Патологические процессы в зрительном нерве (ишемия, воспаление, травма, интоксикация) приводят к усиленной внутрисосудистой агрегации эритроцитов и нарушениям реологических свойств крови. Гипоксия, возникающая вследствие замедления и/или остановки кровотока в сосудах, питающих зрительный нерв, может выступать в роли основного звена метаболических нарушений, приводящих к частичной дегенерации нервной ткани и гибели отдельных волокон зрительного нерва [1]. Поврежденные волокна впоследствии замещаются нейроглией, что приводит к частичной атрофии зрительного нерва (ЧАЗН) — одной из главных причин необратимой слепоты и инвалидизации пациентов вследствие патологии органа зрения.

ЧАЗН может также являться исходом оптической нейропатии (ОН), при которой роль сосудистого нарушения неочевидна. Однако повреждение нервной ткани различной этиологии запускает сложный комплекс патологических биохимических процессов, приводящих к гипоксии и оказывающих прямое цитотоксическое действие, способствующее повышению проницаемости мембран нервных клеток, клеток крови, эндотелия сосудов [1].

С учетом роли сосудистого фактора в патогенезе ЧАЗН с целью предотвращения необратимых последствий и оказания своевременного лечения необходимо проводить диагностику нарушений кровотока при ОН, применяя методы визуализации сосудистого русла глаза.

ОН — это группа заболеваний различного генеза, характеризующихся острой или хронической прогрессирующей гибелью ганглиозных клеток сетчатки и их аксонов с последующей полной или частичной атрофией зрительного нерва, что ведет к потере зрительных функций различной степени.

По данным литературы, доля ЧАЗН, возникшей в результате неглаукомной ОН, в структуре причин слепоты и слабовидения в России в 2013 г. составила 14% [2].

По этиологии ОН можно условно разделить на несколько групп:

— воспалительная: при демиелинизирующих, аутоиммунных, инфекционных заболеваниях, вторичная;

— ишемическая: передняя (ПИОН), задняя (ЗИОН); артериитная, неартериитная;

— компрессионная: друзы диска зрительного нерва (ДЗН), опухоли зрительного нерва, селлярные и супраселлярные поражения зрительного нерва и хиазмы, при патологии орбиты;

— токсическая;

— травматическая;

— наследственная: наследственная ОН Лебера (НОНЛ), аутосомно-доминантная ОН, аутосомно-рецессивная ОН [3].

В последние годы отмечается рост количества наследственных, сосудистых, эндокринных, аутоиммунных заболеваний, являющихся факторами риска развития ОН у пациентов молодого и среднего возраста, что обусловливает актуальность проблемы своевременной диагностики и дифференциальной диагностики ОН различного генеза.

Признаки, характерные для ОН разной степени выраженности, вне зависимости от этиологии представляют собой изменение цветовой чувствительности, дефекты полей зрения, относительный афферентный зрачковый дефект на стороне пораженного глаза. Снижение остроты зрения, связанное с поражением зрительного нерва, объясняется возникновением скотомы, захватывающей центральное поле зрения. Офтальмоскопические изменения ДЗН могут отсутствовать или варьировать от легкой стушеванности границ до ишемического или воспалительного отека. Микрососудистые изменения играют первостепенную или вторичную, но важную роль в патогенезе ОН и являются характерным признаком заболевания.

В настоящее время существуют разные методы оценки кровотока в области ДЗН, в сетчатке и ретробульбарном отделе, среди которых выделяют оптическую когерентную томографию с ангиографией (ОКТ-А) и ультразвуковые методы: цветовое допплеровское картирование (ЦДК) и импульсную допплерографию [4]. Благодаря этим современным неинвазивным методам диагностики стало возможным изучение более тонких структур глаза с оценкой изменений в них на более высоком информативном уровне.

Исследование гемодинамики имеет большое значение в определении патогенетических механизмов заболевания, а также в оценке динамики течения ОН и контроля эффективности проводимого лечения.

