Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Методы ранней диагностики изменений прозрачности хрусталика с использованием интерференционных оптических систем измерения ретинальной остроты
ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Автореферат диссертации по теме "Методы ранней диагностики изменений прозрачности хрусталика с использованием интерференционных оптических систем измерения ретинальной остроты"

На правах рукописи

Новокрещенов Александр Вениаминович

МЕТОДЫ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ ИЗМЕНЕНИЙ ПРОЗРАЧНОСТИ ХРУСТАЛИКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ РЕТИНАЛЬНОЙ ОСТРОТЫ ЗРЕНИЯ

03.00.02 - биофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Саратов - 2004

Работа выполнена на кафедре глазных болезней Саратовского государственного медицинского университета и на кафедре оптики Саратовскс о государственного университета им. Н.Г. Чернышевского

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Бакуткин Валерий Васильевич., доктор физико-математических наук, профессор Рябухо Владимир Петрович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Денисова Татьяна Петровна доктор физико-математических наук, профессор Скрипаль Анатолий Владимирович

Ведущая организация:

Государственное учреждение Научно - исследовательский болезней РАМН

институт глазных

Защита состоится 14 сентября 2004 года в 15.30 на заседании диссертационного совета

Д 212.243.05. при Саратовском государственном университете им. Н.Г. Чернышевского по адресу: 410026, г. Саратов, ул. Московская, 155, СГУ, физический факультет, корп.З.

С диссертацией можно ознакомится в научной библиотеке Саратовского государственного университета по адресу 410026, г. Саратов, ул. Университетская, 44

Автореферат разослан

2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор физико-математических наук, профессор

В.Л. Дербов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Катаракта - одно из самых распространенных заболеваний глаза, она является наиболее частой причиной слабовидения и слепоты. По данным Всемирной организации здравоохранения, более чем у 17 млн. человек во всем мире снижение зрения связано с катарактой.

Эффективным и радикальным методом восстановления зрения при катарактах является микрохирургия. Однако, терапевтическое лечение по-прежнему остается основным видом медицинской помощи при начальных катарактах, особенно при сохранной высокой остроте зрения. По подсчетам американских специалистов, задержка развития катаракты на десять лет уменьшит необходимость проведения операции по удалению помутневшего хрусталика почти вдвое. Разумеется, это не только значительная экономия средств, но и значительное увеличение трудоспособного возраста и повышение качества жизни пожилых людей.

Процесс развития катаракты начинается задолго до обращения пациента к врачу. То, что офтальмологи наблюдают при биомикроскопическом осмотре на щелевой лампе, даже небольшие и очень нежные помутнения хрусталика, уже являются результатом давно начавшегося и прогрессирующего процесса развития катаракты (Полунин Г.С., 2002). Трудности при изучении лечебного эффекта новых антикатарактальных препаратов обусловлены сложностью изучения динамики патологического процесса, неоднозначной морфологической картиной заболевания, а также тем, что развитие возрастных помутнений хрусталика в подавляющем большинстве случаев занимает длительный временной интервал (Формазюк В.Е., Сергиенко В.И., Зак ЕА., 1989). Поэтому, для эффективного применения антикатарактальных препаратов является актуальным дальнейшее изучение патологических изменений в хрусталике и поиск новых методов диагностики наиболее ранних возрастных патологических изменений в хрусталике, так как ни острота зрения, ни данные биомикроскопии хрусталика не являются достаточно информативными показателями степени помутнения хрусталика Создание метода ранней диагностики ранних изменений прозрачности хрусталика позволит выявлять пациентов с ускоренным возрастным снижением прозрачности хрусталика и именно им рекомендовать применение мер, задерживающих развитие катаракты.

Большие потенциальные возможности в исследовании органа зрения имеет метод оптической интерферометрии - исследование функционального состояния органа зрения, в котором непосредственно на сетчатку, независимо от аномалий рефракции, аберраций и определенных степеней помутнений оптических сред глаза, проецируют картину интерференционных полос. По способности к различению интерференционных полос заданной пространственной частоты определяют разрешающую способность сетчатки - ретинальную остроту зрения (РОЗ).

Прозрачный хрусталик характеризуется монодисперсной системой рассеиватслей малого диаметра. Мутный хрусталик содержит довольно большую фракцию крупных рассеивателей (Тучин В.В., 1988, Мальцев Э.В., 1989, Бабижаев М.А., 1989,), поэтому важно знать влияние оптической неоднородности биотканей хрусталика на формирование картин интерференции, образующихся при когерентном лазерном и низкокогерентном излучении. Изменение состава рассеивателей и поглотителей в катаракталыюм хрусталике приводит к довольно существенным различиям также в спектрах рассеяния (Тучин В.Е можно

БИБЛИОТЕКА |

предположить, что четкость интерференционной картины при наличии помутнений в хрусталике будет зависеть от длины волны излучения, применяемою для определения РОЗ.

Цель диссертационной работы - разработка новою метода ранней диагностики изменений прозрачности хрусталика, основанного на определении ретинальной остроты зрения с применением явления интерференции света низкокогерентных источников с различными длинами волн, и исследование эффективности применения данного метода в клинической практике.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Изучить влияние длины волны получения на результат измерения ретиналыюй остроты зрения при наличии изменений прозрачности хрусталика.

2. Определить зависимость результатов измерения ретиналыюй остроты зрения при разных длинах волн от степени помутнения хрусталика.

3. Разработав и внедрить в клиническую практику прибор и метод для определения ретинальной остроты зрения с использованием низкокогерентных источников с разной длиной волны излучения.

4. Провести экспсриментальныс и клинические исследования для определения зависимости между данными ретиналыюй остроты зрения, определяемой с помощью источников изучения с разной длиной волны, и степенью помутнения хрусталика.

5. Провести клинические исследования прогностической значимости определения ретинальной остроты зрения в условиях формирования на сетчатке глаза интерференционных картин в различных цветах в диагностике наиболее ранних возрастных изменений прозрачности хрусталика.

6. Разработать практические рекомендации для применения данного метода в клинической практике.

Научная новизна исследований

• Впервые в клинической практике исследование ретиналыюй остроты зрения проводилось с применением низкокогерентных источников с квазимонохроматическими красным, зеленым и синим цветами излучения и специальных дифракционных оптических элементов, формирующих на сетчатке пациентов интерференционные картины определенного цвета.

• Впервые установлена зависимость результатов измерения ретинальной остроты зрения с использованием источников излучения с разной длины волны от наличия изменений прозрачности хрусталика.

• Впервые разработано устройство для определения ретинальной остроты зрения с применением низкокогерентных источников света с разной длинной волны и использованием специальных дифракционных оптических элементов.

• На основании данных, полученных в результате проведенных исследований, разработан новый метод определения РОЗ - оптическая интерференционная хроморетинометрия, основанный на использовании источников излучения света с разной длиной волны.

• Установлена зависимость контрастa интерференционной картины от длины волны применяемого для измерения ретиналыюй остроты зрения источника излучения.

Практическая ценность работы

Показана перспективность метода оптической интерференционной хроморетинометрии для диагностики наиболее ранних возрастных патологических изменений прозрачности хрусталика

Исследование ретинальной остроты зрения с помощью метода оптической интерференционной ретинометрии позволит выявлять пациентов с ускоренным возрастным снижением прозрачности хрусталика и именно им рекомендовать применение мер, задерживающих развитие катаракты.

Данный метод позволяет повысить эффективность своевременно начатой антикатарактальной медикаментозной терапии, и способствует наиболее полному диспансерному учету групп риска по развитию катаракты.

Метод оптической интерференционной хроморетинометрии может использоваться для контроля эффективности применяемой антикатарактальной медикаментозной терапии.

Достоверность научных результатов, полученных в работе, обеспечивается корректностью используемых физических и физиологических моделей, теоретических подходов, соответствием теоретических выводов клиническим и экспериментальным данным.

Основные положения н результаты, выносимые на защиту

1. Метод определения РОЗ с использованием источников низкокогерентного света с разной длинной волны и специальных дифракционных оптических элементов, при применении которого возможно одновременное или последовательное формирование интерференционных картин различных цветов заданного периода на сетчатке пациента

2. Контраст интерференционной картины при определении ретинальной остроты зрения с использованием дифракционных оптических элементов при наличии помутнений оптических сред зависит от длины волны излучения применяемого источника В большей степени контраст изменяется в области коротких длин волн видимого диапазона

3. Метод диагностики ранних изменений прозрачности хрусталика - оптическая интерференционная хроморетинометрия, основанный на зависимости результатов измерения РОЗ от длины волны применяемого источника.

Апробация работы

Отдельные положения и результаты диссертации доложены на Международной конф. "Workshop on Optical Technologies in Biophysics and Medicine III" (Саратов, 2001), Российской научно-практ. конф. «Новые лазерные технологии в офтальмологии» (Калуга, 2002), Российской научно-практ. конф., посвященной 100-летию клиники глазных болезней СГМУ (Саратов,2002), Всероссийской конф. «Геронтологические аспекты офтальмологии» (Самара, 2002), VI Международном семинаре по вопросам пожилых «Самарские лекции» (Самара, 2002), на областной научно-практ. конф. офтальмологов (Саратов, 2002), Международной конф. "Workshop on Optical Technologies in Biophysics and Medicine IV" (Саратов, 2002),

Международном симпозиуме «Biomedical Optics 2003» (San Jose, USA, 2003X Российской научно-практ. конф. «Терапевтические методы лечения в офтальмологии» (Саратов, 2003), на областном обществе офтальмологов (Саратов, 2003Х Всероссийской конф. офтальмологов (Красноярск, 2003), Международном симпозиуме, посвященном 30 - летию Российского НИИ глазных болезней (Москва 2003), на заседаниях кафедры глазных болезней Саратовского государственного медицинского университета (2000-2003).

Личный вклад соискателя состоит в проведении теоретических исследований; в обсуждении и самостоятельном решении ряда задач, поставленных научными руководителями, проведении клинических и экспериментальных работ, некоторые из которых выполнены при содействии д. ф.-м.н. И.Л. Максимовой, к.ф.-м. н. О.А. Пе ре пел ицыно й.

Публикации

По материалам диссертационной работы опубликовано 13 научных работ, включая статьи в рецензируемых журналах, 9 статей в сборниках научных трудов и сборниках тезисов докладов конференций, учебно-методические рекомендации для врачей-офтальмологов, 2 заявки на изобретение.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка цитируемой литературы. Общий объем диссертации составляет 113 страниц текста, включая 48 рисунков. Список литературы содержит 177 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обоснована актуальность решаемых задач, сформулирована цель работы, ее научная новизна, научно-практическая значимость, основные результаты и положения, выносимые на защиту.

Глава 1. БИОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ КАТАРАКТЫ II РЕТИНАЛЫЮИ ОСТРОТЫ ЗРЕНИЯ

Данная глава содержит обзор литературы по современным методам диагностики катаракты и ретинальной остроты зрения. В данной главе рассматриваются современные достижения в этой области, нерешенные проблемы и перспективы, дается характеристика известных методов и приборов для диагностики катаракты и ретинальной остроты зрения, указаны их преимущества и недостатки, рассматривается круг нерешенных задач.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В данной главе дается общая характеристика экспериментальных и клинических материалов и методов, использованных в данной работе. Приводится характеристика клинического материала, характеристика биофизических методов обследования пациентов и методик исследования помутнений хрусталика in vivo и in vitro. Рассматривается прибор и метод исследования РОЗ с использованием квазимонохроматических низкокогерентных источников основных цветов излучения

6

и специальных ДОЭ, формирующих на сетчатке пациентов систему интерференционных полос одного определенного цвета или одновременно несколько систем полос различных цветов - оптическая - интерференционная «хроморетинометрия».

