Антонов А.А.

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт глазных болезней»

Карлова Е.В.

ГБУЗ «Самарская областная клиническая офтальмологическая больница им. Т.И. Ерошевского»

Брежнев А.Ю.

ФГБОУ ВО «Курский государственный медицинский университет» Минздрава России

Дорофеев Д.А.

ГБУЗ «Областная клиническая больница №3»

Современное состояние офтальмотонометрии

Журнал: Вестник офтальмологии. 2020;136(6): 100-107

Просмотров : 118

Загрузок : 19

Как цитировать

Антонов А.А., Карлова Е.В., Брежнев А.Ю., Дорофеев Д.А. Современное состояние офтальмотонометрии. Вестник офтальмологии. 2020;136(6):100-107. https://doi.org/10.17116/oftalma2020136061100

Авторы:

Антонов А.А.

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт глазных болезней»

Все авторы (4)

В основе измерения уровня внутриглазного давления (ВГД) лежит взаимодействие прибора с фиброзной оболочкой глаза [1]. Рабочее тело тонометра может быть разным: фарфоровая площадка, стеклянный конус, воздух и т.д. [2]. Отдельно стоит рассматривать пальпаторное определение офтальмотонуса, когда пальцы исследователя являются измерительным инструментом [3, 4]. Местом приложения тонометра является роговица или склера, причем воздействие может быть не прямым, а передаваться опосредованно, например через веко. Исторически, по аналогии с пальцевым измерением, первые тонометры были склеральными [5]. В дальнейшем перешли к измерению через роговицу, так как ее свойства более равномерны и она не прикрыта конъюнктивой [6]. Воздействие на фиброзную оболочку может приводить к изменению ее формы, т.е. деформации. По виду деформации тонометры разделяют на импрессионные, вызывающие вдавление, и апланационные, приводящие к уплощению. Из этой классификации выделяется единственный современный вид склеральных тонометров — транспальпебральные приборы, которые, действуя через веко, либо приводят, по сути, к импрессии склеры, а метод измерения описывают как баллистический, либо регистрируют упругие колебания фиброзной оболочки под действием штока [7, 8]. Появление точных электронных устройств регистрации позволило создать приборы, которые воздействуют на фиброзную оболочку настолько слабо, что не вызывают значимую деформацию. В настоящее время к таким методам относят динамическую контурную, точечную контактную (Icare) тонометрию и контактные линзы для измерения уровня ВГД [9, 10]. Преимущество исследования офтальмотонуса без деформации роговицы или склеры связано с двумя основными моментами: меньшей зависимостью от свойств тканей глаза и отсутствием непосредственного воздействия на гидродинамику (например, вытеснения водянистой влаги из передней камеры) [11, 12].

Наиболее распространенными в настоящее время являются апланационные тонометры [13]. Тонометр Маклакова, Гольдмана и бесконтактный (пневмотонометр) составляют основу современной диагностики уровня ВГД. Исследованию апланационного взаимодействия приборов с роговицей посвящено большое количество исследований, выполненных с конца XIX века [14—17]. Выделяют два основных способа измерения офтальмотонуса с помощью уплощения роговицы: использование постоянной массы и достижение определенного диаметра уплощения. Усовершенствование второго принципа привело к появлению метода двунаправленной апланации, когда воздействие на роговицу дозируется таким образом, чтобы зарегистрировать уровень давления при одинаковом уплощении, достигнутом в двух направлениях движения роговицы: при прогибе из исходного состояния к вогнутому (inward) и при восстановлении формы (outward). Полученные результаты позволяют рассчитать роговично-компенсированное ВГД и еще ряд показателей [18].

Измерение давления жидкости внутри упругих оболочек глаза (ВГД) возможно с помощью прямого манометрического исследования [19, 20]. Все остальные методы позволяют лишь косвенно судить об уровне офтальмотонуса. Результатом взаимодействия прибора для измерения значения ВГД и глаза является показатель тонометрии, который зависит не только от ВГД, но и от свойств оболочек глазного яблока и внутриглазного содержимого. Различие (погрешность) показателя тонометрии и ВГД определяется соответствием индивидуальных параметров глаза пациента некоторым модельным характеристикам, выбранным при калибровке используемого тонометра [21—25].

Помимо погрешности измерения результаты тонометрии отличаются между собой шкалой оценки. При небольшом воздействии на фиброзную оболочку глаза (тонометр Гольдмана, бесконтактный и др.) получают так называемое истинное ВГД, или P0. Считается, что данный показатель тонометрии изменяется в прямой зависимости от ВГД без поправочных коэффициентов [26, 27]. В ситуации выраженного воздействия на глаз (тонометр Маклакова) учитывают увеличение офтальмотонуса и говорят о «тонометрическом» ВГД (Pt). Шкала нормы этого показателя нелинейно связана с ВГД [28—30]. Существуют методы пересчета тонометрических показателей в «истинные», например, для тонометра Шиотца (и электронного тонографа) изначально применяли калибровочную таблицу в шкале P0 [1, 31, 32]. Существуют пересчетные таблицы (по А.П. Нестерову, 1972) для диаметра апланации и линейка (по А.П. Нестерову и Е.А. Егорову) для определения «истинного» ВГД по отпечаткам для тонометра Маклакова [33]. Многие тонометры имеют «сравнительную» калибровку по тонометру Гольдмана, что обусловлено использованием данного метода измерения как золотого стандарта в практике зарубежных офтальмологов. Традиционное применение тонометра Маклакова на постсоветском пространстве определило использование шкалы тонометрического давления в некоторых отечественных приборах.

Поскольку результат измерения уровня ВГД зависит от свойств фиброзной оболочки глаза пациента, которые обладают значительной вариабельностью в популяции, был предпринят ряд попыток корректировать показатели тонометрии в зависимости от индивидуальных параметров. Для вычисления поправок чаще всего используют биометрические данные: толщину роговицы в центральной зоне, кривизну роговицы, величину переднезадней оси глаза и др. [34, 35]. Однако структурные особенности биологических тканей в определенной части случаев нарушают общепринятые закономерности. Например, условно толстая роговица может легче поддаваться деформации, чем тонкая. Кроме того, при воздействии на глаз биомеханический ответ формируется из суммы реакции оболочек и содержимого, которую невозможно разделить на составляющие. Перспективные подходы в данной ситуации связаны с определением вязко-эластических свойств фиброзной оболочки глаза. Такая оценка возможна при выполнении тонометрии приборами разной массы (эластотонометрия) или двунаправленной пневмоапланации роговицы. Результатом применения последнего метода является расчет уровня роговично-компенсированного ВГД, который в меньшей степени, чем другие показатели, зависит от индивидуальных особенностей фиброзной оболочки глаза.

Сложность калибровки тонометров также определяется необходимостью исследования живого глаза, в котором непрерывно происходят сложные процессы: обмен внутриглазной жидкости, кровообращение, изменение размера зрачка, воздействие экстраокулярных мышц, моргание и давление век и т.д. Одновременно на результаты исследования ВГД влияют факторы, связанные с жизнедеятельностью организма: дыхание, сердечно-сосудистая деятельность, гормональные влияния и т.п. Эти причины ставят под сомнение точность приборов, откалиброванных на основании исследований на кадаверных глазах или с помощью математических моделей. Использование клинического материала для создания измерительной шкалы также сопряжено с определенными трудностями как этического, так и практического плана. Непосредственное измерение уровня давления в передней камере глаза возможно только в условиях операционной в горизонтальном положении и сопряжено с анестезией и механическим воздействием на глаз. Дополнительные ограничения определяются диапазоном ВГД, который может быть зарегистрирован у здоровых добровольцев или пациентов, находящихся в операционной.

С влиянием физиологических факторов непосредственно связан вопрос положения тела пациента при измерении показателя тонометрии. Исторически определение офтальмотонуса предполагало горизонтальное положение (тонометр Маклакова, Шиотца). Это усложняло методику исследования и оснащение кабинета офтальмолога. Поэтому, начиная с тонометра Гольдмана, практически все современные приборы измеряют уровень ВГД в вертикальном положении пациента (как правило, сидя). Считается, что получаемые в данном положении результаты немного ниже в сравнении с положением лежа. Все сравнительные исследования проводили с использованием разных приборов и сопоставлением данных с помощью пересчета показателей тонометрии. В настоящее время единственным тонометром, который работает в двух положениях (вертикальном и горизонтальном) является точечный контактный (Icare Pro). Отдельно следует рассматривать позицию пациента при измерении транспальпебральными тонометрами — сидя с запрокинутой назад головой. При данном исследовании голова располагается горизонтально, а тело пациента — ближе к вертикальному положению.

