Тонометры - какой из них мне использовать?

Хотя известно, что несколько факторов играют роль в развитии или прогрессировании глаукомы, внутриглазное давление остается единственным изменяемым фактором риска. И медикаментозное, и хирургическое лечение глаукомы направлено на снижение ВГД, чтобы минимизировать прогрессирование заболевания. Таким образом, тонометрия является важным элементом офтальмологического обследования. Сейчас доступно несколько типов тонометров. Они варьируются от хорошо зарекомендовавших себя инструментов, которые использовались в клинической практике в течение десятилетий, до новых устройств, которые являются результатом последних технологических достижений. У различных инструментов есть преимущества и недостатки, которые влияют на их пригодность для данной ситуации, цели и группы пациентов. В этом обзоре мы стремимся описать наиболее распространенные на сегодняшний день тонометры, а также их преимущества, недостатки и применимость.

Водяная жидкость вырабатывается в глазу непигментированным цилиарным эпителием и обеспечивает питание роговицы, хрусталика и трабекулярной сети. Баланс между его производством и дренажом оказывает давление на глаз, и это измеряется как внутриглазное давление (ВГД). ВГД является ключевым фактором развития и обострения глаукомы, ведущей причины необратимой слепоты во всем мире. Было показано, что снижение ВГД задерживает или предотвращает начало глаукомы у лиц с высоким ВГД и связано с замедлением прогрессирования заболевания у лиц с установленной глаукомой. Точное измерение и управление ВГД являются важнейшими параметрами мониторинга и лечения глаукомы.

Тонометрия - важный компонент обычного офтальмологического обследования. Этот обзор направлен на обсуждение наиболее распространенных типов тонометров, доступных сегодня, с указанием их применимости, преимуществ и недостатков.

Аппланационная тонометрия

Аппланационная тонометрия сейчас основана на законе Имберта – Фика, согласно которому давление внутри сферы, окруженной бесконечно тонкой и гибкой мембраной, можно измерить силой, необходимой для выравнивания определенной области мембраны. Есть несколько инструментов, которые используют аппланационную силу для выравнивания области роговицы.

Аппланационный тонометр Гольдмана

Аппланационный тонометр microlife ag1 20 [Haag-Streit, Koeniz, Швейцария и другие производители] состоит из бипризмы, установленной на лампе. В глаз закапывают флуоресцеиновый краситель, чтобы выделить слезную пленку пациента. Двойная призма разделяет сформированное изображение мениска слезной пленки на верхнюю и нижнюю дуги. Момент аппланации определяется, когда дуги выровнены так, что их внутренние края едва соприкасаются. GAT использует апплантирующую силу для выравнивания постоянной площади 7,35 мм² (диаметром 3,16 мм). В этой выбранной области силы поверхностного натяжения слезы, тянущие наконечник тонометра к глазу, и эластичность роговицы, отталкивающая наконечник, почти равны и противоположны. Более того, в этой области усилие сплющивания (g), умноженное на 10, эквивалентно ВГД.

GAT считается эталонным стандартом для измерения давления в современной клинической практике из-за его исторического использования в большинстве клинических исследований на сегодняшний день и обширных публикаций о его валидности, надежности и воспроизводимости. GAT имеет относительно низкую изменчивость внутри и между наблюдателями. В популяционном исследовании, состоящем из 2 частей: исследование вариаций между наблюдателями ( n  = 40) и исследование вариаций внутри наблюдателя ( n = 22), у испытуемых ВГД измеряли с помощью GAT трижды подряд. После ожидания в 10 минут три измерения были снова получены одним и тем наблюдателем в исследовании вариаций внутри наблюдателя и другим наблюдателем в исследовании вариаций между наблюдателями. Медианные значения для трех измерений были рассчитаны для обеих серий измерений. В исследовании вариаций внутри наблюдателя средняя разница составила 1,64 (стандартное отклонение 2,07) мм. между первыми измерениями и 1,50 (стандартное отклонение 1,96) мм. между медианами трех измерений. В исследовании вариаций между наблюдателями средняя разница составила 1,79 (стандартное отклонение 2,41) мм. Между первыми измерениями и 1,60 (стандартное отклонение 2,15) мм. Между медианами трех измерений . В исследовании, включающем 420 глаз, Фелпс и Фелпс сообщили о вариабельности между наблюдателями 3 мм. Или более в 30% глаз [ 11 ]. Другое исследование, включающее различные тонометры, показало, что GAT имеет лучшую воспроизводимость, за которой следуют бесконтактная тонометрия, тонография глазного кровотока и Tono-Pen, соответственно.