Ультразвуковые методы исследования

ЦДК — это неинвазивный ультразвуковой (УЗ) метод исследования кровотока, который сочетает двухмерное УЗ-изображение в B-режиме и цветовую картограмму потока крови в сосудах глаза. ЦДК кодирует информацию о направлении и скорости кровотока с помощью различных цветов и их оттенков. По направлению поток крови к датчику обозначается красным цветом, а от датчика — синим [5]. Данный метод исследования позволяет в режиме реального времени визуализировать сосуды: глазную артерию (ГА), центральные артерию и вену сетчатки (соответственно ЦАС и ЦВС), задние короткие цилиарные артерии (ЗКЦА).

Импульсная (спектральная) допплерография — это УЗ-режим, позволяющий идентифицировать сосуд и графически регистрировать параметры кровотока из определенного участка выбранного сосуда в виде допплеровской кривой, а возможность регулировки угла между направлением кровотока и направлением УЗ-луча снижает вероятность погрешности, тем самым увеличивая точность измерения [5]. С помощью данного метода оценивают такие параметры кровотока, как пиковая систолическая скорость (peak-systolic velocity, PSV), конечная диастолическая скорость (end-diastolic velocity, EDV), индекс резистентности (resistance index, RI), индекс пульсации (pulsatility index, PI) [6—8]. Объединение ЦДК и допплерографии получило название цветового дуплексного сканирования (ЦДС) [6].

Метод исследования основан на эффекте Допплера (допплеровский сдвиг), описанном австрийским ученым Кристианом Андреасом Допплером (1803—1853). Эффект заключается в изменении частоты излучения и длины волны, воспринимаемой наблюдателем (приемником) при движении источника волн относительно наблюдателя. Воспринимаемая частота увеличивается, когда источник и наблюдатель движутся навстречу друг другу, и уменьшается, когда они удаляются друг от друга. Информация о потоке крови зависит от угла УЗ-сканирования, диаметра и глубины расположения исследуемого сосуда. Все УЗ-методы исследования являются операторо- и аппаратозависимыми [9].

Эта методика была впервые введена в качестве офтальмологического метода измерения кровотока в начале 1990-х годов. Для проведения УЗ-допплеровских исследований в офтальмологии используют многофункциональные УЗ-системы общемедицинского назначения («Voluson», «Siemens», «Hitachi», «Toshiba») и линейные датчики с частотой от 7,5 до 16 МГц с учетом режимов и соответствием безопасности [10] таких параметров, как термический индекс (TI), механический индекс (MI) и интенсивность ультразвукового потока [11, 12]. УЗ-исследование (УЗИ) регионарного глазного кровотока выполняется в положении пациента лежа на спине. На линейный датчик наносят акустический гель и располагают его на закрытом веке, при этом взгляд пациента должен быть зафиксирован прямо перед собой. Во время исследования необходимо избегать чрезмерного давления датчика на глазное яблоко.

Среди основных достоинств УЗИ как метода оценки кровотока выделяют его неинвазивность, безопасность, возможность многократного применения у пациентов любого возраста, отсутствие необходимости в специальной предварительной подготовке, экономичность и относительную быстроту проведения исследования, а также отсутствие абсолютных противопоказаний [13].

В настоящее время ЦДК и импульсная допплерография широко применяются в диагностике нарушений кровообращения глаза для определения изменений скорости кровотока и периферического сосудистого сопротивления в острой и хронической фазах заболеваний, а также для оценки состояния орбитального кровотока после лечебных мероприятий.

В литературе представлены данные, подтверждающие информативность применения УЗ-методов оценки кровотока в диагностике ОН (ишемической, воспалительной, глаукомной, травматической, компрессионной) [14—18].

Отсутствие стандартизации, операторо- и аппаратозависимость метода [19] затрудняют сравнение различных исследований и оценку воспроизводимости, что позволяет заметить некоторую противоречивость данных. В исследовании, проведенном с использованием УЗ-диагностической системы LOGIC E (США) и мультичастотного линейного датчика (10 МГц), авторы установили характерное стойкое снижение скорости кровотока в ЗКЦА, менее выраженное снижение скорости в ЦАС и увеличение RI в указанных сосудах у 35 пациентов (35 глаз) с ПИОН. При обследовании 12 человек с ЗИОН зафиксированы стойкое снижение кровотока и увеличение RI в ГА и ЦАС [15]. Стоит отметить, что количество ЗКЦА может варьировать и их оценка может быть затруднена [20]. Другие авторы в своем исследовании продемонстрировали значимое снижение скорости кровотока в ЦАС и медиальной ЗКЦА у пациентов с односторонней неартериитной ПИОН (25 человек, 25 глаз) в остром периоде (7 дней) по сравнению с группой контроля (35 человек), в то время как выраженных различий кровотока в ГА по сравнению с контрольной группой выявлено не было (линейный датчик 7,5 МГц, Sonoline Sienna Siemens, Германия) [21].

