РМЖ «Клиническая офтальмология»
ISSN 2311-7729 (Print), 2619-1571 (Online)

Использование термографии при заднем склерите

Open accessCrossrefAntiplagiat

E-libraryDimensions

russian citation indexULRICHS

roaddoaj

ebscoРГБ

CyberleninkaGoogle Scholar

VAK

Scopus

Импакт фактор - 0,820*

*Импакт фактор за 2018 г. по данным РИНЦ




DOI: 10.32364/2311-7729-2020-20-4-204-208

Рубрика: Офтальмология
Цель исследования: изучить возможности термографии при заднем склерите (ЗС).

Материал и методы: проведено проспективное наблюдательное исследование «случай — контроль», в котором приняли участие 6 пациентов с односторонним ЗС (исследуемая группа) и 10 здоровых добровольцев (контрольная группа). Всем участникам исследования было проведено измерение температуры глазной поверхности (ТГП) с помощью бесконтактной тепловизионной камеры (FLIRTM), встроенной в смартфон (CAT S 60). Разницу ТГП между пораженным и здоровым глазом на термограммах (Δt) измеряли на каждом визите в группе ЗС и в контрольной группе. Рассчитывали максимальную Δt (ΔtMax) и минимальную Δt (ΔtMin) для каждого глаза, а также амплитуду колебаний (ampΔt), представляющую собой разницу между ΔtMax и ΔtMin. Сравнивали ampΔt между исследуемой группой и контрольной группой.

Результаты исследования: B-сканирование показало утолщение задних отделов склеры во всех случаях ЗС. При офтальмоскопии отмечалось наличие хориоидальных складок (n=4), складок внутренней пограничной мембраны (n=2), субретинальной жидкости (n=3) и отечности диска зрительного нерва (n=2). На момент первого обследования Δt была максимальной у всех пациентов с ЗС, после начала лечения она снижалась неодинаково. Среднее значение ampΔt в группе ЗС составляло 1,21 °C (диапазон 1,47–1,04 °C), в контрольной группе — 0,44 °C (диапазон 0,13–0,63 °C). В 3 случаях у пациентов с ЗС отмечены рецидивы и зафиксированы резкие скачки ТГП.

Заключение: в данной работе описывается новая методология измерения и мониторинга ТГП. Наше исследование успешно продемонстрировало увеличение ТГП при ЗС, определяемое при термографии. Рекомендуются дальнейшие, более крупные исследования для изучения возможностей термографии с целью обнаружения скрытого или субклинического воспалительного процесса в глазу.

Ключевые слова: термография глаза, задний склерит, температура глазной поверхности, температура глаза, скрытое воспаление.



Для цитирования: Кавали А., Санджай С., Махендрадас П., Шетти Р. Использование термографии при заднем склерите. Клиническая офтальмология. 2020;20(4):204-208. DOI: 10.32364/2311-7729-2020-20-4-204-208.

A. Kawali, S. Sanjay, P. Mahendradas, R. Shetty

Narayana Nethralaya Eye Hospital, Bangalore, India


Aim: to evaluate the utility of thermography in posterior scleritis (PS).

Patients and Methods: this prospective observational case-control study included 6 patients with monolateral PS (study group) and 10 healthy volunteers (control group). Ocular surface temperature (OST) was measured in all participants using a non-contact thermal camera (FLIRTM) integrated onto a smartphone (CAT S 60). The difference in OST between the affected eye and the healthy (fellow) eye on thermograms (Δt)
was measured at each visit in both groups. Maximum (ΔtMax) and minimum (ΔtMin) Δt for each eye as well as the amplitude of fluctuations
(ampΔt) referred to as the difference between ΔtMax and ΔtMin were calculated for each eye. AmpΔt was compared between the groups.

Results: in a total of 6 PS patients, B-scan ultrasonography revealed the thickening of the posterior sclera. Choroidal folds (n=4), internal limiting membrane fold (n=2), subretinal fluid (n=3), and optic disc edema (n=2) were identified by eye fundus exam. At presentation, Δt was maximum in all PS patients and reduced unequally after starting treatment. Mean ampΔt was 1.21 °C (1.47–1.04 °C) in PS group and 0.44 °C (0.13–0.63 °C) in the control group. 3 out 6 PS patients were diagnosed with recurrences as demonstrated by OST spikes compared to previous measurements.

