Медичні статті » Офтальмологія » Нові методи дослідження гемодинаміки ока і головного мозку у хворих первинної відкритокутової глаукомою | Офтальмологія


 

Е.Н. Комаровських, В.І. Лазаренко
Красноярська державна медична академія

   

Komarovskih E.N., Lazarenko V.I. New methods of investigation of eye andbrain hemodynamics in patients with primary open-angle glaucoma.

  

Authors analyzed possibilities of usage with diagnostic purpose of variousmethods of computer rheogram processing and registration of hemodynamic changesin the eye under theinfluence of local cooling in patients with POAG.

Роль інтраокулярних гемодинамічних порушень у патогенезі глаукомивизнавалася ще глаукоматологів кінця XIX - початку XX століть. Однак і вдругій половині XX століття характер вазомоторних розладів при глаукомі багато в чомузалишався невідомим. Стандартна реоофтальмографія не дозволяла з достатньоюповнотою оцінити функціональний стан судин очей. Можливість з'явиласяпри розробці реографической пробиз помірною локальної гіпотермії очі. Прицьому проводиться безпосередня реографической реєстрація гемодинамічнихзмін, що відбуваються в оці під впливом охолодження. На підставі4-кратної записи реограмм визначається тип нейроваскулярной реакції (НВР),відображає тонус інтраокулярних судин.

   

Цілі дослідження:

         
  • Вивчення особливостейфункціонального стану інтраокулярних судин у  хворих початковою стадією ПВКГ.
  •    
  • Розробка нових способів обробки реографічного кривих за допомогою  штучних нейронних мереж.
  •    
  • Визначення типу НВР у хворих ПВКГ за допомогою ІНС.
  •    
  • Додання за допомогою нових способів обробки діагностичної цінності  методам реоофтальмо-і реоенцефалографії у хворих ПВКГ.
  •     

    Матеріали, методи і результати досліджень .При обстеженні хворих початковою стадією відкритокутовою глаукоми (162 ока)було виявлено, що переважає низький судинний тонус - в 556% випадківвідзначався гіпотонічний тип НВР. З їх числа 265% припало на хвилеподібнийваріант гіпотонічного типу, 12% - на власне гіпотонічний і 171% - нагіпоперфузійних варіанти. Нормотоніческая тип НВР відзначений у 333%,гіпертонічний тип НВР - в 111% випадків. Таким чином, було доведено, що ухворих глаукомою в початковій стадії переважає низький тонус інтраокулярнихсудин.

     

    Тоді ж були вивчені взаємини між рівнем системного артеріальноготиску та особливостями церебрального і інтраокулярного кровотоку в залежностівід рівня внутрішньоочного тиску і тонусу інтраокулярних судин.Кореляційний аналіз виявив високий рівень ауторегуляції інтраокулярногокровотоку при нормо-і гіпотонус (крім гіпоперфузійних варіантугіпотонічного типу НВР) і незалежність його від рівня ВГД. Пригіпоперфузійних варіанті НВР відзначені найбільш несприятливі особливостігемодинаміки ока та головного мозку.

     

    За допомогою штучних нейронних мереж (програмного продукту "NeuroPro03>, Горбань А.Н., Царегородцев В.Г., 2000) ми запропонували визначення типу НВРочей у хворих ОУГ за двома реограма - вихідної і після гіпотермії очі.Правильне прогнозування типу НВР очей було в 60%. Таким чином, за допомогоюнейромережевого моделювання можливо спрощення методики функціональної реографіїі визначення типу НВР очі.

     

    Традиційно для обробки реографічного кривих використовувалися кількісний(Математичний) та якісний (візуальний) методи. Ми припустили, що притрадиційних способах обробки втрачається великий обсяг інформації. Крім того,реографічні коефіцієнти (показники) не мають діагностичної цінності.Завданням дослідження було максимально можливе повне використання інформації,міститься в реографічного кривих, за допомогою спектральної і нейромережевоїтехнологій. В якості інформативних параметрів використовувалися коефіцієнтирозкладання реографічного кривих у ряд Фур'є. За допомогою розробленої програми"I See" (2000) були оброблені 800 реографічного кривих. Розкладені в рядФур'є 170 реоофтальмограмм і 215 реоенцефалограми використовувалися для створеннябази даних для нейромережевих експертних систем. Побудова класифікаційнихмоделей вироблялося за допомогою програми-Нейроімітатор "NeuroPro 03>.

     

    Використання методики розкладу в ряд Фур'є і подальше нейромережеветестування дозволяють виявити різницю між глаукомного і неглаукомниміреограма в 65-79% випадків, що свідчить про виявлення гемодинамічнихзмін, не виявляються при традиційному аналізі.

     

    У 2001 році була вивчена можливість застосування вейвлет-обробки реограмм. Внашому дослідженні коефіцієнти, отримані при вейвлет-розкладі реограмм,використовувалися в якості вхідних параметрів нейромережевих класифікаційнихмоделей для розпізнавання глаукоми. Вейвлет-перетворення стрімкозавойовує популярність в різних областях, як новий перспективний методцифрової обробки сигналів. За допомогою розробленої програми "I Go" повейвлет-розкладання проведена обробка 167 реограмм. Для обробки реоофтальмо-і реоенцефалограми сформовані дві бази даних з елементами у виглядікоефіцієнтів, отриманих в результаті прямого одновимірного дискретногоперетворення реограмм. Правильна ідентифікація прикладів ІНС склала 65%.Крім того, за допомогою вейвлет-перетворення реограма добре апроксимується іможе бути відновлена з досить великою точністю.

      

    Обговорення. Поглиблене дослідження інтраокулярного кровотоку ухворих початковій ОУГ виявило переважання низького тонусу судин очей.

     

    Застосування штучних нейронних мереж дозволило розрізняти реограми,належать різним класам пацієнтів. Була доведена здатність нейромережправильно ідентифікувати приналежність їх до здорових або хворим тільки пореографічного кривим.

     

    Реограми у вигляді коефіцієнтів розкладу Фур'є можуть зберігатися в згорнутомувигляді і при необхідності піддаються відновленню у первісному вигляді ззаданою точністю, що принципово неможливо з стандартним реографічногопоказниками.

     

    Нові методи обробки реографічного кривих у поєднанні з використанням ІНСдозволили надати діагностичну цінність методу реографії в діагностиціпервинної відкритокутової глаукоми.

     

    Отримані результати дозволяють рекомендувати реографической дослідженнягемодинаміки головного мозку і очі в якості одного з методів ранньоїдіагностики ПВКГ.

      

    Опубліковано з дозволу адміністрації Російського    Медичного Журналу.

     


...


2 (0,31951)