Применение инфракрасной радиотермометрии в дифференциальной диагностике дистрофических и воспалительных заболеваний глазного яблока
На правах рукописи
ОРЛОВ Павел Игоревич ПРИМЕНЕНИЕ ИНФРАКРАСНОЙ РАДИОТЕРМОМЕТРИИ В ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКЕ ДИСТРОФИЧЕСКИХ И ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ГЛАЗНОГО ЯБЛОКА Специальность – 03.01.02 – биофизика
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Саратов - 2013
Работа выполнена на кафедре биофизики биологического факультета Нижегородского государственного университета им. Н.И.Лобачевского.
Научный консультант: доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник Института прикладной физики РАН, руководитель клинического отдела Института живых систем ННГУ им. Н.И. Лобачевского Шахова Наталия Михайловна Официальные доктор физико-математических наук Каменский Владислав Антониевич, ведущий научный оппоненты:
сотрудник Института прикладной физики Российской академии наук, г. Нижний Новгород доктор медицинских наук Каменских Татьяна Григорьевна, зав. кафедрой глазных болезней Саратовского государственного медицинского университета имени В.И.Разумовского, г. Саратов Ведущая организация ГБОУ ВПО Московский физико-технический институт (государственный университет), г.
Москва
Защита состоится 13 ноября 2013 года в 15:30 на заседании диссертационного совета Д212.243.05 на базе Саратовского государственного университета имени Н.Г.Чернышевского по адресу 410012, Саратов, Астраханская, 83, корпус 3, аудитория
С диссертацией можно ознакомиться в Зональной научной библиотеке имени В.А.Артисевич Саратовского государственного университета имени Н.Г.Чернышевского
Автореферат разослан «_»_2013 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Д212.243.05, профессор В.Л.Дербов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы Одной из актуальных проблем современной медицины является ранняя диагностика заболеваний. Своевременная диагностика на ранней стадии позволяет консервативными средствами добиться выздоровления в достаточно короткие сроки, не приводя к осложнениям. В офтальмологии ценой запоздалой диагностики является потеря зрения. Одним из существенных источников слепоты и слабовидения, особенно у лиц молодого трудоспособного возраста, являются увеиты. У 50-65% больных увеиты принимают хроническое рецидивирующее течение, чем обусловлены трудности диагностики и терапии этого заболевания [Чудинова О. В., 2004].
Значительные трудности возникают при диагностике вялотекущих ареактивных воспалительных процессов как заднего (преимущественно), так и переднего отдела увеального тракта. Еще большие трудности возникают при дифференциальной диагностике между воспалительными и дистрофическими процессами, а также при определении критериев наступления ремиссии или полного выздоровления [Кацнельсон Л.А., 2003;
Устинова Е. И., 2004].
Таким образом, одной из актуальных проблем офтальмологии является ранняя дифференциальная диагностика вялотекущих ареактивных воспалительных процессов глазного яблока.
Из современных способов диагностики наиболее информативным и объективным являются методы электроэлиминации и радиоизотопного исследования, позволяющие выявить любой воспалительный процесс переднего отдела и даже определить степень выраженности этой воспалительной реакции. Однако эти методики требуют наличия специального дорогостоящего оборудования, реактивов, обученных кадров.
Такого рода диагностика является, как правило, очень дорогостоящей как для пациента, так и для лечебно-профилактического учреждения, что является в наше время далеко не последним критерием. Поэтому эти методы трудно выполнимы в обычной офтальмологической практике. Недостатком таких исследований является также их инвазивность, а значит и небезопасность для пациента.
Дополнительная проблема в диагностике и дифференциальной диагностике вялотекущего воспалительного процесса и дистрофических изменений заднего отдела глаза связана с помутнением преломляющих сред.
Перспективным для решения этой проблемы представляется использование ИК радиометрии.
В последние десятилетия в медицине развиваются различные методы термодиагностики патологических процессов, подтверждающие положительные качества ИК радиотермометрии: простоту, скорость измерений, достаточную стабильность данных, что при низкой стоимости делает эти методы привлекательными для решения ряда задач в клинике [Kistemaker J.A., 2006;
Потехина Ю.П., 2012]. В наибольшей степени преимущества ИК-радитермометрии показаны в педиатрии [Kocoglu H., 2002;
Ураков А.Л., 2012] и интенсивной терапии [Rosenthal H.M., 2006]. В офтальмологии методы исследования локальной температуры долгое время не привлекали к себе должного внимания. В нашей стране в течение последних 20 лет локальную термометрию в офтальмологии использовали всего в нескольких клиниках [Сметанкин И.Г., 2009;
Ильюхин О.Е., 2010].