Есть несколько ограничений, связанных с GAT. Факторы роговицы, такие как толщина и эластичность роговицы, могут быть источником ошибок и влиять на точность полученных измерений. Тонкая роговица сможет привести к недооценке, тогда как толстая роговица сможет привести к завышению ВГДА. Тем не менее, популяционное исследование в Сингапуре показало, что ВГД увеличивалось на 0,15 мм. В правом глазу и на 0,19 мм рт. Поскольку было обнаружено, что стандартное отклонение CCT составляет около 30 мкм для всех 10-летних возрастных групп в исследовании, был сделан вывод, что диапазон CCT в 120 мкм будет включать 95% исследуемой популяции в каждой возрастной группе. Таким образом, изменение в GAT-измеряли ВГД из только между 1,8 и 2,3 мм на основе данных из правого и левого глаза соответственно, было определено , что связано с изменениями в CCT среди лиц равного возраста. Используя аналогичные рассуждения, авторы другого популяционного исследования в Восточной Азии определили вариацию измеренного GAT ВГД между 2,3 мм. И 3,1 мм. В другом исследовании использовалась биомеханическая модель роговицы для оценки ошибок в измерениях аппланационной тонометрии из-за факторов роговицы. Результаты показали, что изменение био-механических свойств роговицы может вызвать большую ошибку в измерениях ВГД по сравнению с ЧМТ и кривизной роговицы. Более того, такие факторы, как неровности роговицы и рубцы, несоответствующее количество флуоресцеинового красителя, давление на веки, маневр Вальсальвы, задержка дыхания и высокий астигматизм могут повлиять на точность измерений, выполненных с помощью GAT. GAT также требует использования флуоресцентного красителя, местных анестетиков и установки щелевой лампы. Он не переносится и требует, чтобы пациенты сидели вертикально. Следовательно, он сможет не подходить для определённых групп населения, таких как пожилые люди или люди с ограниченными возможностями. Более того, для работы с ним требуется обученный человек, а его калибровка должна проверяться ежемесячно.

Тонометр Perkins

Тонометр Perkins (Haag-Streit, UK) использует те же основные принципы, что и GAT, но является портативным и сможет использоваться в самом любом положении. ВГД аналогичен GAT. Эти качества делают его полезным в ситуациях, когда пациент не может сидеть прямо или GAT невозможен, например, в операционной или у постели пациента.

Бесконтактный тонометр

Бесконтактный тонометр (NCT) [различные производители], также называемый тонометром с затяжкой воздуха, представляет аппланационный тонометр, который использует столб воздуха для выравнивания роговицы. Сила воздуха увеличивается равномерно и линейно. Прибор содержит излучатель света и фотоприемник. Излучатель света генерирует луч света, который направлен на роговицу, и отраженный свет улавливается детектором. Форма волны отраженного света используется для определения аппланации роговицы. NCT использует внутренний алгоритм для преобразования силы, нужные для выравнивания роговицы, в ВГД в мм.

К преимуществам NCT можно отнести его бесконтактный характер, что исключает риск инфицирования и ссадин роговицы. Он не требует анестезии или инстилляции флуоресцеинового красителя и может использоваться парамедицинским персоналом, что делает его потенциальным инструментом скрининга. В нескольких исследованиях сообщалось, что NCT хорошо сравнивается с GAT. Однако NCT продемонстрировал завышение ВГД на высоких уровнях и занижение ВГД, измеренного с GAT, на более низких уровнях. В другом исследовании было обнаружено, что NCT завышает ВГД по сравнению с GAT, причем разница больше при более высоких значениях ВГД. Свойства роговицы также могут влиять на измерения. Существует тенденция к тому, что показания более сопоставимы с GAT на более тонких роговицах, тогда как более высокие измерения получаются на более толстых роговицах. Было показано, что NCT больше зависит от CCT, чем GAT, с сообщением об изменении ВГД при увеличении CCT на 10 мкм на 0,46 мм. По сравнению с 0,28 мм. Для GAT. Предполагаемая причина этого наблюдения - большая жесткость роговицы при быстрой деформации, которая составляет около 8 мс для NCT.

