способ прогнозирования течения птеригиума

Формула изобретения

Способ прогнозирования течения птеригиума, отличающийся тем, что перорально вводят препарат «Аласенс» в дозе 20 мг/кг массы тела и через 3 ч получают трехканальное флуоресцентное изображение птеригиума и оценивают долю участия яркости красного канала в формировании каждой точки изображения (R%) по формуле: R%=(R/(R+G+B))·100%, где R% - доля участия яркости красного канала в формировании каждой точки изображения птеригиума, R, G и В - яркости красного, зеленого и синего каналов в формировании каждой точки изображения птеригиума, после чего оценивают частоту встречаемости точек, содержащих R%, по диапазонам значений R% с шагом величиной в 2%, и определяют активность роста птеригиума по формуле: A=Fr_max/Fr<2%, где А - показатель активности роста птеригиума, Fr_max - максимальная частота встречаемости значений R% в изображении птеригиума, Fr<2% - частота встречаемости значений R% в диапазоне на 2% меньшем, чем диапазон с отмеченной максимальной встречаемостью, и при А менее 2,0 прогнозируют стационарное течение птеригиума, при А более или равным 2,0 прогнозируют прогрессирующее течение птеригиума.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и предназначено для прогнозирования течения птеригиума.

Птеригиум занимает второе место по частоте встречаемости среди заболеваний переднего отрезка глаза. Являясь дистрофическим процессом, птеригиум, тем не менее, зачастую характеризуется прогрессирующим течением и частым рецидивированием после хирургического удаления. Прогрессирование птеригиума приводит к снижению остроты зрения, как за счет помутнения центральной зоны роговицы, так и за счет развития роговичного астигматизма, и требует хирургического лечения, вплоть до пересадки роговицы. При этом не существует общепринятых критериев комплексной оценки активности птеригиума, основанных не только на данных клинической картины заболевания.

В настоящее время при оценке степени прогрессирования птеригиума используют следующие способы.

1. Биомикроскопия конъюнктивы, роговицы, лимба. При этом о высокой активности процесса говорят большие размеры птеригиума, выраженность новообразованной сосудистой сети, наличие инфильтратов (очаги Фукса) в головке птеригиума и прилегающей части роговицы (Н.А.Житенко, Г.В.Кореняк, Л.П.Чередниченко. Значение фармакологической композиции токоферола ацетат и глазного геля «Офтагель» в лечении птеригиума // Клиническая офтальмология. - 2006. - № 3. - С.129-130). Данный способ общепризнанный и является в большинстве случаев основным при оценке прогрессирования птеригиума, но при этом не разработаны количественные параметры, отражающие активность роста, в силу чего способ достаточно субъективный.

2. Визометрия и офтальмометрия по Жаваль-Шиотцу (Н.А.Житенко, Г.В.Кореняк, Л.П.Чередниченко. Значение фармакологической композиции токоферола ацетат и глазного геля «Офтагель» в лечении птеригиума // Клиническая офтальмология. - 2006. - № 3. - С.129-130). Снижение остроты зрения и увеличение степени роговичного астигматизма косвенно свидетельствует о прогрессирующем росте птеригиума. Данный способ хорошо дополняет биомикроскопию конъюнктивы, роговицы, лимба количественными показателями активности птеригиума, но при этом выводы о прогрессии заболевания возможно делать лишь при длительном динамическом наблюдении за пациентом.

3. Анализ слезопродукции (проба Ширмера I и проба Ширмера II, определение стабильности слезной пленки). Рядом исследователей было отмечено увеличение времени проведения проб при прогрессирующем течении птеригиума (Н.А.Житенко, Г.В.Кореняк, Л.П.Чередниченко. Особенности слезной продукции при птеригиуме // Материалы I научно-практической конференции офтальмологов Южного федерального округа. - Ростов-на-Дону, 2005. - С.295-297). Способ анализа слезопродукции для определения активности птеригиума также не лишен недостатков. Слезопродукция даже в норме отличается высокой вариабельностью. Надо иметь в виду, что целый ряд препаратов системного и местного применения оказывает влияние на результаты проб Ширмера. Так, подавляют продукцию слезы такие препараты, как атропин, скополамин, антигистаминные средства, кортикостероиды, -блокаторы и др. Кроме того, нельзя исключать рефлекторное слезотечение, которое также искажает результаты проб на слезопродукцию.