Conclusion: this article describes a novel technique of the measurement and monitoring of OST. It was demonstrated that PS is associated with the increase in OST measured by thermography. Further large-scale studies are needed to evaluate the potentialities of thermography for detecting occult or subclinical intraocular inflammation.

Keywords: ocular thermography, posterior scleritis, ocular surface temperature, eye temperature, occult inflammation.

For citation: Kawali A., Sanjay S., Mahendradas P., Shetty R. Thermography in posterior scleritis. Russian Journal of Clinical Ophthalmology. 2020;20(4):204–208. DOI: 10.32364/2311-7729-2020-20-4-204-208.



Введение

Роль термографии в медицине довольно значима и хорошо известна. Этот метод часто используется в ревматологии для диагностики и последующего наблюдения за течением артрита, в онкологии — для выявления рака груди, в дерматологии —  для выявления различных кожных заболеваний, даже для диагностики импотенции [1–4]. В офтальмологии измерение температуры глазной поверхности (ТГП) ранее не получило широкого распространения вследствие того, что термографы старого образца предполагали контактную методику измерения [5]. Существенным недостатком этих приборов была необходимость прямого контакта с роговицей, что провоцировало повышенное слезоотделение и тем самым снижало точность измерений. Такие устройства, как термистор и термопара измеряли температуру, можно сказать, между воздухом и роговицей, кроме того, сам контактный зонд обладал охлаждающим эффектом [6]. Радиометрические устройства, такие как болометр, основанные на изменении электрического сопротивления термочувствительного элемента при его нагревании вследствие поглощения измеряемого потока излучения, хотя и являлись технически бесконтактными, но в момент измерения должны были находиться очень близко к поверхности роговицы, вызывая негативную реакцию у пациента [7]. В 1968 г. R. Mapstone провел исследование на 53 больных с острым передним увеитом с использованием болометра [8] и выявил повышение температуры роговицы и кожных покровов периорбитальной области у всех пациентов. Более того, он выявил связь увеита с системным заболеванием у пациентов, у которых относительное повышение температуры поверхности роговицы составляло более 1 °C. Позже R. Mapstone описал термографические паттерны в норме и при различных патологических состояниях глаза с помощью инфракрасной камеры [9], продемонстрировал снижение температуры правого глаза, а также в области лба справа при стенозе правой внутренней сонной артерии.

По мере технического совершенствования аппаратуры [10, 11] когда стало возможным использование бесконтактных приборов для проведения термографии в офтальмологии, стали появляться исследования, демонстрирующие важную роль этого метода при таких патологиях, как синдром «сухого глаза», передний увеит и другие заболевания, обусловленные изменениями глазной поверхности [11–13]. Установлено, что при синдроме «сухого глаза» ТГП может снижаться [11]. При кератитах, связанных с дисфункцией мейбомиевых желез, также фиксировалась более низкая температура роговицы [13]. Возможным объяснением этих наблюдений может быть усиление испарения слезной пленки, приводящее к охлаждению поверхности глаза.

Различные воспалительные заболевания глаз могут быть выявлены при рутинном осмотре с помощью щелевой лампы, но в случае скрытого воспаления, например при заднем склерите (ЗС), необходимо применение дополнительных методов. В некоторых случаях диагноз может оставаться неясным даже после клинического обследования и В-сканирования (УЗИ глаза), поскольку объем данных, полученных при их применении, недостаточен. Использование в таких случаях термографии для выявления повышенной ТГП может дать дополнительную информацию, позволяющую диагностировать воспалительные процессы.

Эта методика может быть полезной и при наблюдении за динамикой состояния глаза пациента, а также в случае самоизоляции при пандемии COVID-19, когда пациенты не могут посетить врача-специалиста. Это простое портативное бесконтактное устройство может помочь врачам оценить воспаление при проведении телеконсультации, а также задокументировать полученные данные.

Цель нашего исследования — изучить возможности использования термографической камеры для выявления повышенной ТГП у пациентов с подтвержденным ЗС и для оценки вариабельности ТГП после начала лечения в рамках динамического наблюдения.

Материал и методы

Проспективное наблюдательное исследование «случай — контроль» было проведено с мая 2017 г. по май 2019 г. Исследование было одобрено внутренним наблюдательным советом и соответствовало принципам Хельсинкской декларации.

В исследуемую группу были включены пациенты с клиникой увеита и ЗС на одном глазу (n=6). Диагноз ЗС устанавливался в соответствии с общепринятыми клиническими и ультразвуковыми критериями [14, 15]: была проведена термография с последующим B-сканированием для измерения задней толщины склеры и подтверждения диагноза. Пациенты получали терапию пероральными нестероидными противовоспалительными препаратами (НПВП) (эторикоксиб 60 мг 1 р./сут или индометацин 75 мг 2 р./сут в течение 1–2 нед.) и/или пероральными (преднизолон 1 мг/кг с постепенным снижением дозы) и местными стероидами (преднизолон 6 р./сут с постепенным снижением дозы), а также, по показаниям, иммуномодулирующую терапию (метотрексат 15–20 мг/нед. у трех пациентов). В исследование не включались пациенты, уже получавшие лечение на момент обращения, имеющие двусторонний ЗС, глазные или системные заболевания (помимо с ЗС в исследуемой группе), которые могли бы повлиять на ТГП: синдром «сухого глаза», воспалительные заболевания (особенно области орбиты и придаточного аппарата), глазной ишемический синдром, недавний синусит или лихорадку в анамнезе.

Динамическое наблюдение и оценка состояния процесса с применением термографии у пациентов с ЗС осуществлялись как минимум на 4 последовательных визитах, в группе контроля — каждые 5 дней в течение 3 нед. (суммарно также 4 визита). Единый протокол обследования соблюдался для всех пациентов в исследуемой и контрольной группах при каждом визите. Все пациенты обследовались одним врачом в одном и том же помещении глазного госпиталя с использованием одного и того же оборудования.

Проводилась биомикроскопия, непрямая офтальмоскопия (без контакта с поверхностью глаза) после медикаментозного мидриаза (тропикамид 0,8% и фенилэфрин 5%). Термография выполнялась спустя 5 мин после вышеперечисленных процедур, использовалась тепловизионная камера FLIR™, встроенная в мобильный телефон Cat S 60™ (тепловое разрешение 80×60, 9 Гц, чувствительность 0,15 °C). Камеру размещали таким образом, чтобы на экране термографа отображалось лицо пациента: глаза — в центре, виски — близко к краям экрана, лоб и нос должны быть видимыми (рис. 1). Непосредственно перед снимком пациента просили 1 раз моргнуть. Термография проводилась при отсутствии контактных линз, туши для ресниц и других косметических средств.Термограммы оценивались одним исследователем. Разница ТГП между пораженным и здоровым глазом (Δt) вычислялась с помощью встроенного мобильного приложения FLIR Tools. В контрольной группе Δt рассчитывалась как разница ТГП между глазами с более высоким и более низким средним значением этого показателя. Для каждого пациента была рассчитана амплитуда колебаний температуры (ampΔt): из максимального значения Δt (ΔtMax) (чаще всего — на первом визите) вычитали минимальное значение (ΔtMin) (чаще всего — в конце лечения) (рис. 2).

Рис. 1. Термография пациента № 6, первый визит. А — белый цвет на OD свидетельствует о повышенной ТГП по сравнению с OS. На экране справа — тепловая шкала от более низкой температуры (внизу) к более высокой (вверху). B — измерение проводилось в трех точка

Рис. 2. График изменения ТГП у пациента № 6 с ЗС, по- казывающий разницу температур (Δt) между пораженным и здоровым глазом, а также амплитуду колебаний (ampΔt) Fig. 2. Changes is OST in a patient with PS. The plot demonstrates the differences in OST (Δt)

Результаты исследования

Исследуемую группу составили 6 пациентов с ЗС (мужчин — 3, женщин — 3), средний возраст — 45,33 года (диапазон 22–59 лет), в контрольную группу вошли 10 человек (мужчин — 2, женщин — 8), средний возраст — 45 лет (диапазон 23–58 лет).

Все пациенты предъявляли жалобы на боль в пора-женном глазу, 4 из них отмечали снижение зрения. У 4 пациентов отмечалась гиперемия в верхнеконъюнктивальном своде, других патологических изменений в переднем отрезке глаза выявлено не было. При офтальмоскопии отмечалось наличие хориоидальных складок (n=4), складок внутренней пограничной мембраны (n=2), субретинальной жидкости (n=3) и отечности диска зрительного нерва (n=2). B-сканирование показало утолщение задних отделов склеры от легкой степени до тяжелой во всех случаях (диапазон 2,1–3,94 мм). В 3 случаях был выявлен узловой ЗС (рис. 3).

Рис. 3. В-сканирование пораженного глаза у пациента № 6 с ЗС; отмечается узловое утолщение задней склеры со скоплением жидкости в субтеноновом пространстве Fig. 3. B-scan of the affected eye (PS patient No. 6). Nodular thickening of the posterior sclera a

У пациента № 1 в фазе активного воспаления ΔtMax составляла 1,77 °C, а при разрешении процесса ΔtMin — 0,43 °C, следовательно, ampΔt достигала 1,34 °C. Аналогичным образом ampΔt рассчитывали из значений ΔtMax и ΔtMin во всех случаях (табл. 1). AmpΔt в контрольной группе оказалась ниже по сравнению с этим показателем в группе ЗС: среднее значение ampΔt в группе ЗС составило 1,21 °C (диапазон 1,47–1,04 °C), в контрольной группе — 0,44 °C (диапазон 0,13–0,63 °C). В 3 случаях (пациенты № 3, 4, 6) при ЗС были рецидивы после снижения дозы стероидов, что отразилось в увеличении ТГП (и Δt) по сравнению с показателями, полученными на визитах до рецидива.

Таблица 1. Амплитуда колебаний Δt Table 1. Amplitude of Δt fluctuation

Обсуждение

Об увеличении ТГП на фоне глазных воспалительных процессов, за исключением ЗС, ранее сообщалось в различных исследованиях [13, 16]. Сложности в диагностике ЗС могут возникнуть вследствие недостаточного опыта, субклинического течения воспаления или атипичности симптомов. При В-сканировании можно выявить утолщение задних отделов склеры, которое иногда бывает обусловлено другими заболеваниями невоспалительного характера. Интенсивность боли, которая является частым симптомом при ЗС, может варьировать у разных пациентов, иногда боль и вовсе отсутствует. Измерение ТГП может помочь врачу-офтальмологу заподозрить воспалительное заболевание.

Выполненное нами исследование показало, что амплитуда колебаний ТГП больше в глазах с ЗС в сравнении со здоровыми глазами, т. е. ТГП повышается во время активного воспаления при ЗС и возвращается к исходному уровню после разрешения воспаления. Нами также показано, что в норме температура глаза вариабельна, но эти колебания незначительны по сравнению с таковыми при воспалительном процессе.

Менявшаяся от визиту к визиту ТГП серьезно влияла на точность ее измерения. Для минимизации такого влияния нами проводилось измерение разницы температуры правого и левого глаза с использованием одного и того же термографа в одном и том же помещении. Оценка разницы температур (Δt) позволяет значительно уменьшить погрешности измерений, вызванные внешними факторами (температура окружающей среды, влажность), а также ежедневными колебаниями температуры тела пациента, изменениями глазного кровотока, кроме того, колебаниями ТГП в рамках одной серии измерений. В контрольной группе пациентов абсолютные показатели ТГП имели довольно широкий разброс от визита к визиту, однако вариабельность Δt, показывающая разницу между OD и OS, была значительно ниже, чем у пациентов с ЗС. Это позволило получить относительно стабильный температурный параметр для динамической оценки ТГП на разных визитах.

У здоровых пациентов отмечается небольшая разница температур между двумя глазами, обычно не превышающая 0,62 °C [17]. В исследуемой нами небольшой контрольной группе показатели ΔtMax также не превышали 0,6 °C. Таким образом, можно заподозрить одностороннюю патологию, когда разница температур между двумя глазами больше 0,6 °C. Но все же могут быть исключения: например, в группе ЗС у пациента № 4 ΔtMax составляла всего 0,3 °C в период активного воспаления. Когда воспаление разрешилось, Δt упала до -0,8 °C, что доказывает: пораженный глаз данного пациента обычно (базальная температура) имел более низкую температуру, чем здоровый глаз. Мы считаем ampΔt надежным индикатором для мониторинга ТГП при одностороннем воспалительном процессе в глазу. По аналогии с колебанием уровня внутриглазного давления в здоровых глазах, выявляемом при бесконтактной тонометрии, знание своей индивидуальной ampΔt ТГП, выявленной методом термографии, позволит заподозрить воспалительный процесс в глазу при выходе значений за пределы индивидуальной нормы. Среднее значение ampΔt в контрольной группе составляло 0,44 °C (диапазон 0,13–0,63 °C), что было значительно ниже, чем в исследуемой группе (1,2 °C, диапазон 1,04–1,47 °C). Таким образом, нами показано, что термография может обнаружить увеличение ТГП в клинически диагностированных случаях ЗС и использоваться для оценки динамики воспалительного процесса. При ЗС не всегда могут присутствовать такие характерные признаки, как боль, наличие хориоидальных складок или субретинальной жидкости, а также выявляемые при В-сканировании жидкость в субтеноновом пространстве или локальное утолщение склеры, которое может встречаться и при некоторых невоспалительных заболеваниях. В таких случаях термография поможет дифференцировать воспалительную патологию от невоспалительной. Мы предполагаем, что даже различия в локализации воспалительного процесса будут по-разному влиять на показатели ТГП. Так, например, при сравнении хориоидальной гранулемы и узлового ЗС температура будет выше при ЗС из-за особенностей теплопроводности тканей склеры. Термографию можно рассматривать как важный диагностический метод в условиях самоизоляции при пандемии COVID-19, так как она дает возможность пациентам самостоятельно провести объективное исследование органа зрения и отправить результаты врачу в рамках телемедицинской консультации, что очень актуально для динамического наблюдения пациентов с ЗС. Зная индивидуальную ampΔt у конкретного пациента, на основании присланных им данных термографии врач может заподозрить рецидив воспалительного процесса.

Бесконтактная термография может найти свое применение в качестве скринингового метода для выявления скрытых воспалительных процессов у лежачих больных или детей.

Ограничениями данного исследования следует считать малую численность групп, включение только пациентов с односторонним ЗС, использование тепловизионной камеры с низким разрешением и проведение работы одним исследователем.

Заключение

В настоящее время в условиях пандемии COVID-19 интерес к термографии стремительно растет как у офтальмологов, так и у врачей многих других специальностей.

В данном исследовании доказан факт увеличения ТГП при активном скрытом воспалительном процессе на примере пациентов с ЗС. Также показана важность измерения Δt и ampΔt. Исходя из анализа литературных источниковпредставленные нами результаты — первый описанный опыт измерения ТПГ при динамическом наблюдении пациентов с ЗС. Рекомендуется дальнейшее проведение более крупных исследований с использованием специализированной глазной термографической камеры с высоким разрешением для подтверждения полученных в данной работе результатов и изучения возможностей термографии при других скрытых воспалительных заболеваниях глаза.


Сведения об авторах:

Анкуш А. Кавали — MD, DNB, врач-консультант отделения увеитов и иммуноопосредованных заболеваний глаз, ORCID iD 0000-0002-5536-8051;

Сринивасан Санджай — MBBS, DNB, врач-консультант отделения увеитов и иммуноопосредованных заболеваний глаз, ORCID iD 0000-0001-9756-1207;

Падмамалини Махендрадас — MBBS, DNB, руководитель отделения увеитов и иммуноопосредованных заболеваний глаз, ORCID iD 0000-0002-6137-8870;

Рохит Шетти — DNB, FRCS, PhD, руководитель отделения хирургии роговицы и рефракционной хирургии, ORCID iD 0000-0002-4556-1587.

Глазная больница Нараяна Нетралая. 121/C, Корд-Роуд, Бангалор, 560010, Индия.

Контактная информация: Анкуш А. Кавали, e-mail: akawali332@gmail.com. Прозрачность финансовой деятельности: никто из авторов не имеет финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах. Конфликт интересов отсутствует. Статья поступила 23.05.2020.