Работа состояла из клинических и экспериментальных исследований. Проводились исследования степени помутнения хрусталиков in vivo и in vitro для выявления прогностической значимости определения ретинальной остроты трения в зависимости от разной степени помутнений хрусталика и в зависимости от длины волны применяемых при ретинометрии источников излучения. Изучалось влияние эффекта локализации интерференционных полос на результаты измерений ретинальной остроты зрения с помощью оптической интерференционной «хроморетинометрии».

Клинические исследования были проведены на 185 больных (235 глаз) с катарактой разной этиологии и признаками анатомической локализации поражения в хрусталике. Под наблюдением находились больные в возрасте ог 38 до 84 лет из них 106 женщин и 79 мужчин. Контрольную группу составили 120 студентов СГМУ в возрасте от 20 до 29 лет, у которых не было выявлено патологии оптического и нейросенсорного аппарата глаза.

Центральную остроту зрения определяли субъективным методом с помощью аппарата Рота по таблице Сивцева-Головина и набором очковых стекол по стандартной методике. Цветовое зрение для исключения расстройств цветоощущения исследовали с помощью специальных полихроматических таблиц Рабкина по стандартной методике. Биомикроскопию производили с помощью щелевой лампы фирмы "Карл Цейсс Йена" по стандартной методике. Визоконтрастометрия выполнялась на приборе "Эрготест ДТ" с использованием компьютерной программы "Визоконтрастометрия"у больных с начальной катарактой.

У части больных проведены электрофизиологические исследования (ЭФИ), основанные на определении электрической активности зрительного анализатора: электрофосфен, электроокулография, электроретинография (общая, локальная, макулярная), зрительные вызванные потенциалы.

Эхографические исследования (ультразвуковые) производили по методике С.Ф. Писецкой (1983г.) на А/В - SCAN SYSTEM 835, которые позволяли исключить патологию заднего отрезка таза. Целью исследования являлись биометрия анатомо-оптических структур глаза, включающая определение передне задней оси глаза, расстояния от передней поверхности роговицы до задней поверхности хрусталика, выявление отслойки сетчатки и внутриглазных новообразований, а также грубых структурных изменений в стекловидном теле (Можеренков В. П. и др., 1985).

Для исключения патологии зрительного нерва и макулярной области сетчатки проводили кинетическую периметрию на белый и красный цвета при помощи проекционного периметра ПРП-60-14,2 объектом 3 мм.

Части пациентам (37 больных) исследования проводили на статическом компьютерном периметре Synemed по скрининговой стратегии Contour Supratheshold.

Ретинальную остроту зрения определяли с помощью лазерного рстинометра АРОЛ-1, разработанного в клинике глазных болезней СГМУ (Сапрыкин П. И. с соавт.. 1985, Шубочкин Л.П., 1987). Лазерный ретиномегр установлен на щелевой лампе. Диапазон измерения остроты зрения - от 0.01 до 1.2. Регинальную остроту зрения исследовали в затемненном помещении. Пол контролем щелевой лампы лазерные пучки, формирующиеся на выходе ретинометра, направляли в зрачок пациента. Ширину интерференционных полос устанавливали и изменяли поворотом регулировочного винта, изменяющею угол оптического клина ретинометра, и

соответственно, изменяющего расстояние Дх между сфокусированными лазерными пучками в зрачке глаза. Ретинальную остроту зрения определяли в 4-х основных меридианах с шагом в 45°. Исследование начинали с лучше видящего глаза с использованием самых широких полос, затем ширину их уменьшали до такой величины, при которой пациент мог их ещё различать (П.И.Сапрыкин с соавт. 1982)

Далее представлены методика и устройство для определения ретинальной остроты зрения с использованием низкокогерентных источников света и дифракционных оптических элементов. В этом устройстве предлагается использовать в интерференционной схеме Юнга специальный дифракционный оптический элемент (ДОЭ). В самом простом виде этот ДОЭ представляет собой тот же непрозрачный экран, но не с одной парой отверстий, а с множеством пар отверстий с одинаковым расстоянием между ними. Очевидно, отверстия могут быть заменены прозрачными областями на непрозрачном экране. Средняя интенсивность света в интерференционной картине при увеличении числа пар отверстий будет увеличиваться пропорционально числу пар отверстий. В пределе это увеличение интенсивности определяется отношением площади зрачка к общей площади двух отверстий В вышерассмотренном случае, когда , площадь отверстия

, площадь зрачка . Отсюда

получаемое увеличение интенсивности Практически общая

площадь отверстий в экране не превышает половины площади зрачка. Поэтому оценочная величина увеличения интенсивности интерференционной картины составляет раз, что подтверждается экспериментальными наблюдениями.

Можно создать несколько модификаций (ДОЭ), создающего на сетчатке глаза интерференционные полосы Юнга высокой интенсивности. Отверстия или прозрачные участки в непрозрачном экране при их освещении создают квазиточечные вторичные источники света, волны от которых интерферируют в дальней плоскости дифракции. Следовательно, экран в схеме Юнга может быть полностью прозрачным, а вторичные источники света в таком экране должны создавать микронеоднородности рельефа поверхности экрана или его показателя преломления, выполняющих роль микролит, фокусирующих лучи освещающего излучения. Такие ДОЭ можно создать средствами фотолитографии или простой фотографии, записывая на высокоразрешающую фотопластинку (или соответствующий фоторегистратор другого типа, например, фототермопластик) изображения взаимно смещенных микроструктур (рис.1.). Примером такого способа получения ДОЭ может служить запись спекл-структуры, формирующейся в рассеянном когерентном свете. На одну и ту же фотопластинку записывают две взаимно смещенные идентичные спекл-структуры.

Рис I Фото дифракционного оптического элемента 8

На рис.2. представлена огггическая схема интерференционного ретинометра, в котором используется специальный дифракционный оптический элемент, увеличивающий интенсивность наблюдаемой на сегчагкс интерференционной картины и позволяющей одновременно наб.полать несколько шперференционных

Рис2 Оптическая счема интерференционною рениюмсфа со cneuuaiMiMM дифракционным оптическим элементом, создающим на сетчатке глаи систему шперферашпомныч моюс 1.2,3 -источники свста, 4 - дифрашионмын оптический цемент. 5 - глаз. Г, 2', 3' - системы интерференционны* полос на сетчатке гл аза от источнишй света I 2 н 3

Устройство содержит последовательно расположенные по ходу лучей света источник 1 или источники 1, 2, 3 света и дифракционный оптический элемент 4, за которым располагается глаз 5 наблюдателя (пациента), для которого определяется ретинальная острота зрения. Глаз смогркг на источники свега. иными словами поверхность сетчатки огттически сопряжена с плоскостью источников. Световые волны, проходя через ДОЭ, испытывают дифракцию на парах идетичных нсоднородностей ДОЭ, дифрагированные волны тперфернругот па сетчатке таза и образуют системы интерференционных полос. Поскольку плоскость источников и поверхности сетчатки оптически сопряжены, ю на семштке формируется картина дифракции дальнего поля (дифракция Фрау шофера). Следовательно, комплексная амплитуда светового поля на сетчатке определяется фу рье-преобра юванием фу пкции пропускания ДОЭ. Интерференционные картины, обра iy ющ неся при наложении волн от каждой пары идентичных нсоднородностей ДО'), имеюг одинаковый период Л и пространственно совпадают - светлые полосы накладыпаюгея на светлые, а земные -на темные полосы. Таким образом, при множестве пар н/имгтичных неоднородностей у ДОЭ наблюдается результирующая шгтерференционная картина высокой интенсивности. Примеры таких картин. полученных с помощью специального ДОЭ с двойной микроструктурой приведены на рис.3, и 4. На рис.3, приведены фотографии интерференционных полос разного периода, наблюдаемых в красном излучении светодиода. На рис.4, приведены фотофафии интерференционных полос, одновременно наблюдаемых с помощыоспсниалмюш ДОЭ в свете трех светоднодов. игзучающих свет трех различных цветов. Пэтих иччюсчр.тгивныхэксперимет'ах глаз наблюдателя был заменен телевизионной камерой, объектив которой сфокусирован па плоскость источников свста.

Рис.3. Интерференционные полосы, наблюдаемые в плоскости изображения источника света -светодиода с длиной волны X = 0,65 мкм при прохождении световых волн через различные дифракционные оптические элементы с двойной идентичной микроструктурой: а) ДХ| = 7 мкм; б) Дхд^Ю мкм; в)Лхзв14 мкм.

Рис.4. Интерференционные полосы, наблюдаемые в плоскости изображения трех различных источников света (светодиодов) с различными длинами волн X,, Х2. и при прохождении световых волн через дифракционный оптический элемент с двойной идентичной микроструктурой (взаимный поперечный сдвиг идентичных структур элемента Дх «= 5 мкм): а) - = 0.47 мкм; б) - Х2 * 0.57 мкм; в)-Х) = 0 6^км.

Период интерференционных полос Л в предлагаемом ретинометре можно изменять путем смены ДОЭ, имеющих различный сдвиг микроструктур Дх. Ориентацию полос можно изменять путем поворота ДОЭ в собственной плоскости. Для плавного (непрерывного) изменения периода Л можно использовать ДОЭ с переменным значением Дх . На таких ДОЭ необходимо создать две идентичные микроструктуры, например, с вращательным сдвигом друг относительно друга Д^(Дх,Лу) = дК(х,у) = fixК(х,у), где fi - вектор вращательного сдвига, Р(х,у) радиус-вектор в плоскости ДОЭ с началом в центре вращения. Можно создать ДОЭ с радиальнымвзаимным сдвигом идентичных микроструктур

Д^(Дх,Ду) = Д^(х,у) = Mf(x,y), где М - коэффициент пропорциональности. Поскольку зрачок глаза имеет относительно малые размеры, то в его пределах при сравнительно малых значениях угла поворота и коэффициента М взаимный сдвиг микронеоднородностей Д^ может быть почти неизменным Д^« const и изменяться при изменении положения ДОЭ относительно зрачка глаза. Таким образом, смещая такой ДОЭ в собственной плоскости относительно зрачка глаза, можно непрерывно изменять период и ориентацию интерференционных полос на сетчатке глаза.

10

Далее в работе изучалось влияние эффекта локализации интерференционных полос на результаты измерений ретинальной остроты зрения. В отличие от лазерной интерференционной ретинометрии, данный метод не полностью исключает влияние оптической системы глаза. От величины рефракции зависит точность фокусировки интерференционной картины на сетчатке глаза. Если изображение фокусируется не точно на сетчатке, то контраст интерференционных полос снижается. Интерференционные полосы средней интенсивности, формирующиеся в рассеянном свете, всегда локализованы. Протяженность области локализации интерференционной картины связана с размером выходного зрачка оптической системы. Смещение плоскости наблюдения относительно плоскости изображения приводит к снижению контраста интерференционной картины вплоть до полного ее исчезновения. На примере глаза человека показано, как изменяется видность и протяженность области локализации интерференционных полос, создаваемых дифракционным оптическим элементом (спеклограммой однородного поперечного сдвига), на сетчатке при увеличении (уменьшении) радиуса зрачка и при смещении плоскости наблюдения.

