Вступ
Зір залежить від багатьох видів гангліозних клітин сітківки (ГКС), кожна з яких налаштована на різні сигнали кольору або контрасту. Стандартні тести поля зору використовують білі на білому (ахроматичні) стимули та вимірюють загальну чутливість, але раннє або вибіркове пошкодження при таких захворюваннях, як глаукома, може ховатися за нормальними результатами повного поля зору. Спеціалізовані периметричні тести тепер досліджують специфічні шляхи, використовуючи стимули кольору або часового контрасту. Наприклад, синьо-жовта периметрія (автоматизована периметрія коротких хвиль, SWAP) представляє яскраво-синю мішень на жовтому фоні для ізоляції шляху колбочок коротких хвиль (синіх) та їхніх малих бістратифікованих ГКС (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Подібним чином, червоно-зелені (хроматичні) тести спрямовані на шляхи колбочок довгих/середніх хвиль (парвоцелюлярна система), а миготливі/часові тести (такі як периметрія подвоєння частоти або високочастотне мерехтіння) навантажують великі парасолькоподібні (магноцелюлярні) ГКС. Розділяючи зір таким чином, клініцисти сподіваються виявити пошкодження в специфічних підтипах ГКС раніше або точніше, ніж за допомогою біло-на-білого тестування.
Ця стаття розглядає ці методи кольоро- та контраст-специфічної периметрії та їх зв'язок з глаукомою та захворюваннями зорового нерва. Ми обговорюємо, що синьо-жовта та червоно-зелена периметрія може виявити щодо дисфункції шляхів, як миготлива периметрія досліджує обробку часового контрасту, і як ці функціональні втрати співвідносяться зі структурною візуалізацією (ОКТ) та метриками кровотоку (ОКТ-ангіографія). Ми також розглядаємо докази того, чи такі цільові тести прогнозують подальше погіршення на стандартних полях зору, і пропонуємо практичні протоколи тестування, які максимізують діагностичне розуміння без надмірного навантаження на пацієнтів.
Кольоро- та контраст-специфічна периметрія
Синьо-жовта (SWAP) периметрія
Синьо-жовта периметрія (SWAP) є добре відомим кольоровим тестом. Вона використовує великий, вузькосмуговий синій стимул (близько 440 нм), що подається на яскраво-жовтому фоні (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Поле високої яскравості жовтого кольору адаптує червоні та зелені колбочки так, що переважно реагує залишковий шлях – колбочки коротких хвиль (сині) та їхні малі бістратифіковані ГКС. Фактично, SWAP «ізолює» синьо-колбочковий канал. Рання глаукома часто вражає ці малі бістратифіковані клітини, тому SWAP може виявити втрату поля зору раніше, ніж звичайне тестування (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Дійсно, дослідження показують, що SWAP може виявити дефекти поля зору у пацієнтів з підозрою на глаукому або з ранньою глаукомою до того, як стандартна периметрія покаже втрати, що свідчить про вищу чутливість до раннього пошкодження (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Наприклад, одне дослідження виявило, що дефіцити SWAP тісно корелювали з витонченням шару нервових волокон сітківки (r≈0.56 у нижньому квадранті) у пацієнтів з глаукомою (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), що вказує на відповідність втрати SWAP структурному пошкодженню.
Однак SWAP має практичні обмеження. Він чутливий до помутніння кришталика (катаракта робить результати ненадійними) і зазвичай вимагає більш тривалого тестування (для подолання ефектів адаптації). Клінічно, SWAP часто використовує алгоритм «SITA-SWAP» для скорочення часу, але пацієнти все ще можуть легко втомлюватися. У дослідженнях поля SWAP показали більші середні дефіцити, ніж поля біло-на-білого у пацієнтів з підозрою на глаукому (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), але відтворюваність може бути проблемою. Інший підхід, заснований на SWAP, вимірює реакції зіниць (пупілографія) на сині та жовті стимули, відображаючи функцію гангліозних клітин меланопсину. Одне дослідження виявило, що пупілярні тести синього світла виявляли ранні втрати дещо краще, ніж стимули жовтого світла при легкій глаукомі, натякаючи, що тестування синього шляху може виявити ранні пошкодження (openresearch-repository.anu.edu.au).
