Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА ПЕРВАЯ. Обзор литературы.
1. История офтальмоскопии 13
2. Современные методы визуализации глазного дна 15
Офтальмоскопия 15
Биомикроскопия тканей глазного дна 17
Фоторегистрация тканей глазного дна при помощи фундус-камеры 19
Флюоресцентная ангиография с флюоресцеином и индоцианином зеленым, феномен аутофлюоресценции 21
Оптическая когерентная томография 25
Сканирующая лазерная офтальмоскопия 27
3. Аберрации оптической системы глаза и их влияние на качество изображения глазного дна 32
ГЛАВА ВТОРАЯ. Материалы и методы собственных исследований.
1. Адаптивная мультиспектральная фундус-камера - устройство и принцип работы 40
2. Объем клинических наблюдений 49
3. Методы исследования 51
4. Метод оценки качества изображения глазного дна 56
ГЛАВА ТРЕТЬЯ. Результаты собственных исследований.
1. Влияние адаптивной компенсации аберраций глаза на качество изображения глазного дна 58
2. Результаты сравнительной оценки качества фотографий глазного дна, полученных при помощи адаптивной мультиспектральной фундус-камеры и фундус-камеры TRC-NW200 фирмы Торсоп (Япония) 63
3. Анализ индивидуальных аберраций оптической системы глаза и изучение их влияния на качество изображения глазного дна 65
4. Диагностические возможности адаптивной мультиспектральной фундус-камеры в визуализации структур глазного дна 69
4.1. Возрастная макулярная дегенерация 69
4.2. Диабетическая ретинопатия 82
4.3.Эпиретинальный тракционный синдром и макулярный разрыв 97
5. Чувствительность и специфичность адаптивной мультиспектральной фундус-камеры в визуализации структур глазного дна 112
6. Трудности, возникшие при работе с адаптивной мультиспектральной фундус-камерой 115
Заключение 117
Выводы 122
Практические рекомендации 124
Указатель литературы 125
Список опубликованных работ по теме диссертации... 136
- История офтальмоскопии
- Адаптивная мультиспектральная фундус-камера - устройство и принцип работы
- Методы исследования
- Анализ индивидуальных аберраций оптической системы глаза и изучение их влияния на качество изображения глазного дна
Введение к работе
В современном мире заболевания сетчатки занимают первое место среди причин необратимой потери зрения. По данным Всемирной организации здравоохранения, возрастная макулярная дегенерация (ВМД) является главной причиной слепоты в США и Европе, составляя 44,4% от общего числа причин потери зрения [51, 52] и 70% среди причин билатеральной слепоты [67]. В мире 25-30 миллионов человек страдают ВМД. За последнее время это заболевание значительно помолодело и стало встречаться не только в пожилом, но и в среднем возрасте, что влечет за собой инвалидизацию еще трудоспособного населения. Особая значимость ВМД определяется центральной локализацией процесса и двусторонним характером поражения.
Более 5% населения мира страдают сахарным диабетом. Одним из наиболее частых сосудистых осложнений диабета является ретинопатия, которая выявляется у 30-90% больных в зависимости от длительности заболевания [6, 94]. По некоторым данным, частота диабетического макулярного отека у больных сахарным диабетом составляет до 78% [8, 127, 137]. 100% пациентов, страдающих сахарным диабетом, нуждаются в регулярном наблюдении офтальмолога и исследовании глазного дна. Зачастую причиной необратимой потери зрения является поздняя диагностика заболевания и, как следствие, начало лечения на далеко зашедших стадиях. Это диктует необходимость разработки новых более совершенных методов ранней диагностики ретинальной патологии.
В настоящее время основными методами визуализации структур глазного дна являются офтальмоскопия, биомикроскопия тканей глазного дна, фоторегистрация тканей глазного дна при помощи фундус-камеры, флюоресцентная ангиография глазного дна (ФАГД) с флюоресцеином и
индоцианином зеленым, оптическая когерентная томография (ОКТ), сканирующая лазерная офтальмоскопия (СЛО). Все перечисленные методы исследования глазного дна страдают одним общим недостатком, связанным с негативным влиянием аберраций оптической системы глаза на разрешающую способность приборов. Это связано с аберрациями оптической системы глаза. Аберрация - любое отклонение узкого параллельного пучка света от точки идеального пересечения с сетчаткой в центре фовеолы при его прохождении через всю оптическую систему глаза [9]. Аберрации оптической системы глаза зависят от формы поверхностей и взаимного расположения роговицы и хрусталика, локализации патологических изменений в сетчатке, неоднородности внутриглазной жидкости и стекловидного тела [9, 22], состояния слезной пленки [90], работы аккомодационного аппарата глаза [23, 63]. С возрастом аберрации увеличиваются, и в период от 30 до 60 лет аберрации высшего порядка удваиваются [43]. Статические и динамические аберрации глаза существенно ограничивают передаточную функцию системы глаз-прибор, что приводит к снижению качества получаемого изображения глазного дна. Это ограничивает разрешающую способность современных методов визуализации глазного дна и может служить причиной диагностических ошибок и позднего выявления заболеваний сетчатки [1, 2, 4, 26, 63, 81, 109, 128].
На сегодняшний день в мировой науке большое внимание уделяется использованию адаптивной оптики для получения изображения глазного дна с высоким пространственным разрешением (величина, характеризующая размер наименьших объектов, различимых на изображении). Адаптивная оптика - раздел физики, занимающийся разработкой оптических систем с динамическим управлением формой
волнового фронта для компенсации случайных возмущений и повышения предела разрешения наблюдательных приборов. Иначе говоря, задачей этих оптических систем является измерение аберраций оптической среды и их компенсация с целью повышения качества изображения, получаемого на наблюдательных приборах. Адаптивная оптика начала интенсивно развиваться в 50-е гг. XX века в связи с задачей компенсации аберраций атмосферы Земли, которые искажали волновой фронт излучения, исходившего от наблюдаемых объектов (звезд и т.д.) и тем самым ограничивали разрешающую способность наземных телескопов. Разработки адаптивной оптики успешно применялись в астрономии и военном деле для идентификации искусственных спутников Земли [10].
Идея использования разработок адаптивной оптики в офтальмологии состоит в возможности измерения аберраций человеческого глаза и их последующей компенсации с целью получения изображения глазного дна с высоким пространственным разрешением [23, 75, 108, 109, 124]. С целью разработки нового неинвазивного метода ранней диагностики заболеваний глазного дна на кафедре медицинской физики физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова была создана адаптивная мультиспектральная фундус-камера (АМФК). Это прибор, позволяющий регистрировать аберрации глаза в режиме реального времени при помощи датчика волнового фронта Шака-Гартманна, корригировать эти аберрации при помощи модального биморфного корректора и получать снимки глазного дна с высоким пространственным разрешением. Работа по внедрению достижений адаптивной оптики в офтальмологии активно ведется в США [55,79,85, 112, 125,126].
Цель исследования:
Изучить возможности адаптивной мультиспектральной фундус-камеры в визуализации структур глазного дна.
Задачи исследования:
Провести клиническую апробацию адаптивной мультиспектральной фундус-камеры: оценить диагностические возможности прибора в визуализации структур глазного дна; изучить влияние адаптивной компенсации аберраций глаза на качество изображения глазного дна, разработать критерии объективной оценки качества фотографий глазного дна.
Сравнить информативность фотографий глазного дна, полученных при помощи адаптивной мультиспектральной фундус-камеры и фундус-камеры TRC-NW200 фирмы «Торсоп» (Япония).
Проанализировать индивидуальные аберрации оптической системы глаза при помощи аберрометра Шака-Гартманна и изучить влияние аберраций на качество фотографий глазного дна.
Разработать практические рекомендации к использованию адаптивной мультиспектральной фундус-камеры в клинической практике.
Научная новизна
Впервые в клинической практике апробирована АМФК, выявлены диагностические возможности прибора, разработаны рекомендации к его клиническому применению.
Впервые разработан критерий объективной оценки качества фотографий глазного дна - контрастность изображения. Разработана новая программа цифрового анализа контрастности изображения глазного дна,
позволяющая проводить сравнительный анализ качества фотографий, получаемых с использованием любых цифровых фундус-камер.
Впервые изучено влияние адаптивной компенсации аберраций оптической системы глаза на качество изображения глазного дна.
Впервые проведен сравнительный анализ контрастности фотографий глазного дна, полученных при помощи АМФК и фундус-камеры TRC-NW200.
