RU2210307C2

RU2210307C2 - Method for predicting development of visual functions at retinopathy in premature children

Info

Publication number: RU2210307C2
Application number: RU2000133045/14A
Authority: RU
Inventors: Л.В. Коголева; Л.А. Катаргина; А.М. Шамшинова; А.А. Кривошеев
Original assignee: Московский научно-исследовательский институт глазных болезней им. Гельмгольца
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2003-08-20

Abstract

FIELD: medicine, ophthalmology. SUBSTANCE: one should detect availability for areas of positive bioelectric activity at topographic mapping visual induced potentials and localization of their equivalent sources in occipital cerebral lobes. At availability of equivalent sources the prediction for development of visual functions is considered to favorable, and at their absence - as unfavorable. EFFECT: higher accuracy of prediction. 3 ex

Description

Изобретение относится к офтальмологии и предназначено для прогнозирования развития зрительных функций у детей с ретинопатией недоношенных. The invention relates to ophthalmology and is intended to predict the development of visual functions in children with retinopathy prematurely.

Ретинопатия недоношенных (РН) в настоящее время является одной из основных причин слепоты и слабовидения у детей с раннего возраста. В связи с увеличением числа выживших детей с экстремально низкой степенью зрелости неуклонно возрастает частота этого заболевания во всех развитых странах мира и достигает 17-34%, а удельный вес ее терминальных стадий, ведущих к слепоте и слабовидению, составляет 5% и более. Retinopathy of prematurity (RN) is currently one of the main causes of blindness and low vision in children from an early age. Due to the increase in the number of surviving children with an extremely low degree of maturity, the frequency of this disease in all developed countries of the world is steadily increasing and reaches 17-34%, and the proportion of its terminal stages leading to blindness and low vision is 5% or more.

Известно, что у недоношенных детей процесс формирования зрительного анализатора и становления зрительных функций происходит более длительно, чем у детей, родившихся в срок, и завершается к 2-3 годам. Процесс становления зрения у детей с РН зависит не только от патологических изменений анатомических структур глаза, но и состояния проводящих путей и высших интракраниальных центров зрительного анализатора. В настоящее время для диагностики поражений зрительного анализатора при РН применяются некоторые электрофизиологические методы исследования (общая и ритмическая электроретинография, зрительные вызванные потенциалы, регистрируемые с затылочных отведении), результаты которых у детей в период формирования зрительного анализатора вариабельны и противоречивы, а в ряде случаев неинформативны. It is known that in premature babies the process of forming a visual analyzer and the formation of visual functions takes longer than in babies born on time and ends by 2-3 years. The process of formation of vision in children with pH depends not only on pathological changes in the anatomical structures of the eye, but also on the state of the pathways and higher intracranial centers of the visual analyzer. At present, some electrophysiological research methods (general and rhythmic electroretinography, visual evoked potentials recorded from the occipital leads) are used to diagnose lesions of the visual analyzer with pH, the results of which in children during the formation of the visual analyzer are variable and contradictory, and in some cases uninformative.

Известен способ диагностики состояния зрительного анализатора, основанный на применении методов топографического картирования и трехмерной локализации источников ЗВП у взрослых пациентов с уже сформированным зрительным анализатором при его поражениях вследствие различных заболеваний: амблиопии, оптикохиазмального арахноидита и острого ретробульбарного неврита, возникающего на фоне рассеянного склероза [Шамшинова А.М., Волков В.В. Функциональные методы исследования в офтальмологии: - М.: Медицина, 1999. - С. 236-243] . Однако данный способ исследования не применялся у детей, в том числе недоношенных с ретинопатией, и неясны его возможности для прогнозирования развития зрительных функций в период формирования зрительного анализатора. A known method for diagnosing the state of a visual analyzer based on the use of topographic mapping and three-dimensional localization of VEP sources in adult patients with an already formed visual analyzer for its lesions due to various diseases: amblyopia, opticchiasmal arachnoiditis and acute retrobulbar neuritis arising from multiple sclerosis [Shamshinova A .M., Volkov V.V. Functional research methods in ophthalmology: - M .: Medicine, 1999. - S. 236-243]. However, this research method was not used in children, including premature infants with retinopathy, and its capabilities for predicting the development of visual functions during the formation of the visual analyzer are unclear.

За ближайший аналог принят способ оценки состояния и прогнозирования зрительных функций у детей с ретинопатией недоношенных, основанный на анализе данных клинических и электрофизиологических исследований (общая и ритмическая электроретинография, зрительные вызванные потенциалы) [Л.В. Коголева, А.А. Кривошеев, Е.Л. Шуватова. Состояние зрительного анализатора у детей с рубцовыми стадиями ретинопатии недоношенных. // Материалы научно-практической конференции "Актуальные вопросы детской офтальмологии". - М., 1997. - С. 97-99] . Однако результаты проведенных исследований не всегда позволяют оценить уровень и степень поражения зрительно-нервного аппарата у детей с РН, часто наблюдается несоответствие клинической картины результатам проведенных электрофизиологических исследований, а сопутствующая церебральная патология и сложный процесс формирования и динамика развития зрения требует принципиально новых методов исследования. The closest analogue is a method for assessing the state and predicting visual functions in children with retinopathy of premature infants, based on an analysis of clinical and electrophysiological studies (general and rhythmic electroretinography, visual evoked potentials) [L.V. Kogolev, A.A. Krivosheev, E.L. Shuvatova. The state of the visual analyzer in children with cicatricial stages of retinopathy of premature infants. // Materials of the scientific-practical conference "Actual issues of pediatric ophthalmology". - M., 1997. - S. 97-99]. However, the results of the studies do not always allow us to assess the level and degree of damage to the optic-neural apparatus in children with pH, the clinical picture is often inconsistent with the results of electrophysiological studies, and the accompanying cerebral pathology and the complex process of formation and dynamics of vision development require fundamentally new research methods.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности и точности прогнозирования развития зрительной системы и выбор адекватной тактики лечения детей с РН. The technical result of the invention is to increase the efficiency and accuracy of predicting the development of the visual system and the selection of adequate treatment tactics for children with pH.

Технический результат достигается за счет оценки и установления наличия функциональных нарушений в высших отделах зрительного анализатора. Использование известного топографического картирования и трехмерной локализации источников ЗВП позволяет в предлагаемом способе выявить наличие позитивных зон и локализацию эквивалентных источников ЗВП в стриарной коре затылочных долей мозга, что является благоприятным признаком развития зрительных функций и свидетельствует о возможной эффективности проведения реабилитационной терапии. Отсутствие позитивных зон и достоверных эквивалентных источников ЗВП в этих областях отражает выраженные нарушения деятельности зрительного анализатора, что значительно ухудшает прогноз развития зрительных функций. The technical result is achieved by assessing and establishing the presence of functional disorders in the higher departments of the visual analyzer. Using the well-known topographic mapping and three-dimensional localization of VEP sources, the proposed method reveals the presence of positive zones and the localization of equivalent VEP sources in the striatal cortex of the occipital lobes of the brain, which is a favorable sign of the development of visual functions and indicates the possible effectiveness of rehabilitation therapy. The absence of positive zones and reliable equivalent sources of VIZ in these areas reflects pronounced disturbances in the activity of the visual analyzer, which significantly worsens the prognosis of the development of visual functions.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Для топографического картирования ЗВП используют специальный электрофизиологический комплекс "МБН - Нейрокартограф" (состоит из усилителя 16-канального УБПЭЭГ - 01, фотостимулятора ФСГ - 01, преобразователя аналого-цифрового, электродов для энцефалографии с устройством их фиксации, блока питания ИБН - 01 и программных средств для анализа и картирования биоэлектрической активности головного мозга), изготовитель научно-медицинская фирма "Медицина, биология, нейрофизиология", Россия. For topographic mapping of VIZ, a special electrophysiological complex "MBN - Neurocartograph" is used (consists of a 16-channel amplifier UBPEEG-01, a photostimulator FSG-01, an analog-digital converter, electrodes for encephalography with a device for their fixation, an IBN-01 power supply and software for analysis and mapping of bioelectrical activity of the brain), manufacturer of the medical and scientific firm "Medicine, Biology, Neurophysiology", Russia.

