Оптическая когерентная томография комплекса ганглиозных клеток сетчатки в диагностике первичной открытоугольной глаукомы


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

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

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

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

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

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


Материалы и методы

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

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

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


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

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

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

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

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

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

Результаты и обсуждение

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

Таблица 1.

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

Показатель

Нормальное значение

GCC Average, μm

99,14±6,192

GCC Superior, μm

98,2±6,317

GCC Inferior, μm

99,87±7,547

GLV, %

3,362±2,363

FLV, %

0,564±1,361

 

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

Таблица 2.

Значения параметров комплекса ГКС при различных стадиях ПОУГ

Показатель

I стадия ПОУГ

II стадия ПОУГ

III стадия ПОУГ

GCC Average, μm

89,97±4,629

(87,45; 92,59)

p=0,010618

87,29±9,019

(82,23; 89,705)

p=0,004418

74,72±8,419

(66,77; 84,38)

р=0,034394

GCC Superior, μm

89,28±4,935

(86,59; 92,17)

p=0,029890

86,39±10,29

(83,00; 89,455)

p=0,000220

76,09±12,35

(65,09; 83,14)

p=0,000005

GCC Inferior, μm

90,42±5,285

(87,3; 93,74)

p=0,001797

87,01±8,777

(83,91; 89,835)

p=0,001937

71,41±8,799

(69,03; 84,7)

p=0,001342

GLV, %

9,00±4,089

(5,906; 11,594)

p=0,000038

12,93±6,634

(9,264; 14,748)

p<0,0000001

22,62±9,544

(14,97; 29,944)

p<0,0000001

FLV, %

0,89±1,48

(0,371; 2,013)

p=0,044619

3,01±3,594

(1,958; 5,528)

p<0,0000001

6,61±7,657

(2,15; 9,81)

p<0,0000001

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

 

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

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

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

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

Таблица 3.

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

Показатель

Чувствительность

Специфичность

GCC Average

92%

79%

GCC Superior

92%

71%

GCC Inferior

87%

79%

FLV

62%

83%

GLV

90%

73%

 

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

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

Рисунок 1. ROC-кривая для показателя GCC Average

Оптическая когерентная томография комплекса ганглиозных клеток сетчатки в диагностике первичной открытоугольной глаукомы Рисунок 2. ROC-кривая для показателя GCC Superior

Оптическая когерентная томография комплекса ганглиозных клеток сетчатки в диагностике первичной открытоугольной глаукомы Рисунок 3. ROC-кривая для показателя GCC Inferior

Оптическая когерентная томография комплекса ганглиозных клеток сетчатки в диагностике первичной открытоугольной глаукомы Рисунок 4. ROC-кривая для показателя FLV

Оптическая когерентная томография комплекса ганглиозных клеток сетчатки в диагностике первичной открытоугольной глаукомы Рисунок 5. ROC-кривая для показателя GLV

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

Заключение

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

 

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

ООО «Тонус АМАРИС», г. Нижний Новгород

Самарский государственный медицинский университет

 Кудрявцев Юрий Михайлович — заместитель главного врача, врач-офтальмолог

Литература:

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

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

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

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