Лазерный флэр-метр (измерение концентрации белка в передней камере и оценка воспаления) (Laser Flare Meter)

Ключевые моменты с первого взгляда

Ключевые моменты этого обследования

• Лазерный флеэр-метр направляет луч He-Ne-лазера в переднюю камеру глаза и электронно количественно измеряет эффект Тиндаля, вызванный белком в водянистой влаге.
• Единица измерения — photon count/ms (ph/ms). Референсное значение для нормального глаза взрослого человека составляет 3–7 ph/ms.
• Флеэр передней камеры можно субъективно оценивать по пяти уровням от 0 до 4+ по шкале, установленной SUN Working Group, а лазерный флеэр-метр дополняет это объективной оценкой.
• Он особенно полезен для мониторинга воспалительной активности при увеите, оценки воспаления после операции по поводу катаракты и как показатель исхода в клинических исследованиях.
• При воспалении низкой активности флеэр-метр может улавливать тонкие изменения, которые трудно выявить при оценке на щелевой лампе.
• Характер и распределение кератических преципитатов (KP) в сочетании с данными о флеэре помогают в дифференциальной диагностике.
• Согласно критериям SUN Working Group, улучшение или ухудшение активности определяется изменением на два или более уровня ¹⁾²⁾

Что такое лазерный флеэр-метр?

Trobe JD. Anterior uveitis. University of Michigan Kellogg Eye Center. Wikimedia Commons. 2013. Figure 1. Source ID: commons.wikimedia.org/wiki/File:Anterior-uveitis.jpg. License: CC BY 3.0.

На внешнем снимке глаза с щелевой лампой при переднем увеите видны покраснение и помутнение, вызванные воспалением радужки и цилиарного тела. Это соответствует внешним глазным признакам увеита — типичного заболевания, вызывающего повышение флеэра передней камеры, о котором говорится в разделе «Что такое лазерный флеэр-метр?».

Лазерный флеэр-метр направляет луч He-Ne-лазера в переднюю камеру глаза и электронно количественно измеряет эффект Тиндаля (рассеяние света), вызванный белком в водянистой влаге. Он позволяет объективно количественно оценить концентрацию белка в передней камере в единицах photon count/ms (ph/ms).

Флэр передней камеры — это показатель, отражающий концентрацию белка в передней камере. Существует два основных механизма повышения флэра. Во-первых, воспаление или новообразование сосудов нарушают гемато-водный барьер радужки и цилиарного тела, из-за чего белки крови попадают в переднюю камеру. Во-вторых, снижение функции цилиарного тела ухудшает циркуляцию водянистой влаги, и белки-отходы накапливаются в передней камере.

Субъективная оценка с помощью щелевой лампы — это важный навык в повседневной практике. Однако субъективная оценка приводит к различиям между клиниками и между наблюдателями. Лазерный флэр-метр компенсирует это ограничение и позволяет количественно отслеживать воспаление в динамике.

SUN Working Group (Standardization of Uveitis Nomenclature, рабочая группа по стандартизации номенклатуры увеита) разработала международные стандартные критерии градации флэра передней камеры и клеток передней камеры, и они были приняты в клинических рекомендациях по лечению увеита¹⁾²⁾.

Q Что показывает лазерный флэр-метр?

A

Концентрацию белка в передней камере можно объективно количественно измерять в единицах ph/ms (photon count/ms). Это позволяет численно отслеживать воспалительную активность увеита и эффект лечения, а также оценивать динамику воспалительной реакции после операции по поводу катаракты. Особенность метода в том, что он позволяет улавливать и малозаметные изменения низкой активности, которые трудно увидеть при щелевой лампе.

2. Метод исследования

Измерение с помощью лазерного флэр-метра

Типичным прибором является KOWA FM-600 (преемник FM-500). He-Ne-лазерный свет (длина волны 675 нм) направляют в переднюю камеру, а рассеянный свет принимается фотомножителем (photomultiplier tube) и преобразуется в photon count.