Анализатор глазного ответа
Анализатор глазного отклика (ORA) [ Depew, NY, USA] - относительно новое устройство, которое также использует струю воздуха в качестве аппланационной силы для роговицы. Он имеет сложную систему выравнивания, которая может оказывать давление воздуха в точном месте относительно верхушки роговицы. Сила воздушного импульса сглаживает роговицу за пределы аппланации, образуя небольшое углубление. Воздушный импульс прекращается, и роговица возвращается в исходное положение, проходя через вторую плоскую стадию. ORA измеряет силу в точках аппланации, начальное уплощение, вызванное воздушным импульсом, и вторую точку уплощения, когда роговица возвращается к своей первоначальной форме. Он основан на алгоритме для получения двух суммарных показателей ВГД: ВГД, коррелированного по Гольдману, и с компенсацией роговицы (ВГД). ORA также измеряет гистерезис роговицы и фактор сопротивления роговицы. В некоторых исследованиях низкий гистерезис роговицы связан с прогрессированием глаукомы. ORA, по-видимому, обеспечивает более высокие измерения ВГД по сравнению с GAT, при этом исследовании сообщается о средней разнице 3,65 ± 3,86 мм. между IOPcc и GAT. В другом исследовании показано, что ORA менее воспроизводимо, но более воспроизводимо, чем GAT, тогда как тонометр с динамическим контуром был более точным, чем ORA и GAT. ORA также относительно дорого, что ограничивает его использование в более богатых условиях.

Пневматонометр

Пневматонометр (Depew, NY, USA) содержит силиконовый наконечник диаметром 5 мм на конце плавающего поршня. Наконечник используется для мягкого вдавливания роговицы под давлением контролируемого потока воздуха. Давление, заставляющее наконечник двигаться вперед, когда наконечник и роговица плоские и достигается равновесие, используется для измерения ВГД.

Пневматонометр портативный, простой в использовании или имеет минимальный контакт с роговицей. Это делает его полезным инструментом для проверки. Однако наконечник может быть трудно дезинфицировать, и требуется анестезия. Калибровка важна для получения надежных показаний. По сравнению с GAT, исследование показало, что он недооценивает ВГД при более низких значениях и завышает его при более высоких значениях. Измерения также влияют изменения в CCT с сообщенным изменением ВГДОМ 0,38 мм. для увеличения 10 мкм в ССТ по сравнению с 0,28 мм. в течение GAT, 0,31 мм. в течение Тоно-Pen и 0,46 мм. в течение НКГА. В исследовании использовался пневматонометр с одноразовыми наконечниками и зонд, закрепленный на щелевой лампе.

Тоно-Пен

Tono-Pen (Depew, NY, USA) - это портативный ручной тонометр, который сочетает аппланацию и вдавливание для определения ВГД. Тоно-ручка состоит из небольшого поршня, соединенного с тензодатчиком, который выступает из апплантирующей поверхности. Поршень сталкивается с возрастающим сопротивлением глаза, когда тонометр касается роговицы. В точке аппланации эта сила распределяется между плунжером и опорной пластиной. Это вызывает кратковременное уменьшение подъемной силы. Сила в этой точке используется для ВГД в мм. На основе эмпирических исследований, так как область аппланации известна.

Tono-Pen - это электронное устройство, легкое, портативное или простое в использовании. Его нужно использовать в самом любом положении и он не требует специальной подготовки. Он снимает несколько показаний и отображает среднее значение, а также дает оценку точности показаний на основе стандартного отклонения измерений. Поскольку для этого требуется лишь небольшая площадь контакта, его можно использовать для ВГД у пациентов с неровной роговицей. Точно так же было показано, что он обеспечивает надежные измерения в глазах с терапевтическими контактными линзами без существенной разницы в измеренном ВГД с линзами и без них. Терапевтические контактные линзы могут быть показаны по множеству причин, и их повторное удаление может нарушить заживление эпителия роговицы. Следовательно, Tono-Pen сможет быть полезен в ситуациях, когда предпочтительнее измерение ВГД без снятия линзы. Несмотря на различные преимущества, Tono-Pen имеет несколько ограничений. По сравнению с GAT он может завышать или недооценивать ВГД. Гейер и др. сообщили, что Tono-Pen завышает ВГД по сравнению с GAT. В исследовании Salvetat et al. Наблюдалась незначительная тенденция к тому, что Tono-Pen недооценивал ВГД при более низких значениях GAT (<24 мм.) И переоценивал его при более высоких значениях GAT (> 24 мм). С другой стороны, в некоторых исследованиях сообщалось, что Tono-Pen переоценивает измеренное GAT ВГД при более низких значениях и занижает его при более высоких значениях. CCT также сможет влиять на показания Tono-Pen, при этом в исследовании сообщается о среднем изменении полученного ВГД на 0,74 мм. При увеличении CCT на 10 мкм.