Проведен анализ аберраций оптической системы глаза при помощи аберрометра Шака-Гартманна и впервые изучено влияние аберраций на контрастность изображения глазного дна.
Практическая значимость.
В клинической практике апробирован новый метод диагностики
заболеваний сетчатки - фоторегистрация тканей глазного дна при помощи
адаптивной мультиспектральной фундус-камеры. Оценены
диагностические возможности прибора и сопоставлены с возможностями других современных методов визуализации структур глазного дна -биомикроофтальмоскопии, фундус-камеры TRC-NW200, флюоресцентной ангиографии глазного дна, оптической когерентной томографии. Разработаны практические рекомендации к клиническому применению АМФК.
Основные положения диссертации, которые выносятся на защиту. 1. Впервые в клинической практике на достаточном клиническом материале (227 глаз) апробирован новый неинвазивный метод визуализации структур глазного дна - фоторегистрация структур глазного дна при помощи адаптивной мультиспектральной фундус-камеры. Метод основан на измерении аберраций оптической системы глаза при помощи датчика волнового фронта Шака-Гартманна и их коррекции с использованием
модального биморфного корректора с целью получения изображения глазного дна с высоким пространственным разрешением.
Критериями оценки диагностических возможностей адаптивной мультиспектральной фундус-камеры являются чувствительность и специфичность. Чувствительность адаптивной мультиспектральной фундус-камеры в диагностике сухой формы возрастной макулярной дегенерации составляет 100%, пролиферативной диабетической ретинопатии - 93,3%, эпиретинальных мембран и сквозных макулярных отверстий при эпиретинальном тракционном синдроме - 80% и 73% соответственно. Специфичность метода равна 100% в диагностике всех перечисленных заболеваний, за исключением сухих друз при возрастной макулярной дегенерации, при которой специфичность составляет 81%, что свидетельствует о выявлении при помощи адаптивной мультиспектральной фундус-камеры случаев неэкссудативной формы возрастной макулярной дегенерации, не подтверждавшихся другими инструментальными методами обследования.
Критерием объективной оценки качества фотографий глазного дна является контрастность изображения. Разработанная в ходе исследования универсальная программа цифрового анализа контрастности изображения глазного дна позволяет проводить сравнительный анализ качества фотографий, получаемых с использованием любых цифровых фундус-камер. Адаптивная компенсация аберраций оптической системы глаза позволяет увеличить контрастность фотографий в 2,7 раз (р = 0,038).
4. Контрастность фотографий, полученных при помощи адаптивной
мультпспектральной фундус-камеры, в 2,3 раза превышает контрастность
снимков, сделанных с использованием фундус-камеры TRC-NW200, при
этом доказана сильная коррелятивная связь контрастности изображения
глазного дна с типом использованной фундус-камеры (г = -0,7, р = 0,009).
5. Существует статистически достоверная связь контрастности
фотографий глазного дна со степенью выраженности аберраций оптической
системы глаза. В наибольшей степени на контрастность изображения
оказывают влияние астигматизм (г = -0,6, р = 0,04) и кома (г = -0,6,
р = 0,04).
Реализация результатов исследования.
Результаты исследования внедрены в клиническую практику в научно-исследовательской лаборатории новых лазерных технологий НИИ Глазных болезней РАМН, а также на кафедре глазных болезней ММА им. И.М.Сеченова. АМФК активно используется в офтальмологическом обследовании пациентов, согласно разработанным рекомендациям к ее клиническому применению. Материалы исследования используются в процессе преподавания на циклах усовершенствования врачей. Программа цифрового анализа контрастности изображения глазного дна используется в научных исследованиях. В настоящее время ведется активное сотрудничество с кафедрой медицинской физики МГУ им. М.В.Ломоносова по дальнейшему усовершенствованию АМФК и внедрению разработок адаптивной оптики в офтальмологическую практику.
Апробация работы.
Материалы диссертации и ее основные положения опубликованы в 13 статьях, из них 2 - в журналах, входящих в список ВАК. Результаты исследований доложены на Научно-практической конференции «Современные технологии лечения витреоретинальной патологии» - 2007г. и 2009г., Москва, на конференции молодых исследователей «Клиническая и экспериментальная офтальмология», Москва, 2008г., на XIV Международном офтальмологическом конгрессе «Белые ночи», Санкт-Петербург, 2008г.
Структура и объем работы.
Диссертация изложена на 138 страницах машинописного текста, включая фотографии, рисунки, таблицы и указатель литературы, и состоит из введения, трех глав, заключения, выводов и практических рекомендаций. Библиографический список содержит 138 источников, из которых 39 источников отечественной и 99 - иностранной литературы.
История офтальмоскопии
Своим появлением на свет метод офтальмоскопии обязан выдающемуся немецкому ученому Герману фон Гельмгольцу. В 1851 году он опубликовал свой знаменитый труд "Beschreibung eines Augenspiegels zur Untersuchung der Netzhaut in lebenden Auge", где на основе законов физиологической оптики точно описал теорию зрачкового рефлекса и получение изображения на сетчатке. Гельмгольц первым объяснил оптические принципы получения зрачкового рефлекса и четкого изображения глазного дна, предложил свою собственную модель офтальмоскопа и добился широкого применения прямой офтальмоскопии в офтальмологической практике. Фактически именно после этого офтальмология выделилась в самостоятельную специальность.
В течение последующих лет офальмоскоп претерпел ряд усовершенствований. В 1852 году Ruete формулирует основные принципы обратной офтальмоскопии. В 1861 году Giraudeulon впервые использовал бинокулярный офтальмоскоп, работающий на принципе стереоскопической офтальмоскопии. К 1913 году Landolt сообщает о более чем двухсот устройствах для осмотра внутренних структур глаза, в 1923 году Vogt предлагает офтальмоскопию в бескрасном свете [25].
С появлением электричества стало возможным поместить в рукоятку офтальмоскопа лампу накаливания в качестве источника света. Так появился электрический офтальмоскоп, позже были предложены осветительные блоки, свет от которых передавался в оптический канал офтальмоскопа через волоконно-оптические световоды, а затем электрические офтальмоскопы с автономным питанием [36]. Однако с появлением электрических офтальмоскопов возникла проблема— яркий свет вызывал яркий рефлекс от передней поверхности роговицы, что мешало осмотру глазного дна особенно при узком зрачке. Решить эту трудность можно было двумя путями— либо разделив ход лучей от источника света и лучей, идущих в глаз наблюдателя, либо использовав поляризованный свет.
Первый принцип претворил в жизнь Gullstrand в 1911 г., создав прямой безрефлексный офтальмоскоп, в котором верхняя часть зрачка использовалась для наблюдения, а нижняя половина для освещения. Большой безрефлексный офтальмоскоп использовался для исследования глазного дна, калиброметрии сосудов сетчатки, рефрактометрии, диагностики и лечения эксцентричной фиксации [37]. Безрефлексные офтальмоскопы на основе поляризованного света внедрили в практику Salomonson (1921), Dekking (1932), Strampelli (1935) и Cardell (1935).
Принцип их работы заключается в разделении потока лучей поляризованного света, отраженного линзами и роговицей, и деполяризованного (естественного) света, отраженного от глазного дна [36] . Преимущество данного метода заключалось в возможности видеть изменения на глазном дне, связанные с оптической анизометропией. Это дало дополнительные диагностические возможности в исследовании диска зрительного нерва и макулярной области, в частности, воспалительных и дегенеративных процессов, сосудистой патологии, позволило дифференцировать врожденную и приобретенную патологию глазного дна [26, 36], а также исследовать патологические изменения оптических сред глаза [14]. Для фотосъемки глазного дна использовался прибор «Ретинофот».
Прибор имеет две фотоприставки для цветной и черно-белой пленки, угол поля зрения составляет 28. Недостатком «Ретинофота» является то, что не всегда удается полностью избежать появления на снимках рефлексов по краям поля зрения. С помощью аппарата можно выполнять не только снимки глазного дна, но и помутнений хрусталика и стекловидного тела, а также хрусталика при его подвывихе [29]
На сегодняшний день основными методами визуализации структур глазного дна являются офтальмоскопия в прямом и обратном виде, биомикроскопия, фоторегистрация тканей глазного дна при помощи фундус-камеры, ФАГД с флюоресцеином и индоцианином зеленым, ОКТ,ело.
Адаптивная мультиспектральная фундус-камера - устройство и принцип работы
Решение проблемы аберраций оптической системы глаза пришло из раздела физики, называемого адаптивной оптикой. Идея использования методов адаптивной оптики в офтальмологии состоит в возможности измерения аберраций человеческого глаза и их последующей компенсации с целью получения изображения глазного дна с высоким пространственным разрешением [23, 75, 108, 109, 124]. Вопрос разработки методов качественной и количественной оценки аберраций стоял перед офтальмологами давно. С конца 19 и до середины 20 века были разработаны и усовершенствованы различные методы субъективного определения аберраций глаза [9, 103]. В настоящее время существует несколько методов измерения аберраций глаза, основанных на различных принципах - анализе ретинального изображения мишени [103, 104], компенсаторной юстировке падающего на фовеолу светового пучка [53], использовании сканирующего щелевого рефрактометра «OPD Scan» [100]. Наиболее распространенным является датчик волнового фронта Шака-Гартманна. Работа датчика основана на анализе вышедшего из глаза отраженного луча («outgoing refraction aberrometry»). Метод впервые был описан J.Hartmann в 1900 году, а затем усовершенствован R.V.Shack в 1971 году. Датчик лег в основу разработок адаптивной оптики и успешно применялся в астрономии и в военном деле для идентификации искусственных спутников Земли противоположной стороны [10]. Идея использования технологии волнового фронта в офтальмологии принадлежит доктору Джозефу Биллю и впервые была высказана публично в 1982 году в США на конгрессе Ассоциации Исследования Зрения и Офтальмологии (ARVO). В 1988-94 годах в институте физики Гейдельбергского университета под руководством доктора Билля технология волнового фронта с использованием аберрометра Шака-Гартманна была использована для диагностики зрительных аберраций [98]. С помощью диодного инфракрасного лазера на сетчатку направляется лазерный луч, который с позиций волновой теории света можно рассматривать как идеальный плоский волновой фронт. Рассеянное лазерное излучение отражается назад и приобретает аберрации, вызванные стекловидным телом, хрусталиком и роговицей и формирует индивидуальный волновой фронт исследуемого глаза (рис. 1). Таким образом, волновой фронт - это форма оптической поверхности, описывающей все аберрации глаза, он представляет собой разницу в оптическом пути между идеальной оптикой и реальным глазом. Искаженный волновой фронт падает через делитель лучей на сенсор Шака-Гарманна, состоящий из 1500 асферических микролинз, и формирует с помощью линзового растра картину, состоящую из регулярно расположенных точек (т.н. гартманограмму) (рис.2).
Компьютерная программа подсчитывает и описывает величину и характер аберраций с помощью полиномов Цернике. Полиномы Цернике -математическое описание аберраций глаза, разработанное в 1953 году датским физиком Zernike. Соответственно аберрациям существуют полиномы низшего и высшего порядка (рис.3). Волновой анализ позволяет измерять все клинически значимые рефракционные аберрации третьего, четвертого или более высокого порядка - кома, неправильный астигматизм, трилистник, сферическую аберрацию и др. Волновая система WaveFront имеет потенциал для описания полной рефракции глаза с точностью до 0.10 диоптрий, что значительно точнее систем, использующихся в фароптере, авторефрактометре или кератотопографе. Важным достоиством прибора является то, что он работает в инфракрасном диапазоне, не вызавающем никаких субъективных ощущений у пациента. В настоящее время это наиболее совершенный и доработанный аберрометр [10]. Датчик волнового фронта Шака-Гарманна успешно используется в рефракционной хирургии. Рис.3. Полиномы Цернике.
В 2001 г. появились динамические датчики волнового фронта, измеряющие аберрации глаза в режиме реального времени. Это позволило создать принципиально новую адаптивную систему для регистрации изображения глазного дна.Адаптивная мулыписпектральная фундус-камера - прибор, позволяющий регистрировать динамические аберрации глаза в режиме реального времени при помощи динамического датчика волнового фронта Шака-Гартманна, корректировать эти аберрации при помощи модального биморфного корректора и получать снимки глазного дна с высоким разрешением. Оптическая система была создана на основе фундус-камеры КФГ-2, выпускаемой серийно Загорским оптико-механическим заводом (АО «ЗОМЗ»). К стандартной фундус-камере был добавлен блок адаптивной системы, позволяющий компенсировать аберрации глаза и регистрировать изображение сетчатки с помощью цифровой высокоразрешающей камеры. Наблюдательный бинокуляр, используемый для на / /
ведения фундус-камеры на глаз человека, был заменен на инфракрасную систему наведения, состоящую из объектива и инфракрасной цифровой камеры. Принцип работы прибора заключается в следующем. Для подсветки глазного дна, как в режиме наводки, так и в режиме цифровой фоторегистрации используется ксеноновая лампа постоянного свечения. Свет от ксеноновой лампы направляется на специальный затвор, который при подаче управляющего импульса открывается и направляет пучок света от ксеноновой лампы в оптический блок фундус-камеры. Таким образом, длительность световой вспышки, направляемой в глаз, зависит от длительности управляющего импульса, подаваемого на зеркало, что значительно снижает световую нагрузку на сетчатку. Из оптического блока фундус-камеры свет направляется в глаз пациента, отражается от сетчатки в виде квазипараллельного пучка, возвращается в оптические узлы фундус-камеры и попадает на спектральную светоделительную пластину, которая отклоняет лучи инфракрасного спектра и направляет их в систему инфракрасного наведения. Изображение регистрируется инфракрасной цифровой видеокамерой, отображается на экране компьютера и используется для наведения фундус-камеры на выбранную часть сетчатки [23].
Методы исследования
. Биомикроскопия тканей глазного дна проводилась с использованием щелевой лампы OPTON 30 SL-Ми бесконтактных линз Ocular High Mag 78 D фирмы Ocular Instruments (США) и Super 66 фирмы Volk (США) для исследования макулы, а также контактной трехзеркальной универсальной линзы Гольдмана OG3M {Ocular Instruments, США). Осмотр глазного дна всех пациентов проводился с широким зрачком. 3.3. Фоторегистрация тканей глазного дна при помощи АМФК.
Исследование проводилось всем пациентам после достижения медикаментозного мидриаза и циклоплегии путем трехкратного закапывания 1% раствора мидриацила с интервалами 20 минут. Фоторегистрация проводилась в 7 спектральных диапазонах с использованием фильтров, пропускающих свет зеленого, красного, синего спектра, с центральной длиной волны 540, 450, 570 нм и спектральной шириной 30 нм, а также в белом свете без использования фильтров.
С целью изучения влияния адаптивной компенсации аберраций глаза на качество изображения глазного дна производили фоторегистрацию тканей глазного дна с включенным блоком адаптивной оптики, затем обратную связь отключали и фотографировали глазное дно пациента в тех же полях и с использованием того же фильтра. В общей сложности было сделано минимум 7 фотографий каждого глаза.
ФАГД проводилась при отсутствии противопоказаний пациентам, страдающим ЦСХРП, экссудативно-геморрагической формой ВМД, сухой и рубцовой формой ВМД при подозрении на наличие хориоидальной неоваскуляризации. Обследование проводилось с использованием фундус-камеры TRC-NW7SF mark II фирмы Торсоп (Япония), в качества контраста вводился флюоресцеин. 3.6. окт. ОКТ проводилась при наличии сквозного или ламеллярного макулярного разрыва, эпиретинального тракционного синдрома, а также при подозрении на хориоидальную неоваскуляризацию и наличии у пациента противопоказаний к ФАГД. В обследовании использовался оптический когерентный томограф Stratus ОСТ ТМ.
Аберрометрия с использованием датчика волнового фронта Шака Гартманна. Аберрометрия проводилась всем пациентам в условиях мидриаза и паралича аккомодации (цикломед 1%) при помощи датчика волнового фронта Шака-Гартманна, интегрированного в АМФК. Амплитуда аберраций оптической системы глаза измерялась непосредственно в момент фоторегистрации тканей глазного дна.
Регистрировались следующие полиномы Цернике: астигматизм Y (прямой астигматизм), астигматизм X (обратный астигматизм), трилистник Y (вертикальный трилистник), кома Y (вертикальная кома), кома X (горизонтальная кома), трилистник X (горизонтальный трилистник), четырехлистник Y (вертикальный четырехлистник), астигматизм 4 порядка Y (прямой астигматизм 4 порядка), сферическая аберрация, астигматизм 4 порядка X (обратный астигматизм 4 порядка), четырехлистник X (горизонтальный четырехлистник).
Кроме того, регистрировалась карта волнового фронта, рефракционная карта и карта резидуальных аберраций после их коррекции при помощи модального биморфного корректора (см. рис. 5). 3.8. Статистическая обработка материала. Обработка полученных данных проводилась с использованием программного продукта Microsoft Excel, пакета прикладных программ STATISTICA 6.0.
Для оценки результатов (после предварительной проверки на правильность распределения) использовались непараметрический критерий Манна-Уитни, метод сравнения относительных частот внутри одной группы, метод корреляционного анализа Спирмена. Результаты представлялись в форме: медиана (интерквартильный размах). Результаты считались достоверными при р 0,05.
Анализ индивидуальных аберраций оптической системы глаза и изучение их влияния на качество изображения глазного дна
В задачи работы, помимо сравнения качества фотографий глазного дна, сделанных при помощи двух фундус-камер, и выявления коррелятивной связи контрастности фотографий и вида использованной фундус-камеры, входило изучение влияния аберраций оптической системы глаза на контрастность изображения глазного дна.
Для этого регистрировались аберрации каждого исследуемого глаза непосредственно перед фотографированием тканей глазного дна в условиях мидриаза и циклоплегии (мидриацил 1%). Регистрировались 13 полиномов Цернике, затем рассчитывалось среднеквадратическое отклонение для каждой аберрации по оси X и Y по формуле: ак = ах2 + а2 , где ак среднеквадратическое отклонение аберрации, ах - амплитуда аберрации по оси X, ау - амплитуда аберрации по оси Y.
Средние значения среднеквадратических отклонений аберраций всех обследованных глаз представлены в таблице 4. Полученные данные близки к результатам современных зарубежных исследований [109, 114, 129, 130]. Таблица 4. Средние значения среднеквадратических отклонений аберраций всех обследованных глаз (в скобках указан иптерквартильный размах). полином Цернике астигматизм кома трилистник чстырех-листник астигматизм 4 порядка сферическая аберрация среднеквадра отклонение (мкм)
Проводился анализ на наличие коррелятивной связи контрастности фотографии глазного дна и каждой из аберраций оптической системы глаза (за исключением аберраций горизонтальный и вертикальный наклон).
При этом брались значения контрастности фотографий глазного дна, выполненных при помощи фундус-камеры TRC-NW200, так как данная камера не имеет системы измерения и коррекции аберраций, и, следовательно, мы могли изучить степень влияния аберраций на качество изображения глазного дна, анализируя снимки именно этой камеры. Результаты корреляционного анализа по методу
Спирмена представлены в таблице 5. Таблица 5. Результаты анализа корреляции среднеквадратического отклонения аберраций оптической системы глаза и контрастности изображения глазного дна. астигматизм кома трилистник четырех-листник астигматизм 4 порядка сферическая аберрация г - коэффициент корреляции; р- коэффициент достоверности; Для всех полиномов
Цернике коэффициент корреляции г имеет отрицательный знак, что свидетельствует о наличии обратной связи, то есть чем больше выражены аберрации оптической системы глаза, тем ниже контрастность изображения глазного дна. Обнаружена статистически достоверная связь контрастности фотографий глазного дна со следующими аберрациями: астигматизм (р=0,04), кома (р=0,04), астигматизм 4 порядка (р=0,03), сферическая аберрация (р=0,03). Коррелятивная связь контрастности изображения и среднеквадратического отклонения аберраций астигматизм и кома сильная (г 0,5), астигматизм 4 порядка - средней интенсивности (0,3 г 0,5), сферическая аберрация - слабая (г 0,3). Зависимость контрастности фотографий глазного дна от среднеквадратического отклонения аберраций астигматизм и кома представлена на графиках на рисунках 10 и 11. Статистически достоверной связи контрастности изображения глазного дна с аберрациями трилистник и четырехлистник выявлено не было. Таким образом, установлено наличие статистически достоверной связи контрастности фотографий глазного дна со степенью выраженности аберраций оптической системы исследуемого глаза. В наибольшей степени на контрастность изображения глазного дна влияют аберрации астигматизм и кома.