• Единица измерения: photon count/ms (ph/ms)
• Нормальное значение у взрослых: 3–7 ph/ms (зависит от прибора и индивидуальных особенностей)
• Метод измерения: бесконтактный, неинвазивный. Расширение зрачка не требуется. Одно измерение занимает всего несколько секунд
• Стандартный протокол: измеряют 7 раз и используют среднее значение 5 измерений после исключения наибольшего и наименьшего
• Точность измерения: фактическое измеренное значение после вычитания фонового шума принимают за значение флэра передней камеры

Градация флэра при исследовании щелевой лампой (критерии SUN)

Уменьшите ширину щели и установите высоту около 3 мм, затем освещайте под углом, при котором ширина пучка видна в передней камере, и наблюдайте спереди. При повышении концентрации белка в передней камере световой путь, который обычно не виден, становится отчетливо видимым благодаря эффекту Тиндаля.

Критерии градации флэра передней камеры по SUN Working Group приведены ниже¹⁾²⁾.

Степень	Описание
0	нет
1+	слабый (незначительный)
2+	умеренный (умеренный) Детали радужки и хрусталика отчетливо видны
3+	выраженная (тяжелая), детали радужки и хрусталика плохо различимы
4+	интенсивный (выраженный) фибрин или пластическая водянистая влага

Критерии градации клеток в передней камере по SUN Working Group (число клеток в одном поле щелевой лампы 1×1 мм) следующие¹⁾²⁾.

Степень	Число клеток, видимых в одном поле
0	<1 (меньше 1)
0.5+	1–5
1+	6–15
2+	16〜25
3+	26〜50
4+	>50 (51 и более)

(1 поле зрения = поле зрения размером со щелевой луч 1×1 мм щелевой лампы)

Q В чем разница между флер-метром и щелевым микроскопом?

A

Оценка флэра с помощью щелевой лампы — это субъективная пятибалльная оценка от 0 до 4+ по критериям SUN. Она может различаться между учреждениями и наблюдателями. Лазерный флэр-метр дает объективное количественное значение в ph/ms, поэтому он полезен для выявления тонких изменений при малoактивном воспалении и для наблюдения в динамике. В повседневной практике стандартом является оценка с помощью щелевой лампы, а флэр-метр используют, когда требуется количественная оценка.

3. Система оценки воспалительных признаков в передней камере

Оценка воспаления передней камеры проводится путем систематического наблюдения за флэром, клетками, конвекцией водянистой влаги, гипопионом и фибрином.

• Флер передней камеры: отражает повышение концентрации белка в передней камере. Он возникает по двум механизмам: нарушение сосудистого барьера (воспаление, неоваскуляризация) и снижение функции цилиарного тела
• Клетки передней камеры: Подсчитывают число воспалительных клеток в одном поле щелевой лампы 1×1 мм по критериям SUN. Могут встречаться нейтрофилы, лимфоциты и плазматические клетки¹⁾
• Флэр передней камеры (Aqueous flare circulation): Его оценивают одновременно с градацией клеток. Он отражает выработку водянистой влаги и концентрацию белка в передней камере и полезен для оценки активности заболевания и эффекта лечения
• Гипопион: Виден как белый осадок в нижней части передней камеры. Разделяется на жидкий тип, который смещается при изменении положения тела, и на плотный сгустковый тип, который остается фиксированным

Ниже представлены два типа гипопиона.

Классификация	Особенности	Типичное заболевание
Жидкий тип	Меняется при смене положения	Острая стадия болезни Бехчета, тяжелый бактериальный эндофтальмит
Плотный сгустковый тип	Зафиксирован в одном месте	Воспаление с мононуклеарными клетками и отложением фибрина

Самая тяжелая форма flare: фибрин в передней камере

Фибрин в передней камере — это самая тяжелая форма flare. Он выглядит как четкий сгусток или как туманные, хлопьевидные отложения в передней камере. Отложение фибрина часто вызывает задние синехии радужки (задние синехии) и повышение внутриглазного давления, поэтому требуется особая осторожность.

Определение воспалительной активности по критериям SUN

Согласно критериям SUN Working Group, активность увеита определяется следующим образом²⁾.

