической локализации стимулируемого участка поля зрения.

3. Результаты объективного исследования полей зрения с помощью мфЗВП связаны с показателями субъективных методов исследования зрительных функций (статической автоматической периметрии и визоконтрастометрии).

4. Объективное исследование полей зрения на основе регистрации мфЗВП может быть успешно применено в клинической и экспертной практике.

Реализация результатов работы. Материалы исследования используются в диагностической и лечебной работе клиники и внедрены в учебно-педагогический процесс для курсантов, а также слушателей клинической ординатуры и факультета усовершенствования врачей на кафедре офтальмологии Военно-медицинской академии.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на Юбилейной научной конференции, посвященной 190-летию кафедры офтальмологии ВМедА (Санкт-Петербург, 2008), II Всероссийской научно-практической конференции «Количественная ЭЭГ и нейротерапия» (Санкт-Петербург, 2009), IV Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых с международным участием «Актуальные проблемы офтальмологии» (Москва, 2009), Юбилейной научно-практической конференции «Актуальные проблемы офтальмологии», (Уфа, 2009), Российской научной конференции «Экономика, менеджмент и маркетинг в военном и гражданском здравоохранении» (Санкт-Петербург, 2009), Научно-практической конференции молодых ученых на английском языке «Актуальные проблемы офтальмологии» - «Advances in ophthalmology 2009» (Москва, 2009), Научно-практической конференции «III Российский общенациональный офтальмологический форум» (Москва, 2010), Научной конференции офтальмологов с международным участием «Невские горизонты» (Санкт-Петербург, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликована 21 научная работа, в том числе 1 журнальная статья в центральном журнале, рекомендованном ВАК РФ. Получено решение о выдаче патента на полезную модель, а также 11 удостоверений на рационализаторские предложения.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 180 страницах и состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа иллюстрирована 83 рисунками, содержит 4 таблицы, список литературы включает 286 библиографических наименований, из которых 214 - зарубежных авторов.

ВЫВОДЫ

1. Применение метода регистрации мфЗВП позволяет проводить объективное исследование полей зрения.

2. Значение амплитуды ответов и отношение сигнал/шум мфЗВП при исследовании полей зрения зависят от топографической локализации стимулируемого участка.

3. Данные, полученные при исследовании поля зрения с помощью мфЗВП, коррелируют с показателями статической автоматической периметрии, а также с результатами оценки пространственно-частотных характеристик зрения.

4. Разработанный метод регистрации мфЗВП может быть успешно использован для объективной оценки полей зрения в клинической практике, а также при проведении контрольного исследования при решении вопросов врачебной экспертизы.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ Объективное исследование полей зрения с помощью мфЗВП можно применять в клинической практике для диагностики, оценки динамики и эффективности лечения заболеваний в офтальмологической, неврологической и нейрохирургической практике, а также в экспертных целях для выявления случаев симуляции, диссимуляции и аггравации. Оценку поля зрения в целях экспертизы следует проводить с учетом объективных признаков наличия или отсутствия заболевания, а также степени их выраженности, особенно при несоответствии клинической картины зрительным функциям.

Регистрация мфЗВП может быть использована для объективного исследования полей зрения в тех случаях, при которых по тем или иным причинам невозможно провести субъективное исследование (дети, затрудненный контакт с пациентом).

Для регистрации мфЗВП по разработанной нами методике можно использовать стандартное электроэнцефалографическое оборудование, которое следует располагать в экранированном помещении (камере).

Предпочтительно применять биполярную регистрацию данных с использованием 6-канальной записи от пар отведений: Ог — Рг, Oz — PЗ,Oz — Р4, Рг - РЗ, Рг - Р4, РЗ - Р4, что позволяет снизить вариабельность получаемых данных и повысить отношение сигнал/шум.