ON THE REFERENCE STANDARDS FOR PUPILLOMETRYON A COMPUTER COMPLEX FOR RECORDING AND ASSESSMENT OF THE PUPILLARY RESPONSE


Cite item

Abstract

It was noted that the reference standards for pupil diameter, amplitude, time and speed parameters of pupil reactions in practically healthy people (889 men and 1103 women, aged from 20 to 70 years), who underwent planned medical examinations on the certified digital automated binocular pupillometric complex KSRZRts-01, showed age dynamics. With age, both the pupil diameter and the amplitude and speed of the pupil reaction decreased. The development of reference standards for pupil diameter and a complex of pupillometry parameters, including their age dynamics, is necessary for the analysis of pupillometry data in the practice of periodic occupational health examinations, neurology, occupational pathology, sports medicine, and narcology to assess the functional state of the autonomic nervous system.

Full Text

ЦЕЛЬ РАБОТЫ Комплекс разрешен к применению в медицинской Разработка референтных норм для диаметра практике в Р°ссийск°й Федерации. зрачка и комплекса показателей пупиллометрии В основу работы комплекса положено опреи учет их возрастной динамики, поскольку они необ- деление вертикального и горизонтального диаходимы при пупиллометрическом обследовании м етров обоих зрачков до и после подачи светового в практике профосмотров в динамике, в невроло- отму^ временных и скоростных гии, профпатологии, спортивной медицине, нарко- показателей зрачковых реакций. КСрзрц обеспелогии для оценки функционального состояния чивает вычисление следующих показателей зрачвегетативной нервной системы. ковых реакций на световой стимул обоих глаз: Дн (мм) - начальный диаметр зрачков, предше- МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ствовавший стимулу; Тл (с) - время латентное Для исследования использовали цифровой (время начала зрачковой реакции после подачи автоматизированный бинокулярный пупилломет- светового стимула); Ас (мм) - амплитуда сужения рический комплекс КСРЗРц (разработчик ФГУП зрачков; Тс (с) - время сужения зрачков; Тр (с) - «НИИ ГПЭЧ» ФМБА России, Санкт-Петербург), время расширения зрачков; Vс (мм/с) - средняя позволяющий измерять показатели зрачковой скорость сужения зрачков; ^ (мм/с) - средняя реакции у человека в динамическом режиме в те- скорость расширения зрачков; Дк (мм) - конечный чение 3 секунд. Технические решения комплекса диаметр зрачков. Комплекс обеспечивает автома- КСРЗРц защищены патентом Российской Федера- тизированный режим получения пупиллометричеции, имеется разрешение к применению в меди- ской информации об обследуемом, проведение цинской практике в Российской Федерации [3]. математической обработки данных. Исследование зрачковой реакции на световой стимул проводилось в затемненном помещении (освещенность не более 30 лк). Обследовано 1992 человека (889 мужчин и 1103 женщины) в возрасте от 20 до 70 лет, проходивших плановые медицинские осмотры в медсанчастях. На момент обследования эти лица были оценены как практически здоровые. Полученные в процессе обследования данные обрабатывались при помощи программной системы Statistica for Windows (версия 6.0). Использовали t-критерий Стьюдента, проводили корреляционный анализ показателей пупиллометрии. В тех случаях, когда коэффициент корреляции был больше 0,3, данные подвергались регрессионному анализу и строилась линейная регрессия. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ В процессе проведения оценки полученных при обследовании пупиллометрических данных было замечено, что у лиц различного возраста имеются характерные вариации показателей функций зрачка. Для проверки этого обстоятельства нами был проведен анализ возрастных изменений показателей пупиллометрии. В качестве исходного материала использовали результаты регистрации пупиллограмм у 1992 практически здоровых мужчин и женщин, различных возрастных групп, проходящих профилактическое диспансерное обследование. Следует отметить, что гендерных отличий в показателях пупиллометрии не выявлено, поэтому в таблице представлены обобщенные данные, характеризующие нормы показателей зрачковой реакции для различных возрастных групп всей выборки обследованных лиц. По возрасту обследуемые были разделены на следующие группы: 1-я группа 20-29 лет; 2-я группа 30-39 лет; 3-я группа 40-49 лет; 4-я группа 50-59 