Тонометрия позволяет своевременно выявлять и устранять проблемы со зрением и заболевания глаз, которые могут иметь необратимые последствия, вплоть до потери зрения. Известно, что внутриглазное давление (ВГД) — наиболее значимый фактор риска глаукомной оптической нейропатии, снижение которого достоверно уменьшает опасность ее развития и прогрессирования. Мониторинг ВГД имеет большое значение для диагностики и динамического наблюдения пациентов с глаукомой и гипертензией глаза, оценки эффективности терапии и своевременного принятия решения о проведении хирургического лечения.
Список используемой литературы:
- Лебедев О. И., Калижникова Е. А., Яворский А. Е. Топ-лист ошибок ведения пациентов с глаукомой: тонометрия. Глаукома. Журнал НИИ ГБ РАМН. 2013; 4:43-51.
- Wu Y, Luttrell I, Feng S, et al. Development and validation of a machine learning, smartphone-based tonometer. Br J Ophthalmol. 2020;104(10):1394-1398. doi:10.1136/bjophthalmol-2019-315446
- Soanes M., Essa K., Butt H. Testing the viability of measuring intraocular pressure using soundwaves from a smartphone. Eng Rep. 2021; e12355. doi: 10.1002/eng2.12355
- от 16 до 21 мм рт.ст.
- от 22 до 29 мм рт.ст.
- 30 мм рт.ст. и выше
Рис. 1. (A) Схема прототипа мобильного тонометра: прозрачный аппланатор, совмещенный с камерой смартфона; (B) Устройство, использовавшееся в исследовании: подсветка наконечника аппланатора; (C) Пример кадра смартфона с аппланационного наконечника; (D) Обработка изображения мобильным приложением для измерения ВГД.
Результаты измерения ВГД с помощью смартфона сопоставляли с данными, полученными при помощи других методов тонометрии (Рис. 2).
Рис. 2 Результаты измерения ВГД тонометром смартфона показаны в виде прямоугольника, измерения тонометрией Гольдмана - синяя звезда, iCare - оранжевый кружок, пневмотонометр - зеленый крест и Tono-Pen - красный треугольник.
Полученные данные показали, что результаты измерение ВГД при помощи смартфона сопоставимы с клиническим «золотым стандартом» тонометрии Гольдмана.
Рис. 3. Экспериментальная установка
Рис. 4 Подача звуковых волн к «глазу» под определенным углом и последующее измерение коэффициента отражения
Эксперимент показал, что по мере увеличения внутреннего давления в «искусственном глазе» (трубке), коэффициент отражения тоже линейно увеличивается, что свидетельствует о наличии взаимосвязи между внутренним давлением объекта и его коэффициентом акустического отражения. Это подтверждает теоретическую возможность разработки мобильного устройства для измерения ВГД с использованием звуковых волн смартфона.
Смартфоны стали незаменимым инструментом повседневной жизни, и разработка программного обеспечения и мобильных аксессуаров, позволяющих с точностью выполнять тонометрию, может стать удобным и доступным методом измерения глазного давления, который будет выгодно отличался от существующих видов тонометрии.
Как известно для стандартного офтальмологического обследования требуется большое и дорогостоящее оборудование, поэтому внедрение в практику простого и при этом надежного метода определения целевого ВГД — это одна из важнейших задач патогенетического лечения глаукомы.
В клинике глаукомы University of Washington (США) было проведено пилотное исследование, в котором сравнивали результаты измерения ВГД при помощи смартфона с аппланационной тонометрией Гольдмана (GAT), «золотым стандартом» измерения внутриглазного давления, а также другими широко используемыми методами .
В исследовании приняли участие 81 пациент, 162 глаза, средний возраст которых составил 65,2 ± 10,1 года. Наиболее частыми диагнозами были: первичная открытоугольная глаукома (31,5%), подозрение на глаукому (30,8%), глазная гипертензия (9,3%), первичная закрытоугольная глаукома (9,3%) и глаукома с нормальным давлением (8,6%).
Прототип мобильного тонометра представлял собой насадку на смартфон, внутри которой находился прозрачный 5-граммовый груз. Груз размещался на поверхности глаза для создания круга аппланации. Устройство перенаправляло вспышку камеры смартфона через синий светофильтр на кончик груза. При этом, благодаря флуоресцеину, круг аппланации подсвечивался зеленым цветом (Рис. 1)
Зависимость распространенности открытоугольной глаукомы (ОУГ) от уровня ВГД :
Распространенность ОУГ (%)
Возможности смартфонов для измерения внутриглазного давления
Так же в разработке есть и другие мобильные методы измерения глазного давления. Например, группа ученых из Birmingham University (Великобритания) изучает возможность определения ВГД с помощью звуковых волн .
Для эксперимента использовалась модель, которая имитировала строение человеческого глаза, включая слой прекорнеальной слезной пленки толщиной 5 мкм с искусственными пограничными слоями. Данный «искусственный глаз» представлял собой латексный воздушный шар, помещенный в пластиковую трубку, что позволяло поддерживать необходимую геометрию тела и различные уровни давления Рис.3.
Метод измерения внутриглазного давления заключался в подаче звуковых волн к «глазу» под определенным углом и последующее измерение коэффициента отражения. Звуковые волны генерировались с помощью приложения для смартфона через динамик устройства. В качестве осциллографа для анализа звуковых волн использовался микрофон смартфона Рис. 4.