Сложность методики измерения зависит от количества действий, необходимых для получения результата. Это может быть применение местного анестетика, использование красителя и других дополнительных материалов, приведение пациента в определенное положение и т.д. Анестезия необходима для выполнения контактных апланационных и импрессионных измерений и в зависимости от препарата требует ожидания от 30 с до нескольких минут. Красители применяются для визуализации уплощения роговицы: при тонометрии по Маклакову на площадку прибора наносят тонким слоем раствор колларгола в глицерине, при тонометрии по Гольдману поверхность роговицы окрашивают флюоресцеином. Дополнительными материалами при определении уровня ВГД являются сменные наконечники и колпачки, предусмотренные в современных приборах. Применение одноразовых расходных материалов упрощает соблюдение антисептики при измерении и избавляет от необходимости специфической обработки контактной поверхности тонометра. Методы исследования, которые не требуют дополнительных материалов (в первую очередь бесконтактная тонометрия), зачастую воспринимаются как простые. Это приводит к нарушению техники измерения и диагностическим ошибкам. Для любого тонометра обязательным является соблюдение методики измерения, включающее приведение пациента в определенное положение, объяснение ему задач исследования, исключение факторов, искажающих результаты: различных неудобств, эмоционального и физического напряжения, воздействия на область груди и шеи, задержки дыхания, давления на глаз (в том числе сжатие век или их широкое раскрытие) и др.

Стоит обратить внимание на результаты измерения, которые применяют для оценки офтальмотонуса. Для расчета показателя ВГД используют разнообразные метрические данные. Так, при исследовании по Гольдману измеряют массу воздействия на глазное яблоко в граммах. Действие тонометра Маклакова оценивают по диаметру сегмента сплющивания роговицы в миллиметрах. Прибор Шиотца и электронный тонограф вызывают импрессию, которую также регистрируют в единицах длины. При бесконтактной тонометрии в ряде приборов, воздействующих на роговицу воздухом, время достижения апланации заданного диаметра измеряют в миллисекундах. Индукционный ток (в миллиамперах), возникающий в катушке при перемещении сердечника, и его изменение во времени пересчитывают во внутриглазное давление в точечном контактном и транспальпебральном тонометре [36]. Динамическая контурная тонометрия основана на регистрации электрического напряжения (в милливольтах) в пьезокристалле при пульсовых колебаниях офтальмотонуса [9]. Также глазной пульс, передаваемый через воздушную трубку, фиксируется тонометрическим датчиком флоуметра. В самых технически сложных приборах, основанных на принципе двунаправленной пневмоапланации роговицы, с высокой скоростью происходит одновременная запись данных с датчика давления воздушной струи и яркости отраженного от роговицы инфракрасного светового сигнала с фоторезистора. Уровень роговично-компенсированного ВГД и другие показатели вычисляют в компьютерной программе по этим данным [18]. Таким образом, измерение офтальмотонуса всегда сопряжено с пересчетом физических величин в единицы давления, миллиметры ртутного столба.

Взаимодействие офтальмотонометра с глазом может длиться по времени от десятков миллисекунд до нескольких секунд, что существенно влияет на результат. «Быстрые» приборы, измеряющие моментальное значение ВГД за период короче сердечного и дыхательного циклов, в значительной степени зависят от физиологических факторов, влияющих на офтальмотонус. Это определяет необходимость выполнения такими тонометрами серии из 3—6 измерений [37]. Приборы, «длительно» взаимодействующие с глазом, в меньшей степени зависят от случайных факторов и, как правило, дают более стабильные показатели. Протокол исследования такими тонометрами предполагает получение двух результатов, и только при значительном расхождении этих данных рекомендуется дополнительное измерение [38].

Определение качества отдельного исследования офтальмотонуса непосредственно связано с документированием, протоколированием или непрерывной регистрацией процесса измерения. Отпечаток тонометра Маклакова на бумаге является примером документированного измерения. Помимо его использования, для получения показателя тонометрии важными моментами являются архивирование результатов в медицинской документации и контроль качества исследования. Признаками достоверного измерения являются равномерное, со всех сторон светлое кольцо слезы, отсутствие размытия и сдвига (овальности) отпечатка, темное пятно краски в центре, возникающее при отрыве тонометра от поверхности роговицы [39]. В ряде приборов возможна оценка качества исследования по автоматическим критериям. Их определение основано на сравнении измерения конкретного глаза с моделью, на которой основана калибровка. При динамической контурной тонометрии используется показатель Q, который изменяется в диапазоне от 1 (отлично) до 5 (неудовлетворительно). Критерий WS, измеряемый программой, анализирующей процесс двунаправленной пневмоапланации роговицы, имеет значение от 0 до 10. Значения менее 5 говорят об исследовании с низкой достоверностью, более 7 — с высокой [40]. В некоторых других тонометрах имеется индикация качества выполненной процедуры. Однако существуют приборы, для которых не предусмотрена оценка достоверности результата измерения. В первую очередь это бесконтактные тонометры, их воздействие на глаз документируют в виде распечатки на принтере результата определения показателя тонометрии (вместе с текущей датой и временем), при этом ни на одном этапе (измерения и документирования) невозможно установить соответствие выполненного исследования стандартной процедуре. Неправильное положение глазного яблока, век и головы пациента могут вносить существенные погрешности в результат данного метода измерения значения ВГД. Также для ряда тонометров, например прибора Гольдмана, не предусмотрено документирование измерения, вся ответственность возлагается на врача, который записывает зафиксированные визуально результаты в медицинскую карту пациента [41].