Тонометрия с вдавливанием

Тонометрия с вдавливанием основана на том принципе, что сила или вес вызывают большее вдавливание в мягком объекте по сравнению с твердым.

Тонометр Шиоца

Тонометр Шиоца (разных производителей) основан на принципе вдавливания. Он стал наиболее широко используемым тонометром в мире на протяжении большей части 20-го века, пока GAT не вступил во владение в последнем квартале. Он состоит из поршня, который плавает в бочке. К дну ствола прикреплена изогнутая подножка. Вес поршня может быть изменен от 6 до 15 г, чтобы вдавить роговицу. Величина вдавливания косвенно пропорциональна ВГД.

Тонометр Шиоца громоздок, так как пациенту необходимо принять положение лёжа на спине, но он доступен по цене и надежен. В нем нет сложной электроники. Поэтому он подходит для скрининга, особенно в условиях ограниченных ресурсов и удаленных условиях. С другой стороны, исследование, включавшее 1280 глаз, показало, что полученные Шиоцем измерения были ниже, чем значения, измеренные GAT, в 84% глаз. Более того, 19% глаз продемонстрировали разницу ВГД на 5 мм. или больше между двумя инструментами. Это также имеет риск истирания роговицы, если пациент не может оставаться неподвижным, и может вытеснить водянистую влагу, что приведет к снижению ВГД при последовательных попытках измерения . Жесткость склеры также сможет влиять на измерения ВГД.

Отскок тонометрии

В тонометрах отскока используется намагниченный зонд, который продвигается к роговице. Устройство измеряет замедление датчика при контакте с роговицей, чтобы обеспечить измерение ВГД.

Тонометр Icare

Тонометр Icare ( Вантаа, Финляндия) - это контактный тонометр с отскоком. Он состоит из 2 коаксиальных катушек, которые продвигают зонд к роговице. Когда намагниченный зонд отскакивает назад, изменение параметров движения обнаруживается датчиком для расчета ВГД. Icare показал хорошее согласие с GAT с небольшой несущественной разницей в средних (0,64 мм) Между ними. Также сообщалось, что в исследовании оценивалось ВГД в пределах ± 4 мм. От ГАТ в 74,1% глаз. Однако в некоторых исследованиях занижались измерения GAT при высоких значениях ВГД. Исследования показали, что он переоценивает ВГД, измеренное GAT. На Icare влияет CCT, где он обеспечивает более высокое ВГД, чем GAT, в более толстых роговицах.

Более старую версию Icare нельзя использовать в наклонном положении. Новая версия Icare PRO допускает наклон, что позволяет использовать его для пациентов, лежащих на спине. Icare PRO показал хорошее согласие с GAT с исследованием, сообщившим о небольшой средней разнице -0,38 мм рт. Ст. Исследование показало, что разница в измерениях ВГД между Icare PRO и GAT не зависела от CCT, возраста, осевой длины или сферического эквивалента. Другой сообщил, что Icare PRO завышал ВГД при более низких значениях GAT и занижал его при более высоких значениях GAT.

Icare - это портативное, легкое и портативное устройство. Измерение не вызывает дискомфорта у пациента и не требует анестезии или флуоресцентного красителя. Эти атрибуты делают его пригодным для проверки. На измерения Icare не влияет, если зонд не касается точно центральной вершины роговицы. Требуются одноразовые датчики, стоимость каждого из которых составляет около одного доллара США.

Icare HOME - это новая версия устройства, которую пациенты могут использовать для выполнения самотонометрии. Около 75% пациентов смогли получить измерения на собственном глазу с помощью устройства в одном исследовании. Тем не менее, кажется, что измерения завышены по сравнению с GAT, а ВГД может значительно отличаться от GAT у некоторых пациентов.

Динамическая контурная тонометрия

Тонометр с динамическим контуром Паскаля использует принцип Паскаля для расчета ВГД. Согласно принципу Паскаля, изменение давления передается в неизменном виде во всех частях жидкости, содержащейся в замкнутом пространстве. DCT состоит из крошечного пьезоэлектрического датчика, установленного на его конце. Наконечник также содержит контур, который при нанесении на роговицу приводит к тому ещё, что форма роговицы соответствует предпочтительному контуру. Затем датчик измеряет ВГД транскорнеально. Инструмент также генерирует оценку от 1 (оптимальная) до 5 (неприемлемо), чтобы представить качество полученных измерений ВГД. Оценка 1 или 2 считается надежной для клинической практики.