Таким образом, перечисленные выше способы прогнозирования течения птеригиума из-за ряда недостатков имеют ограниченное применение для определения активности процесса.

Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения является способ того же назначения, включающий в себя цитологическое исследование соскоба с бульбарной конъюнктивы (Н.А.Житенко, Г.В.Кореняк, Л.П.Чередниченко. Цитологические особенности эпителия бульбарной конъюнктивы при различных стадиях птеригиума // Материалы IV международной научно-практической конференции «Пролиферативный синдром в офтальмологии». - М., 2006. - С.63-64). При этом определенным способом подготовленный цитологический препарат (Способ подготовки препарата для диагностики изменений конъюнктивы глазного яблока. RU 2282843, 27.08.2006) подвергался микроскопированию при увеличении 7×20, а затем с использованием иммерсионной микроскопии при увеличении 7×90. Исследователями было установлено, что характерным для прогрессирующего птеригиума является укрупнение эпителиальных клеток, распыление хроматина и зернистость ядер. Данный способ, в силу своей длительности и сложности исполнения, а также инвазивности для пациента, имеет ограничения для применения в качестве скринингового способа прогнозирования течения птеригиума.

Задачей изобретения является разработка скринингового способа прогнозирования течения птеригиума на основе количественной оценки.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение точности прогнозирования течения птеригиума с исключением из процесса исследования таких факторов, как инвазивность способа, длительность и сложность его выполнения, и, как следствие, делающих сложным применение способа для скринингового прогнозирования течения птеригиума.

Технический результат достигается за счет последовательного вычисления по разработанным формулам доли участия яркости красного канала в формировании каждой точки флуоресцентного изображения птеригиума, частоты встречаемости точек изображения по диапазонам полученных значений с шагом величиной в 2% и показателя активности роста птеригиума, позволяющего выявлять прогрессирующее и стационарное течение птеригиума.

Несмотря на большое количество научных исследований, в результате которых сформулированы различные гипотезы, определяющие механизмы возникновения птеригиума, ясности в этом вопросе нет. Проведенные рядом ученых иммуногистохимические исследования удаленных птеригиумов выявили гиперэкспрессию ряда генов, подверждающую сродство процессов, протекающих в ткани птеригиума, и процессов, сопровождающих опухолевый рост (Leippi S., Grehn F. Ophthalmologe. 2009 May; 106 (5): 413-419, sai YY, Chiang CC. Mol Vis. 2009 Jun 1; 15: 1092-1097). Таким образом, птеригиум можно отнести к опухолеподобным состояниям и задуматься о создании новых подходов к лечению и диагностике данного заболевания, в том числе и использование флуоресцентной диагностики с целью прогнозирования течения птеригиума.

В последние годы предпринимаются активные попытки создания оптических методов диагностики различных заболеваний, позволяющих, не травмируя объект исследования, получить о нем необходимую достоверную информацию (Hewett J. Photochemistry and Photobiology 2000 Vol.73, No 3, 278-282, Wagnieres G., Photochemistry and Photobiology 1998 Vol.68, 603-632). Флуоресцентная диагностика (ФД) является наиболее перспективной и высоко чувствительной технологией изучения патологических процессов, локализующихся в поверхностных слоях кожи и слизистых оболочках (S. Andersson-Engels. J. Cell Pharmacology. 1992 Vol.3, 48-61). Методика базируется на обнаружении эндогенных люминофоров, таких как коллаген, никотинамид аденин динуклеатид (НАД), составляющих основную часть спектра аутофлуоресценции в сине-зеленом диапазоне, а также порфиринов и экзогенных фотосенсибилизаторов (ФС).