Далее рассмотрена методика исследования хрусталика in vitro: Материалом для исследований хрусталика in vitro служили ядра хрусталиков или хрусталики человека, экстрагированные в момент операции у пациентов, прошедших обследование перед операцией по вышеописанной схеме. Исследования проводились не позднее 4 часов после экстракции, а хрусталики хранились в физиологическом растворе (0,9% раствор NaCI) или 4% растворе тауфона. Хрусталики помещались в кювету толщиной 4 мм с физиологическим раствором. Кювета устанавливалась на штатив щелевой лампы. На расстоянии 12-13 мм (соответствующем расстоянию от сетчатки до хрусталика) располагалась ПЗС видеокамера с матрицей, содержащей 484 * 754 пиксела. Перед ней устанавливался дифракционный оптический элемент, а за кюветой с хрусталиком устанавливались некогерентные источники основных цветов излучения. Создание такой установки позволяет имитировать действие макулы сетчатки, в которой каждая колбочка имеет средний поперечный размер ~ 1 мкм и расстояние между ними составляет порядка 4 мкм, которая связана со своими ганглиозными клетками, генерирующими электрические импульсы, поступающие по аксонам зрительного нерва и формирующем в зрительной области коры головного мозга "электронную матрицу изображения". С другой стороны, угловое разрешение определяется минимальным размером фокального пятна в фовсальной области сетчатки, которая формируется с помощью оптической системы глаза. При моделировании искусственной ретины учитывалось, что расстояние между пикселями используемой ПЗС матрицы равно 10 микрон, в то время как среднее расстояние между колбочками в центре макулы глаза человека приблизительно 4 микрона. Так как свет, прошедший хрусталик, распространяется в воздухе, то для калибровки соответствующего углового разрешения необходимо учесть влияние показателя преломления стекловидного тела. Для подтверждения достоверности полученных результатов был исследован прозрачный хрусталик пациента с проникающим ранением глаза и выпадением хрусталика в рану. Свет от источника проходил через данный хрусталик и на матрице ПЗС видеокамеры регистрировали четкое изображение интерференционной картины (рис.5а). На рис.5b. показана интерференционная картина, полученная с использованием дифракционного элемента, моделируемая через мутный хрусталик.

источник ни)мант период полос соответствует остроте зрения = 0,1), 5Ь интерференционная карпжа. модеменсмая через мутны! чр)сталик (фасный источник излучения, период полос соотвстстя^ сгостроте зрения = 0,1)

Для того, чтобы )становнть зависимость контраста интерференционной картины ог длины вонш излучения проводилась цифровая видеосъемка изображения интерференционных полос, пол>чаемых при помощи ДОЭ, через прозрачный и мутный хр>стапнки с использованием низкокогероггных источников основных цветов изучения. На рис 6. показаны интерференционные картины, моделируемые через хр)стапик, который соответств)ет началыюй стадии старческой корковой катаракты. На рисунке видно снижения конграста интерференционных полос на синий цвет.

На рисунке 7. показаны интерференционные картины, моделируемые с использованием ДОЭ через хрусталик с незрелой старческой корковой катарактой. Видно еще большее снижение контраста интерференционных полос на синий цвет.

Рис 8 Интерференционные картины моделируемые через хрусталик соответствующий зрелой стадии старческой катаракты

На рисунке 8 показаны интерференционные картины, моделируемые с использованием ДОЭ через хрусталик со зрелой старческой катарактой

Проводилось так же численное моделирование зависимости контраста интерференционной картины от длины волны при наличии стоя рассеивающих частиц Установлено, что чем выше концентрация рассеивателей, тем значительнее снижается контраст интерференционной картины Этот факт иллюстрирует рисунок 9, на котором представлены результаты расчета распределения интенсивности интерференционной картины, для случаев, когда между ДОЭ и плоскостью наблюдения расположен слой толщиной 1мм, содержащий случайно расположенные частицы диаметром 1мкм, случайно распределенные в пространстве Концентрация частиц в слое задастся допей занимаемого ими объема Расчеты проведены для четырех значений уу , длина волны 0,65мкм Из рисунка видно, что при данных параметрах, если превышает значение 0 005, рассеянное излучение практически полностью сглаживает интерференционную картину

Рис 9 Зависимость контраста интерференционной картины от концентрации рассеивающих частиц.

Таким образом, доказано, что определение ретиналыюй остроты зрения возможно с использованием квазимонохроматических низкокогерентных источников и специальных дифракционных оптических элементов, формирующих на сетчатке

гааза систему инерференционных полос определенного цвета, контраст интерференционной картины у пациентов с патологией хрусталика при использовании данной системы зависит от длины волны применяемого изучения Зависимость контраста от длины волны может использоваться для ранней диагностики изменений прозрачности хрусталика. Так как интенсивность рассеяния зависит от длины вочны, снижение контраста для разных дчин волн будет рагчичным Сильнее контраст снижается при исследовании в области коротких длин волн, если размер рассеивателей много меньше длины волны Если же размер рассеивателей сравним с длиной волны, то зависимость контраста от длины волны может быть немонотонной (рис 10 )

Рис 10 Зависимость контраста интерференционной картины от длины волны при наличии слоя рассеивающих части разного размера

Для достоверности утверждения о диагностической ценности метода были проведены клинические исследования на базе центра хирургии катаракты клиники глазах болезней. Рсзучьтаты клинических исследований приведены в третьей паве диссертационной работы

Глава 3 РЕЗУЛЬТАТЫ КЛИНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Было обследовано 185 больных (235 глаз) с катарактой разной этиологии, стадии и вида заболевания

Эхографические исследования (|?-сканирование) всех групп больных позволили определить или исключить патологию заднего отрезка глаза. Во всех группах больных эхографически исключена отслойка сетчатки и внутриглазные новообразования

ЭФИ проводились во всех группах больных для выявления функциональной способности сетчатки

Исследование РОЗ проводилось методом лазерной интерференционной ретинометрии, с использованием ретинометра АРОЛ-1 у всех групп больных. У больных с начальной и незрелой стадиями катаракт исследование РОЗ проводилось с использованием низкокогерентных источников основных цветов излучения и специальных ДОЭ, формирующих на сетчатке систему интерференционных полос определенного цвета. Между глазом пациента и источниками излучения устанавливался ДОЭ, и определялась ретинальная острота зрения на синий, зеленый и красный цвета (рис.11 )

Рис 11. Фото установки для исследования ретинальной остроты зрения с использованием дифракционных оптических элементов

Исследование РОЗ с использованием низкокогерентныхисточников излучения и ДОЭ (данный метод получил название - оптическая интерференционная «хроморетинометрия») проводилось у пациентов с начальной и незрелой стадиями катаракт в сроки наблюдения 6, 12 и 24 месяцев и у пациентов контрольной группы без патологии оптического и нейросенсорного аппарата глаза. Пациенты были разделены на следующие группы: с локализацией помутнений под задней капсулой, в кортикальных слоях, в ядре. В таблицах 3.5.-3.7 представлена динамика ретинальной остроты зрения у пациентов с локализацией помутнений под задней капсулой хрусталика, кортикальных слоях и ядре.

Таблица 1

Динамика ретинальной остроты зрения у пациентов с начальной старческой заднекапсулярной катарактой в различные сроки наблюдения.

Таблица 2.

Динамика ретинальной остроты зрения у пациентов с начальной старческой кортикальной катарактой в различные сроки наблюдения.

Данные РОЗ Начальные данные 6 мес. 12 мес. 24 мес.

На красный цвет 0,5 0,5 0,4 0,2-0,3

На зеленый цвет 0,5 0,4 0.3-0,4 0,2

На синий цвет 0,3 0,3 0,1-0,2 0,04-0,07

Таблица 3

Динамика ретинальной остроты зрения у пациентов с начальной старческой _ядерной катарактой_

Данные РОЗ 11ачальные данные 6 мес 12 мес 24 мес

На красный цвет 04 0,4 0,3 0,2

На зеленый цвет 0,4 0,3 0,3 0,1-0,2

На синий цвет > • °-2 0,1-0,2 0,07-0,1 0,04-0,07

Как видно из таблиц, 1-3. даже при высокой остроте зрения у пациентов с начальными помутнениями хрусталика уже снижена РОЗ на синий цвет, а по мере прогрессирования, те. при переходе начальной стадии катаракты в незрелую и зрелую стадии (сроки исследования в период от 12 до 24 месяцев и более), еще более снижается острота зрения на синий и зеленый цвета. На рисунках 12-14. наглядно показана зависимость результатов измерения ретинальной остроты зрения от длины волны используемого источника излучения

На рис.12 (а) представлена динамика ретинальной остроты зрения у пациентов с заднекапсулярной катарактой, на рис.12 (б) представлены динамика РОЗ у пациентов с корковой катарактой, на рис 13. представлена динамика РОЗ у пациентов с ядерной катарактой

Рис 12 а динамика РОЗ у пациентов с начальной заднекапсулярной катарактой, б динамика РОЗ у пациентов с начальной кортикальной катарактой в различные сроки наблюдения

О в 12 24

Рис 13 Динамика РОЗ у пациентов с начальной ядерной катарактой

Исследования РОЗ проводилось так же у контрольной группы пациентов у которых в результате комплексного офтальмологического обследования не было

16

выявлено патологии оптического и нейросенсорного аппарата глаза. На рис.14 (а), представлены результаты исследования РОЗ с использованием некогерентных источников излучения и ДОЭ у всей группы пациентов с начальной стадией катаракт, а на рис. 14 (б), представлены результаты тех же исследований у контрольной группы пациентов без патологии оптическою и нейросенсорного аппарата глаза

Рис.14 (а). Результаты исследования РОЗ у всей группы пациентов с начальной стадией катаракты, (б), результаты исследования РОЗ у контрольной группы нацистов без патологии оптическою и нейросенсорного аппарата глаза.

Из представленных на рис.14, лиафаммах видно, что в общей гpyппe пациентов с помутнениями хрусталика отмечается значительное снижение РОЗ на синий и зеленые цвета по сравнению с красным, в то время как у пациентов без патологии оптических сред глаза и нарушений со стороны нейросенсорного аппарата острота зрения на все цвета остается примерно на одном уровне.

Для анализа полученных результатов нами бал применен пакет профамм статистической обработки результатов медицинских и биологических исследований «StatSoft Statistica v6.0».

При статистической обработке использовались как параметрические, так и непараметрические методы: парный и двухвыборочный t-критерий Стыодента, одномерный и двухмерный корреляционный анализ Т-критерий Стыодента применялся для сравнения средних величин. Общая процедура состоит в том, чтобы определить, вызвано ли различие клинических и экспериментальных результатов различием в совокупностях, или может быть отнесено на счет случайных различий. Корреляционный анализ проводился, только если предполагаемая связь между переменными показателями линейна, и выполняется строте предположение двухмерной нормальности, как в случае измерений ретинальной остроты зрения на различные цвета.

Различия данных измерений ретинальной остроты зрения па различные цвета статистически достоверно

Выводы.

В результате проведенных клинических исследований на базе центра хирургии катаракты клиники глазных болезней СГМУ установлена характерная зависимость показателей ретинальной остроты зрения от длины полны применяемою источника излучения. Интенсивность рассеяния зависит or длины волны применяемою источника, поэтому снижение контраста наблюдаемых интерференционных полос для разных длин волн будет различным. Зависимость контраста интерференционных полос от длины волны при исследовании РОЗ с использованием низкогерентных

квазимонохроматических источников основных цветов излучения и ДОЭ, может использоваться для диагностики патологии хрусталика in vivo.

Установлена зависимость показателей ретинальной остроты зрения (при исследовании с использованием низкокогерентных источников и ДОЭ) от стадии и вида катаракты, а так же доказана зависимость результатов от величины клинической рефракции. Таким образом, метод оптической интерференционной «хроморетинометрии» является перспективным для диагностики наиболее ранних возрастных патологических изменений прозрачности хрусталика. Достоинством данного метода является простота использования, возможность применения в амбулаторно-поликлинических условиях для массовых скрининговых обследований пациентов, относящихся к группе риска по развитию катаракты (пациента страдающие сахарным диабетом, лица, имеющие профессиональные вредности, пациенты возрастной группы старше 40 лет).

Выявление групп пациентов с ускоренным развитием возрастных патологических изменений прозрачности хрусталика позволит своевременно начать профилактическое медикаментозное лечение для увеличения трудоспособного возраста и повышения качества жизни пожилых людей.

Заключение

Таким образом, в диссертационном исследовании получены следующие основные результаты:

1. Впервые в клинической практике исследование РОЗ проводилось с применением низкокогерентных источников с квазимонохроматическими красным, зеленым и синим цветами излучения.

2.Для создания на сетчатке глаза интерференционных картин в различных цветах впервые использовались специальные дифракционные оптические элементы.

3. Экспериментально изучен физический механизм возникновения интерференционной картины на сетчатке при использовании ДОЭ.

4. Установлена зависимость контраста интерференционной картины от длины волны применяемого для измерения ретинальной остроты зрения источника излучения. Наибольшее снижение контраста интерференционных полос наблюдается в области коротких длин волн видимого диапазона

5. На основании данных полученных в результате проведенных исследований, разработан новый метод определения ретинальной остроты зрения - оптическая интерференционная «хроморетинометрия» с использованием низкокогерентных квазимонохроматических источников света и ДОЭ, формирующих на сетчатке картины интерференционных полос определенного цвета

6. Данный метод является перспективным для диагностики наиболее ранних возрастных патологических изменений прозрачности хрусталика

7. Изучена зависимость результатов исследований по данному методу от степени клинической рефракции. Данный метод не полностью исключает влияние оптической системы глаза на результат измерений, от величины рефракции зависит точность фокусировки интерференционной картины на сетчатке глаза.

На основании полученных результатов можно сформулировать следующие практические рекомендации:

1.Исследование РОЗ с использованием низкокогерентных квазимонохроматических источников основных цветов излучения и ДОЭ необходимо проводить у пациентов возрастной группы после 40 лет для выявления ранних изменений прозрачности хрусталика.

2. Если имеется снижение РОЗ при исследовании в области коротких и средних длин волн видимого диапазона, пациенты ставятся на диспансерный учет по риску развития катаракты, возможно проведение курса медикаментозной антикатарактальиой терапия

Материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Бакуткин В В, Новокрещенов А В, Рябухо В П, Акчурин Г Г Использование лазерной интерференционной «хроморетинометрии» в диагностике заболеваний оптического и нейросенсорного аппарата глаза // Новые лазерные технологии в офтальмологии (Материалы Российской науч но-практической конференции)- Калуга Вестник академии -2002 -N°l -С 95-96

2 Бакуткин В В , Новокрещенов А.В , Рябухо В П, Максимова И Л Применение интерференционных методов измерения ретинальной остроты зрения в клинической практике // «Геронтологическне аспекты офтальмологии» (Труды Всероссийской конференции и VI Международного семинара по вопросам пожилых «Самарские лекции», посвященные 100-летию со дня рождения Т И Ерошевского) - Самара 2002 - С 165-166

3 Бакуткин В В , Новокрещенов А В , Рябухо В П , Тучин В В , Максимова И Л , Орехов М В Система Определения ретинальной остроты зрения на основе случайных фазовых экранов в диагностике начальных стадий катаракт // Офтальмология в начале XXI века (Материалы юбилейной конференции посвященной 100-летию клиники глазных болезней СГМУ) - Сарат Изд-во Светопись 2002 - С 364-366

4 Бакуткин В В , Новокрещенов А В , Рябухо В П, Тучин В В, Максимова И Л Диагностическая ценность лазерной интерференционной ретинометрии у больных с начальной и незрелой стадиями катаракт различной ЭЯЖЖ1ИИ //Офтальмология в начале XXI века (Материалы юбилейной конференции посвященной 100-летию клиники глазных болезней СГМУ) - Сарат Изд во Светопись, 2002 - С 4 6 6-W

5 Новокрещенов А В, Бакуткин В В , Рябухо В П , Орехов М В . Перепелицина О А. Оценка эффективности применения оптических систем измерения ректальной остроты зрения в диагностике начальных стадий катаракт // Актуальные проблемы офтальмологии (Тезисы докладов международного симпозиума, посвященного 30- летию Российского НИИ глазных болезней) - Москва Изд-во Экономика, 2003 - С 306-307

6 Новокрещенов А.В, Бакуткин В В, Рябухо В П, Орехов М В, Перепелицина Определение ретинальной остроты зрения с использованием интерференции света у пациентов с начальной стадией катаракт // Актуальные проблемы офтальмологии (Материалы Всероссийской конференции офтальмологов) - Красноярск, 2003-С 145-146

7 Бакуткин В В , Новокрещенов А В , Рябухо В П, Радченко Е Ю Эффективность лечения начальных катаракт препаратом «квинакс» по данным лазерной и оптической интерференционной ретинометрии // Терапевтические методы лечения в офтальмологии (Материалы российской научно-практической конференции)-Саратов Изд-во Светопись 2002-С 144-145.

8 Novokhreshenov A, Bakutkin V, Tuchin V, Ryabukho V . Maximova I, Orekhov M Laser interferometnc chrotnoretmoinetry in the clinical use //Proc SPIE Ophthalmic Technologies XIII - BiOS - 2003 - Vol 4951-P 226229

9 Novokhreshenov A, Bakutkin V, Tuchin V, Ryabuklio V , Maximova I, and Orekhov M System of retinal visual acuity determination based on random phase screens for diagnostics of initial shapes of cataracts // Proc SPIE Ophthalmic Technologies MIL BiOS- 2003 -Vol 4951-P 230-236

10 Рябухо В П . Бакуткин В В, Новокрещенов А В . Орехов М В Устройство для определения ретинальной остроты зрения с использованием интерференции света - оптический интерференционный ретинометр - Заявка на изобретение № 2003118557, приоритет от 24 06 2003

11 Бакуткин В В , Новокрещенов А В , Радченко Е Ю Лазерная интерференционная ретинометрия -Учебно-методическое пособие для врачей офтальмологов, слушателей факультета усовершенствования врачей, интернов, ординаторов - Саратов Изл-во Сарат мед ун-та, 2004 24 с

12 Новокрещенов А.В , Бакуткин В В , Рябухо В П Оптическая интерференционная «хроморетинометрия» в диагностике ранних изменений прозрачности хрусталика // Клиническая офтальмология 2004 (принято решение о публикации)

13 Бакуткин В В , Рябухо В П , Новокрещенов А В, Орехов М В Способ диагностики ранних изменений прозрачности хрусталика - оптическая интерференционная «хроморетинометрия» Заявка на изобретение № 2004100649, приоритет от 08 01 2004

о*

Содержание диссертации, кандидата медицинских наук, Новокрещенов, Александр Вениаминович

Введение.

ГЛАВА 1.

БИОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ КАТАРАКТЫ И РЕТИНАЛЬНОЙ ОСТРОТЫ ЗРЕНИЯ (Обзор литературы).

1.1. Оптические некогерентные методы обследования хрусталика.

1.2. Методы объективизации помутнений хрусталика.

1.3. Исследование ретинальной остроты зрения.

1.4 Лазерная ретинометрия при катарактах.

1.5. Выводы.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1 Общая характеристика материалов и методов.

2.2 Характеристика клинического материала.

2.3 Биофизические методы обследования.

2.4. Методика и устройство для определения ретинальной остроты зрения с использованием низкокогерентных источников света и дифракционных оптических элементов.

2.5.Примеры изготовления транспарантов — дифракционных оптических элементов.

2.6. Влияние эффекта локализации интерференционных полос на результаты измерений ретинальной остроты зрения.

2.7. Методика исследования помутнений хрусталика in vivo.

2.8. Методика исследования in vitro зависимости контраста интерференционной картины при определении ретинальной остроты зрения с использованием ДОЭ от длины волны излучения и стадии катаракты.

2.9. Выводы.

ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ КЛИНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Результаты офтальмологического обследования больных.

3.2.Исследование ретинальной остроты зрения.

3.3. Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Методы ранней диагностики изменений прозрачности хрусталика с использованием интерференционных оптических систем измерения ретинальной остроты"

Катаракта - одно из самых распространенных заболеваний глаза, она является наиболее частой причиной слабовидения и слепоты. По данным Всемирной организации здравоохранения, более чем у 17 млн. человек во всем мире снижение зрения связано с катарактой.

Эффективным и радикальным методом восстановления зрения при катарактах является микрохирургия. Однако, по данным медицинской статистики США, примерно у сорока двух процентов пациентов, перенесших операцию по удалению помутневшего содержимого хрусталика, в течение последующих двух лет возникают различного рода осложнения. Операция по поводу катаракты в США проводится у 1,3 миллиона человек ежегодно, и даже небольшой процент осложнений составляет около 26 тысяч человек за год (Бабижаев М., Деев А, 2004). Поэтому, терапевтическое лечение по-прежнему остается основным видом медицинской помощи при начальных катарактах, особенно при сохранной высокой остроте зрения. По подсчетам американских специалистов, задержка развития катаракты на десять лет уменьшит необходимость проведения операции по удалению помутневшего хрусталика почти вдвое. Разумеется, это не только значительная экономия средств, но и значительное увеличение трудоспособного возраста и качества жизни пожилых людей.

Актуальность проблемы: Процесс развития катаракты начинается задолго до обращения пациента к врачу. То, что офтальмологи наблюдают при биомикроскопическом осмотре на щелевой лампе, даже небольшие и совсем нежные помутнения хрусталика, уже являются результатом давно начавшегося и прогрессирующего процесса развития катаракты (Полунин Г.С., 2002). Трудности при изучении лечебного эффекта новых антикатарактальных препаратов обусловлены сложностью изучения динамики патологического процесса, неоднозначной морфологической картиной заболевания, а также тем, что развитие возрастных помутнений хрусталика в подавляющем большинстве случаев занимает длительный временной интервал (Формазюк В.Е., Сергиенко В.И., Зак Е.А., 1989). Поэтому, для эффективного применения антикатарактальных препаратов является актуальным дальнейшее изучение патологических изменений в хрусталике и поиск новых методов диагностики наиболее ранних возрастных патологических изменений в хрусталике, так как ни острота зрения, ни данные биомикроскопии хрусталика не являются достаточно информативными показателями степени помутнения хрусталика. Создание метода диагностики ранних изменений прозрачности хрусталика позволит выявлять пациентов с ускоренным возрастным снижением прозрачности хрусталика и именно им рекомендовать применение мер, задерживающих развитие катаракты.

Большие потенциальные возможности в исследовании органа зрения имеет метод оптической интерферометрии - исследование функционального состояния органа зрения, в котором непосредственно на сетчатку, независимо от аномалий рефракции, аберраций и определенных степеней помутнений оптических сред глаза, проецируют картину интерференционных полос. По способности к различению интерференционных полос заданной пространственной частоты определяют разрешающую способность сетчатки -ретинальную остроту зрения (РОЗ).

