способ оценки динамики лечения патологий глазного дна

Формула изобретения

Способ оценки динамики лечения патологий глазного дна путем определения соотношения площадей, несущих информацию о динамике лечения в области глазного дна, отличающийся тем, что получают цифровое изображение глазного дна и выбирают в нем точку, несущую информацию о динамике лечения, в которой измеряют распределение яркости трех основных цветов по R, G, В - компонентам до, после и в процессе лечения, определяют степень корреляции измеренного распределения яркости R, G, В - компонент каждой точки изображения с компонентами выбранной точки по формуле

где - степень корреляции цветов;

R, G, В - составляющие цвета красного, зеленого и синего точки, выбранной на изображении и несущей информацию о динамике лечения, в значениях яркостей;

r, g, b - составляющие цвета красного, зеленого и синего сравниваемой точки изображения в значениях яркостей;

N>1 - показатель степени,

формируют новое цифровое изображение, в котором яркости каждой из точек изображения пропорциональны степени корреляции, и на этом изображении определяют долю площади как сумму всех точек изображения с максимальной яркостью по отношению ко всей выделенной площади интересующей области, а по соотношению долей площадей до, после и в процессе лечения судят о динамике лечения патологий глазного дна.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к офтальмологии и предназначено для оценки динамики лечения патологий глазного дна.

Патология зрительного нерва является главной причиной слабовидения и слепоты. Диагностика заболеваний зрительного нерва сводится к оценке окраски диска зрительного нерва, основанные на визуальной или автоматизированной колориметрии [Жабоедов Г.Д. Колориметр для клинического измерения окраски диска зрительного нерва. Офтальмологический журнал, 1979, № 3, стр. 181-182].

Известен способ ранней диагностики глаукомы на основании определения бледности диска зрительного нерва (С.Н. Федоров и др. “Объективный метод количественной оценки цветности диска зрительного нерва”, 1981, Офтальмологический журнал № 1, стр.47-50). При данном способе с помощью двух фильтров выявляются изменения цвета диска зрительного нерва только при глаукоме и только в виде коэффициента бледности.

Известен способ диагностики глаукомы, основанный на сравнении зоны бледности с цветом диска (Федоров С.Н., Топалова А.В. Цветоанализатор - прибор для объективной колориметрии диска зрительного нерва // Вопросы патогенеза и лечения глаукомы. - М., 1981.- С.43-45). Способ не нашел широкого клинического применения из-за сложных систем сканирования изображений глазного дна.

Известен способ диагностики патологий зрительного нерва, основанный на цифровой обработке изображений глазного дна (Федоров С.Н. и др. Способ диагностики патологий зрительного нерва. RU 2134054, от 27.10.98). Способ основан на автоматизированной колориметрической обработке цифровых снимков глазного дна.

Недостатком способа является необходимость сравнения гистограмм распределения, для каждой составляющей цвета в отдельности, яркости трех основных цветов исследуемых снимков с “эталонными” гистограммами распределения для соответствующих патологий. При использовании гистограмм распределения яркости составляющих цветов теряется информация о цвете, т.е. о соотношениях между составляющими цвета в каждой точке изображения. Это приводит к неоднозначности в интерпретации результатов сравнения и ошибкам в постановке диагноза.

Эти аналоги по существу не решают задачи по оценке динамики лечения при поражении зрительного нерва, а относятся, в основном, к диагностике различных состояний зрительного нерва. Однако необходим детальный и точный контроль за изменениями диска зрительного нерва в процессе лечения, что позволит оценить эффективность проводимой терапии и адекватность выбранных лекарственных средств.

Ближайшим аналогом предлагаемого способа является способ того же назначения, основанный на офтальмоскопии, проводимой в динамике лечения поражений зрительного нерва [О.В. Зайцева. Клинико-иммунологические критерии диагностики и прогнозирования течения оптического неврита при рассеянном склерозе. Диссер. к.м.н. Москва, 2001, стр. 57-63]. Однако данный метод не позволяет в краткий срок объективно оценить и зафиксировать количественно изменения состояния диска зрительного нерва.

В соответствии с этим задачей предлагаемого изобретения явилась разработка прецизионного способа оценки изображения глазного дна, исключающего субъективную оценку.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение ошибок при использовании информации о цвете изображения глазного дна для мониторинга динамики лечения.

Технический результат достигается сравнительной оценкой цифровых изображений глазного дна до и после лечения, за счет получения показателей площадей поражения на основании распределения яркости трех основных цветов в точках интереса и всех точек изображения пропорционально степени корреляции.

Способ осуществляется следующим образом.

Производится съемка глазного дна пациента с помощью фундус-камеры, оснащенной цифровым фотоаппаратом до, после и в процессе лечения.

На полученных цифровых изображениях локализуют интересующую область изображения глазного дна исследуемого пациента.

В локализованной области выбирают точку на изображении (точка интереса), которая может менять цвет в процессе лечения (это может быть, например, точка на участках ткани с отеком, на участках атрофированной ткани, на капиллярах, на крупных сосудах, на участках ткани с кровоизлияниями и т.д.). Она определяется видом патологии и характером предстоящего лечения. На Фиг.1 приведено исходное изображение глазного дна пациента Ф., на котором показана область локализации диска зрительного нерва и выбранная точка интереса (в данном случае область отека) для анализа.

Для выбранной точки интереса измеряют распределение яркости трех основных цветов по компьютерной кодировке цвета в системе R, G, В (от 0 до 255) - компонентам и затем определяют степень корреляции измеренного распределения яркости R, G, В - компонент каждой точки изображения с компонентами выбранной точки интереса по формуле

где - степень корреляции цветов,

R, G, В - составляющие цвета красного, зеленого и синего точки интереса выбранной на изображении и в значениях яркостей,

r, g, b - составляющие цвета красного, зеленого и синего всех сравниваемых точек изображения в значениях яркостей,

N>1 - показатель степени, выбирается произвольно, в зависимости от желаемой контрастности изображения,

формируют новое цифровое изображение, в котором яркости каждой из точек изображения пропорциональны степени корреляции и на этом изображении определяют долю площади, как сумму всех точек изображения, с максимальной яркостью по отношению ко всей выделенной площади интересующей области.

На Фиг.2 приведено обработанное изображение выделенной на Фиг.1 области для одной из выделенных точек интереса (распределение степени корреляции цвета точки А со всеми остальными точками исходного изображения). Доля площади с максимальной яркостью показана на диаграмме Фиг.3.

Аналогичную процедуру проводят с изображением в процессе и после лечения. На Фиг.4 приведено изображение той же области зрительного нерва после лечения. По предложенным выше этапам обрабатывается изображение. На Фиг.5 сформировано новое изображение, на котором определена доля площади с максимальной яркостью (диаграмма на Фиг.6). Сравнивают эти площади и проводят мониторинг динамики лечения патологии зрительного нерва.

Пример 1. Больной Ф. Поступил с диагнозом неврит зрительного нерва правого глаза.

Жалобы в момент поступления: резко 22.10.2001 г. отметил снижение зрения, пелена, боль при движении глазом, светобоязнь ОД. При обследовании: Острота зрения 0.4.

Глаз спокоен, роговица зеркальна, сферична, прозрачна. Передняя камера 3,5 мм, влага прозрачна. Радужка структурна, хрусталик прозрачен. В стекловидном теле грубая деструкция.

ДЗН отечен, проминирует в стекловидное тело 1,2 мм, границы размыты, точечные кровоизлияния, отек перипапиллярной сетчатки, артерии не изменены. Вены расширены, извиты.

Изображение глазного дна пациента Ф. было получено с помощью фундус-камеры фирмы TOPCON (Япония) и цифрового аппарата Nikon. Фиг.7. Проведена обработка данного изображения по предложенному способу, где нас интересовала исходная площадь отека тканей глазного дна. Фиг.8. Составлена диаграмма отношения общей площади, к площади отека. Фиг 9. Доля площади отека до лечения составила 46%.

Проведено лечение пациента Ф.: Метипред 1 г - 3 дня Фуросемид, Церебролизин. Острота зрения повысилась до 1,0.

Изображение глазного дна пациента Ф. Повторно, после лечения было получено с помощью фундус-камеры фирмы TOPCON (Япония) и цифрового аппарата Nikon. Фиг. 10. Проведена обработка данного изображения по предложенному способу, где нас интересовала площадь отека тканей глазного дна после лечения. Фиг.11. Составлена диаграмма отношения общей площади, к площади отека после лечения. Доля площади отека составила 8%.

По уменьшению площади отека сделан вывод об успешной тактике лечения.

Таким образом, данный способ позволяет объективно оценить динамику изменения картины диска зрительного нерва в процессе лечения и сделать вывод о соответствии проводимой терапии.