При использовании приборов для измерения внутриглазного давления можно получить не только показатели тонометрии, но и ряд дополнительных параметров, которые могут уточнять результаты тонометрии или нести самостоятельную информацию о структурно-функциональных особенностях глаза.

Первыми такими данными были результаты измерения с использованием разной массы. Конструкция тонометра Шиотца предполагает добавление гирек на стандартный плунжер для увеличения его массы с 5,5 г до 7,5 и 10. Различие результатов измерения используют для расчета коэффициента ригидности глаза по Фриденвальду, а сам метод называется дифференциальная тонометрия [42]. Н.П. Филатов предложил использовать тонометры Маклакова разной массы (5; 7,5; 10 и 15 г) для исследования глаза. Метод эластотонометрии долгое время применяли для диагностики глаукомы, считая изгиб эластокривой признаком нарушений гидродинамики, и только недавно было показано, что эластоподъем характеризует биомеханические свойства фиброзной оболочки глаза [43].

Тонография является примером использования тонометра для изучения гидродинамики глаза. В основе приборов для данного исследования лежит тонометр Шиотца, однако А.П. Нестеров разработал методику с применением тонометра Маклакова. Воздействие тонометром на глаз в течение нескольких минут и регистрация показателя ВГД в начале и в конце процедуры позволяет судить о легкости оттока внутриглазной жидкости, а также рассчитать другие показатели, характеризующие гидродинамику глаза. Калибровка электронного тонографа является достоверной при средних биомеханических свойствах фиброзной оболочки глаза и нормальной продукции водянистой влаги. В настоящее время применение данного метода в клинической практике значительно сократилось, он остается актуальным для обследования при подозрении на глаукому и оценки методов лечения, улучшающих отток внутриглазной жидкости, у пациентов без анизометропии высокой степени и офтальмохирургии в анамнезе. Недопустимым является проведение исследования на фоне терапии, снижающей продукцию водянистой влаги [44].

Поскольку ВГД изменяется вместе с пульсом, некоторые тонометры регистрируют эти колебания. При динамической контурной тонометрии записывают графически изменения офтальмотонуса и измеряют амплитуду глазного пульса (OPA — ocular pulse amplitude). Флоуметрическое исследование, созданное для исследования внутриглазного кровотока одновременно с ВГД, определяет показатели, связанные с кровоснабжением глаза. Ключевым является значение хориоидального глазного кровотока (OBF), которое в норме имеет обратную зависимость от ПЗО, что используется при вычислении с его помощью индивидуальной нормы ВГД. Глазной пульс влияет на результаты измерения всеми условно «быстрыми» приборами. Важно учитывать, что диагностическую ценность имеет среднедиастолический уровень ВГД, т.е. в серии измерений, выполненных достоверно, следует ориентироваться на минимальное значение [45].

Исследование с помощью двунаправленной пневмоапланации роговицы было предложено как метод обследования пациентов в рефракционном отделении для изучения биомеханических свойств роговицы и оценки ВГД до и после лазерного кератомилеза. Использование Ocular Response Analyzer при глаукоме выявило высокую диагностическую ценность роговично-компенсированного ВГД и определенные закономерности в изменении биомеханических показателей (CH и CRF). Некоторые исследователи рассматривают низкий роговичный гистерезис как фактор риска прогрессирования глаукомной оптической нейропатии. Биомеханические показатели, измеряемые ORA, в значительной степени тензиозависимы, что связано с алгоритмом их вычисления. Исследовано изменение роговичного гистерезиса и фактора резистентности при снижении уровня ВГД с помощью гипотензивных капель. Сопоставление значений роговично-компенсированного (IOPcc) и аналогичного тонометрии по Гольдману ВГД (IOPg) позволяет оценить поправку к тонометрии, обусловленную вязко-эластическими свойствами фиброзной оболочки глаза [46, 47].

Исследование пациентов после рефракционной хирургии выявило важную взаимосвязь формы фиброзной оболочки, в первую очередь роговицы, и ВГД. Данная зависимость может быть использована для контроля динамики офтальмотонуса с помощью кератотопограммы в ситуациях, когда измерение затруднено или невозможно из-за отсутствия необходимой модели тонометра. Кроме того, современные приборы для мониторинга ВГД, реализованные в виде контактной линзы, измеряют именно изменение кривизны роговицы [48]. Это снижает их диагностическую ценность как офтальмотонометрического устройства, но позволяет получать непрерывную косвенную информацию о ВГД пациента в течение суток.