• неактивный: степень 0
• ухудшение: повышение на 2 степени или более
• улучшение: снижение на 2 степени или более
• ремиссия: неактивность в течение 3 месяцев или дольше без лечения

Клиническое значение и показания

Мониторинг активности увеита

Laser Flare Meter — рекомендуемый метод количественной оценки flare передней камеры в клинических рекомендациях по увеиту¹⁾. Он хорошо коррелирует с данными осмотра в щелевой лампе и полезен для количественного отслеживания хода лечения. Особенно ценен в следующих случаях.

• Выявление тонких воспалительных изменений при увеите с низкой активностью
• Количественная оценка терапевтического эффекта иммунодепрессантов и биологических препаратов
• Показатели исходов в клинических исследованиях

Наиболее частыми заболеваниями при увеите являются саркоидоз (10,7%), болезнь VKH (болезнь Вогта–Коянаги–Харада, 7,0%) и острый передний увеит (6,6%)¹⁾. При этих заболеваниях требуется длительный мониторинг воспаления, и количественная оценка с помощью flare meter полезна для коррекции лечения.

Оценка воспаления после операции по поводу катаракты

Скорость, с которой значение flare в передней камере возвращается к норме после операции, служит показателем послеоперационного ведения. После операции по поводу катаракты оно обычно начинает постепенно снижаться с 1-й недели после операции, и ожидается восстановление до нормального диапазона (3–7 ph/ms) в течение 1–3 месяцев после операции³⁾. Длительно повышенное значение flare указывает на затяжное послеоперационное воспаление или такие осложнения, как кистозный макулярный отек.

Оценка эффекта биологических препаратов

При лечении увеита биологическими препаратами, такими как адалимумаб и инфликсимаб, значение flare meter используется как биомаркер ответа на лечение⁴⁾. Оно позволяет чувствительнее, чем оценка в щелевой лампе, выявлять возобновление и улучшение воспаления.

Связь с кератическими преципитатами (KP)

Trobe JD. Keratic precipitates. University of Michigan Kellogg Eye Center. Wikimedia Commons. 2013. Figure 1. Source ID: commons.wikimedia.org/wiki/File:Keratic-precipitates.jpg. License: CC BY 3.0.

На этой фотографии в щелевой лампе показаны скопления лейкоцитов, пигмента и белка, отложившиеся на задней поверхности роговицы (KP), что позволяет отчетливо наблюдать характер отложения воспалительных клеток. Это соответствует дифференциальной диагностике заболеваний по свойствам и распределению KP, рассматриваемой в разделе «Связь с кератическими преципитатами (KP)».

KP (keratic precipitates, отложения на задней поверхности роговицы) — это отложения и скопления лейкоцитов, пигмента радужки и эритроцитов из водянистой влаги на задней поверхности роговицы. Свойства и распределение KP в сочетании с признаками flare помогают в дифференциальной диагностике заболеваний.

Ниже представлены свойства KP и связанные с ними заболевания.

Тип КП	Характеристики	Предполагаемое заболевание
КП типа «бараньего жира» (mutton-fat)	Крупный, жироподобный вид	Саркоидоз, болезнь VKH (гранулематозный увеит)
Мелкие КП (fine)	Небольшие и мелкие	Негранулематозный увеит
Белые КП	Указывает на свежее, активное воспаление	Текущее активное внутриглазное воспаление
Коричневые КП	старые КП с пигментом радужки	остаточные следы прошлого воспаления (без активности)

Распределение КП тоже помогает в диагностике. Обычно из-за конвекции водянистой влаги они чаще видны в треугольной зоне ниже центра роговицы. Если мелкие белые КП рассеяны и видны вплоть до верхних отделов, подозревают гетерохромный иридоциклит Фукса (синдром ирита Фукса). КП со звездчатым (stellate) видом характерны для инфекционных увеитов, например герпетического иритa.

Q Когда полезен флэр-метр?

A

Он особенно полезен в трех ситуациях: 1) длительное наблюдение за увеитом с низкой активностью: слабые воспалительные изменения, которые трудно выявить при оценке в щелевой лампе, можно уловить как изменения значений ph/ms. 2) оценка воспаления после операции по удалению катаракты: по скорости нормализации значения флэра можно объективно подтвердить стихание послеоперационного воспаления. 3) оценка исходов в клинических исследованиях: используется как стандартный количественный показатель в клинических испытаниях препаратов для лечения увеита.

5. Интерпретация результатов обследования и дальнейшие действия

Ниже приведены общие ориентиры для интерпретации значений лазерного флэр-метра.

• Норма (3–7 ph/ms): референсные значения для здоровых взрослых. Есть различия между приборами и между людьми
• Небольшое повышение (около 8–15 ph/ms): может находиться в допустимом диапазоне при слабом воспалении или ранней физиологической реакции после операции
• Умеренное повышение (около 15–50 ph/ms): подозревают активный передний увеит или затяжное послеоперационное воспаление. Рассмотрите усиление стероидных глазных капель
• Выраженное повышение (50 ph/ms и более): тяжелое воспаление. Высок риск отложения фибрина, задних синехий и повышения внутриглазного давления. Используют стероидные глазные капли, такие как флуорометолон, часто (например, каждый час), а также глазные капли с атропина сульфатом 0,5–1% для расширения зрачка и паралича цилиарной мышцы

Коэффициент корреляции между значением flare при увеите и градацией по щелевой лампе составляет примерно 0,6–0,8. По мере повышения степени возрастает и значение ph/ms, однако из‑за больших индивидуальных различий важнее отслеживать изменения у каждого пациента с течением времени, чем сравнивать абсолютные значения⁵⁾.

Согласно критериям SUN, оценка эффективности лечения основана на изменении не менее чем на 2 степени²⁾. При использовании flare meter снижение значения ph/ms в течение 1–2 недель после начала лечения может служить ранним показателем ответа на лечение³⁾.

Основной принцип лечения зависит от основного заболевания. Обычно учитывают следующее:

• Стероидные глазные капли: глазные капли бетаметазона 0,1%, глазные капли флуорометолона 0,1% и др. Частое закапывание 4–12 раз в день в зависимости от выраженности воспаления
• Мидриатики: глазные капли атропина сульфата 0,5–1% (для профилактики задних синехий радужки и уменьшения боли за счет паралича цилиарной мышцы) или глазные капли тропикамида 0,5%
• Стероиды внутрь или внутривенно: при тяжелых случаях преднизолон внутрь (0,5–1 мг/кг/сут) или высокодозная внутривенная терапия метилпреднизолоном 500–1000 мг/сут в течение 3 дней
• Иммунодепрессанты: циклоспорин, такролимус, метотрексат и др. используются в рефрактерных случаях
• Биологические препараты: адалимумаб (покрывается страховкой при неинфекционном увеите) и инфликсимаб и др.

6. Принцип измерения (подробности оптического принципа)

Оптический принцип лазерного flare meter основан на эффекте Тиндаля.

• Луч He-Ne-лазера (длина волны 675 нм) направляют в переднюю камеру
• Свет рассеивается белковыми частицами в водянистой влаге (эффект Тиндаля). В нормально прозрачной водянистой влаге рассеяние минимально, но при повышении концентрации белка эффект Тиндаля усиливается
• Рассеянный свет принимается фотоумножителем и преобразуется в число фотонов
• Измеренное значение после вычитания фонового шума (компонента нерассеянного света) становится значением флейра передней камеры (ph/ms)
• Чем выше концентрация белка, тем больше количество рассеянного света и тем выше значение ph/ms

Основной принцип лазерного флейр-метра — это то же физическое явление, что и эффект Тиндаля, наблюдаемый в щелевой лампе, только он электронно переводится в количественную форму. При наблюдении флейра в щелевой лампе световой путь также выглядит белым, когда щелевой пучок проходит через переднюю камеру, по тому же механизму.