Прозрачный хрусталик характеризуется монодисперсной системой рассеивателей малого диаметра. Мутный хрусталик содержит довольно большую фракцию крупных рассеивателей (Мальцев Э.В., 1989, Бабижаев М.А., 1989,), поэтому важно знать влияние оптической неоднородности биотканей хрусталика на формирование картин интерференции, образующихся при когерентном лазерном и частично когерентном излучении. Изменение состава рассеивателей и поглотителей в катарактальном хрусталике приводит к довольно существенным различиям также в спектрах рассеяния (Тучин В.В. 1998). Таким образом, можно предположить, что четкость интерференционной картины при наличии помутнений в хрусталике будет зависеть от длины волны излучения, применяемого для определения РОЗ.

Цель диссертационной работы - разработка нового метода ранней диагностики изменений прозрачности хрусталика, основанного на определении ретинальной остроты зрения с применением явления интерференции света низкокогерентных источников с различными длинами волн, и исследование эффективности применения данного метода в клинической практике.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Изучить влияние длины волны излучения на результат измерения ретинальной остроты зрения при наличии изменений прозрачности хрусталика.

2. Определить зависимость результатов измерения ретинальной остроты зрения при разных длинах волн от степени помутнения хрусталика.

3. Разработать и внедрить в клиническую практику прибор и метод для определения ретинальной остроты зрения с использованием низкокогерентных источников с разной длиной волны излучения.

4. Провести экспериментальные и клинические исследования для определения зависимости между данными ретинальной остроты зрения, определяемой с помощью источников излучения с разной длиной волны, и степенью помутнения хрусталика.

5. Провести клинические исследования прогностической значимости определения ретинальной остроты зрения в условиях формирования на сетчатке глаза интерференционных картин в различных цветах в диагностике наиболее ранних возрастных изменений прозрачности хрусталика.

6. Разработать практические рекомендации для применения данного метода в клинической практике.

Научная новизна исследований •Впервые в клинической практике исследование ретинальной остроты проводилось с применением ннизкокогерентных источников с квазимонохроматическими красным, зеленым и синим цветами излучения и специальных дифракционных оптических элементов, формирующих на сетчатке пациентов интерференционные картины определенного цвета.

•Впервые установлена зависимость результатов измерения ретинальной остроты зрения с использованием источников излучения света с разной длиной волны от наличия изменений прозрачности хрусталика.

• Впервые разработано устройство для определения ретинальной остроты зрения с применением низкокогерентных источников света с разной длинной волны и использованием специальных дифракционных оптических элементов.

• На основании данных, полученных в результате проведенных исследований, разработан новый метод определения РОЗ - оптическая интерференционная хроморетинометрия основанный на использовании источников излучения света с разной длиной волны.

• Установлена зависимость контраста интерференционной картины от длины волны применяемого для измерения ретинальной остроты зрения источника излучения.

Практическая ценность работы

Показана перспективность метода оптической интерференционной хроморетинометрии для диагностики наиболее ранних возрастных патологических изменений прозрачности хрусталика.

Исследование ретинальной остроты зрения с помощью метода оптической интерференционной ретинометрии позволяет выявлять пациентов с ускоренным возрастным снижением прозрачности хрусталика и именно им рекомендовать применение мер, задерживающих развитие катаракты.

Данный метод позволяет повысить эффективность своевременно начатой антикатарактальной медикаментозной терапии, и способствует наиболее полному диспансерному учету групп риска по развитию катаракты.

Метод оптической интерференционной хроморетинометрии может использоваться для контроля эффективности применяемой антикатарактальной медикаментозной терапии.

Достоверность научных результатов, полученных в работе, обеспечивается корректностью используемых физических и физиологических моделей, теоретических подходов, соответствием теоретических выводов клиническим и экспериментальным данным.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту

1. Метод определения РОЗ с использованием источников низкокогерентного света с разной длинной волны и специальных дифракционных оптических элементов, при применении которого возможно одновременное или последовательное формирование интерференционных картин различных цветов заданного периода на сетчатке пациента

2. Контраст интерференционной картины при определении ретинальной остроты зрения с использованием дифракционных оптических элементов при наличии помутнений оптических сред зависит от длины волны излучения применяемого источника. В большей степени контраст изменяется в области коротких длин волн видимого диапазона.

3. Метод диагностики ранних изменений прозрачности хрусталика -оптическая интерференционная хроморетинометрия, основанный на зависимости результатов измерения РОЗ от длины волны применяемого источника.

Апробация работы

Отдельные положения и результаты диссертации доложены на Международной конференции "Workshop on Optical Technologies in Biophysics and Medicine III" (Саратов, 2001), Российской научно-практической конференции «Новые лазерные технологии в офтальмологии» (Калуга, 2002), Российской научно-практической конференции, посвященной 100-летию клиники глазных болезней СГМУ (Саратов,2002), Всероссийской конференции

Геронтологические аспекты офтальмологии» (Самара, 2002), VI Международном семинаре по вопросам пожилых «Самарские лекции» (Самара,

2002), на областной научно-практической конференции офтальмологов (Саратов, 2002), Международной конференции "Workshop on Optical Technologies in Biophysics and Medicine IV" (Саратов, 2002), Международном симпозиуме «Biomedical Optics 2003» (San Jose, USA, 2003), Российской научно-практической конференции «Терапевтические методы лечения в офтальмологии» (Саратов, 2003), на областном обществе офтальмологов (Саратов, 200Д), Всероссийской конференции офтальмологов (Красноярск,

2003), Международном симпозиуме, посвященном 30 - летию Российского НИИ глазных болезней (Москва 2003), на заседаниях кафедры глазных болезней Саратовского государственного медицинского университета (20002003).

Основные результаты работы изложены в следующих публикациях:

1.Бакуткин В.В., Новокрещенов А.В., Рябухо В.П., Акчурин Г.Г. Использование лазерной интерференционной «хроморетинометрии» в диагностике заболеваний оптического и нейросенсорного аппарата глаза. // Новые лазерные технологии в офтальмологии. (Материалы Российской научно-практической конференции)- Калуга: Вестник академии.-2002.-№1 .-С.95-96.

2.Бакуткин В.В., Новокрещенов А.В., Рябухо В.П., Максимова И.Л. Применение интерференционных методов измерения ретинальной остроты зрения в клинической практике. // «Геронтологические аспекты офтальмологии» (Труды Всероссийской конференции и VI Международного семинара по вопросам пожилых «Самарские лекции», посвященные 100-летию со дня рождения Т.И. Брошевского). - Самара 2002.- С. 165-166.

3.Бакуткин В.В., Новокрещенов А.В., Рябухо В.П., Тучин В.В., Максимова И.Л., Орехов М.В. Система определения ретинальной остроты зрения на основе случайных фазовых экранов в диагностике начальных стадий катаракт. // Офтальмология в начале XXI века (Материалы юбилейной конференции посвященной 100-летию клиники глазных болезней СГМУ). - Сарат.: Изд-во Светопись, 2002.- С.364-366.

4.Бакуткин В.В., Новокрещенов А.В., Рябухо В.П., Тучин В.В., Максимова И.Л. Диагностическая ценность лазерной интерференционной ретинометрии у больных с начальной и незрелой стадиями катаракт различной этиологии. // Офтальмология в начале XXI века (Материалы юбилейной конференции посвященной 100-летию клиники глазных болезней СГМУ). - Сарат.: Изд-во Светопись, 2002,- С.366-367.

5.Новокрещенов А.В., Бакуткин В.В., Рябухо В.П., Орехов М.В., Перепелицина О.А. Оценка эффективности применения оптических систем измерения ретинальной остроты зрения в диагностике начальных стадий катаракт. // Актуальные проблемы офтальмологии (Тезисы докладов международного симпозиума, посвященного 30- летию Российского НИИ глазных болезней). - Москва: Изд-во Экономика, 2003.- С.306-307. .

6.Новокрещенов А.В., Бакуткин В.В., Рябухо В.П., Орехов М.В., Перепелицина Определение ретинальной остроты зрения с использованием интерференции света у пациентов с начальной стадией катаракт. // Актуальные проблемы офтальмологии (Материалы Всероссийской конференции офтальмологов) - Красноярск, 2003.-С.145-146.

7.Бакуткин В.В., Новокрещенов А.В., Рябухо В.П., Радченко Е.Ю. Эффективность лечения начальных катаракт препаратом «квинакс» по данным лазерной и оптической интерференционной ретинометрии. // Терапевтические методы лечения в офтальмологии (Материалы российской научно-практической конференции)- Саратов: Изд-во Светопись, 2002.- С. 144-145.

8.Novokhreshenov A., Bakutkin V., Tuchin V., Ryabukho V., Maximova I., Orekhov M. Laser interferometric chromoretinometry in the clinical use. // Proc. SPIE: Ophthalmic Technologies XIII - BiOS - 2003. - Vol.4951- P.226-229.

9.Novokhreshenov A., Bakutkin V., Tuchin V., Ryabukho V., Maximova I., and Orekhov M. System of retinal visual acuity determination based on random phase screens for diagnostics of initial shapes of cataracts. // Proc. SPIE: Ophthalmic Technologies XIII - BiOS - 2003. - Vol .4951- P.230-236.

Ю.Рябухо В.П., Бакуткин B.B., Новокрещенов A.B., Орехов М.В. Устройство для определения ретинальной остроты зрения с использованием интерференции света — оптический интерференционный ретинометр. — Заявка на изобретение № 2003118557, приоритет от 24.06.2003.

11.Бакуткин В.В., Новокрещенов А.В., Радченко Е.Ю. Лазерная интерференционная ретинометрия. - Учебно-методическое пособие для врачей офтальмологов, слушателей факультета усовершенствования врачей, интернов, ординаторов. — Саратов.: Изд-во Сарат. мед.ун-та, 2004. 24 с.

12.Новокрещенов А.В., Бакуткин В.В., Рябухо В.П. Оптическая интерференционная «хроморетинометрия» в диагностике ранних изменений прозрачности хрусталика. // Клиническая офтальмология. 2004. (принято решение о публикации).

13.Бакуткин В.В., Рябухо В.П., Новокрещенов А.В., Орехов М.В. Способ диагностики ранних изменений прозрачности хрусталика — оптическая интерференционная «хроморетинометрия». Заявка на изобретение № 2004100649, приоритет от 08.01.2004.

Заключение Диссертация по теме "Биофизика", Новокрещенов, Александр Вениаминович

3.3. Выводы.

В результате проведенных клинических исследований на базе центра хирургии катаракты клиники глазных болезней СГМУ установлена характерная зависимость показателей ретинальной остроты зрения от длины волны применяемого источника излучения. Интенсивность рассеяния зависит от длины волны применяемого источника, поэтому снижение контраста наблюдаемых интерференционных полос для разных длин волн будет различным. Зависимость контраста интерференционных полос от длины волны при исследовании РОЗ с использованием низкокогерентных квазимонохроматических источников основных цветов излучения и ДОЭ, может использоваться для диагностики патологии хрусталика in vivo.

Установлена зависимость показателей ретинальной остроты зрения (при исследовании с использованием низкокогерентных источников и ДОЭ) от стадии и вида катаракты, а так же доказана зависимость результатов от величины клинической рефракции. Таким образом, метод оптической интерференционной «хроморетинометрии» является перспективным для диагностики наиболее ранних возрастных патологических изменений прозрачности хрусталика. Достоинством данного метода является простота использования, возможность применения в амбулаторно-поликлинических условиях для массовых скрининговых обследований пациентов, относящихся к группе риска по развитию катаракты (пациента страдающие сахарным диабетом, лица, имеющие профессиональные вредности, пациенты возрастной группы старше 40 лет).