Перспективы измерения и мониторинга офтальмотонуса связаны с применением интраокулярных методов. Известны современные разработки манометрических систем и внутриглазных имплантов для получения прямой достоверной информации о ВГД [49]. Однако в настоящее время их техническая реализация не позволяет использовать их в широкой клинической практике.

Таким образом, тонометрические исследования — сложный диагностический метод, который является основным скринингом и позволяет прогнозировать течение глаукомы. Выбор метода исследования офтальмотонуса определяет качество и достоверность результатов в конкретной клинической ситуации. Основные преимущества и недостатки современных методов офтальмотонометрии представлены в таблице. Для получения точного показателя тонометрии требуется аккуратное соблюдение методики измерения. Применение сложных способов оценки показателей ВГД (эластотонометрия, динамическая контурная тонометрия, двунаправленная пневмоапланация роговицы и некоторые другие) позволяет получить дополнительные сведения, уточняющие результаты и повышающие диагностическую ценность исследования.

Преимущества и недостатки современных методов офтальмотонометрии

Метод тонометрии

Преимущества

Недостатки

Заявленная точность

Тонометрия по Маклакову

Возможность дифференциальной тонометрии.

Низкая зависимость от биомеханики роговицы.

Низкая стоимость

Потребность в анестетике, кушетке и краске.

Сложность методики измерения

Нет данных

Тонометрия по Гольдману

Стандарт в клинических исследованиях.

Малое воздействие на роговицу

Потребность в анестетике и краске.

Сложность методики измерения.

Зависимость от свойств фиброзной оболочки глаза.

Отсутствие документирования измерения

±0,5 мм рт.ст. или ±1,5٪

Бесконтактная тонометрия

Измерение без анестетика.

Отсутствие контакта с глазом.

Высокая скорость измерения

Низкая точность.

Отсутствие контроля качества измерения.

Сильная зависимость от свойств фиброзной оболочки глаза

От ±5 мм рт.ст. до ±1 мм рт.ст.

Точечная контактная тонометрия (Icare)

Измерение без анестетика.

Возможность измерения уровня ВГД детям.

Исследование в вертикальном и горизонтальном положении.

Самоизмерение для выявления суточных колебаний офтальмотонуса.

Использование вне центра роговицы.

Возможность измерения при рубцах и помутнениях

Необходимость приобретения расходных материалов

±1,2 мм рт.ст. (≤20 мм рт.ст.) и ±2,2 мм рт.ст. (>20 мм рт.ст.)

Динамическая контурная тонометрия (Pascal)

Низкая зависимость от свойств фиброзной оболочки глаза.

Измерение глазного пульса

Необходимость приобретения расходных материалов.

Сложность методики

±0,2 мм рт.ст.

Двунаправленная апланация роговицы (Ocular Response Analyzer)

Отсутствие контакта с глазом.

Высокая точность.

Достоверное измерение после современной рефракционной хирургии.

Исследование биомеханики фиброзной оболочки глаза

Высокая стоимость прибора

±1,0 мм рт.ст.

Выбор тонометра для измерения внутриглазного давления в клинической практике остается сложной задачей, решение которой зачастую зависит от целого ряда факторов, в том числе финансовых, организационных, информационных. Наиболее полезными в диагностике глаукомы в настоящее время следует считать показатели, получаемые с помощью двунаправленной пневмоапланации роговицы и динамической контурной тонометрии, наименее зависимые от индивидуальных параметров фиброзной оболочки глаза. Данные методы не позволяют получить достоверный результат при выраженных нарушениях симметрии роговицы из-за рубцов и помутнений, при таких изменениях возможно применение точечной контактной тонометрии, позволяющей выбрать зону исследования. Методика является достаточно точной и реализована в портативном приборе с одноразовыми измерительными пробниками, что повышает ее привлекательность для клинической работы. Тонометрия по Гольдману остается стандартом для проведения международных исследований и получения сравнительных результатов, но на практике следует учитывать все ограничения прибора. Измерение по Маклакову, включая возможность использования грузов разной массы, сохраняет актуальность и перспективность применения, в том числе после кераторефракционной хирургии, но существует потребность в пересмотре калибровочных данных тонометра. Простота использования бесконтактной тонометрии привела к необоснованной популярности метода, который не может быть рекомендован для скрининга и диагностики глаукомы из-за большого количества ложноотрицательных результатов.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail