Программное обеспечение для оценки площади дефектов роговицы Medline.ru - медико-биологический информационный портал Медлайн.ру

Программное обеспечение для оценки площади дефектов роговицы

Потемкин В.В.1, 2, Прокопчук В.С.3, Астахов С.Ю.1, Андреев Д.А.4
1 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8, Россия
2 Санкт-Петербургское государственное бюджетное учреждение здравоохранения «Городская многопрофильная больница № 2», 194354, Санкт-Петербург, Учебный пер., д. 5, Россия
3 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет», Клиника высоких медицинских технологий имени Н.И. Пирогова, 190103, Санкт-Петербург, наб. реки Фонтанки, д. 154, Россия
4 Гамбургский технический университет, Am Schwarzenberg-Campus 1, 21073, Гамбург, Германия

Резюме
Точная оценка площади дефекта роговицы необходима для выбора лечебной тактики и объективного контроля динамики эпителизации. Измерение продольного и поперечного размеров при биомикроскопии недостаточно точно при дефектах неправильной формы, а существующие способы компьютерного анализа требуют освоения стороннего программного обеспечения и выполнения дополнительных расчeтов. Цель. Разработать специализированное программное обеспечение для автоматизированного расчeта относительной площади дефектов роговицы. Материалы и методы. Программа создана на языке Python 3.10. Для графического интерфейса использована библиотека Tkinter, для обработки изображений и математических расчeтов — OpenCV и NumPy. Пользователь отмечает на цифровой фотографии границы роговицы и дефекта, после чего программа рассчитывает площади многоугольников по формуле Гаусса и определяет отношение площади дефекта к общей площади роговицы в процентах. Результаты. Возможности программы продемонстрированы на клиническом примере пациентки с персистирующим язвенным дефектом роговицы, ассоциированным с нейротрофической кератопатией. До оперативного вмешательства относительная площадь дефекта составляла 28,04%, через одну неделю — 5,84%, через две недели на фоне полной эпителизации — 0%. Программа автоматически выполнила расчeты по последовательным фотоснимкам. Заключение. Разработанное приложение обеспечивает автоматизированное определение относительной площади дефекта роговицы и не требует ручных вычислений после обозначения контуров. Для его применения необходимы цифровая фотофиксация переднего отрезка глаза и компьютер. Программа может использоваться для объективного наблюдения за динамикой дефекта и оценки результатов лечения.

Ключевые слова
нейротрофическая кератопатия; язва роговицы; площадь дефекта роговицы; витальные красители; кератит

(статья в формате PDF. Для просмотра необходим Adobe Acrobat Reader)

открыть статью в

новом окне

Список литературы

1. Каспарова Е.А., Каспаров А.А., Амир М.П., и др. Рецидивирующая эрозия роговицы. Катарактальная и рефракционная хирургия. 2010;(1):51-53.

2. Севостьянов А.Е., Соколов В.А., Мнихович М.В., и др. Сравнение эффективности эпителизирующих веществ при экспериментальном ожоге роговицы. Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова. 2011;19(3):110-113. doi:10.17816/PAVLOVJ20113110-113.

3. Боженко Д.А., Ченцова Е.В. Предварительное клиническое исследование нового метода лечения ожоговых дефектов роговицы. Современные технологии в офтальмологии. 2022;(3(43)):62-65. doi:10.25276/2312-4911-2022-3-62-65.

4. Майчук Д.Ю., Лошкарева А.О. Особенности терапии пациентов с синдромом сухого глаза, в том числе с нарушением эпителизации роговицы. Офтальмология. 2019;16(4):529-536. doi:10.18008/1816-5095-2019-4-529-536.

5. Гололобов В.Г., Гайворонский И.В., Деев Р.В., и др. Репаративная регенерация многослойного эпителия роговицы: биотехнологический потенциал. Гены и клетки. 2008;3(4):55-59.

6. Toutain-Kidd CM, Porco TC, Kidd EM, et al. Evaluation of fungal keratitis using a newly developed computer program, Optscore, for grading digital corneal photographs. Ophthalmic Epidemiology. 2014;21(1):24-32. doi:10.3109/09286586.2013.868003.

7. Макаров И.А. Способ диагностики эпителиального дефекта (эрозии) роговицы. Патент РФ №2139675. 1999.

8. Бурсов А.И., Светозарский С.Н. Способ диагностики и оценки эффективности лечения эрозий роговицы. Патент РФ №2789965. 2023. URL: https://www.fips.ru/cdfi/fips.dll/ru?ty=29&docid=2789965 (дата обращения: 10.04.2025).

9. Трифаненкова И.Г., Темнов А.А. Лечение токсической эрозии роговицы с применением раствора сульфатированных гликозаминогликанов. Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2022;10(4):553-561. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/lechenie-toksicheskoy-erozii-rogovitsy-s-primeneniem-rastvora-sulfatirovannyh-glikozaminoglikanov-sgag-v-eksperimente (дата обращения: 10.04.2025).

10. Stephenson P. The shoelace formula & Pick’s theorem. Mathematics in School. 2018;47(4):35-38.

11. Lee Y, Lim W. Shoelace formula: connecting the area of a polygon and vector cross product. The Mathematics Teacher. 2017;110(8):631-636. doi:10.5951/mathteacher.110.8.0631.