Выявление групп пациентов с ускоренным развитием возрастных патологических изменений прозрачности хрусталика позволит своевременно начать профилактическое медикаментозное лечение для увеличения трудоспособного возраста и повышения качества жизни пожилых людей.

Заключение

Таким образом, в диссертационном исследовании получены следующие основные результаты:

1. Впервые в клинической практике исследование РОЗ проводилось с применением низкокогерентных источников с квазимонохроматическими красным, зеленым и синим цветами излучения.

2.Для создания на сетчатке глаза интерференционных картин в различных цветах впервые использовались специальные дифракционные оптические элементы.

3. Экспериментально изучен физический механизм возникновения интерференционной картины на сетчатке при использовании ДОЭ.

4. Установлена зависимость контраста интерференционной картины от длины волны применяемого для измерения ретинальной остроты зрения источника излучения. Наибольшее снижение контраста интерференционных полос наблюдается в области коротких длин волн видимого диапазона.

5. На основании данных полученных в результате проведенных исследований, разработан новый метод определения ретинальной остроты зрения - оптическая интерференционная «хроморетинометрия» с использованием низкокогерентных квазимонохроматических источников света и ДОЭ, формирующих на сетчатке картины интерференционных полос определенного цвета.

6. Данный метод является перспективным для диагностики наиболее ранних возрастных патологических изменений прозрачности хрусталика.

7. Изучена зависимость результатов исследований по данному методу от степени клинической рефракции. Данный метод не полностью исключает влияние оптической системы глаза на результат измерений, от величины рефракции зависит точность фокусировки интерференционной картины на сетчатке глаза.

На основании полученных результатов можно сформулировать следующие практические рекомендации:

1 .Исследование РОЗ с использованием низкокогерентных квазимонохроматических источников основных цветов излучения и ДОЭ необходимо проводить у пациентов возрастной группы после 40 лет для выявления ранних изменений прозрачности хрусталика.

2.Если имеется снижение РОЗ при исследовании на коротких и средних длинах волн видимого диапазона, пациенты ставятся на диспансерный учет по риску развития катаракты, возможно проведение курса медикаментозной антикатарактальной терапии.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата медицинских наук, Новокрещенов, Александр Вениаминович, Саратов

1. Аветисов Э.С., Шапиро Е.И., Бенишвили Д.Б. и др. Ретинальная острота зрения нормальных глаз // Офтальмологический журнал.-1982. № 1.- С.32-36.

2. Аветисов Э. С., Урмахер Л.С., Шапиро Е. ILL, и др. Прибор для исследования «ретинальной» остроты зрения // Офтальмологический журнал.- 1975.№ 5.- С.41-45.

3. Аветисов Э.С., Варгасова С.С. Вестник офтальмолога.-1991. №5.- С.58-60.

4. Аникина Е.Б., Орбачевский JI.C., Шапиро Е.И. Низкоинтенсивные лазерные технологии в офтальмологии// Лазерная медицина. 1997.-т 1, вып. 2. С.57-61.

5. Акчурин Г.Г., Бакуткин В.В., Радченко Е.Ю., Тучин В.В. Лазерная спекл-интерферометрия и возможность определения ретинальной остроты зрения при катаракте // Биомед. технологии и радиоэлектроника.-2002.№ 1.-С. 19-27.

6. Бабижаев М.А. Современные представления о патогенезе старческой катаракты//Мед. Реф. Журнал.-1984.-№ 5.-С.12-16.

7. Бабижаев М.А. Изучение роли реакции свободнорадикального окисления в патогенезе катаракты и открытоугольной глаукомы. Автореф. дис. канд. биол. наук. М., 1987.-24 с.

8. Бабижаев М.А. Молекулярная организация белково-липидных компонентов хрусталика глаза//Биофизика.-1989 N 4 С.-158-166.

9. Бакуткин В.В., Радченко Е.Ю. О возможности объективной оценки оптических изменений в хрусталике / Сборник тезисов докладов региональной конференции офтальмологов. Самара, 1998.-С. 44.

10. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М., Мир, 1986.

11. Борн М, Вольф Э. Основы оптики / Пер. с англ. Под редакцией Г.П. Мотулевича М., Наука, 1973.

12. Буланов В.М., Максимова И.Л., Татаринцев С.Н., Шубочкин Л.П. Спектральные характеристики дисперсных систем с учетом многократного рассеяния в приближении малых углов // Опт. спектр. 1993. Т. 74. С. 710-716.

13. Волков В.В. Визометрия и визоконтрастометрия: состояние, перспективы // Вестник офтальмологии.-1988.-Т. 104, №4.-С.24-27.

14. Досколович Л.Л. Расчет дифракционных оптических элементов для фокусировки различных длин волн // Автометрия.- 2000. Вып.З. С.99-108.

15. Изотова В.Ф., Сапрыкин П.И., Тучин В.В., Шубочкин Л.П. Лазерный ретинометр//Радиоэлектроника.- 1985.-№ 1.-С.91-98.

16. Королевич А.Н., Хайрулина А .Я., Шубочкин Л.П. Матрица рассеяния монослоя оптически «мягких частиц при их плотной упаковке // Опт. Спектр. 1990. Т. 68. С. 403-409.

17. Королевич А.Н., Хайрулина А.Я., Шубочкин Л.П. Влияние агрегированное™ крупных биологических частиц на элементы матрицы рассеяния света // Опт. спектр. 1994. Т. 77. С. 278-282.

18. Краснов М.Л., Шульпина Н.Б. Терапевтическая офтальмология.- М.-Медицина. 1985.

19. Кузьмин В.Л., Романов В.П. Когерентные эффекты при рассеянии света в неупорядоченных системах//Успехи физ. Наук. 1996. Т. 166. № 3 С. 247-278.

20. Лойко В.А., Молочко В.И. Когерентное пропускание и отражение монослоя дискретных рассеивателей при наклонном падении световой волны // Опт. спектр. 1995. Т. 79. С. 329-336.

21. Лопатин В.Н., Сидько Ф.Я. Введение в оптику взвесей клеток. Новосибирск, Наука СО. 1988.

22. Мальцев Э.В. Хрусталик. М.,-1988.

23. Мальцев Э.В., Вит В.В., Черняева С.Н., Багтров Н.А. Неспецифические эффекты воздействия света на орган зрения // Офтальмологический журнал. -1999.-№3.-С.88-93.

24. Максимова И.Л. Кооперативные эффекты при рассеянии света системами биочастиц: Дис.канд. физ.-мат. наук. Саратов. 1991.

25. Максимова И.Л., Татаринцев С.Н., Шубочкин Л.П. Эффекты многократного рассеяния в биообъектах при лазерной диагностике // Опт. спектр.- 1992. Т.72.-С. 1171-1177.

26. Максимова И.Л., Тучин В.В., Шубочкин Л.П. Распространение света в анизотропных биологических объектах // Лазерные пучки.-1985. №3 -С. 91-96.

27. Максимова И.Л., Тучин В.В., .Шубочкин Л.П. Матрицы рассеяния света хрусталика глаза// Опт. Спектр.- 1988. Т.65, № 3.-С.615-620.

28. Максимова И.Л., Миронычев А.П., Романов С.В. и др. Методы и аппаратура для лазерной диагностике в офтальмологии // Изв. АН СССР. Сер. Физическая. 1990. Т. 54, №Ю.- С. 1918-1923.

29. Максимова И.Л., Шубочкин Л.П. Матрица рассеяния света на плотно упакованной бинарной системе твердах сфер // Опт. спектр.- 1991. Т.70. № 6.-С. 1276-1281.

30. Можеренков В.П., Прокофьева Г.П., Харченко Л.Н. и др. Значение дооперационного ультразвукового исследования глаз при катарактах / Новые методы применения ультразвука в офтальмологии. М. 1985. - С. 19-21.

31. Островский Ю.И., Бутусов М.М., Островская Г.В. Голографическая интерферометрия. М., Наука, 1978.- С.336.

32. Полунин Г.С. Эффективность медикаментозного лечения различных видов катаракт // Consilium medicum.- 2001.- С.9-11.

33. Полунин Г.С., Пирогова Е.П., Касимов А.В. Возрастные особености органа зрения в норме и при патологии.-М., 1992.-103 с.

34. Приезжев А.В., Тучин В.В., Шубочкин Л.П. Лазерная диагностика в биологии и медицине. М., 1989.

35. Приезжев А.В., Тучин В.В., Шубочкин Л.П. Лазерная микродиагностика оптических тканей глаза и форменных элементов крови // Изв. АН СССР. Сер. Физическая. 1989. Т.54, №8.- С. 1490-1495.

36. Рвачев В.П. Методы оптики светорассеяивающихсред в физике и биологии. Минск, Изд-во Белорус, ун-та, 1978.

37. Радченко Е.Ю. Лазерная интерференционная ретинометрия при локальных и дифузных помутнениях хрусталика: Дис. канд. мед. наук. Саратов, 2000. 125 с.

38. Роземблюм Ю.З. Острота зрения сегодня и завтра / Сборник научных трудов памяти А.В. Рославцева.-Москва, 1999.С.25-33.

39. Рябухо В.П., Чаусский А.А. Интерференция спекл полей в зоне дифракции сфокусированного пространственно-модулированного лазерного пучка на случайном фазовом экране // Письма в ЖТФ. -1995.-t.21. в.16. -С.57-62.

40. Рябухо В.П., Чаусский А.А., Терентьева И.Ф. Лазерная интерферометрия случайно неоднородных объектов. // Голографические методы исследования в науке и технике. Ярославль. 1997. - с.37.

41. Рябухо В.П., Чаусский А.А. Зондирование случайно фазового экрана сфокусированным пространственно модулированным лазерным пучком. Дифракция па большом числе неоднородностей. // Письма в ЖТФ. - 1997. - т.2, в.19. - С.47-53.

42. Рябухо В.П., Чаусский А.А. Зондирование случайного фазового экрана сфокусированным пространственно модулированным лазерным пучком. Режим дефлексии интерференционных полос. // Письма в ЖТФ.- 1999.-t.25. N.1.-C.56-61.

43. Рябухо В.П., Чаусский А.А., Гриневич А.Е. Зондирование случайного фазового экрана сфокусированным пространственно модулированным лазерным пучком. Метод интегрального сканирования. Письма в ЖТФ.-1999. -т.25, в.24. -С.5-10.

44. Салех Б.Е.А. Оптическая обработка информации и зрение человека // Применение методов Фурье-оптики / Под ред. Г. Старка. М., Мир, 1988. С. 412439.

45. Сапрыкин П.И., Шубочкин Л.П., Тархов Г.Н., Изотова В.Ф., Выжелевский В.П., Курашова К.А., БаронинЕ.А. Ретинометр. А.С.СССР 156631. 23.05.1985.

46. Сапрыкин П.И., Шубочкин Л.П., Сумарокова Е.С, и др. // Лазеры в офтальмологии. Саратов, 1982.- с. 303.

47. Сапрыкин П.И, Сумарокова Е.С. Решникова Л.Б. и др. Результаты применения лазерного ретинометра-приставки к щелевой лампе // Вестник офтальмологии.- 1983.- № 5,- С.-281-283.