Было показано, что DCT более воспроизводим и воспроизводим, чем GAT или ORA. Сообщается, что ВГД, измеренное с помощью DCT, выше, чем полученное с GAT, причем разница между ними является наибольшей при низких значениях CCT. Точно так же было сообщено о плохом согласии с GAT как для очень тонкой, так и для очень толстой роговицы, что может указывать, что измерения DCT в меньшей степени зависят от факторов роговицы по сравнению с GAT. Следовательно, он сможет быть полезен после кератопластики и рефракционной хирургии, поскольку на него меньше влияют изменения свойств роговицы после таких процедур. Исследование показало, что DCT хорошо согласуется с внутрикамерным ВГД (коэффициент согласованности Лина = 0,9763), однако оно значительно занижает референсное ВГД при более высоких значениях. Статистически значимого влияния кривизны роговицы, астигматизма, осевой длины и возраста на разницу между DCT и внутрикамерным ВГД не наблюдалось. Хотя было обнаружено, что CCT оказывает статистически значимое влияние на их разницу, это не было признано клинически значимым.

К недостаткам DCT относится его природа как контактного тонометра, отсутствие широкого использования в настоящее время, а также необходимость в обученном персонале и сотрудничестве с пациентом для точных измерений.

Corvis ST

Corvis ST (Oculus, Вецлар, Германия) - это устройство, которое включает систему вдавливания воздушной струей и сверхвысокоскоростную технологию Scheimpflug для отслеживания реакции на деформацию роговицы. Он обеспечивает in vivo характеристику биомеханических свойств роговицы в двух измерениях. Камера Scheimpflug имеет светодиод синего цвета с горизонтальным охватом 8,5 мм. Он отслеживает реакцию роговицы на вдыхание воздуха, делая> 4300 кадров в секунду. Исследование с участием здоровых глаз показало, что устройство обладает хорошей воспроизводимостью и воспроизводимостью для измерения ВГД или динамической реакции роговицы. В исследовании, в котором участвовали как пациенты с глаукомой, или здоровые люди из контрольной группы, полученное значение ВГД было в среднем на 1,3 мм. ниже по сравнению с GAT. Преимущества этого устройства включают его бесконтактный характер и мониторинг свойств роговицы in vivo. К недостаткам можно отнести его стоимость, отсутствие широкого распространения в настоящее время, потребность в обученном персонале и установку настольного крепления.

Вывод

Точное и точное измерение ВГД - важный компонент лечения глаукомы. Сегодня доступно множество типов тонометров. Преимущество GAT - долгая история использования, надежность и воспроизводимость. Кроме того, почти все клинические испытания глаукомы полагались на GAT как на золотой стандарт. Бесконтактные устройства, такие как NCT, ORA и Corvis ST, имеют преимущество в снижении риска инфекций и ссадин роговицы. Портативные тонометры, которые не требуют анестезии или специальной подготовки для использования, такие как Icare, смогут быть полезны для целей скрининга, а также в клинике. Устройства, которые позволяют использовать положение лёжа на спине, такие как Tono-Pen и Perkins, полезны в случаях, когда пациенты не могут сидеть прямо. На устройства, которые производят быструю деформацию роговицы, такие как NCT, могут больше влиять свойства роговицы. Предполагается, что более новые устройства, такие как ORA и DCT, в меньшей степени зависят от свойств роговицы, однако в настоящее время они широко не используются. Таким образом, различные типы тонометров различаются по своей портативности, расположению, согласованности с GAT, влиянию свойств роговицы и необходимости в обученных операторах и сотрудничестве с пациентами. Эти факторы следует принимать во внимание при выборе подходящего инструмента, который будет использоваться для конкретных целей, условий и популяции пациентов. Различные типы тонометров различаются по своей портативности, расположению, согласованности с GAT, влиянию свойств роговицы и необходимости в обученных операторах и сотрудничестве с пациентами. Эти факторы следует принимать во внимание при выборе подходящего инструмента, который будет использоваться для конкретных целей, условий и популяции пациентов. Различные типы тонометров различаются по своей портативности, расположению, согласованности с GAT, влиянию свойств роговицы и необходимости в обученных операторах и сотрудничестве с пациентами. Эти факторы следует принимать во внимание при выборе подходящего инструмента, который будет использоваться для конкретных целей, условий и популяции пациентов.