Известно, что кровоснабжение органа зрения осуществляется через сонные артерии, следовательно, окклюзионно-стенотические поражения сонных артерий могут приводить к острому или хроническому нарушению кровообращения в сосудах сетчатки и зрительного нерва, что тоже необходимо учитывать при диагностике ишемических поражений глаза [22].

Для глазного ишемического синдрома вследствие стенозирующего атеросклероза сонных артерий характерно нарушение перфузии глаза, что является прямым показанием к проведению ЦДС. По данным Т.Н. Киселевой, при ишемических поражениях глаз характерными нарушениями кровотока в ГА являются ретроградный кровоток, асимметрия PSV по сравнению с парным глазом (>30%) и снижение PSV на 40% и более по сравнению с группой контроля, увеличение PI [22]. При оценке кровотока также необходимо обращать внимание на такие факторы, как возраст пациентов, сердечно-сосудистые показатели (артериальное давление, частота сердечных сокращений), наличие сопутствующих заболеваний, курение.

При изучении 23 пациентов (46 глаз) с острым односторонним невритом зрительного нерва (18 пациентов с рассеянным склерозом, 5 — без установленной этиологии заболевания) K. Mehdi не обнаружил различий в средних значениях показателей скорости кровотока в ГА, ЦАС и ЗКЦА по сравнению со здоровым парным глазом (Siemens G-60, Германия; линейный датчик 7,5—10 МГц). А среднее значение RI в ЗКЦА было несколько ниже в пораженных глазах, чем в здоровых контралатеральных. Вдобавок было показано, что диаметр зрительного нерва является лучшим параметром для диагностики неврита [23].

Множество исследований, посвященных изучению гемодинамики у пациентов с открытоугольной глаукомой и глаукомой нормального давления, подтверждают снижение скорости кровотока глаза [12, 24—27]. Так, M. Magureanu и соавторы, обследовав 102 пациентов (202 глаза), установили, что снижение скорости кровотока и/или изменение RI могут быть предиктором прогрессирования глаукомы. Авторы зарегистрировали статистически значимые различия между глазами с прогрессирующей глаукомой и глазами со стабильной глаукомой для значений PSV на уровне ЦАС и ЗКЦА, EDV на уровне ГА и ЦАС и RI ГА (Acuson X300, «Siemens»; линейный датчик VF10-5, «Siemens», 7,5 МГц) [28]. В другом исследовании эти же авторы зарегистрировали единственное статистически значимое различие между пациентами с гипертензивной глаукомой и пациентами с глаукомой нормального давления по показателю EDV на уровне ЗКЦА — снижение EDV у пациентов с нормотензивной глаукомой (U-критерий Манна—Уитни; p<0,05) [16].

Некоторыми авторами метод ЦДС использовался в том числе для изучения гемодинамики глаза при травмах. Так, M. Alp и соавторы установили, что при ОН вследствие тупой травмы в ранней фазе (в течение 5 дней от момента травмы) PSV и EDV в ГА были статистически значимо выше этих же показателей кровотока в парных здоровых глазах и в контрольной группе (Logiq 700 GE, «General Electric Co.», США; линейные датчики 7,5 и 10 МГц). Спустя 1 мес после травмы в травмированных глазах высокий показатель PSV в ГА сохранялся и был также значимо выше, чем в парных глазах, а показатель EDV в ЦАС был статистически значимо ниже в парных глазах, чем в группе контроля. Другие параметры кровотока статистически значимо не различались в течение исследуемого периода. Полученные результаты авторы связывают с гиперемией и/или воспалением, вызванными тупой травмой мягких тканей орбиты [29]. Аналогичные данные были выявлены группой авторов в 2016 г.: в ранние сроки после закрытой травмы глаза I—II степени тяжести отмечали увеличение PSV кровотока в ГА на фоне снижения этого показателя в ЦАС [17]. Р.А. Гундорова и соавт. при изучении постконтузионных изменений сетчатки средней и тяжелой степени установили четкую корреляцию между тяжестью изменений глазного дна (отек макулы, формирование дистрофических очагов, разрыв хориоидеи и др.) и снижением скорости кровотока в ЗКЦА (Voluson 730, «Kretz», Австрия) [30].

При исследовании средних значений допплеровских параметров кровотока у 52 пациентов с двусторонними друзами ДЗН было выявлено значимое снижение показателей PSV и EDV и повышение RI в ЦАС по сравнению с контрольной группой (50 человек). У женщин наблюдались достоверно более низкие значения показателей, чем у мужчин. А артериальная гипертензия, курение сигарет и расположение друз в левом или правом глазу, по данным авторов, не оказывали существенного влияния на кровоток в ЦАС [31]. В другом исследовании авторы получили подобные изменения показателей ЦАС, а также продемонстрировали зависимость между ростом объема друз ДЗН и степенью изменения показателей кровотока в ЦАС: чем больше объем друз, тем ниже скорость кровотока в ЦАС и выше IR. Такие изменения связаны с компрессионным воздействием друз на ткани зрительного нерва и сосуды [32].

Однако в исследовании J. Čmelo и соавторов при изучении 54 пациентов, разделенных на три группы в зависимости от размера друз ДЗН, не продемонстрировано линейной зависимости между размером друз и параметрами кровотока в ЦАС. Согласно полученным данным, гемодинамика чаще нарушается при больших размерах друз, однако это не является абсолютным правилом. Невозможно предсказать гемодинамические параметры в зависимости от размера друзы в зрительном нерве. Гемодинамика в ЗКЦА и ГА не имели существенного значения с точки зрения наличия и размера друз [33].

Несмотря на существующие недостатки УЗИ кровотока, дальнейшее изучение и понимание влияния ретробульбарных сосудистых изменений на развитие ОН может пролить свет на потенциальные методы лечения, а также способствовать улучшению качества диагностики и дифференциальной диагностики заболевания.

Оптическая когерентная томография-ангиография

ОКТ-А — современный неинвазивный метод исследования микроциркуляторного русла, позволяющий послойно визуализировать сосудистую сеть сетчатки и ДЗН вплоть до мелких капилляров, оценивать функциональность микроциркуляторного русла, наличие перфузии и новообразованных сосудов, а также рассчитывать плотность поверхностных и глубоких сосудистых сплетений сетчатки и ДЗН без внутривенного введения флюоресцеинового контрастного вещества, что исключает возможность развития осложнений и нежелательных побочных эффектов [4, 9, 34].

Уникальный метод неинвазивной диагностики глаза осуществляется при помощи аппарата ОКТ с ангиомодулем, принцип действия которого основан на низкокогерентной интерферометрии. Метод изображения кровотока заключается в изменении отражательной способности движущихся красных кровяных телец и позволяет проводить оценку микроциркуляторного русла in vivo в режиме реального времени. Однако это статическое исследование не дает информации о скорости кровотока или проницаемости сосудистой стенки.

Каждый прибор имеет свои особенности и набор функций в зависимости от модели и производителя, но основными показателями, используемыми в данном методе, являются индекс кровотока (средние значения декорреляции амплитуды), плотность сосудов (площадь, занимаемая сосудами, по отношению ко всей площади исследуемой зоны, выраженная в процентах), площадь зон перфузии и неперфузии. Плотность капилляров в поверхностном и глубоком слоях сетчатки оценивается по зонам (общая, зона фовеа, парафовеа, перифовеа) и в секторах (височном, верхнем, носовом, нижнем). В ДЗН плотность капилляров оценивают по всей его площади, в перипапиллярной области, а также по квадрантам [35, 36]. Высокая плотность сканирования и карта прогрессии позволяют четко отслеживать прогрессирование изменений.

