CC BY
18
Оптическая когерентная томография в ранней диагностике и мониторинге глаукомы: сравнение информативности морфометрических параметров
М.В. Шевченко, А,П. Шахалова, Н,Е. Шугурова
Самарский государственный медицинский университет Центр лазерной коррекции зрения «Тонус Амарис», г. Нижний Новгород
Резюме
Цель: сравнительная оценка диагностической информативности морфометрических параметров диска зрительного нерва, перипа-пиллярных нервных волокон сетчатки и комплекса ганглиозных клеток сетчатки в ранней диагностике и мониторинге первичной открытоугольной глаукомы (ПОУГ).
Методы: в исследование включали как пациентов с глаукомой, так и здоровых лиц. Оптическая когерентная томография (ОКТ) выполнялась на томографах RTVue-100 и Cirrus HD-OCT. Оценивались 19 морфометрических параметров.
Результаты. Обследовано всего 323 человека (544 глаза), из них контрольная группа (здоровые лица) - 101 человек (202 глаза), пациенты с ПОУГ - 222 человека (342 глаза) с I, II и III стадиями глаукомы. Наиболее информативные параметры в диагностике и мониторинге ПОУГ различались. Последовательность диагностической значимости OKT-параметров в диагностике глаукомы: индекс глобальной потери объема (GLV), среднее значение толщины комплекса ГКС (GCC Average), значение толщины комплекса ГКС в нижнем сегменте (GCC Inferior)). Предложен алгоритм прочтения результатов ОКТ при ранней диагностике глаукомы.
Последовательность диагностической значимости OKT-параметров в мониторинге глаукомы: показатель толщины перипапиллярных
Abstract Optical coherence tomography in early diagnosics of glaucoma and in follow -up ofglaucoma patients
Shevchenko H.V., Shahalova A.P., Shugurova N.E.
Samara State Medical University
Purpose: Comparison of diagnostic significance of morphometric characteristics of optic nerve head, RNFL thickness and ganglion cells complex parameters in early diagnostics of POAG and in follow- up of glaucoma patients.
Methods: Patients with POAG and healthy subjects were enrolled into the study. I all of them optical coherence tomography (OCT) was performed with the help of RTVue-100 (Optovue ) and Cirrus HD-OCT (Carl Zeiss). 19 morphometric parameters were analyzed overall. Results: Patients with POAG (222 patients, 342 eyes) with initial (115 patients, 185 eyes) and developed ( 107 patients, 157 eyes) stages of glaucoma and healthy subjects (101 healthy subjects, 202 eyes ) were enrolled. The sequence of diagnostic significance of morphometric parameters for early POAG diagnosis differed from those in follow- up of glaucoma patients. Sequence of diagnostic significance of morphometric parameters for early POAG diagnostics included parameters of ganglion cells complex: GLV, GCC Average, GCC Inferior, and for the follow-up -
нервных волокон в нижне-темпоральном и верхне-темпоральном сегментах (RNFL IT и ST Thikness) и среднее значение толщины пе-рипапиллярных волокон (RNFL Average Thikness). Предложен алгоритм прочтения результатов ОКТ в мониторинге глаукомы. Заключение: ОКТ обладает высокой чувствительностью как в диагностике, так и в мониторинге глаукомы. Максимальную информативность в ранней диагностике имеют характеристики комплекса ганглиозных клеток сетчатки. В мониторинге ПОУГ наиболее информативны параметры слоя нервных волокон сетчатки.
Ключевые слова: оптическая когерентная томография, первичная открытоугольная глаукома, ранняя диагностика глаукомы, мониторинг глаукомы.
RNFL IT Tthickness, RNFL ST thickness and RNFL average thickness. Conclusions: Obtained results testify, that the first structures affected as a result of POAG are ganglion cells complex. For follow -up of glaucoma patients changes of the RNFL thickness are more significant. Glaucomatous damage may be detected by OCT in initial stage of POAG in 74% cases.