ЗВП регистрируют при монополярном отведении от 16 или большего числа электродов, расположенных на скальпе в проекции затылочной, височной, теменной и лобной долей обеих гемисфер головного мозга, референтный электрод - объединенные уши. Электроды размещают в соответствии с международной системой 10/20. Для удаления артефактов питающей сети запись подвергают цифровой фильтрации. Оценивают конфигурацию ЗВП, амплитудные и временные параметры компонентов в затылочных отведениях (О1 и О2), топографическое распределение ЗВП (наличие и взаимное расположение позитивных и негативных зон, их конфигурацию, межполушарную асимметрию, наличие доминирующих центров активности). VEP is recorded during monopolar abduction from 16 or more electrodes located on the scalp in the projection of the occipital, temporal, parietal and frontal lobes of both hemispheres of the brain, the reference electrode is the combined ears. The electrodes are placed in accordance with the international 10/20 system. To remove artifacts from the mains, the recording is digitally filtered. The configuration of the VIZ, the amplitude and time parameters of the components in the occipital leads (O1 and O2), the topographic distribution of the VVP (the presence and relative position of the positive and negative zones, their configuration, interhemispheric asymmetry, the presence of dominant activity centers) are evaluated.

Трехмерную локализацию дипольных источников ЗВП осуществляют программой "Brainlock 5.0" (Коптелов Ю. М. ) [Коптелов Ю.М. Исследование и численное решение некоторых обратных задач электроретинографии: Автореф. дисс.... канд. физ.-мат. наук. - М., 1988. - 14 с.], который заключается в определении расположения в объеме мозга и ориентации генераторов (источников) биоэлектрической активности мозга. Результаты локализации представляются на ортогональных проекциях головы и на послойных изображениях структур мозга в виде одного или двух эквивалентных дипольных источников. Three-dimensional localization of dipole sources of VIZ is carried out by the program "Brainlock 5.0" (Koptelov Yu. M.) [Koptelov Yu.M. Research and numerical solution of some inverse problems of electroretinography: Author. diss .... cand. Phys.-Math. sciences. - M., 1988. - 14 pp.], Which consists in determining the location in the volume of the brain and the orientation of the generators (sources) of bioelectrical activity of the brain. Localization results are presented on the orthogonal projections of the head and on layered images of brain structures in the form of one or two equivalent dipole sources.

В связи с отсутствием фиксации взора у детей раннего возраста и нарушением прозрачности сред при поздних стадиях РН ЗВП исследуют на вспышку большой интенсивности. Due to the lack of gaze fixation in young children and violation of the transparency of the media in the late stages of RN, VEP are examined for a high-intensity flash.

Обследование больных с РН методом топографического картирования и трехмерной локализации источников ЗВП показало высокую чувствительность и информативность этого метода при оценке функционального состояния зрительного анализатора. Examination of patients with PH by topographic mapping and three-dimensional localization of VEP sources showed high sensitivity and information content of this method when assessing the functional state of the visual analyzer.

Пример: Больной Б., 9 лет. Диагноз при поступлении: ретинопатия недоношенных, рубцовая фаза, ОД - 5 степень, ОС - 2 степень, миопия средней степени. Острота зрения ОД = неправильная светопроекция, не корригируется; ОС=0,5 с коррекцией - 2,5 дптр. = 0,9. Результаты обследования правого глаза показали наличие мелкой камеры, частичного заращения зрачка, ретрохрусталиковой пролиферативной мембраны, частичного фиброза стекловидного тела и отслойки сетчатки воронкообразной конфигурации. Общая и ритмическая ЭРГ не регистрировалась, а при исследовании ЗВП конфигурация компонентов была нарушена (раздвоение), амплитуда резко снижена (до 1 мкВ), латентность в пределах нормы. Топографическое картирование и трехмерная локализация источников ЗВП показали отсутствие зон позитивной активности и эквивалентных источников ЗВП в затылочных областях мозга и их наличие в лобной, височной, центральной областях. Следовательно, снижение остроты зрения можно объяснить наличием выраженной патологии со стороны анатомических структур глаза, подтвержденного данными ЭРГ и ЗВП, что определяет неблагоприятный функциональный прогноз. Example: Patient B., 9 years old. Diagnosis at admission: retinopathy of premature infants, cicatricial phase, OD - 5 degree, OS - 2 degree, myopia of moderate degree. Visual acuity OD = incorrect light projection, not corrected; OS = 0.5 with correction - 2.5 diopters. = 0.9. Examination of the right eye showed the presence of a small chamber, partial pupil overgrowth, retro-crystalline proliferative membrane, partial fibrosis of the vitreous body and retinal detachment of the funnel-shaped configuration. The total and rhythmic ERG were not recorded, and during the study of the VEP, the configuration of the components was disturbed (bifurcation), the amplitude was sharply reduced (to 1 μV), and latency was within normal limits. Topographic mapping and three-dimensional localization of VEP sources showed the absence of zones of positive activity and equivalent VEP sources in the occipital regions of the brain and their presence in the frontal, temporal, and central regions. Therefore, a decrease in visual acuity can be explained by the presence of a pronounced pathology from the anatomical structures of the eye, confirmed by the data of ERG and VEP, which determines an unfavorable functional prognosis.