48. Сойфер В.А. Методы компьютерной оптики. М.: Физико-математические науки. 2000.

49. Соколов А.В. Применение методов оптической голографии для исследования биологических микрообъектов.Л., Знание, 1978.

50. Титарь В.П. Голографические механизмы зрения на примере люминоферов типа родопсинов. // Физика и химия органических люминоферов 95: Тез. докл. международной научной конференции.- Харьков, 1995, -95 с.

51. Титарь В.П., Богданова Т.В. Построение голографических антенных решеток СВЧ с учетом психофизических свойств зрения. // Тез. докл. Международная конференция «Теория антенн и техника антенн (МКТТА'95)».-Харьков, 1995,-29 с.

52. Титарь В.П. Голография в лазерной офтальмологии. // Применение лазеров в медицине и биологии: Материалы IX Международная научно-практическая конференция Ялта-Харьков, 1997, -183-184 с.

53. Тучин В.В., Шубочкин Л.П. Применение лазеров в офтальмологии. Ч. 1. Взаимодействие оптического излучения с тканями глаза.- "Электроника» М, 1984.

54. Тучин В.В. Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях.-Саратов, 1998.- 383 с.

55. Тучин В.В. Исследование биотканей методами светорассеяния // Успехи физ. Наук. 1997. Т. 167, № 5 С. 517-539.

56. Тучин В.В. Основы взаимодействия низкоинтенсивного лазерного излучения с биотканями: дозиметрический и диагностический аспекты // Изв. РАН. Сер. Физическая. 1995. Т. 59. №6. С. 120-143.

57. Формазюк В.Е., Сергиенко В.И., Зак Е.А. Методы оценки прозрачности хрусталика глаза. Раннее выявление катаракты. М., Медицина. 1989.

58. Франсон М. Оптика спеклов. / Пер с англ. Под ред. Ю. И. Островского. М., Мир. 1980.-С.171.

59. Хоквин О., Полунин Г.С. Шаймпфлуг И. Фотографирование хрусталика // Вестник офтальмологии. 1989.- №6.- С.-61-67.

60. Шамшинова A.M., Волков В.В. Функциональные методы исследования в офтальмологии.- М.: Медицина, 1999.-416 с.

61. Шатохина С.Н., Шабалин В.Н., Деев Л.А. Способ диагностики катаракт. RU 2173460 С1, 09.10.2001.

62. Шмелева В.В. Катаракта.- М.: Медицина, 1981.

63. Шульпина Н.Б. Биомикроскопия глаза. М.: Медицина. -1974. с. - 134-169.

64. Шубочкин Л.П. Светорассеивающие свойства биологических структур применительно к задачам лазерной диагностики в офтальмологии: Дисс. канд. физ-мат. наук. Саратов, 1987.

65. Шамшинова A.M., Волков В.В. Функциональные методы исследования в офтальмологии. М.: Медицина . - 1998.

66. Ярославская А.Н., Ярославский И.В., Отто К., и др. Исследование водного обмена хрусталика глаза человека с помощью конфокальной микроскопии комбинационного рассеяния. // Биофизика сложных систем. 1998.-Т.43,- вып. 1.-С.125-130.

67. Ярославская А.Н. Спектроскопические исследования биотканей и суспензий клеток применительно к задачам лазерной диагностики и терапии: Дис. канд. физ-мат. наук. Саратов. 1999.

68. Ярославский И.В., Тучин В.В. Распространение света в многослойных рассеивающих средах. Моделирование методом Монте Карло // Опт. спектр.-1992. Т. 72.- С. 934-939.

69. Яценко О.В. Изучение патохимических изменений в хрусталике при возрастной катаракте методом газожидкостной хроматографии // Офтальмологический журнал.- 1999. №2. С. 121-123.

70. Avetisov S.E., Begishvili D.G. Laser retinometry. // Vestn Oftalmol. 1984. №2. pp. 60-63.

71. Avetisov E.S., Gundorova R.A., Shapovalov S.L., Begishvili D.G., Tarasencov V.N. Laser retinometry in lens opacities. // Vestn. Oftalmol. 1982.- №4. P. 57-60

72. Avetisov S.E., Anikina E. B. Evaluation of pleoptic possibilities of a retinometer and laser refraction analyzer. // Vestn. Oftalmol. 1984. - №3.P. 44-46

73. Akchurin G., Bakutkin V., Radchenko E., et. al. New potentials of laser retynometry. Proc. SPIE. 1998.- Vol.3726 - P. 297-306.

74. Akchurin G., Bakutkin V., Zimnyakov D., et. al. Evaluation of the degree of turbidity of cataract lens and its correlation with retinal visual acuity. Proc. SPIE. -1999.-Vol.3598.-P. 273-277.

75. Akchurin G., Bakutkin V., Radchenko E., Tuchin V., Akchurin A. Measurement of retinal visual acuty in patient with different types of cataract. // Optical Technologies in Biophysics and Medicine. Pros SPIE. 1999. - Vol. 4001 .- P. 228237.

76. Algvere P., Epstein D., Jerneld В., Linde C.J. 2-dimensional ultrasonic section through the eye. Experiences with B-scan ultrasonography in intraocular diagnostics // Lakartidningen. 1978. - Vol.75. - P 422-425. (Swedish.)

77. Barrett B.T., Davison P.A., Eustace P. Clinical comparison of three techniques for evaluating visual function behind cataract. // Ophthalmic Surg. 1994 - Vol.25. -P. 576-579.

78. Best J.A., Kuppens E. V. M.J. Summary of studies on the blue-dreen autofluorescence and light transmission of the ocular lens // J. Biomed. Opt. 1996. -Vol. l.P. 251-261.

79. Bertoluzza A., Faguana S., Monti P. et al. Raman spectra of the human lens in relation to pathologi and the anticataract effect of drugs. // J. Raman Spectr. 1986. -Vol. 17. P. 133-137.

80. Bertoluzza A., Faguano S., Monti P. Spectroscopy of biological molecules -state of the art. // Bologna. Esculapio. 1989.

81. Born M., Wolf E. Principal of Optics. N.Y. Macmillan. 1964.

82. Drexler W., Sattman H., Hitzenberger С. K., Fercher A.F., "Measurement of the thickness of fundus layers by partial coherence tomography," // Optical Engineering. 1995 - Vol.34. P 701-710.

83. Green D.G.: Testing the vision of cataract patients by means of laser-generated interference fringes. // Sience 1970 - Vol. 168. РЛ240-1242.

84. Gstalder R.J., Green D.G.- Arch. Ophthal. 1972. - №87. P. 269-271.

85. Green D.G., Cohen M.M.: Laser interferometry in the evalution of potentialmacular function in the presence of opacities in the ocular media. // Trans. Amer. Acad. Ophthal. Otolaryng. 1971,- Vol. 75, P.629.

86. Goldman H., Lotmar W.: Beitrag zum Problem der Bestimmung der Sehsch.arfe bei Katarakt. // Klin. МЫ. Augenheilk. 1969. - 154. S.324.

87. Chylack L.T., Cleng H.M., White O. Invest ophthalmic visus.1984. 270 p.

88. Campbell F. W., Green D.G.: Optical and retinal factors affecting visual resolution. // J. Physiol. 1965. - 181. P. 576-578.

89. Elliott D.B. Contrast sensitivity decline with ageing: a neural or optical phenomenon? // Ophthalmic Physiol Opt. 1987. - 7. P. 415-419.

90. Fercher A.F., Optical coherence tomography. // Journal of Biomedical Optics. — 1996,- 1. P. 157-173.

91. Fercher A.F., Hitzenberger C., Juchem M., Measurement of intraocular optical distances using partially coherent laser light. // Journal of Modem Optics. 1991. -Vol.38. P 1327-1333.

92. Fercher A.F., Mengedoht K., Werner W. Eye-length measurement by interferometry with partially coherent light // Optics Letters. 1988. - Vol.l3.J4b.3. P.186-188.

93. Friedrich A., Motschmann M., Kuchenbecker J., Behrens-Baumann W: Validitat der Interferenzsehscharfe zur prognostischen Visusbeurteilung bei Katarakt-Patienten ein Vergleich zweier Retinometer. - Magdeburg, 1999.

94. Heine H., Schneider A., Schmidt O.H. Hang-Helg Line Grig Interference Retinometer. U.S. Patent № 5,479,221. Dec. 26, 1995.

95. Нее M.R., Izatt J.A., Swanson E.A., Huang D., Schuman J.S., Lin C.P., Puliafito C.A., and. Fujimoto J.G, Optical coherence tomography for micron-resolution ophthalmic imaging.// IEEE Eng. Med. Bio. 1995. - 14. P. 67.

96. Нее M.R., Puliafito C.A., Wong C., Duker J.S., Reichel E., Schuman J.S., Swanson E. A., and Fujimoto J. G., Optical coherence tomography (OCT) of macular holes. // Ophthalmol. 1995. - 102. P. 748-756.

97. Нее M.R., Puliafito C.A., Wong C., Reichel E., Duker J.S., Schuman J.S., Swanson E. A., and Fujimoto J. G., Optical coherence tomography (OCT) of central serous chorioretinopathy. // Am. J. Ophthalmol. 1995. - 120. P. 65-74.

98. Нее M.R., Puliafito C.A., Wong C., Duker J.S., Reichel E., Rutledge В., Schuman J.S., Swanson E.A., and Fujimoto J.G., Quantitative assessment of macular edema with optical coherence tomography (OCT). // Arch. Ophthalmol. 1995. -113. P. 1019-1029.

99. Hitzenberger C.K., Baumgartner A., Drexler W., Fercher A.F., Interferometric measurement of corneal thickness with micrometer precision. // American Journal of Ophthalmology. 1994. - 118. P 468-476.

100. Hoh, H. Retinometeruntersuchung und entoptische Funktionspriifung bei Amblyopie. Vers. Rhein-Main. Augenarzte. Frankfurt, 1986

101. Hockwin 0., Dragomirescu V., Laser H., Wegener A. // Ophthal. Photograph. -1987. Vol 9. P. 104-111.

102. Hockwin 0., Sasaki K. Lerman S. Evaluating cataract development with the Scheimpflug camera. // Noninvasive diagnostics techniques in ophthalmology. -1990.-P. 281-318.

103. Holaday J.T., Prager T.S., Trujilloy. Ruiz. R.S. Cataract Refract. Surgery. 1987. - Vol.13. P.67-69.

104. Huang D., Wang J., Lin C.P., Puliafito C. A., Fujimoto J.G., Micron-resolution ranging of cornea and anterior chamber by optical reflectometry. // Lasers in Surgery and Medicine. 1991. - 11. P 419-425.

105. Huang D, Swanson E. A., Lin C.P., Schuman J.S., Stinson W.G., Chang W., Нее M.R., Flotte Т., Gregory K., Puliafito C.A., and J.G. Fujimoto, Optical coherence tomography. // Science 1991. - 254. P. 1178-1181.

106. Izatt J.А., Нее M.R., Swanson E.A, Lin C.P., Huang D., Schuman J.S., Puliafito C.A., Fujimoto J. G., Micrometer-scale resolution imaging of the anterior eye in vivo with optical coherence tomography. // Arch. Ophthalmol. 1994. - 112. P. 15841589.

107. Izatt J. А., Нее M.R., Swanson E.A, Lin C.P., Huang D., Schuman J.S., Puliafito C.A., Fujimoto J.G., Optical coherence tomography of the human retina. // Arch. Ophthalmol. 1995. - 113.P. 325-332.

108. Klein T.B., Slomovic A.R., Parrish R.K., Knighton R.W. Visual acuity prediction before neodymium-YAG laser posterior capsulotomy. // Ophthalmology. — 1986.-93. P. 808-10.

109. Kroll P., Normann J., Busse H. Epiretinal gliosis (macular pucker)—indications for vitrectomy in relation to the retinometer value. // Klin Monatsbl Augenheilkd. — 1985,- 187. P. 202-204.

110. Laties A., Keates E., Cranstoun S. et al. Recent developuonts in the pharmocological treatment of cataract. // Eds F. Laties Milano, 1987.

111. Lachenmayr B. Predicting visual acuity in media opacities and uncorrectable refractive errors. Assessing so-called "retinal visual acuity". // Fortschr Ophthalmol. — 1990.-87. P. 118-137.

112. Lachenmayr B. Potentielle Sehscharfe Bei Storungen Der Brehenden Medien, 1993, P. 54-94.

113. Le Grande Y.C.R. Acad. Science. Paris, 1935,v.200, p. 490.

114. Liu Q., Li S., Woo G.C., Brown B. and Liu Y. Comparative study of hyperacuity and retinometer tests for the evaluation of vision in patients with advance cataract. //Eye Sci. 1997. - 13. P. 164-166.

115. Lotmar W.: Use of Moire fringes for testing visual acuity of the retina. // Applied Optics. 1972. -ll.S. 1266.

116. Mahadevan Jansen A., Richards - Kortum R. Raman spectroscopy for detection of cancers and precancers. // Biomedical Optics. - 1996. - Vol. 1. - №1. -P.31-70.

117. Makabe R. Retinometer examinations in cataract patients (author's transl). // Klin Monatsbl Augenheilkd. 1980. - 176. P.806-7.

118. Marzec S. Methods for in vivo measurement of light transparency in the human crystalline lens. // Klin Oczna. 2000. - 102. P. 423-426. (Polish)

119. Masters B.R. Three Dimensional microscopic tomographic imagings of the cataract in a human lens in vivo. // Opt. Express. - 1998. - Vol.3. P. 332.

120. Masters B.R. Optical tomography of the in vivo human lens: three -dimensional visualisation of the cataracts. // Biomedical Optics. 1996. - Vol 1. P. 289-295.

121. Masters B.R. Three Dimensional Visualization of human cataract in vivo. // J. Ophthalmol. - 1997. - Vol.5. -P .532-536.

122. Menne K., Kohl M., Trinkmann R., Fischer J. Value of preoperative retinometer study in cataract patients. // Fortschr Ophthalmol. 1987. - 84. P. 180-182.

123. Mircowski J.S. Potential Acuidi Meter Using a Minute Aerial Pinhole Aperture. // Ophthalmology. 1983. - Vol. 90. P.l 1.

124. Morsch C, Hoh HR. Incidence of intra-individual lateral differences in interference fringe acuity and entoptic functions and their prognostic value with reference to lateral differences in optotypic acuity // Ophthalmologe.- 1996.-Aug;93(4)-P. 404-412

125. Mustaev LA., Marinchev V.N., Kalinkin A.V., Kositskaia N.G., Petrova E.B. Laser retinometry in the presence of refraction abnormalities. // Vestn. Oftalmol. — 1986. 102(6). P. 50-52. (Russian)

126. Nie S., Bergbaner K.L., Ho J.J. et al. Applications of mar infrared Fourier transform Raman Spectroscopy in biology and medicine. // Spectroscopy. 1990. -Vol.5. - №7. - P.24-32.

127. Ozaki Y. Medical application of Raman spectroscopy. // Appl. Spectroscopy. 1988. Vol.24. - №3. - P. 259-312.

128. Pen'kov M.A., Arnautov A.G. Retinal visual acuity of normal eyes—use of a retinometer with a widened range of measurement. // Oftalmol Zh. 1984. - 1. P. 1618. (Russian)

129. Pen'kov M.A., Arnautov A.G. Results of laser retinometry in refractive amblyopia due to astigmatism. // Oftalmol Zh. 1984. 5. P. 278-81. (Russian)

130. Perepelitsina O.A., Ryabykho V.P., Gorbatenko B.B. Diffraction optical elements with a double identical microstrukture for determination of statistical parameters of random phase objects // Optics and spectroscopy, 2003.

131. Puliafito А, Нее M.R., Lin C.P., Reichel R., Schuman J.S., Duker J, Izatt J.A., Swanson E.A., and Fujimoto J.G. Imaging of macular disease with optical coherence tomography (OCT). // Ophthalmology. 1995. - 102. P. 217-229.

132. Quan L, Li S, George CW, Brown B, Yizhi L. Comparative study of hyperacuity and retinometer tests for the evaluation of vision in patients with advanced cataract. // Yan Ke Xue Bao. 1997. - 13. P. 164-166.

133. Rassow В., Wolf D,. Korner K. Retinometer. U.S. Patent № 4,125,320. Nov.14, 1978.

134. Rassow В., Wolf D.: Erfahrungen mit dem Laser-Interferenzstreifen-Test bei der Messung des retinalen Auflosugsvermogens. // v. Graefes Arch, klin.exp. Ophthal. -1976.- 187. S. 61-67.

135. Rassow B, Wolf D.- Adv. Ophthal. 1977. - 34. P. 116-142.

136. Rassow, В., Hoh, H. Funktionspriifungen (Entoptik und Retinometer). Essener Fortbildung fur Augenarzte. Essen, 1993.

137. Richard G, Mewe L. The prognostic significance of retinometer studies. // Fortschr Ophthalmol. 1982. - 79 (4). P. 346-349.

138. Ryabukho Y.P., Chaussky A.A., Tuchin V.V. Interferometric testing of the random plase objects by focused spatially modulated laser beam. / Conf. On Coherent andNonlineal Optics. S.Peterrburg. - 1995.

139. Rutledge K., Puliafito C.A., Duker J.S., Нее M.R., Cox M.S., and Fujimoto J.G. Optical coherence tomography of macular lesions associated with optic; nerve head pits. // Ophthalmology. 1996. - 103. P 1047-1053.

140. Sasaki K. Scheimflug photography as a tool for anterior eye segment biometry. // Optical Engineering. 1995. - Vol. 34. - P. 758-764.

141. Saracco JB., Estachy G., Gastaud P., Ridings B. Value of the Rodenstock retinometer in the preoperative evaluation of cataract (preliminary note). // Bull Soc Ophtalmol Fr. 1980. - 80(6-7). P. 573-577.

142. Saprykin P.I., Sumarokova E.S., Reshnikova L.B., Izotova V.F., Shubochkin L.P. Results of using a laser retinometer attachment for the slit lamp. // Oftalmol Zh. 1984. - 5. P. 281-283. (Russian).

143. Swanson E.A, Izatt J.A., Нее M.R., Huang D., Fujimoto J.G., Lin C.P., Schuman J. S., and Puliafito C.A., In vivo retinal imaging using optical coherence tomography. // Opt. Lett. 1993. - 18. P. 1864-1866.

144. Schuman J., Нее M.R., Arya A.V., Pedut-Kloizman Т., Puliafito C.A., and Fujimoto J.G., Optical coherence tomography: A new tool for glaucoma diagnosis, invited paper, // Current Opinion in Ophthalmology. 1995. - 6. P. 89-95.

145. Schraub M, Flament J, Sahel J, Bronner A. Evaluation of macular functional capacity by helium-neon laser interferometry // J Fr Ophtalmol. 1985.-8(5) - P. 427432.

146. Schraub M., Flament J., Bronner A. Paradoxical results of the retinometry using helium-neon laser interferometry // Bull Soc Ophtalmol Fr. 1986. - 86(5). P.725-729. (French)

147. Stepanek J., Auzenbachen P., Seblack B. Laser scattering spectroscopy of biological objects.- Amsterdam. Elsevier. 1987.

148. Tabbut S.E., Lindstrom R.L. Laser retinometry versus clinical estimation of media: a comparison of efficacy in predicting visual acuity in patients with lens opacities. //J Cataract Refract Surg. 1986. - 12 (2). P. 140-145.

149. Tuchin V.V. Lasers and fiber optics in biomedicine // Lasers Physics. 1993. -Vol. 3, №3,4 P. 767-820; 925-950.

150. Tuchin V.V. Lasers light scattering in biomedical diagnostics and therapy // J. Laser Apll. 1993. - Vol. 5, №2,3. P. 43-60.

151. Tuchin V.V. Coherence domain methods in tissue and cell optics // Laser Physics. - 1998. - Vol. 8 №2. P. 1-43.

152. Tuchin V.V., Maksimova I.L., Kochubey V.I. et. al. Fundamentals of ophthalmic diagnostical methods based on laser light scattering // Proc. SPIE, Bellingham. 1995. - Vol. 2393. P. 237-253.

153. Tuchin V.V., Maksimova I.L., Yaroslavskaya A.N. et. al. Human eye lens spectroscopy and modeling of its transmittanse // Proc. SPIE, Bellingham. 1994. -Vol. 2126. P. 393-406.

154. Tuchin V.V., Maksimova I.L., Zimnyakov D.A. et. al. Light propagation in tissues with controlled optical properties // J. Biomed. Opt. 1997. - Vol. 2.№4. P. 304-321.

155. Tuchin V.V., Zhestkov D.M. Tissue structure and eye transmission and scattering spectra // Nonlinear dinamics and structures in biology andmedicine: optical and lasertechnologies / Ed. Tuchin V.V. Bellingham, SPIE, 1997. Vol.3053. P. 123-128.

156. Waltuck M.H. Mentor Guyton-Minkowski potential acuity meter. // Ophthalmic Surg. 1994. - 25(9). P. 576-579.

157. Weale R.A. Age and human lenticular fluorescence // J. Biomed. Opt. 1996. -Vol. 1, №3. P. 251-261.

158. Woo G.C. Contrast sensitivity function as a diagnostic tool in low vision. // Am. J. Optom. Physiol. Opt. 1985. - 62(9). P. 648-651.

159. Yaroslavsky J.V., Yaroslavsky L.N. Otto C., et al. Combi end elastic and Raman light scattering of human eye lenses. // Exp. Eye. Res. 1994. - Vol. 59. P. 393-400.

160. Xu W, Yao K, Shentu X. The comparison of two methods to predict the postoperative visual acuity of cataractous patients. // Zhonghua Yan Ke Za Zhi. 2001. -37(2). P. 121-124.

161. Yappert M.C., Borchman D., Byrdwel W.C. Comparison of specific blue and grin fluorescence in cataractous versus normal human lens fractions // Invest.Ophthal. Vis. Sci. 1993. - Vol.34.- P. 630-636.

162. Yappert M.C., Lai S., Borchman D. Age depedence and distribution of green and blue fluorophores in human lens homogenates // Invest. Ophthal. Vis. Sci.- 1992. -Vol.33.- P. 3555-3560.

163. Yu N.T., Krantz B.S., Eppstein J.A. et al. Development of noninvasive diabetes screening device using the ratio of fluorescence to Rayleigh scattering light. // Biomedical Optics. 1996. - Vol.1. - №3. - P. 280-288.

164. Zatsepina G.N., Goriunov N.N., Eliseeva Т.О., Malyshev D.K., Tul'skii S.V. Study of fine structure changes in the human constant electrical field in a series of eye diseases. // Biofizika. 1994. - 39(3). P. 511-514. (Russian)