CC BY
81
G
оригинальные статьи
о традиционных и современных способах исследования колебаний офтальмотонуса
© Ю. С. Астахов ', Е. И. Устинова ', Г. С. Катинас, С. Н. УстиновС. С. Байгушева
Кафедра офтальмологии с клиникой СПбГМУ им. академика И. П. Павлова, Санкт-Петербург Поликлиника № 42 Московского района, Санкт-Петербург
ф Традиционно применяемая методика суточной офтальмотонометрии по А. И. Масленникову недостаточно эффективна, хотя и сохраняет практическое значение в клинической офтальмологии. Методика многократной суточной тонометрии слишком трудоемкая, утомительная для больных, а включение в схему ночных часов нецелесообразно. Представлено научное обоснование и результаты собственных исследований по разработке способа определения циркадианной (околосуточной) ритмики офтальмотонуса. Исследование внутриглазного давления (ВГД) по предлагаемым биоритмологическим схемам для поликлиники и стационара дает адекватное представление о максимальных значениях и размахе колебаний офтальмотонуса. Способ исследования циркадианной ритмики ВГД является более трудоемким, но значительно более эффективным, по сравнению со стандартной трехдневной суточной тонометрией по А. И. Масленникову. Определены основные показания для его применения.
ф Ключевые слова: тонометрия по Масленникову, многократная тонометрия, исследование циркад-ной ритмики.
2
Исследование внутриглазного давления (ВГД) имеет большое значение для диагностики глаукомы, выбора тактики лечения, оценки его эффективности и определения прогноза. Общеизвестна недостаточность однократной тонометрии. Еще A. von Graefe в середине XIX века заметил, что ВГД меняется в течение суток.
Первая методика для определения суточных колебаний ВГД была предложена отечественным ученым А. И. Масленниковым в 1904 г. [11, 12] — двукратная тонометрия: утром в 8—9 ч и вечером в 17.30—20 ч. в течение от 1 до 13 суток. Он установил, что ВГД у здоровых лиц и у больных глаукомой утром выше, чем вечером, а суточные колебания в норме не превышают 4,3 мм рт. ст., у больных же глаукомой величина колебаний значительно больше. Несмотря на то что данная методика была разработана эмпирически, ее положительная роль в офтальмологии неоспорима. Многие отечественные и зарубежные авторы подтвердили данные А. И. Масленникова и, признавая большое значение этого метода для диагностики глаукомы, отмечали обоснованность утреннего измерения ВГД до вставания больных с постели [18].
Двукратную суточную тонометрию применяют не только в условиях глазного или ночного стационара, но при необходимости в поликлинических условиях, измеряя ВГД в 9.00 и в конце приема, лучше вечернего [13, 19].
В дальнейших публикациях других авторов представлялись различные и даже противоречивые данные о времени максимального значения ВГД. I. S. Pointer [32] на большом материале подтвердил пик ВГД у здоровых лиц именно в утренние часы; I. N. Liu et al. [27], напротив, обнаруживали у здоровых лиц снижение ВГД в ранние утренние часы, однако при глаукоме, как и А. И. Масленников, авторы находили повышение ВГД по утрам.
Имеются предложения об измерении ВГД тоже двукратно, но, в отличие от А. И. Масленникова, в другие часы [2, 17, 24, 26]. А. П. Нестеров с соавт. [15] отметил, что в большинстве случаев у здоровых офтальмотонус имеет максимальную величину в ранние утренние часы, снижается вечером и достигает минимума ночью, однако, по его данным, встречается и обратный тип суточной кривой, а также неправильные колебания ВГД в течение суток.
Двукратная суточная тонометрия в течение 3 дней по методике А. И. Масленникова не всегда оказывалась достаточно эффективной. Г. А. Киселеву [8] удалось выявить повышение ВГД при суточной тонометрии по Масленникову в течение 3 дней лишь в 30 % из числа 105 глаз больных с установленным диагнозом глаукомы. Видимо, неопределенность оптимальных сроков продолжительности исследования ВГД по методике двукратной тонометрии, а также слишком большие интервалы между двумя соседними измерениями обусловливают ее недоста-
8
оригинальные статьи
точную эффективность и необходимость дальнейшего совершенствования.
Более надежны многократные исследования ВГД. Возникли предложения увеличивать продолжительность наблюдений до 10—14 [3, 18] и до 15— 20 [9] дней. В некоторых случаях потребовалось 5, 7 и даже 10 дней [8]. Общепринятых схем многократной суточной тонометрии не существует. Были разработаны различные их варианты: с промежутками через % , 1, 2, 3 и 4 часа в течение от 1 до 2 — 3 суток. Одни авторы исследовали ВГД круглосуточно [10, 25, 27, 30, 31], другие исключали ночные измерения [14, 18, 21, 28, 29, 34].
Демонстративны результаты исследования Л. К. Васильевой [1], которой не удалось обнаружить повышение ВГД при двукратной суточной тонометрии у 86 больных с установленным диагнозом глаукомы, однако при измерении через каждые 3 часа оно было выявлено у 42 % этих же больных.
При многократной суточной тонометрии важно обращать внимание не только на повышение ВГД как таковое, но и на размах его колебаний — разницу между максимальным и минимальным его значениями за время его исследования. В здоровых глазах эта величина нередко может достигать 6—7 мм рт. ст. [1, 4, 10] и даже 10-16 мм рт. ст. [22, 34].
Частые измерения ВГД трудноосуществимы и утомительны для больных, а включение в схемы тонометрии ночных часов, нарушающее сон, может отрицательно влиять на здоровье обследуемого и изменять биологический ритм ВГД [6].
В настоящее время проводятся исследования по разработке способа мониторирования ВГД, подобного существующим методам мониторинга артериального давления и ЭКГ в терапии. В экспериментах на животных в переднюю камеру глаза имплантируют специальные датчики для офтальмотонометрии [20]. Описана имплантация таких датчиков на 96 часов двум пациентам [23]. Результаты тонометрии выводились на дисплей монитора. При этом были получены более высокие величины ВГД, чем при аппланационной тонометрии. Если удастся разработать неинвазивные методы мониторирования ВГД, их применение станет значительным шагом в клинической практике.
Представленные выше клинические способы двукратного и многократного исследования ВГД, несомненно, очень важны для клинической офтальмологии, но они имеют лишь эмпирическое обоснование. Кроме того, в литературе понятие «суточные колебания офтальмотонуса» часто отождествляется с понятием «циркадианные ритмы офтальмотонуса», что не совсем одно и то же.
В основе планирования расписания наблюдений для биологических ритмов лежит теорема
Котельникова-Шеннона [6, 16], которая позволяет выявлять существование ритмических колебаний в заранее заданных пределах (например, от 24 до 8 часов), определять минимальное требуемое количество отдельных точек и так их расставлять, чтобы обеспечивать описание параметров циклического процесса. Теорема сформулирована в середине ХХ века, является основополагающей в электросвязи и создании цифровых систем. В рамках журнальной статьи не представляется возможным показать необходимые уравнения и их трактовку, но они уже нашли свое применение в медицине.
Наиболее близки к хронобиологическим представлениям работы М. М. Лейковского [10] и Р. Racz е! а1. [33]. М. М. Лейковский в 1974 г. впервые предложил измерять ВГД в течение 4 суток по два раза, сдвигая время наблюдения на 3 часа в каждые последующие сутки: 9.00 и 21.00; 12.00 и 24.00; 15.00 и 3.00; 18.00 и 6.00. При совмещении наблюдений соответственно времени суток их проведения, они перекрывают 24 ч, равномерно распределяясь с 3-часовыми промежутками. Р. Racz е! а1. распределили точки измерения ВГД на 5 суток, включая дневные и ночные часы; не более 4 измерений ВГД в сутки с интервалами между ними по 2 часа. Методическим недостатком предложенного М. М. Лейковс-ким графика тонометрии является большой интервал между соседними измерениями и их недостаточное количество в сутки. Р. Racz е! а1. точно не определили необходимое количество точек тонометрии в сутках и широко задействовали ночные часы, что может исказить ритм колебаний ВГД.
На кафедре офтальмологии СПбГМУ им. акад. И. П. Павлова проведены многолетние исследования по изучению особенностей биоритмов ВГД в норме и при открытоугольной глаукоме и разработаны методики исследования циркадианных (околосуточных) вариаций ВГД для поликлиники и стационара.
В проведенных исследованиях мы руководствовались схемой, описанной в литературе по хронобиологии и хрономедицине [6, 7]. В соответствии с ней, ночные исследования исключались за счет уплотнения остального времени исследования. Использовались как равные, так и, в части случаев, неравные интервалы между измерениями ВГД. Выполнялось также условие, касающееся времени исследования ВГД в разных сутках: часы измерения ВГД не должны совпадать, чтобы при объединении полученных данных в общий цикл был возможно меньший интервал между исследованиями. В ходе последующей математической обработки с помощью регрессионного анализа восстанавливался аппроксимированный ход процесса по всем точкам наблюдения.
^ офтальмологические ведомости
Том I № 2 2008
ISSN 1998-7102
оригинальные статьи
9
Таблица 1
Рекомендуемые схемы исследования циркадианной ритмики ВГД в условиях поликлиники и стационара
Сутки Время измерения (часы и минуты)
В условиях поликлиники при работе кабинета в 2 смены В условиях стационара
Схема 1 Схема 2 Схема 3 Схема 4
I 9.00 9.00 6.30 6.30
11.40 14.00 11.00 12.10
14.20 19.00 15.30 17.50
17.00 20.10 22.20
II 9.40 10.00 7.40 7.40
12.20 15.00 12.10 13.20
15.00 16.40 19.00
17.40 21.10
III 10.20 11.00 8.50 8.50
13.00 16.00 13.20 14.30
15.40 17.50 20.10
18.20 22.20
IV 11.00 12.00 9.50 9.50
13.40 17.00 14.30 15.30
16.20 19.00 21.10
19.00 23.30
V — 13.00 — 11.00
18.00 16.40
23.30
Примечание. Допустимые отклонения ±30 минут; дни и точки измерения можно менять местами.
Для обеспечения выявления циркадианной составляющей ритма длительность наблюдения была выбрана до 4—5 суток. В процессе разработки биоритмологических схем офтальмотонометрии для поликлиники было исследовано 92 человека (163 глаза), по схеме для стационара — 13 человек (26 глаз). Результаты исследования сравнивали с данными стандартной трехдневной суточной тонометрии по А. И. Масленникову у этих же больных. Параметры ритма вычисляли, используя ППП «KEKS» и «FORM» [7]. При этом определяли средний уровень ВГД и амплитуду колебаний с их доверительными интервалами.
Разработаны 4 варианта схем исследования циркадианной ритмики офтальмотонуса: 2 — для амбулатории (4 и 5 дней) и 2 — для стационара (4 и 5 дней) (табл. 1). Схемы не догматичны, возможны отклонения ±30 минут, но крайние варианты нежелательны.
Схема № 1 (4-дневная для поликлиники) обладает наибольшей достоверностью, включая 16 измерений, что обеспечивает необходимую достоверность, но в практике работы поликлинического врача выполнять исследования по этой схеме достаточно трудоемко. Схема № 2 (5-дневная для поликлиники) — более удобная, позволяет выявлять ритмику ВГД при использовании всего 11 точек измерения, однако средний интервал между точками увеличивается, и статистическая значимость оцен-
ки параметров циркадианного ритма при этом снижается. Технически в один из дней при такой схеме выполняется 3 измерения, в остальные 4 дня — по 2. Удлинить исследование невозможно в связи с пятидневной схемой работы поликлиник. Перерыва в днях исследования в течение данной недели делать не следует. По 4-дневной схеме № 3 (для стационара) предусмотрено 16 точек измерения со средним интервалом между точками 4,5 ч, так как есть возможность наблюдать пациента в поздние вечерние часы; в 5-дневной схеме № 4 (для стационара) предусмотрено также 16 измерений ВГД: при этом в первый день ВГД измеряется 4 раза, в остальные 4 дня — по 3 раза, что несколько облегчает работу врача.