Keywords: primary open-angle glaucoma, optic coherence tomography, early diagnostics, follow -up of glaucoma patients.
Важнейшими условиями профилактики инвалидности вследствие глаукомы являются ее ранняя диагностика и адекватное диспансерное наблюдение (мониторинг). В то же время отличить норму от ранней патологии и выявить начальные признаки прогрессирования заболевания - одна из самых сложных задач в работе с больными глаукомой.
Диагностика глаукомы за последние годы вышла на новый уровень - используются высокотехнологичные диагностические исследования, в частности методы визуализации диска зрительного нерва (ДЗН). Среди новых технологий особое место занимает оптическая когерентная томография (ОКТ), отличающаяся универсальностью своих диагностических возможностей. Большинство исследовательских работ по ОКТ посвящено диагностике заболеваний сетчатки, значительно меньшее внимание уделяется глаукоме. В то же время диагностические возможности ОКТ при глаукоме велики - ОКТ позволяет оценить параметры ДЗН, слоя нервных волокон сетчатки и комплекса ганглиозных клеток (около 20 морфометрических параметров).
Однако следует признать, что в работе практического врача имеют место определенные сложности в трактовке результатов ОКТ при глаукоме, т.к. не существует стандарта оценки состояния ДЗН и сетчатки, который определял бы наиболее информативные параметры, их необходимое количество и последовательность оценки.
В связи с вышесказанным целью данного исследования явилась сравнительная оценка диагностической информативности морфометрических параметров ДЗН, пе-рипапиллярных нервных волокон сетчатки и комплекса ганглиозных клеток сетчатки в ранней диагностике и мониторинге ПОУГ.
Методы исследования
Проведен анализ результатов обследования и наблюдения 323 человек (544 глаза), из которых 158 мужчин и 165 женщин. Средний возраст составил 52±15,22 года. В контрольную группу вошел 101 человек (202 глаза) - здоровые лица, обратившиеся для профилактического осмотра. Пациентов с ПОУГ было 222 человека (342 глаза), из которых с I стадией глаукомы - 115 человек (185 глаз), со II стадией - 78 человек (121 глаз), с III стадией -29 человек (36 глаз).
Критериями отбора пациентов с ПОУГ в исследование были высокая острота зрения (0,5-1,0 без коррекции или с коррекцией в пределах ±3,0 диоптрии, астигматизм - не более 1 диоптрии), относительно прозрачный хрусталик или артифакия, отсутствие патологии макулярной области сетчатки. Анализу подвергались сканы с индексом силы сигнала не менее 50.
Всем включенным в исследование проводились стандартное офтальмологическое обследование и ОКТ. ОКТ выполнялась на томографах RTVue-100 фирмы Optovue (США) и Cirrus HD-OCT фирмы Carl Zeiss (США). Использовались протоколы сканирования ONH и RNFL 3,45, GCC для томографа RTVue-100 и Optic Disc Cube 200x200 для томографа Cirrus HD-OCT. У одного пациента обследование проводилось на томографе одного типа.
В общей сложности методом ОКТ оценивались 19 морфометрических параметров: площадь экскавации ДЗН (Cup Area), объем экскавации (Cup Volume), площадь ней-роретинального пояска (Rim Area), объем нейроретиналь-ного пояска (Rim Volume), соотношение вертикального диаметра экскавации и диаметра ДЗН (Cup/Disc vertical ratio), соотношение горизонтального диаметра экскавации и диаметра ДЗН (Cup/Disc horisontal ratio), соотношение площади ДЗН и площади экскавации (Cup/Disc area ratio), средняя толщина слоя нервных волокон сетчатки (RNFL Thikness), средняя толщина комплекса ганглиозных клеток сетчатки (GCC Thikness Average), фокальная потеря объема комплекса ганглиозных клеток (FLV), глобальная потеря объема комплекса ганглиозных клеток сетчатки (GLV). Параметры RNFL Thikness и GCC Thikness дополнительно анализировались по секторам: оценивались верхне-темпоральный (ST), верхне-назальный (SN), назальный (N), нижне-темпоральный (IT), нижне-назаль-ный (IN), темпоральный (T) сегменты для параметра толщины перипапиллярных нервных волокон, а также верхний (GCC Superior) и нижний (GCC Inferior) сегменты для толщины комплекса ГКС.