лет; 5-я группа 60-69 лет. Референтные нормы показателей пупиллометрии Параметр Сред нее Незначительные вариации Умеренные отклонения от до от до 20-29 лет Дн, мм 6,26 5,50 7,02 4,75 7,77 Тл, с 0,26 0,23 0,28 0,20 0,31 Ас, мм 1,56 1,33 1,79 1,10 2,02 Тс, с 0,50 0,44 0,57 0,37 0,63 Тр, с 2,23 2,13 2,32 2,04 2,41 Vc, мм/с 3,15 2,73 3,58 2,31 4,00 Vp, мм/с 0,70 0,60 0,81 0,49 0,92 Дк, мм 5,91 5,22 6,60 4,53 7,29 Окончание табл. Параметр Сред нее Незначительные вариации Умеренные отклонения от до от до 30-39 лет Дн, мм 5,69 4,82 6,55 3,96 7,41 Тл, с 0,26 0,24 0,29 0,21 0,31 Ас, мм 1,48 1,21 1,75 0,93 2,02 Тс, с 0,49 0,42 0,57 0,35 0,64 Тр, с 2,20 1,99 2,41 1,78 2,62 Vc, мм/с 3,04 2,58 3,50 2,12 3,96 Vp, мм/с 0,69 0,52 0,85 0,36 1,02 Дк, м м 5,35 4,55 6,16 3,74 6,97 40-49 лет Дн, мм 5,21 4,29 6,14 3,37 7,06 Тл, с 0,27 0,24 0,29 0,21 0,32 Ас, мм 1,38 1,09 1,66 0,80 1,95 Тс, с 0,48 0,41 0,55 0,34 0,62 Тр, с 2,22 2,08 2,36 1,94 2,50 Vc, мм/с 2,89 2,44 3,34 1,99 3,79 Vp, мм/с 0,62 0,49 0,76 0,36 0,89 Дк, мм 4,89 4,03 5,74 3,18 6,60 50-59 лет Дн, мм 4,82 3,96 5,68 3,09 6,54 Тл, с 0,27 0,24 0,29 0,22 0,32 Ас, мм 1,31 1,01 1,60 0,71 1,90 Тс, с 0,47 0,38 0,56 0,29 0,65 Тр, с 2,18 1,91 2,45 1,64 2,72 Vc, мм/с 2,81 2,40 3,23 1,98 3,65 Vp, мм/с 0,62 0,44 0,80 0,26 0,97 Дк, мм 4,53 3,76 5,30 3,00 6,07 60-69 лет Дн, мм 4,45 3,57 5,34 2,69 6,22 Тл, с 0,28 0,25 0,30 0,22 0,33 Ас, мм 1,16 0,84 1,48 0,52 1,81 Тс, с 0,47 0,36 0,58 0,25 0,69 Тр, с 2,17 1,95 2,39 1,73 2,61 Vc, мм/с 2,53 2,02 3,04 1,51 3,55 Vp, мм/с 0,54 0,39 0,70 0,24 0,85 Дк, мм 4,21 3,42 4,99 2,64 5,78 Приведены средние значения показателей пупиллометрии для указанных групп, и предложены границы значений, соответствующих различным градациям изменений этих показателей. Так, например незначительными вариациями показателей предложено считать изменения в пределах: X - а < х < X + а (1), где X - среднее значение рассматриваемого показателя х, а - средне квадратичное отклонение этого параметра. При соблюдении нормального распределения исследуемого параметра, примерно, для 68 % обследуемых результаты пупиллометрии будут лежать в указанных границах. Эти пределы приведены в графе «незначительные вариации». Умеренными отклонениями результатов пупиллометрии предложено считать такие значения, которые попадают в следующие пределы: X - 2 а < х < X - а (2); X + а < х < X + 2 а (3). В указанные пределы, при условии выполнения нормальности распределения, попадают еще около 27 % от числа обследованных лиц. В графе «умеренные отклонения» указаны границы показателей пупиллометрии, соответствующие неравенствам (2) и (3). Таким образом, в группы «незначительные вариации» и «умеренное отклонение» попадают 95 % от общего числа обследуемых лиц. Значения параметров пупиллометрии, удовлетворяющие условиям: х < X - 2 а (4) и х > X + 2 а (5) предлагается классифицировать как «выраженные отклонения». Вероятность таких отклонений не превышает 5 %. Для классификации пупиллограммы конкретного обследуемого по степени отклонений необходимо выполнить следующие действия: найти возрастную группу, к которой он относится; сопоставить значения его показателей с пределами, указанными для группы «незначительные вариации». Если данные лежат внутри границ «от» и «до» для всех показателей, то пупиллограмму следует отнести к группе «незначительные вариации». При выходе за пределы группы «незначительные вариации» необходимо провести сравнения с пределами группы «умеренные отклонения». При попадании значений пупиллометрии в эти пределы пупиллограмму следует отнести к группе «умеренные отклонения». При выходе значений показателей пупиллометрии за пределы, указанные для группы «умеренные отклонения» ее нужно классифицировать как принадлежащую группе «выраженные отклонения» и отметить показатель, по которому наблюдается такое отклонение. Итак, выраженные отклонения оцениваются как достоверные отклонения показателей пупиллометрии, выходящие за границы возрастных норм. Почти все приведенные в таблице показатели имеют динамику возрастных изменений. Так, например, с возрастом происходит уменьшение начального диаметра зрачка - Дн, амплитуды сужения - Ас, скорости сужения - Vс и скорости расширения - Vр, латентное время реакции с возрастом увеличивается. Таким образом, с возрастом зрачки уменьшаются, реакция на свет становится более слабой и менее глубокой. На рис. 1 приведена зависимость Дн от возраста в норме. Видно, что диаметр зрачка с возрастом уменьшается, коэффициент корреляции равен 0,57. По линейной регрессии с определенной точностью можно прогнозировать, какой величины должен быть диаметр зрачка при определенном возрасте. Так, например, диаметр зрачка в 4,45 мм соответствует в норме возрасту в 65 лет (измерения проводятся при освещенности не более 30 лк). Для подтверждения и количественного описания отмеченных тенденций был проведен корреляционный анализ показателей пупиллометрии. В тех случаях, когда коэффициент корреляции был больше 0,3, исходные данные подвергались регрессионному анализу и строилась линейная регрессия вида: y = а*х + d (6). Результаты корреляционного анализа и уравнение регрессии для большинства значений пупиллометрии приведены на соответствующих графиках (рис. 1-5). Рис. 1. Зависимость начального диаметра (Дн, мм) зрачка от возраста (лет) Рис. 2. Зависимость амплитуды сужения зрачка (Ас, мм) от возраста (лет) Рис. 4. Зависимость средней скорости сужения зрачка (Vc, мм/с) от возраста (лет) ЛоглрСа (ЩойглТОЩ): Зависимость Vp от возраста Vp = 0,8078-0.0039*х | Возраст-.Ур: г = -0,3728. р = 00.0000 Возраст. лет Рис. 5. Зависимость средней скорости расширения зрачка ^р, мм/с) от возраста (лет) Вопрос о физиологических нормах пупилло-моторной системы и ее центрального отдела -зрачка - обсуждался в литературе давно [6, 8]. Вопросы, касающиеся функциональной активности системы, нормативных параметров зрачковой реакции, в частности зрачковой реакции на свет, рассматривались Е.С. Вельховером и В.Ф. Анани-ным [1]. Зависимось Тл от возраста Тл = 0.2445+0.0005*х 0,38 -,-,-,-■-■- 0,36 о 0.18 ° О 0.14 0.42 -1-1-'-1-1-1-1-1-'- 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 | Возрастал: г = 0.2694. р - 0,0000 | Возраст, лет В литературе имеются сведения, что в течение жизни размеры зрачков претерпевают значительные изменения, колеблясь от 1 до 8 мм. Для детей первого полугодия жизни характерен миоз, связанный с недостаточным развитием дилататора. С первого года жизни зрачки начинают увеличиваться и достигают максимума к 10-15 годам [6, 1], после чего постепенно уменьшаются в размерах, приходя к старческому миозу. Известно, что размер зрачков увеличивается при миопии средней степ е н и (более 3 диоптрий) и уменьшается у гипер-метропов [1]. Рис. 3. Зависимость латентного времени зрачковой реакции (Тл, с) от возраста (лет) Зависимость Vc от возраста 0 5 -,-.-,-■-,-,-.-■-,- _0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 | Возраст:Ус: г = -0,4618. р = 00.0000 [Возраст, лет Имеется достаточно данных об изменении зрачковой реакции при ряде соматических заболеваний, в неврологии, наркологии, при утомлении [1, 2, 4, 5, 7]. Понятно, что для оценки тонуса и реактивности симпатического и парасимпатического отделов ВНС диаметр зрачка может использоваться только при учете его возрастной динамики. Следует отметить, что в литературе имеют место существенные расхождения во мнении относительно физиологических норм параметров пупиллометрии, поскольку до настоящего времени не были стандартизованы как условия регистрации пупиллограмм (освещенность, параметры светового стимула), так и сама система показателей пупиллометрии и методы их расчета. Поэтому весьма необходимым явилось опр е дел ение физиологических норм показателей пупиллометрии на репрезентативной выборке у лиц различных возрастных групп при стандартизованных условиях по освещенности и при строго контролируемых параметрах светового стимула. Разработанные референтные нормы для метода компьютерной пупиллометрии позволят выполнять сравнительный анализ данных обследования в динамике и выявлять вегетативный дисбаланс и признаки ряда заболеваний, связанных с нарушением вегетативной функции и нервной проводимости в пупилломоторной системе. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В результате проведенных исследований изучены закономерности изменения показателей пупиллометрии у людей с возрастом. Анализ пупиллограмм, зарегистрированных у репрезентативной группы обследуемых, показал, что с возрастом диаметр зрачков, а также амплитуда зрачковой реакции, скорости сужения и расширения уменьшаются, вместе с тем латентное время (время начала зрачковой реакции после подачи светового стимула) имеет тенденцию к увеличению, то есть в целом зрачковая реакция становится более замедленной.
×