Когда размер белковых частиц меньше 1/10 длины волны лазера, преобладает рэлеевское рассеяние; когда он примерно такой же или больше, преобладает рассеяние Ми. Белки в передней камере (молекулярная масса от десятков тысяч до сотен тысяч дальтон) демонстрируют характеристики рассеяния, близкие к диапазону рассеяния Ми. Поскольку интенсивность рассеянного света почти линейно коррелирует с концентрацией белка, концентрацию белка можно количественно оценить по значению ph/ms⁵⁾⁶⁾.

7. Новейшие исследования и перспективы

Для пациентов: обязательно прочтите

Следующее содержание все еще находится на стадии исследований или клинических испытаний и не является стандартным лечением, доступным в обычных больницах. Это справочная информация для специалистов о будущих достижениях медицины.

• Количественная оценка флейра передней камеры с помощью ОКТ переднего сегмента: Проводятся попытки визуальной количественной оценки светорассеяния в передней камере с использованием ОКТ переднего сегмента (AS-OCT). Исследования продвигаются как альтернатива в учреждениях, где лазерный флейр-метр широко не доступен⁷⁾
• Применение для оценки эффекта биологических препаратов: При лечении неинфекционного увеита биологическими препаратами, такими как адалимумаб и инфликсимаб, значения флейр-метра изучаются как ранний показатель ответа на лечение⁴⁾
• Автоматическая оценка флейра по изображениям щелевой лампы с помощью ИИ: Автоматическая оценка флейра на основе машинного обучения по фотографиям щелевой лампы все еще находится на стадии исследований. В будущем ожидается объективная стандартизация субъективной оценки
• Расширенное применение для оценки воспаления после сухого глаза и операции по поводу глаукомы: Сообщается о применении для оценки микровоспаления передней камеры, связанного с сухим глазом, и для мониторинга воспаления после трабекулэктомии⁸⁾

8. Список литературы

1. 日本眼炎症学会ぶどう膜炎診療ガイドライン作成委員会. ぶどう膜炎診療ガイドライン. 日眼会誌. 2019;123(6):635-696.
2. Jabs DA, Nussenblatt RB, Rosenbaum JT, Standardization of Uveitis Nomenclature (SUN) Working Group. Standardization of uveitis nomenclature for reporting clinical data. Results of the First International Workshop. American journal of ophthalmology. 2005;140(3):509-16. doi:10.1016/j.ajo.2005.03.057. PMID:16196117; PMCID:PMC8935739.
3. Oshika T, Yoshimura K, Miyata N. Postsurgical inflammation after phacoemulsification and extracapsular extraction with soft or conventional intraocular lens implantation. Journal of cataract and refractive surgery. 1992;18(4):356-61. doi:10.1016/s0886-3350(13)80071-5. PMID:1501087.
4. Díaz-Llopis M, Salom D, Garcia-de-Vicuña C, Cordero-Coma M, Ortega G, Ortego N, et al. Treatment of refractory uveitis with adalimumab: a prospective multicenter study of 131 patients. Ophthalmology. 2012;119(8):1575-81. doi:10.1016/j.ophtha.2012.02.018. PMID:22525047.
5. Sawa M, Tsurimaki Y, Tsuru T, Shimizu H. New quantitative method to determine protein concentration and cell number in aqueous in vivo. Jpn J Ophthalmol. 1988;32(2):132-142. PMID: 3054216.
6. Ladas JG, Wheeler NC, Morhun PJ, Rimmer SO, Holland GN. Laser flare-cell photometry: methodology and clinical applications. Survey of ophthalmology. 2005;50(1):27-47. doi:10.1016/j.survophthal.2004.10.004. PMID:15621076.
7. Agarwal A, Ashokkumar D, Jacob S, Agarwal A, Saravanan Y. High-speed optical coherence tomography for imaging anterior chamber inflammatory reaction in uveitis: clinical correlation and grading. American journal of ophthalmology. 2009;147(3):413-416.e3. doi:10.1016/j.ajo.2008.09.024. PMID:19054493.
8. Ayala M. Laser flare photometry: a useful tool for glaucoma management. J Glaucoma. 2012;21(5):343-347.