Оценка диагностической значимости каждого морфометрического и периметрического параметра как в выявлении, так и в мониторинге глаукомы проводилась на основе комплекса статистических критериев, включающего:
- определение чувствительности и специфичности метода;
- ROC-анализ (о высокой диагностической значимости параметра свидетельствовали значения AUC>0,75);
- определение статистической значимости различий;
- корреляционный анализ по Спирмену;
- пошаговый дискриминантный анализ.
Дискриминантный анализ с целью оценки последовательности диагностической значимости морфометрических критериев был выполнен отдельно для выявления и мониторинга глаукомы.
Результаты
В ранней диагностике глаукомы среди всех параметров ОКТ наиболее чувствительными оказались параметры комплекса ганглиозных клеток сетчатки: AUC=0,9271 для GCC
Average, AUC=0,9107 для GCC Superior, AUC=0,8894 для GCC Inferior, AUC=0,8725 для GLV.
На втором месте по информативности находились характеристики толщины СНВС, причем не среднее ее значение, а толщина в верхне-темпоральном и нижне-темпоральном отделах (AUC=0,7863 для RNFL IT Thikness, AUC=0,7827 для RNFL ST Thikness).
Среди всех параметров ДЗН в ранней диагностике максимальной информативностью обладал объем нейро-ретинального пояска (Rim Volume, AUC=0,7602), т.е. параметр, который также характеризует слой нервных волокон сетчатки. Относительно высокой, хотя и меньшей диагностической значимостью, обладали объем и площадь экскавации ДЗН.
Для оценки диагностической ценности метода ОКТ в мониторинге ПОУГ был проведен анализ статистической значимости различий параметров между I и II, II и III стадиями заболевания.
В целом статистически значимое различие параметров между I и II стадиями, а также между II и III стадиями ПОУГ выявлено для 13 томографических параметров из 19, то есть ОКТ является очень чувствительном методом для регистрации прогрессирования глаукомы. Самой высокой чувствительностью в мониторинге глаукомы обладают толщина перипапиллярных волокон сетчатки в нижне-темпоральном ( I и II стадии) и верхне-темпоральном (II и III стадии) сегментах.
Среди параметров ДЗН наибольшую чувствительность в мониторинге ПОУГ имеют параметры нейрорети-нального пояска: объем нейроретинального пояска (Rim Volume) и площадь нейроретинального пояска (Rim Area), т.е. параметры, также отражающие состояние СНВС.
Для выявления последовательности самых информативных диагностических признаков (алгоритма оценки) был проведен пошаговый дискриминантный анализ - раздельно для диагностики и мониторинга глаукомы.
Для дискриминантной модели параметров, чувствительных в ранней диагностике ПОУГ, анализировались результаты обследования в группе пациентов без патологии гидродинамики и в группе пациентов с I стадией ПОУГ, а для дискриминантной модели параметров, чувствительных в мониторинге глаукомы, анализировались результаты обследования в группе пациентов с I и II стадиями ПОУГ.
По результатам дискриминантного анализа наиболее информативные параметры в диагностике и мониторинге ПОУГ различались.
Последовательность диагностической значимости ОСТ-параметров в диагностике глаукомы выстроилась следующим образом: индекс глобальной потери объема (GLV), среднее значение толщины комплекса ГКС (GCC Average), значение толщины комплекса ГКС в нижнем сегменте (GCC Inferior)) и толщина слоя перипапиллярных нервных волокон сетчатки в нижне-височном сегменте (RNFL IT Thikness). Из параметров ДЗН высокой, хотя и меньшей по сравнению с параметрами комплекса ГКС и СНВС, информативностью обладал объем нейрорети-нального пояска (Rim Volume). Данную последовательность 5 самых информативных морфометрических параметров можно использовать в качестве алгоритма прочтения результатов ОКТ при диагностике глаукомы. Большинство из них характеризуют комплекс ганглиозных клеток сетчатки.