Исследование проводится в положении сидя. Для получения высокоточных результатов пациент должен установить подбородок на специальную подставку, прижаться лбом к ограничителю, зафиксировать взгляд на светящейся точке в центре линзы томографа и оставаться неподвижным на время сканирования. Несколько сканирований проводятся в одной и той же области, регистрируя и оценивая изменения амплитуды потока света, отраженного от эритроцитов при движении крови в сосудах. Одним из ограничений метода является нередкое наличие артефактов изображения из-за движения пациента или моргания. Сканы с артефактами движения содержат линии или промежутки, которые делают невозможной точную оценку изображений.

Многие авторы уже изучили, как меняются показатели ОКТ-А при ОН ишемического, наследственного, глаукомного, компрессионного генеза [37—40], тем не менее комплексного и многопланового изучения таких изменений не проводилось.

Применение ОКТ-А у пациентов с ПИОН привлекает внимание специалистов в течение последних нескольких лет; однако большая часть работ представлена небольшими исследованиями с ограниченным размером выборки [41].

Имеются данные о снижении плотности перипапиллярных сосудов сетчатки и ДЗН у пациентов в острой стадии неартериитной ПИОН по сравнению с группой контроля [42, 43] с последующим спонтанным частичным ее восстановлением [44].

При сравнении показателей ОКТ-А у 15 пациентов с артериитной ПИОН и 15 — с неартериитной ПИОН L. Pierro и соавторы установили снижение относительной плотности сосудов радиальных перипапиллярных капилляров и поверхностных капилляров, уменьшение извитости сосудов ДЗН при артериитной ПИОН относительно неартериитной ПИОН («Topcon Triton», Япония). Кроме того, плотность сосудов была значительно снижена только в квадрантах, соответствующих дефектам поля зрения, в то время как нарушение извитости сосудов было статистически значимым и в квадрантах без периметрических изменений, что позволяет рассматривать показатель извитости сосудов как более чувствительный параметр для оценки нарушения кровотока [45].

Появились работы, посвященные изучению микроциркуляторного русла в глазах с ЧАЗН после неартериитной ПИОН [46, 47], которые свидетельствуют о снижении плотности сосудов перипапиллярной зоны у таких пациентов, в то время как парафовеальная зона остается неизмененной. В 2016 г. T. Higashiyama и соавторы опубликовали описание клинического случая, в котором на примере 75-летней пациентки с ПИОН показали, что снижение плотности сосудов в перипапиллярной и макулярной зонах верхней части сетчатки соответствует истончению слоя нервных волокон сетчатки (СНВС) и комплекса ганглиозных клеток (RTVue XR Avanti Optovue, США) [47].

N. Balducci и соавторы обнаружили поэтапное снижение показателей относительной сосудистой плотности перипапиллярной зоны во всех сегментах, кроме назального, на разных стадиях НОНЛ. Изучение сосудистой сети показало, что микрососудистые изменения в височном секторе предшествовали изменениям в СНВС и отражали изменения комплекса ганглиозных клеток (RT-Vue-XR-100, «Optovue Inc.», США) [48]. P. Kızıltunç и соавторы описали клинический случай — бессимптомного пациента с НОНЛ в семейном анамнезе с последующим снижением остроты зрения. Наблюдение проводилось в течение 30 мес. До того как острота зрения правого глаза снизилась, были зафиксированы области выпадения перипапиллярных капилляров, что очень важно для диагностики изменений у бессимптомных носителей и прогнозирования конверсии бессимптомного носительства в заболевание с клиническими проявлениями. С момента манифестации заболевания за весь период наблюдения были отмечены уменьшение средней толщины перипапиллярного СНВС, снижение сосудистой плотности перипапиллярной зоны и увеличение площади выпадения перипапиллярных капилляров [49]. Н.Л. Шеремет и соавторы в недавнем исследовании выявили прогрессирующее снижение сосудистой плотности поверхностного сплетения сетчатки во всех секторах парафовеа и темпоральном секторе перифовеа с течением наследственной ОН. Эти показатели не различались в группах в зависимости от остроты зрения. Были обнаружены более высокие значения сосудистой плотности в глубоком сосудистом комплексе в перифовеа, ДЗН, а также средней толщины СНВС в височном сегменте у пациентов с восстановленной остротой зрения до 0,5—1,0 по сравнению с пациентами с более низкой остротой зрения (xR Avanti, «Optovue Inc.», США). Полученные данные позволили авторам предположить, что сосудистые изменения, присоединяющиеся вторично, играют значимую роль в развитии клинической картины заболевания [39].