Зважаючи на сильні та слабкі сторони SWAP, його здебільшого використовують, коли клініцисти підозрюють ранню глаукому або оптичну нейропатію, незважаючи на нормальні стандартні поля зору. Багато глаукоматологів використовують синьо-жовтий шведський інтерактивний пороговий алгоритм (SITA SWAP) у підозрілих випадках.
Червоно-зелена (парвоцелюлярна) периметрія
Червоно-зелений шлях (парвоцелюлярна система) передає сигнали високої роздільної здатності та кольорового опонента, і його також можна перевірити психофізично. На практиці ізоляція цього каналу вимагає ретельного дизайну (часто з використанням ізолюмінесцентних червоних проти зелених стимулів). Не існує широко використовуваної комерційної «червоно-зеленої периметрії», але дослідницькі тести показали цікаві результати. Наприклад, дослідження, що використовували тестування червоно-зеленої опонентності, виявили, що в деяких глаукоматозних очах парвоцелюлярний шлях є таким же вразливим – або навіть більш вразливим – ніж ахроматичний шлях. Одне класичне дослідження виявило, що підмножина очей з ранньою глаукомою мала більші втрати для червоно-зеленого кольорового контрасту, ніж для біло-на-білого зору (www.sciencedirect.com). Це свідчить про те, що парвоцелюлярні гангліозні клітини (колбочки L/M) можуть бути вибірково пошкоджені. У цьому дослідженні пороги червоно-зеленого контрасту у деяких пацієнтів були неочікувано гіршими, ніж прогнозувалося загальною чутливістю, що означає відхилення від звичайного припущення, що великі магноцелюлярні волокна демонструватимуть рівні або більші втрати (www.sciencedirect.com).
Оскільки справжня ізолюмінесцентна червоно-зелена периметрія є складною, деякі клініки спробували простіші варіанти. Наприклад, тест «зелений на жовтому» (з використанням зеленої мішені на жовтому фоні) імітує червоно-зелений контрастний тест, при цьому жовтий фон пригнічує сині колбочки. Нещодавнє дослідження показало, що поля «зелений на жовтому» добре узгоджувалися з традиційними полями «синій на жовтому», з подібною чутливістю та специфічністю для виявлення глаукоми (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). На практиці це означає, що клініцисти можуть досліджувати парвоцелюлярну функцію, змінюючи довжину хвилі стимулу, але за допомогою сучасного обладнання це не є поширеним явищем. Однак це підкреслює, що кольорово-опонентні дефіцити (як червоно-зелені, так і синьо-жовті) надають взаємодоповнюючу інформацію: SWAP тестує коніоцелюлярний (S-колбочковий) шлях, а зелено-жовтий тест досліджує L/M (парвоцелюлярний) шлях.
Часова (миготлива) контрастна периметрія
Чутливість до часового контрасту – здатність виявляти швидке мерехтіння або рух – значною мірою передається магноцелюлярним (М-клітинним) шляхом. Тести, що вимірюють сприйняття мерехтіння (миготлива периметрія) або що використовують ілюзію «подвоєння частоти», обидва навантажують ці швидкі шляхи. При миготливій периметрії пацієнти виявляють чергування світла/темряви на різних частотах і контрастах. У периметрії з «технологією подвоєння частоти» (FDT) ґратка мерехтить з високою швидкістю (наприклад, 25 Гц), створюючи ілюзію подвоєної просторової частоти; це переважно стимулює парасолькоподібні (М) гангліозні клітини сітківки.
Дослідження показали, що глаукома впливає на чутливість до високочастотного мерехтіння. Ранні роботи Тайлера повідомляли, що багато пацієнтів з глаукомою (та очною гіпертензією) мали дефіцити швидкого мерехтіння (webeye.ophth.uiowa.edu). Пізніші огляди відзначили, що старіння також знижує зір до високочастотного мерехтіння, але навіть з урахуванням віку, пацієнти з глаукомою демонструють значне зниження чутливості до мерехтіння (webeye.ophth.uiowa.edu). Примітно, що периметрія критичної частоти злиття мерехтінь (КЧЗМ) – яка визначає найвищу частоту оновлення, яку людина може виявити – виявилася кращою за стандартну біло-на-білу периметрію у виявленні глаукоматозного пошкодження (webeye.ophth.uiowa.edu). Іншими словами, тестування того, як швидко світло може мерехтіти, перш ніж злитися в постійне світло, може виявити втрату функції, яку пропускають нормальні поля зору.
FDT периметрія вже використовується клінічно як скринінг глаукоми. Кореляційні дослідження показують, що результати FDT помірно узгоджуються зі структурними втратами: один аналіз виявив, що чутливість FDT та товщина ШНВС, виміряна ОКТ, були значуще корельовані (коефіцієнт Спірмена r≈0.65 у всіх пацієнтів з глаукомою) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). На практиці FDT швидкий (скринінговий тест займає кілька хвилин на око) і продемонстрував хорошу здатність до раннього виявлення.
Більш сучасні пристрої «Matrix FDT» використовують повне порогове визначення та можуть відстежувати прогресування. Проспективне дослідження відстежувало очі з очною гіпертензією/підозрою на глаукому протягом ~3 років за допомогою Matrix FDT та звичайної периметрії. Було виявлено, що більше очей розвинули дефекти поля зору за FDT (8,0%), ніж за стандартного тестування (6,2%) (jamanetwork.com). Важливо, що дослідження дійшло висновку, що FDT часто виявляла дефекти, які не були очевидними на SAP під час тих самих візитів (jamanetwork.com). Підсумовуючи, тести часового контрасту (мерехтіння/КЧЗМ/FDT) чутливі до ранньої глаукоми та надають додатковий погляд на втрату зору.
Співвіднесення функціональних втрат зі структурою (ОКТ/ОКТ-ангіо)
Структурна ОКТ-візуалізація сітківки та зорового нерва революціонізувала догляд за пацієнтами з глаукомою. Товщина шару нервових волокон сітківки (ШНВС) та гангліозного клітинного комплексу (ГКК) у макулі (гангліозні клітини + внутрішні плексиформні шари) тісно пов'язані з функціональною втратою. Дослідження, що порівнюють кольорову периметрію з вимірюваннями ОКТ, показують послідовне співвідношення структури та функції. Наприклад, в очах з глаукомою товщина шару нервових волокон сітківки значуще корелювала з результатами SWAP – особливо в нижньому квадранті – а загальне витончення ШНВС паралельно зменшувалося із зниженням синьо-жовтої чутливості (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). В одній серії середня товщина ШНВС мала сильнішу кореляцію із середнім відхиленням SWAP (r≈0.39, p=0.001), ніж з біло-на-білою периметрією (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Це свідчить про те, що втрати, виявлені під час тестування SWAP (синій шлях), узгоджуються з вимірною втратою нервових волокон. Подібним чином, втрата FDT була пов'язана з витонченням ШНВС, підтверджуючи, що пошкодження паразитів виявляється в структурі ОКТ.
Оптична когерентна томографія-ангіографія (ОКТ-А) надає карти щільності кровоносних судин під сітківкою та навколо зорового нерва. Глаукома впливає на кровотік сітківки; багато досліджень показують зниження щільності капілярів в глаукоматозних очах. Насправді, щільність судин широкого поля, виміряна в шарі ШНВС (періпапілярна ОКТ-А), була настільки ж діагностичною для глаукоми, як і сама товщина ШНВС (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Для розрізнення глаукоми від здорових очей, одне дослідження виявило, що щільність судин ШНВС «цілого зображення» дала AUC ~0.94, подібно до AUC=0.92 для середньої товщини ШНВС (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Іншими словами, як структурна втрата, так і судинна втрата розповідають схожу історію. Однак щільність макулярних судин (N-флюенс у внутрішній сітківці) здається менш прогностичною, ніж товщина макули: одне велике дослідження виявило, що товщина GCIPL перевершила щільність макулярних судин ОКТ-А для розрізнення очей з глаукомою від нормальних (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Клініцисти можуть поєднати ці дані: фокальні втрати поля зору при специфічній кольоровій периметрії часто відповідають фокальному витонченню або зниженню перфузії на зображеннях. Наприклад, нижній аркуатний дефект на SWAP зазвичай відповідає верхньому витонченню ШНВС на ОКТ. ОКТ-А може додати подальші деталі – ділянки випадіння капілярів часто збігаються з найбільш пошкодженими секторами нерва. Загалом, аномалії цільової периметрії вказують на регіони для ретельного дослідження на ОКТ.