При обследовании левого глаза со стороны передних отделов и сред патологии не было выявлено. На глазном дне выявлены участки дистрофии, перераспределение пигмента, единичные преретинальные пленки, неправильный ход сосудов на периферии сетчатки. В центральном отделе глазного дна видимой патологии не обнаружено. Данные общей и ритмической ЭРГ и амплитудно-временные показатели ЗВП соответствовали норме. При анализе ЗВП методом их топографического картирования и трехмерной локализации дипольных источников выявлено, что зоны позитивной активности мозга расположены в затылочных областях мозга, а эквивалентные источники локализуются в стриарной коре затылочных долей мозга. When examining the left eye from the anterior sections and media pathology was not detected. On the fundus revealed areas of dystrophy, redistribution of pigment, single preretinal films, abnormal course of blood vessels on the periphery of the retina. No visible pathology was found in the central fundus. The data of the general and rhythmic ERG and the amplitude-time parameters of the VIZ corresponded to the norm. When analyzing VEP by the method of topographic mapping and three-dimensional localization of dipole sources, it was found that zones of positive brain activity are located in the occipital regions of the brain, and equivalent sources are localized in the striatal cortex of the occipital lobes.

Таким образом, выявлено, что при терминальных стадиях РН и при значительном снижении остроты зрения отсутствуют характерные для нормы очаги биоэлектрической активности в затылочных областях и источники ЗВП в затылочных долях мозга. Это свидетельствует о непоступлении зрительной информации или нарушении ее обработки в высших отделах зрительного анализатора. В случаях регистрации очагов биоэлектрической активности и локализации источников ЗВП в затылочной области можно ожидать более высокую остроту зрения. Thus, it was found that with terminal stages of pH and with a significant decrease in visual acuity, there are no characteristic foci of bioelectrical activity in the occipital regions and sources of VEP in the occipital lobes of the brain. This indicates the non-receipt of visual information or a violation of its processing in the higher departments of the visual analyzer. In cases of registration of foci of bioelectric activity and localization of VEP sources in the occipital region, higher visual acuity can be expected.

Пример 2. Ребенок М., 4 года. Диагноз при поступлении, оба глаза: ретинопатия недоношенных, рубцовая фаза, 4 степень. Острота зрения правого глаза = 0,02 с коррекцией - 2,5 дптр. = 0,06, левого глаза = 0,005, не корригирует. При обследовании правого глаза со стороны передних отделов глаза патологии не выявлено. За хрусталиком в наружном отделе определялась пролиферативная ткань. На глазном дне выявлена серповидная складка сетчатки, идущая от диска зрительного нерва в верхненаружном направлении к зубчатой линии. Макулярная зона тракционно смещена, рефлекс отсутствует. Общая и ритмическая ЭРГ не регистрировались, а при исследовании ЗВП на предъявление вспышечного стимула (1 Гц) амплитуда компонента Р2 была резко снижена, латентность в пределах нормы. Топографическое картирование и трехмерная локализация источников ЗВП показали наличие зон слабой позитивной биоэлектрической активности в затылочных областях мозга, что позволило предположить перспективность лечения. Проведение курсов нейротрофической терапии и лазерплеоптики позволило повысить остроту зрения правого глаза до 0,1 с коррекцией. Example 2. Child M., 4 years. Diagnosis at admission, both eyes: retinopathy of prematurity, cicatricial phase, grade 4. Visual acuity of the right eye = 0.02 with correction of 2.5 diopters. = 0.06, left eye = 0.005, does not correct. When examining the right eye from the front of the eye, pathology was not detected. Proliferative tissue was determined behind the lens in the outer region. On the fundus revealed a sickle-shaped fold of the retina, coming from the optic disc in the upper external direction to the dentate line. The macular zone is traction shifted, the reflex is absent. The total and rhythmic ERG were not recorded, and during the study of VEP on presentation of a flare stimulus (1 Hz), the amplitude of the P2 component was sharply reduced, and latency was within normal limits. Topographic mapping and three-dimensional localization of VEP sources showed the presence of zones of weak positive bioelectric activity in the occipital regions of the brain, which suggested a promising treatment. Conducting courses of neurotrophic therapy and laser pleoptics allowed to increase the visual acuity of the right eye to 0.1 with correction.