ОКТ-А широко применяется у пациентов с глаукомой [50, 51]. По данным исследования всей площади и височной области ДЗН, у 4 пациентов с допериметрической стадией глаукомы индекс кровотока был снижен на 35% по всей поверхности ДЗН и на 57% в височной области ДЗН по сравнению с группой контроля [34]. Динамика состояния сосудистой сети ДЗН у пациентов с глаукомой коррелирует с изменениями поля зрения и может быть объективным критерием стабилизации или прогрессирования глаукомного процесса [52].

M. Ciesielski и соавторы обследовали 30 здоровых курящих добровольцев (30 глаз) при помощи ОКТ-А (RTVue XR Avanti, «Optovue», США). Такие параметры, как артериальное давление, частота сердечных сокращений, плотность сосудов в области ДЗН (4,5×4,5 мм) и сосудистая плотность в аваскулярной зоне фовеа (3,0×3,0 мм), измеряли и анализировали до, сразу после и через 30 мин после курения сигареты. Результаты продемонстрировали отсутствие непосредственного влияния курения сигарет на сосудистую плотность центральной области сетчатки и ДЗН, исследуемых методом ОКТ-А [53].

Существует немалое количество исследований, однако роль изменения кровотока сетчатки и зрительного нерва в патогенезе развития клинической симптоматики ОН различного генеза все еще недостаточно изучена. В настоящее время количество исследований, посвященных изучению и сопоставлению показателей скорости регионарного глазного кровотока и сосудистой плотности кровотока при ОН различного генеза методами УЗИ и ОКТ-А соответственно, очень мало. В связи с этим изучение указанных параметров сетчатки и зрительного нерва у данной категории больных является актуальным для определения их значимости в диагностике ОН того или иного генеза.

В одном из таких исследований Н.И. Курышева и соавторы оценивали состояние гемоперфузии перипапиллярной сетчатки и скорость кровотока в ретробульбарных сосудах у больных глаукомой по сравнению с группой контроля, применяя ОКТ-А и ЦДК [54]. Полученные результаты показали снижение скорости кровотока в ЦАС и ЦВС при глаукоме по сравнению с группой контроля. Впервые продемонстрировано снижение индекса перипапиллярного кровотока и плотности перипапиллярных капилляров при глаукоме. У здоровых лиц индекс перипапиллярного кровотока коррелировал только с EDV ГА. При глаукоме было выявлено больше корреляций между параметрами ретробульбарного и ретинального кровотока. Также была установлена связь между показателями ОКТ-А (индексом перипапиллярного кровотока и плотностью перипапиллярных капилляров) с венозным ретробульбарным кровотоком: чем выше резистентность кровотока в вортикозных венах, тем ниже перипапиллярный кровоток. В работе J. Lešták и соавт. [52] была определена косвенная средняя корреляция между перипапиллярной плотностью сосудов и PSV ГА. Остальные корреляции между сосудистой плотностью и параметрами потока были незначительными. В противовес этим данным Е.В. Маслова [55] отмечает, что достоверной корреляции между параметрами ОКТ-А и ЦДК, морфометрическими показателями и венозным кровотоком не обнаружено, однако была выявлена высокая взаимосвязь между показателем EDV в ЗКЦА и толщиной СНВС в нижневисочном секторе, а также во всех секторах макулярной области у здоровых обследуемых.

Таким образом, несмотря на неоднозначность имеющихся данных, можно предположить диагностический потенциал указанных методов не только для оценки состояния регионарного глазного кровотока и показателей плотности сосудов сетчатки, ДЗН и перипапиллярной области у пациентов с ОН, но и для определения того или иного генеза ОН. Комплексное применение ЦДК и ОКТ-А в обследовании пациентов с ОН в остром периоде заболевания с последующим изучением тех же параметров в отдаленном периоде позволит провести сравнительный и корреляционный анализ этих методов с определением необходимости их включения в алгоритм обследования пациентов с ОН различного генеза.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.