About the authors

M. V. Tsimbal

FSUE «Research Institute of Hygiene, Occupational Pathology and Human Ecology» of the FMBA

Email: mar.tsimbal@yandex.ru

A. L Kutsalo

FSUE «Research Institute of Hygiene, Occupational Pathology and Human Ecology» of the FMBA

N. V. Shtejnberg

FSUE «Research Institute of Hygiene, Occupational Pathology and Human Ecology» of the FMBA

D. S Khomich

FSUE «Research Institute of Hygiene, Occupational Pathology and Human Ecology» of the FMBA

References

  1. Вельховер Е.С., Ананин В.Ф. Пупиллодиагностика. - М.: Изд-во УДН, 1991. - 212 с.
  2. Веселовская Н.В., Коваленко А.Е. Наркотики. -М.: Триада-Х, 2000. - 204 с.
  3. Грачев В.И., Казенашев В.Ф., Киселев М.Ф., Мишин В.В., Пелищук В.К., Цимбал Ф.А. Способ регистрации зрачковых реакций и устройство для его осуществления. Патент на изобретение. № 2207040 от 27.06.2003 г.
  4. Егоров Е.А., Савицкая Т.В., Тутаева Е.С. Офтальмологические проявления общих заболеваний. -М.: ГЭОТАР-МЕД, 2006. - 592 с.
  5. Нейроофтальмология: руководство / под ред. А.С. Никифорова, М.Р. Гусевой. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. - 624 с.
  6. Смирнов В.А. Зрачки в норме и патологии. - М.: Медицина, 1953. - 232 с.
  7. Томпсон Х.С. Зрачок и вегетативная нервная система / под ред. С. Лессела, пер. с англ. - М.: Медицина, 1983. - С. 264-279.
  8. Шахнович А.Р., Шахнович В.Р. Пупиллография. -М.: Медицина, 1964. - 250 с.

Copyright (c) 2020 Tsimbal M.V., Kutsalo A.L., Shtejnberg N.V., Khomich D.S.

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

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 79562 от 27.11.2020 г.

This website uses cookies

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

About Cookies