Литература
1. Pauk J., Wasilewska A., Ihnatouski M. Infrared Thermography Sensor for Disease Activity Detection in Rheumatoid Arthritis Patients. Sensors (Basel). 2019;19(16):3444. DOI: 10.3390/s19163444.
2. Mambou S.J., Maresova P., Krejcar O. et al. Breast Cancer Detection Using Infrared Thermal Imaging and a Deep Learning Model. Sensors (Basel). 2018;18(9):2799. DOI: 10.3390/s18092799.
3. Mohammed J.A., Balma-Mena A., Chakkittakandiyil A. et al. Infrared Thermography to Assess Proliferation and Involution of Infantile Hemangiomas: A Prospective Cohort Study. JAMA Dermatol. 2014;150(9):964–969. DOI: 10.1001/jamadermatol.2014.112.
4. Ng W.K., Ng Y.K., Tan Y.K. Qualitative study of sexual functioning in couples with erectile dysfunction: prospective evaluation of the thermography diagnostic system. J Reprod Med. 2009;54(11–12):698–705. PMID: 20120904.
5. Schwartz B. Environmental temperature and the ocular temperature gradient. Arch Ophthalmol. 1965;74:237–243. DOI: 10.1001/archopht.1965.00970040239022.
6. Rosen R.F., Fatt I. Temperature measurements in the eye. Exp Eye Res. 1977;25:325–341.
7. Mapstone R. Determinants of corneal temperature. Br J Ophthalmol. 1968;52:729–741. DOI: 10.1136/bjo.52.10.729.
8. Mapstone R. Corneal thermal patterns in anterior uveitis. Br J Ophthalmol. 1968;52:917–921. DOI: 10.1136/bjo.52.12.917.
9. Mapstone R. Ocular thermography. Br J Ophthalmol. 1970;54(11):751–754. DOI: 10.1136/bjo.54.11.751
10. Tan J.H., Ng E.Y., Acharya U.R. An efficient automated algorithm to detect ocular surface temperature on sequence of thermograms using snake and target tracing function. J Med Syst. 2011;35:949–958. DOI: 10.1007/s10916-010-9552-6.
11. Tan L.L., Sanjay S., Morgan P.B. Screening for dry eye disease using infrared ocular thermography. Cont Lens Anterior Eye. 2016;39(6):442–449. DOI: 10.1016/j.clae.2016.08.004.
12. Rushton J.O., Tichy A., Nell B. Introduction of the use of thermography and thermometry in the diagnosis of uveitis in horses: a pilot project. Vet Rec Open. 2015;2(1): e000089. DOI: 10.1136/vetreco-2014-000089.
13. Kawali A.A. Thermography in ocular inflammation. Indian J Radiol Imaging. 2013;23:281–283. PMID: 24347863.
14. Suhr K.S., Patel S.S. Evaluation of Diagnostic Criteria for B-Scan Ultrasonography in Posterior Scleritis. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2015;56(7):612.
15. Agrawal R., Lavric A., Restori M. et al. Posterior Nodular Scleritis: Clinico-Sonographic Characteristics and Proposed Diagnostic Criteria. Retina. 2016;36:392–401. DOI: 10.1097/IAE.0000000000000699.
16. Minatel Riguetto C., Minicucci W.J., Moura Neto A. et al. Value of Infrared Thermography Camera Attached to a Smartphone for Evaluation and Follow-up of Patients with Graves’ Ophthalmopathy. Int J Endocrinol. 2019;2019:7065713. DOI: 10.1155/2019/7065713.
17. Tan J.H., Ng E.Y.K., Acharya R.U., Chee C. Infrared thermography on Ocular surface temperature: a review. Infrared Phys Technol. 2009;52(4):97–108. DOI: 10.1016/j.infrared.2009.05.002.

Лицензия Creative Commons
Контент доступен под лицензией Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.


Предыдущая статья
Следующая статья

Зарегистрируйтесь сейчас и получите доступ к полезным сервисам:
  • Загрузка полнотекстовых версий журналов (PDF)
  • Медицинские калькуляторы
  • Список избранных статей по Вашей специальности
  • Видеоконференции и многое другое

С нами уже 50 000 врачей из различных областей.
Присоединяйтесь!

Fatal error: Call to undefined function get_registration_form_description_popup() in /home/c/cb72209/clinopht.com/public_html/include/reg_form.php on line 89