Следует отметить, что каждый врач, используя рекомендованную нами таблицу, имеет возможность составить индивидуальный график исследования, который должен содержать необходимое количество точек измерения ВГД. Важно лишь, чтобы эти точки не совпадали на протяжении срока наблюдения и возможно более плотно и равномерно покрывали суточный интервал при их совмещении. Общая продолжительность наблюдения не должна быть менее 4 суток. Любое сокращение количества точек исследования и длительности наблюдения приведет к снижению статистической значимости определения доверительных интервалов рассчитываемых параметров. Нами на основе таблицы 1
10
оригинальные статьи
Таблица 2
Возможные варианты поликлинических схем исследования циркадианной ритмики ВГД при работе кабинета в 2 смены
Сутки Схема 1 Схема 2
I 9.00 9.00
9.40 10.00
10.20
11.00
II 11.40 11.00
12.20 12.00
13.00
13.40
III 14.20 13.00
15.00 14.00
15.40 15.00
16.20
IV 17.00 16.00
17.40 17.00
18.20
19.00
V — 18.00
19.00
составлены примерные схемы исследования цирка-дианной ритмики ВГД в условиях поликлиники, облегчающие работу врача и менее утомительные для больного (табл. 2).
Как следует из таблицы 2, при комбинации точек измерений ВГД по схеме 1 пациент должен приходить в поликлинику по 1 разу в день примерно на 2 часа; при комбинации измерений ВГД по схеме 2 — также по 1 разу в день, но 4 дня примерно на 1 час, а 1 день — на 2 часа.
По представленной методике исследований оформлено 2 рационализаторских предложения и патент на изобретение «Способ диагностики повышенного внутриглазного давления»*.
Исследование ВГД по биоритмологическим схемам в диагностическом отношении оказалось значительно эффективнее стандартной трехдневной тонометрии по А. И. Масленникову. Оно позволило обнаружить повышение ВГД (при нормальных результатах упомянутой суточной тонометрии) в 41 % глаз больных с нестабилизированной глаукомой и в 38 % глаз больных с глаукомой псевдонормального ВГД. Такая диагностика возможна и без дальнейшей обработки хронобиологическими компьютерными программами. Последняя необходима для получения более углубленной информации, в частности, в процессе научных исследований для понимания патогенеза повышения ВГД.
В ходе такой обработки было установлено также, что каждый глаз характеризуется индивидуальным ритмом ВГД. Длительность периодов составляет от 10 до 60-80 ч. Точные 24-часовые и точные полусуточные (12-часовые) ритмы выявляются в исключительно редких случаях. Это свидетельствует о том, что световой день не имеет решающего значения для формирования биоритмов ВГД.
основные выводы
1. Традиционно применяемая методика суточной офтальмотонометрии по А. И. Масленникову, хотя и сохраняет практическое значение в клинической офтальмологии, недостаточно эффективна; это обусловлено слишком большими интервалами между двумя соседними измерениями ВГД и неопределенностью оптимальных сроков их проведения.
2. Многократная суточная тонометрия слишком трудоемка и утомительна для больных, а включение в схему ночных часов может отрицательно влиять на здоровье обследуемого и на биологический ритм его ВГД.
3. Способ исследования циркадианной (околосуточной) ритмики ВГД имеет научное обоснование, отвечает современным хронобиоло-гическим требованиям и осуществляется по разработанным 4-5-дневным схемам, 2 из которых предназначены для поликлиники и 2 — для стационара.
4. Тонометрия, проведенная по данным схемам, дает адекватное представление о максимальных значениях и размахе колебаний офталь-мотонуса, что, как правило, достаточно для практикующего офтальмолога. При необходимости получения более углубленной информации производится обработка полученных результатов с помощью специальных компьютерных программ.
5. Исследование ВГД по биоритмологическим схемам является более трудоемким, но значительно более эффективным способом, по сравнению со стандартной трехдневной суточной тонометрией по А. И. Масленникову.
6. Применение способа исследования циркадианной (околосуточной) ритмики ВГД более всего необходимо при нестабилизированной глаукоме с нормальными суточными колебаниями ВГД по А. И.Масленникову и при глаукоме псевдонормального ВГД, а также во всех других случаях,
* С. Н. Устинов, Г. С. Катинас, С. С. Присяч. Удостоверения на рационализаторские предложения № 1173 от 11.11.96 и № 1201 от 12.11.97 (СПбГМУ им. акад. И. П. Павлова); Ю. С. Астахов, С. С. Байгушева, Г. С. Катинас, С. Н. Устинов. Патент на изобретение № 2284757 «Способ диагностики повышенного внутриглазного давления» от 23.03.2005.
оригинальные статьи
11
когда имеются основания сомневаться в точности определения колебаний ВГД по традиционной суточной тонометрии.
список ЛИТЕРАТУРЫ
1. Васильева Л. К. Суточные ритмы внутриглазного давления в норме и при некоторых патологических состояниях: Авто-реф. дис. ... канд. мед. наук. — Днепропетровск, 1966. — 28 с.
2. Вишневский Н. А. Методические погрешности в диагностике начальной стадии глаукомы и рекомендации по их устранению // Вестн. офтальмол. — 1964. — № 6. — С. 72-79.
3. Данчева Л. Д., Жукова В. Н. Результаты наблюдения за больными с подозрением на глаукому // Офтальмол. журн. — 1957. — № 4. — С. 223-226.
4. Егоров Е. А., Алексеев В. Н., Мартынова Е. Б., Харьковский О. А. Патогенетические аспекты лечения первичной открытоугольной глаукомы. — М., 2001. — 118 с.
5. Иванов М. Т., Сергиенко А. Б., Ушаков В. Н. Теоретические основы радиотехники. — М.: Высшая школа, 2002. — С. 185-190.
6. Карп В. П., Катинас Г. С. Математические методы исследования биоритмов // Хронобиология и хрономедицина. Под ред. Комарова Ф. И. — М.: 1989. — С. 29-45.
7. Карп В. П., Катинас Г. С. Вычислительные методы анализа в хронобиологии и хрономедицине. — СПб.: Восточная корона, 1997. — 116 с.
8. Киселев Г. А. Суточная тонометрия в диагностике и клинике глаукомы // Вестн. офтальмол. — 1971. — № 5. — С. 23-28.
9. Котелянский Э. О., Юст Л. С. О значении ночного стационара для ранней диагностики глаукомы // Офтальмол. журн. — 1963. — № 4. — С. 245.
10. Лейковский М. М. К модификации методики определения суточных колебаний внутриглазного давления // Офтальмол. журн. — 1974. — № 2. — С. 110-114.
11. Масленников А. И. О суточных колебаниях внутриглазного давления при глаукоме // Вестн. офтальмол. — 1905. — Т. 22, № 3. — С. 212-237.
12. Масленников А. И. О суточных колебаниях внутриглазного давления в глазах нормальных и при глаукоме // Русск. офтальм. журн. — 1926. — Т. 5, № 4. — С. 361-373.
13. Модиев Н. Г. Прерывистая амбулаторная суточная тонометрия // Офтальмол. журн. — 1965. — № 8. — С. 594-595.
14. Назаренко Т. Н. Влияние условнорефлекторных связей на суточные колебания ВГД // Вестн. офтальмол. — 1955. — Т. 34, № 5. — С. 8-13.
15. Нестеров А. П., Бунин А. Я., Кацнельсон Л. А. Внутриглазное давление. Физиология и патология. — М.: Наука, 1974. — 381 с.
16. Пугачев В. С. Теория вероятностей и математическая статистика. — М.: «Физматлит», 2002. — 496 с.
17. Радзиховский Б. Л. Новая методика определения суточных колебаний внутриглазного давления и ее значение в диагностике глаукомы // Вестн. офтальмол. — 1963. — № 3. — С. 59-62.
18. Устинова Е. И. Методы ранней диагностики глаукомы. — Л.: Медицина, Ленингр. отделение, 1966. — 191 с.
19. Чернявский Г. Я. Сравнительная оценка некоторых современных методов диагностики глаукомы в условиях амбулаторного приема: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. — Львов, 1956.
20. Campos T. V., Jacobovitz S., Almeida H. G. et al. Computerized invasive measurement of time-dependent intraocular pressure // Braz. J. Med. Biol. Res. — 2006. — Vol. 39, N 9. — P. 1249-1253.
21. Choplin N., Bernstein P., Batoosigh A. L. et al. Bimatoprost/Latano-prost Study. A randomized investigator-masked comparison of diurnal responder rates with bimatoprost and latanoprost in the lowering of intraocular pressure // Survey of Ophthalmolgy. — 2004. — Vol. 49 Suppl. — P. 19-25.
22. Drance S. M. The significance of the diurnal tension variations in normal and glaucomatous eyes // Archives of Ophthalmology. — 1960. — Vol. 64. — P. 494-501.
23. Hoh H., Schwanengel M. Kontinueierliche mehrtagige intraokulare Augeninnendruckmesung mit dem CODMAN-Mikrosensor-Ein Fallbericht // Klin. Monatsbl. Augenheilkd. — 1999. — Vol. 215, N 3. — P. 186-196
24. Honrubia F. M., Lkarsson L. I., Spiegel D. et al. A comparison of the effects on intraocular pressure of latanoprost 0.005 % and the fixed combination of dorzolamide 2 % and timolol 0,5 % in patient with open-angle glaucoma // Acta Ophthalmologica Scandinavica. — 2002. — Vol. 80. — P. 635-641.
25. Konstas A. G, Lake S., Maltezos A. C. et al. Twenty-four hour intraocular pressure reduction with latanoprost compared with pilocarpine as third-line therapy in exfoliation glaucoma // Eye. — 2001. — Vol. 15, Pt. 1. — P. 59-62.
26. Leydhecker W., Meinke A. Should the ocular tension of glaucoma patients be taken in the morning before or after arising? // American Journal of Ophthalmology. — 1956. — Vol. 43. — P. 176.
27. Liu J. H, Bouligny R. P., Kripke D. F, Weinreb R. N. Nocturnal elevation of intraocular pressure is detectable in the sitting position // Investigative Ophthalmology and Visual Science. — 2003. — Vol. 44. — P. 4439-4442.
28. Lusky M., Ticho U., Glovinsky J. et al. A comparative study of two dose regimens of latanoprost in patients with elevated intraocular pressure // Ophthalmology. — 1997. — Vol. 104., N 10. — P. 1720-1724.
29. Medeiros F. A., Pinheiro A., Moura F. C. et al. Intraocular pressure fluctuations in medical versus surgically treated glaucomatous patients // Ocul. Pharmacol. Ther. — 2002. — Vol. 18, N 6. — P. 489-498.
30. Nakamoto K., Yasuda N., Nanno N. et al. Effect of latanoprost on diurnal variations of intraocular pressure in normal-tension glaucoma // Nippon Ganka Gakkai Zasshi. — 2003. — Vol. 107, N 9. — P. 530-534.
31. Noel C., Kabo A. M., Romanet J. P. et al. Twenty-four-hour time course of intraocular pressure in healthy and glaucomatous Africans: relation to sleep patterns // Ophthalmology. — 2001. — Vol. 108, N 1. — P. 139-144.
G офтальмологические ведомости
Том I № 2 2008
ISSN 1998-7102
12
оригинальные статьи
32. Pointer J. S. The diurnal variation of intraocular pressure in non-glaucomatous subjects: relevance in a clinical context // Ophthalmic & Physiological Optics. — 1997. — Vol. 17, N 6. — P. 456-465.
33. Racz P., Ruzsonyi M. R., Nagy Z. T. et al. Around-the-clock intraocular pressure reduction with once-daily application of latanoprost by itself or in combination with timolol // Archives of Ophthalmology. — 1996. — Vol. 114, N 3. — P. 268-273.
34. Sacca S. C., Macri A., Rolando M. et al. Effect of betaxolol on primary open-angle glaucoma patients // Journal of Ocular Pharmacology & Therapeutics. — 1998. — Vol. 14, N 3. — P. 191-201.
35. Venecia G., Devis M. D. Diurnal variation of intraocular pressure in the normal eye // Archives of Ophthalmology. — 1963. — Vol. 69, N 3. — P. 752-757.
ON TRADITIONAL AND MODERN METHODs
of ophthalmotonus fluctuations investigation
Astakhov Yu. S., Ustinova E. I., Katinas G. S.,
Ustinov S. N.\, Baigusheva S. S.
G Summary. The traditionally carried out Maslen-nikov diurnal tonometry is not sufficiently effective, although it still holds down its practical value in clinical ophthalmology. The method of multiple tonometry is too time-consuming, tiresome for patients, and inclusion of night hours into its scheme is unacceptable. The developed by the authors method of IOP circadian rhythmic investigation considerably exceeds the efficacy of standard tertian diurnal tonometry by Maslennikov. Main indications for its application are determined.
G Key words: Maslennikov tonometry, multiple tonometry, circadian rythmic investigation.