Отсутствие адаптированных к офтальмологическим исследованиям серийных ИК радиотермометров требует разработки такой аппаратуры и усовершенствования методики измерений. Таким образом, изучение возможностей ИК радиотермометрии для диагностики и контроля лечения офтальмологических патологий позволит, наряду с улучшением качества диагностики, обосновать целесообразность серийного производства офтальмологических ИК радиотермометров.
Цель исследования Целью данного исследования является разработка комплекса мер, повышающих эффективность ранней диагностики воспалительных процессов глаза, а также дифференциальной диагностики воспалительных и дистрофических заболеваний заднего отрезка глазного яблока на основе дистанционной инфракрасной радиотермометрии.
Решаемые задачи Для выполнения поставленной цели необходимо:
Оценить возможность определения глубинной термической 1.
неоднородности в тканях глазного яблока методом ИК радиометрии.
Адаптировать аппаратуру и разработать методику инфракрасной 2.
радиотермометрии для решения диагностических задач офтальмологии.
Отработать методику инфракрасной радиотермометрии при 3.
диагностике воспалительных и дистрофических процессов переднего отрезка глаза.
4. Определить возможности дифференциальной диагностики воспалительных и дистрофических процессов заднего отрезка глазного яблока с помощью инфракрасной радиотермометрии.
Научная новизна 1. Впервые проведено сравнение процессов установления термодинамического равновесия методами СВЧ и ИК радиотермометрии в некоторых биологических тканях, что показало перспективность этих методов для применения в офтальмологии.
2. Впервые адаптирован микропроцессорный ИК радиометр к офтальмологическим исследованиям и проведено его усовершенствование для повышения точности диагностики глазных болезней.
3. Разработана методика ИК радиотермометрии при дистрофических и воспалительных заболеваниях глаза. По данным разработанного ИК радиометра показано, что признаком дистрофического увеального тракта и сетчатки является понижение поверхностной температуры относительно нормы, а воспалительные процессы повышением температуры (в среднем 0,52,5С;
градиент температуры зависит от глубины патологического процесса).
4. Предложено использовать метод ИК термометрии для дополнительной дифференциальной диагностики воспалительных и дистрофических процессов заднего отрезка глазного яблока, а также для контроля лечения.
Положения, выносимые на защиту 1. Разработанный микропроцессорный ИК радиотермометр адаптирован к офтальмологическим исследованиям. Его преимуществами являются бесконтактность исследований, высокая разрешающая способность по поверхности измерений, низкие аппаратурные и методические погрешности, портативность.
2. Разработанная технология ИК радиотермометрии позволяет оптимизировать дифференциальную диагностику дистрофических и воспалительных заболеваний глаза и мониторинг терапии.
3. Изменения поверхностной температуры, регистрируемые методом ИК радиотермометрии информативны для ранней диагностики воспалительных процессов глаза, а также дифференциальной диагностики воспалительных и дистрофических заболеваний заднего отрезка глазного яблока.
4. Динамика поверхностной температуры, оцененная методом ИК радиотермометрии, информативна для оценки тактики лечения и прогнозирования процессов восстановления после травм и хирургических вмешательств.
Практическая значимость результатов 1. ИК радиотермометрия как неинвазивный, безболезненный и безопасный метод может быть использован в госпитальной и поликлинической практике.
2. С использованием этого метода возможно ранняя дифференциальная диагностика вялотекущих воспалительных и дистрофических процессов заднего отрезка глаза.
3. Исследование динамики поверхностной температуры может использоваться для планирования (подбор оптимальных схем лекарственной терапии) и контроля эффективности терапии при воспалительных и дистрофических заболеваниях.
4. Метод может быть использован для мониторинга лечения и прогноза при различных видах патологии, в том числе травмах глаза, и при использовании различных методов лечения, в том числе и хирургических.
Внедрение научных результатов Результаты, полученные в исследовании, внедрены в клиническую практику офтальмологического отделения Федеральное государственное учреждение здравоохранения клиническая больница №50 Федерального медико-биологического агентства России (г. Саров), в исследовательскую практику клинического отдела Института живых систем ННГУ им.
Н.И.Лобачевского, используются в учебном процессе на биологическом факультете ННГУ и в медицинском колледже г. Сарова.
Апробация результатов работы Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на VII и VIII международных конференциях «Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии» г. Владимир (2831 августа 2006г.) и г. Владимир ( июля 2008 г.), на областной конференции офтальмологов г. Нижний Новгород (октябрь 2006г.), на международной научной конференции 4th Intarnational Scientific Conference «Europen Science and Technology» (Munich, 2013, April), на заседаниях кафедры глазных болезней Нижегородской государственной медицинской академии, на семинарах кафедры биофизики ННГУ им. Н.И.Лобачевского.
Публикации На тему диссертации опубликовано 10 печатных работ, из них 3 в изданиях, рекомендованных ВАК. Новизна предложенных решений подтверждена патентом РФ на изобретение и патентом РФ на полезную модель.
Объем и структура диссертационной работы Работа изложена на 136 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и приложения. Указатель литературы содержит 135 источников, из них отечественных и 51 зарубежных. Диссертация иллюстрирована рисунками, цифровой материал представлен 9 таблицами.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материалы и методы исследования Работа выполнена в научно-исследовательском Институте живых систем ННГУ им. Н.И.Лобачевского и в Федеральном государственном бюджетном учреждении здравоохранения Клинической больнице № 50 Федерального медико-биологического агентства России (г. Саров).
В работе использован переносный микропроцессорный ИК радиотермометр, разработанный совместно с кафедрой радиотехники ННГУ им. Н.И.Лобачевского для медико-биологических исследований.
В качестве приемного элемента используется пироэлектрический датчик, детектирующая способность которого существенно выше широко используемых термопарных и болометрических. Используемый в пирометре пиродатчик измеряет излучение в полосе 225 мкм, что повышает мощность принимаемого сигнала. Использование такого датчика, а также синхронного детектирования и синхронного накопления обеспечило разрешающую способность прибора по температуре в 0,1С.
В отличие от известных радиометров (пирометров) ИК излучения особенностью используемого прибора является модуляция излучения перед диафрагмированной двухканальной оптической системой, что позволяет устранить ошибки, связанные с возможным изменением температуры оптической системы. Наличие специального светового целеуказателя обеспечивает контроль расстояния от приемного окна оптики прибора до объекта и измерение температуры с исследуемого участка его поверхности.
В приборе предусмотрено использование для связи с ПК беспроводного канала передачи данных стандарта ISM 868MHz (Industry Science Medicine), который специально предназначен для работы в медицинских учреждениях.
Используя ПК, можно производить необходимую обработку полученных данных (например, вычисление дисперсии результатов измерения, минимальных и максимальных значений), их отображение в реальном времени в виде графика и цифровых значений, а также архивацию протоколов исследования, в том числе в формат TXT и CSV для последующей обработки данных в таких программах как Excel.
Используемый метод измерения является относительным, для получения результатов последовательно измеряются и сравниваются температуры обоих глаз пациента. Это позволяет устранить погрешности, сопровождающие абсолютные методы измерений. Измерения делаются двух трёхкратно для уменьшения случайной погрешности. После фиксации каждого измерения полученные данные заносятся в память прибора. Таким образом, радиометр может в процессе цикла измерений содержать данные измерений. Время обследования одного пациента при такой методике измерения составляет 1,0 – 1,5 минуты.
ИК радиотермометрия производилась бесконтактным методом. Прибор устанавливался таким образом, чтобы принимающий датчик находился перпендикулярно центру роговицы. Наличие специального светового прицела позволяло контролировать площадь измеряемой поверхности глазного яблока и поддерживать постоянное расстояние до измеряемого объекта. Диаметр светового пятна составлял 5,0 1,0 мм, а расстояние от измеряемого объекта до прицела около 10 мм, температурное разрешение – 0,05С.
Определение остроты зрения (визометрия) проводили по таблице Сивцева-Головина и с использованием проектора оптотипов ЛОМО.
Определение клинической рефракции определяли субъективным методом – подбором пробных очковых стёкол, а также на авторефрактометре «Topcon» (Япония). Глазное дно исследовали офтальмоскопом Гельмгольца и с помощью бесконтактных (и контактных) асферичных линз и щелевой лампы;
прямую офтальмоскопию проводили прямым офтальмоскопом «Zeiss» (Германия). Офтальмобиомикроскопию проводили с помощью щелевых ламп «Reichert, «Topcon» и ЛОМО. Измерение внутриглазного давления проводилось с помощью тонометра А. Н. Маклакова и бесконтактным тонометром «Canon» (Япония).
Обследовано 314 человек в возрасте от 16 до 78 лет, Все больные были в удовлетворительном состоянии, общей гипертермии не отмечено (физическая температура тела в среднем 35,8 – 36,5 С).
Основная группа (всего 217 человек, мужчин – 103, женщин – 114) включала пациентов с различной офтальмологической патологией. Из них:
1. Дистрофические заболевания роговицы (эпителиально-эндотелиальная дистрофия, посттравматическая дистрофия, кератоконус) – 12.
2. Воспалительные заболевания роговицы (кератиты различной этиологии) – 17.
3. Воспалительные заболевания передней части сосудистой оболочки (ириты, иридоциклиты) – 19.
4. Дистрофические заболевания заднего отрезка глаза (сетчатки, сосудистой оболочки и диска зрительного нерва) – 54. Причём 15 пациентов наблюдались до и после операции реваскуляризации сосудистой оболочки глаза;
29 – на фоне ангиоретинопротекторной терапии (в динамике).
5. Воспалительные заболевания заднего отрезка глаза (сетчатки, сосудистой оболочки и диска зрительного нерва) – 34.
6. Заболевания стекловидного тела (дистрофические изменения, гемофтальмы) – 15.
7. Диабетическая ангиоретинопатия (непролиферативная с крупноточеч ными геморрагиями, очагами твёрдого экссудата и с угрозой пролиферации – мягкий экссудат и макулопатия по типу «фигуры звезды») – 23.
8. Состояние после хирургических операций (по поводу катаракты, глаукомы, реваскулязирующих) – 21.
9. Травмы глаза (проникающие ранения, тяжёлые контузии) – 14.
10.Нарушения офтальмотонуса (глаукома (открытоугольная развитая стадия), реактивная гипертензия) – 8.
Контрольную группу составили больные с различными общесоматическими заболеваниями без заведомой офтальмологической патологии (пациенты терапевтических и травматологического стационаров):
97 пациентов, мужчин – 41, женщин – 56.
В стационаре больных обследовали по общепринятой офтальмологической методике: визометрия, периметрия, тонометрия, офтальмоскопия, биомикроскопия.
Статистическая обработка данных контрольной группы проводилась параметрическим методом по критерию серий измеряемой величины с использованием лицензированного пакета статистических программ «Statistica 6.0.» на персональном компьютере Pentium-IV. Статистическая обработка результатов измерений в основной группе проводилась с использованием статистического метода по Стьюдента.
t–критерию Приведенные в диссертации результаты соответствуют доверительному интервалу 0,95 с уровнем значимости p0,05.
Результаты исследования и их обсуждение В работе проведено теоретическое и экспериментальное обоснование метода исследования, оценено влияние размеров и местоположения излучаемой термической неоднородности на величину яркостной температуры. Показано, что теплопроводность существенно увеличивает яркостные размеры термической неоднородности. Вследствие теплопроводности и переизлучения промежуточных тканей удается измерить радиометрическим методом температуру неоднородности при довольно больших затуханиях. Существует оптимальный в смысле максимума Та диапазон длин волн принимаемого излучения. Этот диапазон зависит от размеров неоднородности и ее местоположения. Излучение прогреваемой вследствие теплопереноса промежуточной ткани увеличивает радиояркостную температуру, что позволяет обнаружить ИК радиометрическими методами глубоко расположенные термические неоднородности.
1. Поверхностная температура глазного яблока в норме При отсутствии глазной патологии (по данным контрольной группы) поверхностная температура глазного яблока находится в интервале от 32,0 до 35,5С., температурная асимметрия между двумя глазами составляет не более 0,1 – 0,25С, что соответствует данным различных авторов [Л.М.Бокбардина и др.]. Статистическая обработка результатов измерений в норме проводилась методом вариационной статистики показаний серии измерений T (температурной асимметрии между двумя глазами) в контрольной группе и последующим усреднением результатов измерений. Полученная функция распределения близка к нормальной с математическим ожиданием T=0 (р ‹ 0,05) У молодых людей (от 16 до 35лет) поверхностная температура глазного яблока оказалась 34,5 35,5С, что в среднем на 2 – 2,5С выше, чем у пожилых (более 50 лет). Это объясняется снижением уровня общего и локального кровообращения с возрастом, а значит и снижением уровня теплопереноса, от которого зависит поверхностная температура глазного яблока. Проведены измерения в нескольких симметричных точках глазного яблока у 14 пациентов контрольной группы (от 27 до 65 лет). Полученные изменения температурной характеристики в зависимости от локализации измерения можно представить в виде следующего графика (рис. 1).