Альтернативным путем создания эффективных концентраций ФС в опухоли является стимуляция организма к продукции эндогенных фотосенсибилизаторов, посредством введения веществ, участвующих в их синтезе. К таким соединениям относится 5-аминолевулиновая кислота (АЛК) (Sharabasy M.M. Cancer 1992, Vol.65 № 3, 409-412).

Эти данные были использованы как предпосылка для наших исследований по разработке способа прогнозирования течения птеригиума.

Проанализированы флуоресцентные изображения 10 птеригиумов. Из них 4 птеригиума по совокупности клинических признаков были отнесены к стационарным и 6 - к прогрессирующим. Все пациенты получали препарат «Аласенс» перорально в дозе 20 мг/кг массы тела. «Аласенс» усиливал селективное накопление протопорфирина IX в клетках птеригиума, что приводило к усилению флуоресценции в красном диапазоне длин волн. Регистрацию флуоресценции производили через 3 часа после введения препарата путем фотографирования зоны интереса цифровой фотокамерой с цветной (RGB) матрицей при возбуждении флуоресценции светом с длиной волн 390-433 нм. На полученном трехканальном RGB флуоресцентном изображении оценивали долю участия красного канала в каждой точке изображения птеригиума по формуле:

R%=(R/(R+G+B))·100%, где

R% - доля участия яркости красного канала в изображении птеригиума, R, G и В - яркости красного, зеленого и синего каналов изображения птеригиума.

После этого оценивали частоту встречаемости точек, содержащих R%, по диапазонам с шагом значений R% в 2% и оптеделяли активность роста птеригиума по формуле:

A=Fr _max/Fr<2%, где

А - показатель активности роста птеригиума, Fr_max - максимальная частота встречаемости значений доли участия красного канала в изображении птеригиума, Fr<2% - частота встречаемости значений R% в диапазоне, на 2% меньшем, чем диапазон с отмеченной максимальной встречаемостью.

Установлено, что на флуоресцентных изображениях стационарных птеригиумов показатель активности роста птеригиума был менее 2.0 единиц, а на флуоресцетных изображениях прогрессирующих птеригиумов показатель активности роста птеригиума превышал или был равен 2.0 единицам. Исходя из этого величину показателя активности роста птеригиума, равную 2.0 единицам, можно обозначить как пограничную при прогнозировании прогрессирующего течения птеригиума.

Способ осуществляют следующим образом.

Пациенту перорально дают препарат «Аласенс» в дозе 20 мг/кг веса, растворяя его, как это принято, в обычной воде. Через 3 часа после введения препарата пациента усаживают перед экраном из высокопоглащающей ткани. С помощью 2 люминесцентных ламп с максимумами излучения 390, 415 и 433 нм, укрепленных на кронштейнах, добиваются максимально равномерного освещения возбуждающим излучением зоны новообразования. Производят регистрацию интересующего участка цифровой камерой с RGB CCD-матрицей. На полученном трехканальном RGB флуоресцентном изображении оценивают долю участия яркости красного канала в каждой точке изображения птеригиума по формуле:

R%=(R/(R+G+B))·100%, где

R% - доля участия яркости красного канала в изображении птеригиума, R, G и В - яркости красного, зеленого и синего каналов изображения птеригиума.

После этого оценивают частоту встречаемости точек, содержащих R%, по диапазонам с шагом значений R% в 2%, и определяют активность роста птеригиума по формуле:

A=Fr_max/Fr<2%, где

А - показатель активности роста птеригиума, Fr_max - максимальная частота встречаемости значений доли участия красного канала в изображении птеригиума, Fr_max<2% - частота встречаемости значений R% в диапазоне, на 2% меньшем, чем диапазон с отмеченной максимальной встречаемостью.

При А менее 2,0 ед. прогнозируют стационарное течение птеригиума, а при А более или равным 2.0 прогнозируют прогрессирующее течение птеригиума.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется приведенными ниже примерами.

