TRANSPALPEBRAL RHEOOPHTALMOGRAPHY: FUNDAMENTALS AND RESULTS OF CLINICAL STUDIES OF MYOPIC CHILDREN

Abstract


Purpose. To present the fundamentals of transpalpebral rheoophtalmography development and its clinical testing on myopic children. Material and Methods. In transpalpebral rheoophtalmography development, we used our own electrophysical multilayer eye model involving the choroid and the upper eyelid, a biotechnical tetrapolar electrode system and a device for its fixation. To assess the clinical potentials of transpalpebral rheoophtalmography, we examined 128 patients aged 5-22 (ave. 13±1.1 years) with myopia of various degrees. Of these, 35 children were examined before and after functional treatment and scleroplastic surgery. Another group consisted of 70 myopic children aged 13.03±0.28 years, who were examined before and after a low-invasive sclera reinforcement procedure in which biologically active grafts were used. A comparative parallel study of transpalpebral rheoophtalmography and color Doppler ultrasonography involved 17 children (34 eyes) aged 12.5±1.8 with various clinical refractions. Results. The modeling helped assess the contribution of the eyelid blood supply into the rheographic index (which was found not to exceed 16%), demonstrated the need to replace the bipolar electrode system used in traditional rheoophtalmographyа with a tetrapolar system which provides more complete data on pulse blood filling of the choroid and ensures optimal positioning of the electrodes on the eyelid. A special helmet was designed to fix the electrodes and adjust their pressing force. We also developed a program for an automatic analysis of transpalpebral rheoophtalmography signals. A statistically significant rheographic index drop accompanying refraction increase was revealed. Rheographic index increased after functional and surgical treatment of myopia. transpalpebral rheoophtalmography was found to be more informative than Doppler ultrasonography when examining children with low and moderate myopia. Conclusion. The fundamental approach to the development made transpalpebral rheoophtalmography a highly informative and precise method of objective assessment of blood supply to the choroid. Transpalpebral rheoophtalmography uses low-cost equipment, is convenient, mobile, requires no contact with the eye and takes little time to be applied, which is especially important in pediatric practice. Transpalpebral rheoophtalmography may be used to produce new data on the pathogenesis of eye diseases, to ensure their early diagnosis and monitoring, and to assess the effectiveness of treatment.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Elena N. Iomdina

The Helmholtz Moscow Research Institute of Eye Diseases, Russian Ministry of Health

Email: iomdina@mail.ru
Moscow, 105062, Russian Federation
Principal researcher of the department of refraction pathology, binocular vision and ophthalmoergonomics, The Helmholtz Moscow Research Institute of Eye Diseases, Moscow, 105062, Russian Federation

P. V Luzhnov

Bauman Moscow State Technical University

Moscow, 105005, Russian Federation

D. M Shamaev

Bauman Moscow State Technical University

Moscow, 105005, Russian Federation

E. P Tarutta

The Helmholtz Moscow Research Institute of Eye Diseases, Russian Ministry of Health

Moscow, 105062, Russian Federation

G. A Markossian

The Helmholtz Moscow Research Institute of Eye Diseases, Russian Ministry of Health

Moscow, 105062, Russian Federation

A. A Sianosyan

The Helmholtz Moscow Research Institute of Eye Diseases, Russian Ministry of Health

Moscow, 105062, Russian Federation

K. A Ramazanova

The Helmholtz Moscow Research Institute of Eye Diseases, Russian Ministry of Health