Рис. 1. Изменения температуры в зависимости от локализации измерения Таким образом, в норме имеет место постепенное снижение поверхностной температуры от периферии глазного яблока к центру роговицы. Температурная разница составляет здесь 0,3 – 0,4С с минимумом в центре роговицы.
2. Изменения поверхностной температуры глазного яблока при дистрофических процессах При дистрофических заболеваниях роговицы отмечено значительное снижение поверхностной температуры глазного яблока – на 1,5 – 2,5С (все данные приведены в сравнении с парным глазом). Это объясняется сниженным уровнем метаболизма, а значит и процесса теплопереноса в дистрофически изменённой ткани роговицы.
Дистрофические изменения сетчатки и зрительного нерва вызывают снижение поверхностной температуры глазного яблока до 1,0 – 1,2С и более, причём уровень снижения зависит от выраженности патологического процесса. На фоне проводимого лечения (нейроретинопротекторы, ангиопротекторы, витамины, антигипоксанты) отмечалось повышение поверхностной температуры глазного яблока более чем на 2,0С (кривая 3 на рис.2). Таким образом, с помощью данной методики можно объективно дополнительно оценивать и прогнозировать результаты проведённого лечения, что впоследствии может быть использовано для подбора оптимальных схем терапии.
Снижения температуры не отмечено при токсических поражениях зрительного нерва, что, по-видимому, обусловлено отсутствием нарушения здесь местного кровотока и, следовательно, отсутствием нарушений процессов теплопереноса.
Снижение поверхностной температуры глазного яблока отмечено при дистрофических процессах стекловидного тела (помутнения, старые гемофтальмы). Снижение температуры в данных случаях можно объяснить как снижением уровня местного кровотока (что часто и является основной причиной развития дистрофических процессов стекловидного тела), так и снижением процессов теплопереноса за счёт изменения структуры тканей, а, значит, и появлением иной термической неоднородности.
3. Изменения поверхностной температуры глазного яблока при воспалительных процессах глаза Воспалительные процессы роговицы сопровождались повышением локальной температуры (в среднем на 1,0 – 1,5С). Температурная асимметрия в 1,1С объясняется метаболическими сдвигами в зоне воспаления. На фоне противовоспалительной терапии и исчезновения симптомов воспалительного процесса наблюдается снижение температуры и выравнивание температурной асимметрии.
Повышением локальной температуры всегда сопровождались воспалительные заболевания сосудистой и сетчатой оболочек глаза. В большей степени температурный градиент выявлялся при иридоциклитах. На фоне противовоспалительной и иммунокорригирующей терапии температурная асимметрия исчезает (рис. 2, где 1 острый, 2 вялотекущий увеиты).
Рис. 2. Динамика температурной асимметрии в процессе лечения острого увеита (1), вялотекущего увеита (2) и сенильной макулодистрофии (3) 4. Изменения поверхностной температуры глазного яблока после офтальмологических оперативных вмешательств и травм глаза Выявлено реактивное повышение локальной температуры после травм и хирургических вмешательств. На фоне проводимой послеоперационной терапии (кортикостероиды, антибактериальные препараты) регистрируется снижение локальной температуры прооперированного глаза практически до исходной. Клинических симптомов постоперационного воспаления к этому времени также уже не наблюдалось.
При тяжёлых ранениях глаза температурная асимметрия зависит от тяжести поражения и может достигать 2,0С. На фоне терапии отмечается снижение температурной асимметрии, скорость которого зависит от эффективности проводимого лечения.
Особый интерес вызывает значительное повышение локальной температуры после реваскуляризирующих операций хориоидеи. В группе пациентов, страдающих центральной хориоретинальной дистрофией сетчатки, до операции отмечено снижение температура больного глаза, приводящее к увеличению температурной асимметрии глаз до 0,3-1,15С.