Прогнозування погіршення стандартного поля зору
Ключове питання полягає в тому, чи можуть ці спеціалізовані тести прогнозувати майбутні втрати на звичайних біло-на-білих полях зору. Якщо так, вони були б особливо корисними у пацієнтів з підозрою на глаукому. Докази неоднозначні. Кілька довгострокових досліджень вивчали, чи «передують» SWAP або FDT стандартній автоматизованій периметрії (SAP) у переході до глаукоми. Одне 5-річне дослідження очної гіпертензії виявило, що SWAP передувала конверсії SAP приблизно в 37% випадків, була одночасною в 29%, і не переходила в 34% (www.dovepress.com). На практиці автори дійшли висновку, що SWAP та SAP виявляють різні підмножини ранньої глаукоми, тому використання обох може покращити виявлення. Інше, значно більше голландське дослідження (7–10 років спостереження за >400 очима) виявило, що SWAP майже ніколи не передувала SAP: лише 2 з 24 очей показали конверсію за SWAP раніше, тоді як SAP була рівною або ранішою в решті випадків (output.eyehospital.nl). Автори дійшли висновку, що SWAP, як правило, не прогнозувала дефекти SAP, і що SAP залишалася щонайменше такою ж чутливою для конверсії (output.eyehospital.nl). Ці результати свідчать, що SWAP може виявити деякі ранні випадки (особливо в короткостроковій перспективі), але це не є гарантованим раннім попередженням для більшості очей.
Для миготливої периметрії дані дещо більш багатообіцяючі. У проспективному дослідженні Matrix FDT нові дефекти поля зору з'являлися на FDT трохи частіше, ніж на SAP (8,0% проти 6,2% очей) протягом 3,4 років (jamanetwork.com). Автори зазначили, що FDT виявила деякі дефекти, ще не помічені на SAP (jamanetwork.com). Іншими словами, FDT виявила кілька випадків трохи раніше. З іншого боку, довгострокові прогностичні дослідження периметрії подвоєння частоти обмежені. Один невеликий аналіз припустив, що швидке погіршення на FDT периметрії було пов'язане з швидшим зниженням SAP, але це ще не є остаточним.
Підсумовуючи: цільові кольорові та миготливі тести іноді можуть сигналізувати про проблеми до стандартних полів зору. SWAP може виявити деякі ранні втрати, особливо в короткостроковій перспективі, але він не завжди випереджає SAP у всіх пацієнтів (www.dovepress.com) (output.eyehospital.nl). FDT може виявити помірну кількість раніших дефектів (jamanetwork.com) (jamanetwork.com). Тому ці тести найкраще розглядати як взаємодоповнюючі. Якщо цільовий тест стає аномальним, це викликає занепокоєння, навіть якщо біло-на-білий тест все ще нормальний. Але нормальний кольоровий/миготливий тест не гарантує стабільності. Довгострокові дослідження свідчать, що обидва підходи слід використовувати, коли це можливо, а зміни поля зору підтверджувати за допомогою кількох тестів (www.dovepress.com).
Практичні протоколи тестування
Оскільки ці спеціалізовані тести можуть бути тривалими або виснажливими, протоколи повинні збалансовувати ретельність з комфортом пацієнта. Ключові стратегії включають обмеження кількості тестів за одне відвідування, використання швидших алгоритмів та налаштування обсягу поля. На практиці дослідники часто чергують тести між візитами, щоб уникнути перевантаження пацієнтів. Наприклад, тест SWAP або FDT для одного ока може бути виконаний в один день, а для іншого – в окремий день. Навіть тоді клініцисти зазвичай обмежують сесії двома полями (або два ока на одному типі тесту, або одне око на двох модальностях) і рекомендують чекати принаймні тиждень перед повторним тестуванням того ж ока на іншому тесті (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Таке рознесення допомагає уникнути плутанини від втоми або ефектів навчання.