На левом глазу клиническая картина была сходной, общая и ритмическая ЭРГ отсутствовали. При исследовании ЗВП на предъявление вспышечного стимула (1 Гц) отмечалось резкое снижение амплитуды и изменение конфигурации компонента Р100 (Р2). Топографическое картирование и трехмерная локализация источников ЗВП показали наличие зон слабой позитивной активности и источников ЗВП в затылочной и теменной областях. Проведенное лечение позволило повысить остроту зрения до 0,06. On the left eye, the clinical picture was similar, the general and rhythmic ERG were absent. When studying VIZ on presentation of a flare stimulus (1 Hz), a sharp decrease in amplitude and a change in the configuration of component P100 (P2) were noted. Topographic mapping and three-dimensional localization of VEP sources showed the presence of zones of weak positive activity and VEP sources in the occipital and parietal regions. The treatment allowed to increase visual acuity to 0.06.

Таким образом, наличие зон позитивной биоэлектрической активности и локализация источников ЗВП в затылочных областях мозга определяют благоприятный функциональный прогноз и позволяют выбрать адекватную тактику лечения. В то же время отсутствие этих зон и источников ЗВП в затылочных долях мозга при сходной клинической картине является неблагоприятным прогностическим признаком. Thus, the presence of zones of positive bioelectric activity and the localization of VEP sources in the occipital regions of the brain determine a favorable functional prognosis and allow you to choose an adequate treatment tactic. At the same time, the absence of these zones and sources of VEP in the occipital lobes of the brain with a similar clinical picture is an unfavorable prognostic sign.

Пример 3. Ребенок П., 5 лет. Диагноз при поступлении: правый глаз - ретинопатия недоношенных, рубцовая фаза, 5 степень, левый глаз - ретинопатия недоношенных, рубцовая фаза, 4 степень. Острота зрения правого глаза = светоошущение, левого глаза = 0,04, не корригирует. При обследовании левого глаза грубой патологии со стороны переднего отдела глаза не было выявлено, за хрусталиком определялась пролиферативная ткань в наружном и внутреннем отделах. На глазном дне был выявлен грубый васкуляризированный тяж, идущий от диска зрительного нерва в нижненаружном направлении, расходящийся "веером" у места прикрепления к сетчатке на средней периферии. В наружном отделе определялась частичная тракционная отслойка сетчатки, прикрытая пролиферативной тканью. Общая и ритмическая ЭРГ не регистрировались. Амплитуда компонентов ЗВП была резко снижена (не выделялись из группы пиков), латентность в пределах нормы. На топографической карте позитивные зоны биоэлектрической активности располагались в центральной и лобной областях, а эквивалентные источники были недостоверны, что свидетельствовало о плохом прогнозе по зрению. Проведение курсов нейротрофической терапии и лазерплеоптики у этого ребенка не позволило повысить остроту зрения. Example 3. Child P., 5 years old. Diagnosis at admission: right eye - retinopathy of premature infants, cicatricial phase, 5th degree, left eye - retinopathy of premature infants, cicatricial phase, 4th degree. Visual acuity of the right eye = light absorption, left eye = 0.04, does not correct. When examining the left eye, no gross pathology was detected from the front of the eye; proliferative tissue was determined behind the lens in the outer and inner sections. A coarse vascularized cord was revealed on the fundus, extending from the optic nerve disk in the lower external direction, diverging "fan" at the site of attachment to the retina on the middle periphery. Partial traction retinal detachment covered by proliferative tissue was determined in the external section. Total and rhythmic ERG were not recorded. The amplitude of the VIZ components was sharply reduced (did not stand out from the group of peaks), and latency was within the normal range. On the topographic map, positive zones of bioelectric activity were located in the central and frontal areas, and equivalent sources were unreliable, indicating a poor prognosis for vision. Conducting courses of neurotrophic therapy and laser pleoptics in this child did not allow to increase visual acuity.

Claims

A method for predicting the development of visual functions in children with retinopathy of prematurity, including the registration of visual evoked potentials, characterized in that they determine the presence of zones of positive bioelectric activity during topographic mapping of visual evoked potentials, as well as the localization of their equivalent sources in the occipital lobes of the brain and, if there are any, development prognosis visual functions are assessed as favorable, and in their absence - as unfavorable.