После реваскуляризирующей операции можно отметить повышение поверхностной температуры оперированных глаз на 1,0–2,5С. Что касается температурной асимметрии, то она меняла «направленность» за счет значительного повышения температуры оперированного глаза, что свидетельствует о развитии реактивного воспаления в ранние сроки после введения аллопланта. Через 10 дней температура оперированного глаза начинает снижаться, что приводит к снижению и температурной асимметрии глаз. Нормы этот показатель, по нашим наблюдениям, должен достигнуть к 40 дню наблюдения. Динамика изменения температурной асимметрии глаз после трансплантации аллопланта на фоне противовоспалительной терапии проиллюстрирована на рис.3.
Рис.3. Динамика температурной асимметрии здорового и больного глаза после проведения реваскуляризации сосудистой оболочки. Штриховой линией показана температурная асимметрия «в норме» Сохранение температурной асимметрии глаз (кривая 1, рис. 3) по нашему мнению может свидетельствовать о продолжающихся явлениях послеоперационного воспаления, что может потребовать индивидуальной коррекции.
Результаты проведенной ИК радиотермометрии показывают ряд закономерностей, характерных для реваскуляризирующих операций хориоидеи. Чем более выражено нарушение кровоснабжения сетчатки, тем ниже его поверхностная температура и выше температурная асимметрия больного и здорового глаза. Проведение операции приводит на первом этапе к реактивному воспалению, а затем к увеличению кровоснабжения собственной сосудистой оболочки в области трансплантата, что фиксируется и по данным поверхностной температуры, и более объективно по показателю температурной асимметрии. Возможность неинвазивно в режиме реального времени оценивать динамику температурной асимметрии открывает возможности индивидуального контроля, а значит и индивидуальной коррекции раннего и отдаленного послеоперационного периода при использовании реваскуляризирующих технологий. Стойкое повышение поверхностной температуры глазного яблока в отдаленные сроки после лечения указывает на достижение ожидаемого эффекта операции – усиление местного кровотока, а, следовательно, и уровня метаболизма сетчатки.
Применение ИК радиотермометрии в дифференциальной 5.
диагностике воспалительных и дистрофических процессов заднего отрезка глазного яблока Значительные трудности возникают при диагностике вялотекущих ареактивных воспалительных процессов преимущественно заднего отдела глаза. А наиболее тяжелая патология глаза как раз и возникает при латентных торпидных процессах, которые современными методами плохо и поздно диагностируются. Еще большие трудности возникают при дифференциальной диагностике между воспалительными и дистрофическими процессами на глазном дне, а также при определении критериев наступления ремиссии или полного выздоровления.
С различными дистрофическими заболеваниями заднего отдела глаза нами обследовано 54 пациента: сенильная макулярная дистрофия - 28 пациентов, пигментная дистрофия сетчатки – 14 пациентов, простая атрофия зрительного нерва – 5 пациентов, передняя ишемическая нейропатия зрительного нерва – пациентов. Дистрофические изменения сетчатки и зрительного нерва вызывают снижение поверхностной температуры глазного яблока до 1 – 1,2С и более, причём уровень снижения зависит от выраженности патологического процесса.
Для определения характера изменения поверхностной температуры глазного яблока при воспалительных процессах на глазном дне (хориоретиниты, неврит зрительного нерва) нами была отобрана группа из пациентов. Из них: центральный хориоретинит – 27 пациентов, диссеминированный хориоретинит – 11 пациентов, неврит зрительного нерва – 9 пациентов. В этой группе зафиксировано повышение поверхностной температуры до 1С.
Показано, что воспалительные заболевания сосудистой и сетчатой оболочек глаза и зрительного нерва (задний отрезок глаза) всегда сопровождались повышением локальной температуры. Температурный градиент при этом выявлялся разный (от 0,3 до 1С), но был в общем меньше, чем при воспалительных заболеваниях переднего отрезка глаза. Это вполне закономерно и объясняется более глубоким расположением термической неоднородности при патологии заднего отрезка глаза, а значит и снижением проекции ее на поверхность. На фоне противовоспалительной и иммунокорригирующей терапии температурная асимметрия снижалась (рис.4), а затем переставала регистрироваться, что можно расценивать как дополнительный критерий выздоровления (ремиссии).
0 Дни 2 Рис. 4. Динамика температурной асимметрии в процессе лечения хориоретинита Нами проведена оценка диагностической возможности метода в случае сомнительного диагноза и необходимости дифференцировать воспалительные и дистрофические заболевания. С этой целью учитывалась вероятность совпадения температурной асимметрии в случае воспалительного процесса в заднем отрезке глаза с показанием, соответствующим асимметрии при воспалении в переднем отрезке глаза (рис.5).
Рис.5. Температурная асимметрия переднего и заднего отрезков глаза, полученная по результатам ИК радиотермометрии (p0,05) На рис.5: 1 норма;
2 дистрофические заболевания переднего отрезка (роговицы);
3 воспалительные заболевания переднего отрезка (роговицы);
дистрофические изменения заднего отрезка (сетчатка и зрительный нерв);
воспалительные заболевания заднего отрезка (сосудистая и сетчатая оболочки глаза). (Темным тоном показан разброс значений, определяемый остротой заболевания, пунктирной линией показано среднее значение нормы).
Как видно из приведенного рисунка:
воспалительные процессы дают повышение поверхностной температуры глаза относительно нормы;
дистрофические процессы сопровождаются понижением поверхностной температуры глаза относительно нормы;
при этих патологиях градиент поверхностных температур переднего отрезка глаза выше градиента при патологиях заднего отрезка глаза.
Таким образом, температурная асимметрия является информативным параметром, который можно использовать для дифференциальной диагностики воспалительных и дистрофических процессов как переднего, так и заднего отрезков глаза.
Статистическая обработка результатов измерений в основной группе проводилась с использованием статистического метода по t–критерию Стьюдента. Приведенные в диссертации результаты соответствуют доверительному интервалу 0,95 с уровнем значимости p0,05.
Выводы Адаптированный для офтальмологических исследований 1.
микропроцессорный медицинский инфракрасный радиотермометр позволяет бесконтактным методом с расстояния 10 мм проводить измерения термической неоднородности в тканях глазного яблока. Для получения объективной информации о глубинной термической неоднородности в тканях глазного яблока методом ИК радиометрии необходимо сравнительное измерение температуры обоих глаз пациента, время измерения 1,0 1,5 мин.
Разработанная методика позволяет определять термическую неоднородность глазного яблока с разрешением в 0,05С с поверхности в 5 мм.
С использованием адаптированного для офтальмологических 2.
исследований микропроцессорного медицинского инфракрасного радиотермометра и разработанной бесконтактной методики радиотермометрии получены критерии термической неоднородности глазного яблока в норме и при патологии.
В условиях нормы:
- поверхностная температура глазного яблока зависит от возраста пациентов;
- имеется топографическая термическая неоднородность роговицы со снижением температуры к центру;
- температурная ассиметрия глаз не превышает 0,25С.
При патологии:
воспалительные процессы всегда сопровождаются повышением температуры;
дистрофические заболевания всегда сопровождаются понижением температуры;
- градиент изменения температуры выше при патологии переднего отдела глаза по сравнению с задним отделом глаза;
- динамическая радиотермометрия фиксирует изменения термической неоднородности на фоне проводимого лечения, что может быть использовано для мониторинга терапии;
- критерием выздоровления является снижение температурной асимметрии глаз и изменение ее направленности.
Степень температурной асимметрии зависит от выраженности 3.
патологического процесса, направленность температурной асимметрии зависит от природы патологического процесса (дистрофические или воспалительные заболевания). Снижение поверхностной температуры при дистрофических процессах переднего отрезка глазного яблока составляет 0,52,0С. Повышение поверхностной температуры при воспалительных заболеваниях переднего отрезка глаза составляет 0,51,5С.
4. Характер изменений температуры при патологических процессах заднего отрезка глазного яблока аналогичен таковым при патологии переднего отрезка, зависит от выраженности и природы патологического процесса (дистрофические или воспалительные заболевания). Градиент изменений ниже, чем при патологии переднего отрезка: дистрофические процессы заднего отрезка глазного яблока сопровождаются снижением поверхностной температуры от 0,2 до 1,2 С, воспалительные заболевания заднего отрезка глазного яблока сопровождаются повышением поверхностной температуры от 0,2 до 0,8 С.
Практические рекомендации 1. Инфракрасную радиотермометрию рекомендуется применять в комплексе с другими методами как метод дополнительной диагностики в практической офтальмологии.
2. Инфракрасная радиотермометрия может быть использована при патологии и переднего, и заднего отрезка глаза.
3. Применение инфракрасной радиотермометрии показано в случаях затрудненной диагностики при отсутствии явно выраженных клинических проявлений воспалительных или дистрофических процессов.
4. Данные инфракрасной радиотермометрии могут быть использованы в качестве объективных показателей для дифференциальной диагностики воспалительных или дистрофических процессов.
5. Целесообразно использование метода инфракрасной радиотермометрии для мониторинга эффективности терапии пациентов с воспалительными и дистрофическими заболеваниями глаза.
6. Метод инфракрасной радиотермометрии является объективным для оценки прогнозов сроков выздоровления или ремиссии.
Список работ, опубликованных по теме диссертации 1. Колесов, С. Н. Медицинская СВЧ радиотермометрия (аналитический обзор литературных источников) / С. Н. Колесов, П. И.Орлов, М. А.
Прилучный, С. Д. Снегирев, О. П. Соболев // Препринт №487. Н.Новгород, НИРФИ. – 2004. – 49 с.
2. Афанасьев, А. В. Контроль процессов установления термодинамического равновесия в биологических тканях методами ИК и СВЧ радиометрии / А. В. Афанасьев, О. А. Афанасьева, И. Ю. Мазунин, П. И.
Орлов. // Вестник Нижегородского университета им. Н.И.Лобачевского.
Серия радиофизика. Вып.1 (3). 2005. С. 4049.
3. Орлов, П. И. Дистанционная инфракрасная радиотермометрия в дифференциальной диагностике дистрофических и воспалительных заболеваний переднего отрезка глазного яблока / П. И. Орлов, И. Ю.
Мазунин, Л. В. Коссовский, Н. Л. Маланова, В. В. Лычёв // Нижегородский медицинский журнал. 2006. №8. С.6366.
4. Афанасьев, А. В. ИК- и СВЧ- радиотермометрия процесса теплопередачи в биологических тканях / А. В. Афанасьев, И. Ю. Афанасьева, И. Ю. Мазунин, П. И. Орлов // Труды VII международной научно технической конференции «Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии». Суздаль, август 2006. Книга I. – С. 48-50.
5. Орлов, П.И. Радиометр инфракрасного излучения. / П.И.Орлов, А.
В.Афанасьев, И.А.Никифоров, И.Я.Орлов, И.Г.Терентьев // Патент РФ на полезную модель №70987 от 23.08.07г.
6. Орлов, П. И. Модуляционный радиометр инфракрасного излучения / П. И. Орлов, А. В. Афанасьев, И. А. Никифоров, И. Я. Орлов, И. Г. Терентьев // Патент РФ № 2345333 на изобретение, приор. 23.08.07, рег. 27.01.09, опубл.
27.01.09, бюл. №3.
7. Орлов, П. И. Инфракрасная радиотермометрия в дифференциальной диагностике дистрофических и воспалительных заболеваний переднего отдела глаза / П. И. Орлов // Вестник офтальмологии. – 2008. – №2. С.
1922.
8. Орлов, П.И. Дистанционная инфракрасная радиотермометрия в дифференциальной диагностике дистрофических и воспалительных процессов глаза / П.И. Орлов, А. В.Афанасьев, И.А.Никифоров, И.Я.Орлов // Доклады XII международной научно-технической конференции «Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии». Владимир, июль 2008. Книга I. – С. 52-56.
9. Orlov, P. Contact optical coherence tomography and non-contact IR radiothermometry in diagnosing non-tumor pathologies in ophthalmology / P.
Orlov, G. Bogdanov, I. Orlov, N. Shakhova // Intarnational Journal of Applied and Fundamental Research. 2013. №1 - URL: www.science-sd.com/452- (28.03.2013) 10. Orlov, P. Dinamic control of effectiveness of the revascularoperationes on the chorioidea with the infrared radiothermometry / P. Orlov, O.Aphanaseva, I.
Orlov, N. Shakhova // Europen Science and Technology: 4th Intarnational Scientific Conference. Munich. 2013. April 1112. P … 11.Орлов, П.И. Послеоперационный мониторинг реваскуляризирующих операций хориоидеи методами инфракрасной радиотермометрии / П.И.
Орлов, Н.М.Шахова, И.Я.Орлов // Современные технологии в медицине (в печати).