Сучасні периметри пропонують швидші алгоритми (наприклад, стратегії SITA), які можна використовувати для кольорової периметрії, скорочуючи час тестування вдвічі. Коли це можливо, використання порогової стратегії замість повнопорогового шаблону скорочує тривалість тесту. Обмеження області тестування також може допомогти: якщо пацієнт має відомий дефіцит (наприклад, верхній дефект), фокусування додаткових кольорових стимулів у цій області заощадить час порівняно з повторним тестуванням всього поля. Більші розміри стимулів (розмір V за Гольдманом) часто використовуються в тестах SWAP або мерехтіння для підвищення надійності та швидкості (webeye.ophth.uiowa.edu).
Фактори пацієнта також мають значення: хороша прозорість кришталика є важливою для кольорових тестів (катаракта може зробити SWAP/GYP недійсними), тому багато протоколів вимагають оцінки кришталика або виключають прогресуючі катаракти. Пацієнти повинні бути добре відпочившими та пильними; планування цих обстежень на час доби, коли пацієнт уважний, може зменшити втому.
Отже, ефективний протокол може виглядати так: Базовий рівень – біло-на-біла периметрія та ОКТ. Якщо є підозра або граничний стан, призначте кольорову або миготливу периметрію (використовуючи SITA або режим короткого обстеження). Виконуйте не більше двох полів за відвідування та дозволяйте тиждень між різними тестами для одного ока (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Якщо цільовий тест показує підозрілий дефект, далі проведіть ОКТ/ОКТ-А візуалізацію цієї області або більш сфокусовану периметрію на наступному прийомі. Для скринінгу або зайнятих клінік може бути практичним чергувати спеціалізовані тести – наприклад, робити SWAP один рік, FDT наступного – замість всіх тестів щороку. Мета полягає в зборі даних, специфічних для шляхів, без подвоєння клінічних візитів або перевантаження пацієнта.
Висновок
Кольоро-специфічна (синьо-жовта, червоно-зелена) та контраст-специфічна (миготлива) периметрія збагачують наш погляд на зорову функцію, досліджуючи парвоцелюлярні, коніоцелюлярні та магноцелюлярні шляхи ГКС окремо. Синьо-жовта (SWAP) тестує S-колбочковий/бістратифікований шлях і часто виявляє ранню глаукоматозну втрату, що корелює з витонченням ШНВС (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Червоно-зелене тестування (менш поширене в клінічній практиці) може виявити дефіцити шляху L/M-колбочок (міжетінних); дослідження виявили випадки, коли зниження червоно-зеленого кольорового зору було неочікувано гіршим, ніж ахроматичні втрати (www.sciencedirect.com). Часова/миготлива периметрія націлена на парасолькоподібну (М-клітинну) систему і виявилася чутливою до початкової глаукоми, іноді перевершуючи стандартні тести (webeye.ophth.uiowa.edu) (jamanetwork.com).
Структурні ОКТ та ОКТ-А надають анатомічну карту для співвіднесення цих функціональних даних. Ділянки кольоро-специфічної втрати поля зору, як правило, збігаються з витонченням відповідних шарів сітківки та з мікросудинним випаданням (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Хоча кольорові та миготливі тести можуть прогнозувати деяку майбутню втрату біло-на-білого поля зору, їхня ефективність не є абсолютно послідовною: деякі довгострокові дослідження виявили, що SWAP рідко передувала стандартній втраті поля зору, тоді як миготлива периметрія показала невеликий випередження в багатьох випадках (output.eyehospital.nl) (jamanetwork.com). На практиці, обережне використання цих тестів – рознесення їх у часі, зосередження на проблемних ділянках та підтвердження будь-яких дефіцитів – дозволяє клініцистам виявляти ранні або специфічні для шляхів пошкодження без надмірного навантаження на тестування (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Включення кольорової та контрастної периметрії поряд зі структурною ОКТ/ОКТ-А пропонує мультимодальний підхід. Для пацієнтів це означає, що проблеми можуть бути виявлені за допомогою тестів кольорового або миготливого зору, навіть якщо стандартний зір все ще здається нормальним. Для клініцистів завдання полягає у виборі правильного тесту для кожного випадку та управлінні додатковим часом тестування. Дотримуючись протоколів, що обмежують втому та надмірність, можна отримати специфічність цих тестів, зберігаючи практичність обстежень. Зрештою, SWAP, червоно-зелені контрастні тести та миготлива периметрія є інструментами – і, як усі інструменти, вони найкраще працюють, коли використовуються як частина загальної діагностичної стратегії, що включає візуалізацію та регулярне спостереження.