Пример 1. Пациент Г.

55 лет.

Диагноз: Первичный прогрессирующий птеригиум левого глаза.

Пациенту перорально давали препарат «Аласенс» в дозе 20 мг/кг веса, растворяя его в обычной воде. Через 3 часа после введения препарата пациента усаживали перед экраном из высокопоглащающей ткани. С помощью 2 люминесцентных ламп с максимумами излучения 390, 415 и 433 нм, укрепленных на кронштейнах, добивались максимально равномерного освещения возбуждающим излучением зоны новообразования. Производили регистрацию интересующего участка цифровой камерой с RGB CCD-матрицей. На полученном трехканальном изображении птеригиума для каждой точки оценивали долю участия красного канала, соответствующего флуоресценции протопорфирина-IX. Так, для первой точки изображения

R%₁ =(103/(114+110+103))·100%=31,5%

Для второй точки изображения

R%₂=(102/(99+92+102))·100%=34,8%

И так вычисляли R% для всех точек, формирующих флуоресцентное изображение птеригиума.

Затем для всего полученного изображения вычисляли частоту встречаемости значений R% по попаданиям в диапазоны с шагом 2%.

Определяли максимальную частоту встречаемости Fr_max и диапазон значений R%, в котором она наблюдалась. Так, у данного пациента в диапазоне значений R% от 28% до 30% наблюдалась максимальная частота встречаемости значений R%, равная Fr_max=32,7%.

Затем, в диапазоне R%, на 2% меньшем, чем диапазон с отмеченной максимальной встречаемостью, в данном случае, в диапазоне R% от 26% до 28%, определяли Fr_max<2% - частоту встречаемости значений R%. У данного пациента Fr_max<2% составил 10,1%.

Вычисляли показатель активности роста птеригиума

А=32,6%/10,1%=3.2

Показатель активности роста птеригиума составил 3.2 единицы, что более 2.0 единиц. Полученный результат говорил о прогрессирующем течении птеригиума. Результаты гистологического исследования удаленного птеригиума также свидетельствовали об активном прогрессирующем течении птеригиума.

Пример 2. Пациент Ф.

52 года.

Диагноз: Первичный стационарный птеригиум правого глаза.

Пациенту перорально давали препарат «Аласенс» в дозе 20 мг/кг веса, растворяя его в обычной воде. Через 3 часа после введения препарата пациента усаживали перед экраном из высокопоглащающей ткани. С помощью 2 люминесцентных ламп с максимумами излучения 390, 415 и 433 нм, укрепленных на кронштейнах, добивались максимально равномерного освещения возбуждающим излучением зоны новообразования. Производили регистрацию интересующего участка цифровой камерой с RGB CCD-матрицей. На полученном трехканальном изображении птеригиума для каждой точки оценивали долю участия красного канала, соответствующего флуоресценции протопорфирина-IX. Так, для первой точки изображения

R%₁=(122/(122+186+149))·100%=26,7%

Для второй точки изображения

R% ₂=(77/(77+134+117))·100%=23,4%

И так вычисляли R% для всех точек, формирующих флуоресцентное изображение птеригиума.

Затем для всего полученного изображения вычисляли частоту встречаемости значений R% по попаданиям в диапазоны с шагом 2%.

Определяли максимальную частоту встречаемости R% и диапазон значений R%, в котором она наблюдалась. Так, у данного пациента в диапазоне значений R% от 30% до 32% наблюдалась максимальная частота встречаемости значений R%, равная Fr _max=30%.

Затем, в диапазоне R%, на 2% меньшем, чем диапазон с отмеченной максимальной встречаемостью, в данном случае, в диапазоне R% от 28% до 30%, определяли Fr_max <2% - частоту встречаемости значений R%. У данного пациента Fr_max<2% составил 26,5%.

Вычисляли показатель активности роста птеригиума

А=30,0%/26,5%=1,1

Показатель активности роста птеригиума составил 1.1, что менее 2.0 единиц. Полученный результат говорил о стационарном течении.