В мониторинге глаукомы максимальной диагностической значимостью обладали параметры перипапиллярных нервных волокон сетчатки, а именно показатель толщины
перипапиллярных нервных волокон в нижне-темпоральном и верхне-темпоральном сегментах (RNFL IT и ST Thikness) и среднее значение толщины перипапиллярных волокон (RNFL Average Thikness). Также очень высокую информативность показал индекс глобальной потери объема комплекса ГКС (GLV). Среди параметров ДЗН чувствительными в мониторинге глаукомы по результатам дискриминантного анализа оказались только параметры объема (Rim Volume) и площади (Rim Area) нейрорети-нального пояска. Данную последовательность морфометрических параметров можно использовать в качестве алгоритма прочтения результатов ОКТ при мониторинге глаукомы.
В целом ОКТ при I стадии ПОУГ позволяет выявить наличие патологических изменений в 74% наблюдений.
Выводы
Метод ОКТ обладает высокой чувствительностью как в диагностике, так и в мониторинге глаукомы.
Морфометрическими параметрами, обладающими максимальной информативностью в ранней диагностике ПОУГ на основе ОКТ, являются характеристики комплекса ганглиозных клеток сетчатки.
В мониторинге ПОУГ наиболее информативны параметры слоя нервных волокон сетчатки, а именно секторальные изменения толщины СНВС в нижне-темпоральном, верхне-темпоральном отделах.
Литература
1. Егоров EA., Куроедов A.B. Отдельные клинико-эпидемиологические характеристики глаукомы в странах СНГ и Грузии. Результаты многоцентрового, открытого ретроспективного исследова-ния//Клиническая офтальмология. 2012. № 1. С. 19-23.
2. Нестеров A.n. Первичная открытоугольная глаукома: диагностика и мониторинг // Сб. научн. труд. III Всероссийской школы офтальмолога. М., 2004. С. 10-15.
3. Паштаев Н.П., Горбунова Н.Ю., Поздеева НA., Aртeмьeва Т.Ф. Возможности оптической когерентной томографии в диагностике и лечении глаукомы: Материалы IV Международной конференции «Глаукома: теории, тенденции, технологии. HRTКлуб Россия
- 2006»: Сб. научн. ст. под ред. A.П. Нестерова. С. 271-276.
4. Щуко AT, Малышев В.В. Оптическая когерентная томография в офтальмологии. Иркутск, 2005.110 с.
5. Chang R.T., Knight O.J., Feuer WJ, Budenz D.L., Sensitivity and specificity of time-domain versus spectral-domain optical coherence tomography in diagnosing early to moderate glaucoma // Ophthalmology. 2009. Vol. 116 (12). Р. 2294-2299.
6. Greenfield D.S., Weinreb R.N. Role of Optic Nerve Imaging in Glaucoma Clinical Practice and Clinical Trials // AmerJ.Ophthalmol. 2008. Vol. 145. № 4. P. 598-603.
7. Gonzalez-Garcia A.O., Vizzeri G, Bowd C, Medeiros F.A., Zangwill L.M., Weinreb R.N. Reproducibility of RTVue retinal nerve fiber layer thickness and optic measurements//Am. J. Ophthalmol. 2009. Vol. 147. P. 1067-1074.
8. Kim J.S., Ishikawa H., Sung K.R. et al. Retinal nerve fiber layer thickness measurement reproducibility improved with spectral domain optical coherence tomography // Br. J. Ophthalmol. 2009. Vol. 93. Р. 1057-1063.
9. Mori S., Hangai M., Sakamoto A, Yoshimura N. spectral domain optical coherence tomography measurement of macular volume for diag-nosingglaucoma //J. Glaucoma. 2010. Vol. 19 (8). Р. 528-553.