Moscow, 105062, Russian Federation

References

  1. Аветисов Э. С. Близорукость. Mосква: Медицина, 1999.
  2. Бунин А.Я. Гемодинамика глаза и методы ее исследования. Москва: Медицина, 1971.
  3. Кацнельсон Л.А. Реография глаза. Москва: Медицина; 1977.
  4. Лазаренко В.И. Функциональная реография глаз. Красноярск: «Растр», 2000.
  5. Мачехин В.А., Влазнева И.Н. Исследование кровоснабжения глаза с помощью цветной ультразвуковой допплерографии. Сибирский национальный медицинский журнал. 2009. 4:100-3.
  6. Киселева Т.Н. Ультразвуковые методы исследования кровотока в диагностике ишемических поражений глаза. Вестн. офтальмол. 2004; 4: 3-5.
  7. Киселева Т.Н., Зайцев М.С., Рамазанова К.А., Луговкина К.В. Возможности цветового дуплексного сканирования в диагностике сосудистой патологии глаза. Рос. офтальмол. журнал. 2018; 11(3):84-94. doi: 10.21516/2072-0076-2018-11-3-84-94
  8. Spaide R.F., Klancnik J.M. Jr., Cooney M.J. Retinal vascular layers imaged by fluorescein angiography and optical coherence tomography angiography. JAMA Ophthalmol. 2015; 133(1): 45-50. doi.org/10.1001/jamaophthalmol.2014.3616.
  9. Курышева Н.И. ОКТ-ангиография и ее роль в исследовании ретинальной микроциркуляции при глаукоме (часть первая). Рос. офтальмол. журнал. 2018; 11(2): 82-6. doi: 10.21516/2072-0076-2018-11-2-82-86.
  10. Курышева Н.И. ОКТ-ангиография и ее роль в исследовании ретинальной микроциркуляции при глаукоме (часть вторая). Рос. офтальмол. журнал. 2018; 11(3):95-100. doi: 10.21516/2072-0076-2018-11-3-95-100.
  11. Gugleta K., Orgül S., Flammer I., Gherghel D., Flammer J. Reliability of Confocal Choroidal Laser Doppler Flowmetry. Invest. Ophthalmol. Vis Sci March 2002; 43: 723-8.
  12. Киселева Т.Н., Аджемян Н.А. Методы оценки глазного кровотока при сосудистой патологии глаза. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2015; 14(4): 4-10.
  13. Лужнов П. В., Парашин В.Б., Шамаев Д. М. Анализ особенностей применения методов реоофтальмографии. Биомедицинская радиоэлектроника. 2011; 10: 39-41.
  14. Лужнов П.В., Шамаев Д.М., Иомдина Е.Н., Тарутта Е.П., Маркосян Г.А., Шамкина Л.А., Сианосян А.А. Транспальпебральная тетраполярная реоофтальмография в задачах оценки параметров системы кровообращения глаза. Вестн. Рос. акад. мед. наук. 2015; 70(3):372-7. https://doi.org/10.15690/vramn.v70i3.1336.
  15. Лужнов П.В., Парашин В.Б., Шамаев Д.М., Иомдина Е.Н., Маркосян Г.А., Напылова О.А. Использование тетраполярной методики при реоофтальмографии для оценки кровоснабжении глаза. Биомедицинская радиоэлектроника. 2012; 10: 18-21.
  16. Иомдина Е.Н., Лужнов П.В., Шамаев Д.М., Тарутта Е.П., Киселева Т.Н., Маркосян Г.А. и др. Оценка транспальпебральной реоофтальмографии как нового метода исследования кровоснабжения глаза при миопии. Рос. офтальмол. журнал. 2014; 4(4): 20-4.
  17. Тарутта Е.П., Иомдина Е.Н., Киселева О.А., Филатова И.А., Маркосян Г.А., Иващенко Ж.Н. и др. Универсальный синтетический материал для офтальмохирургии. Рос. офтальмол. журнал. 2010; 3(4): 71-5.
  18. Иомдина Е.Н., Тарутта Е.П., Маркосян Г.А., Сианосян А.А., Лужнов П.В., Шамаев Д.М., Рамазанова К.А. Транспальпебральная реоофтальмография как метод оценки эффективности склероукрепляющего и трофического лечения прогрессирующей миопии. Офтальмология. 2018; 15(4):439-46.
  19. Лужнов П.В., Шамаев Д.М., Бочарова Д.А., Волков А.К., Иомдина Е.Н. Моделирование системы кровообращения века и глаза при транспальпебральной реоофтальмографии. Биомедицинская радиоэлектроника. 2017; 8: 26-30.
  20. Shamaev D. M., Luzhnov P. V., Iomdina E.N. Modeling of ocular and eyelid pulse blood filling in diagnosing using transpalpebral rheoophthalmography. H. Eskola et al. (eds.), EMBEC & NBC 2017; 65: 1000-3. doi: 10.1007/978-981-10-5122-7_250
  21. Luzhnov P.V., Shamaev D.M., Iomdina E.N. Mathematical modeling of ocular pulse blood filling in rheoophthalmography. In: Lhotska L., Sukupova L., Lacković I., Ibbott G. (eds). World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering 2018. IFMBE Proceedings. 2018; 68(1): 495-8. doi: 10.1007/978-981-10-9035-6_91
  22. Лужнов П.В., Шамаев Д.М., Иомдина Е.Н., Маркосян Г.А., Сианосян А.А., Тарутта Е.П. Влияние отека века на результаты транспальпебральной реоофтальмографии. Биомедицинская радиоэлектроника. 2016; 7:90-3.
  23. Иомдина Е.Н., Лужнов П.В., Шамаев Д.М. и др. Устройство крепления электродов для проведения транспальпебральной реоофтальмографии: Патент РФ № 153338 от 10. 07. 2015, Бюл. № 19.
  24. Аветисов Э.С., Стишковская Н.Н. Комбинированный метод улучшения гемодинамики глаза. Метод. рекомендации. Москва; 1980.

Statistics

Views

Abstract - 8

PDF (Russian) - 0

Cited-By


Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies