Использование сверточных нейросетей в конфокальной микроскопии нервных волокон роговицы

Аветисов С. Э., Георгиев С., Сурнина З. В., Карабанов А. В.
Современные технологии в офтальмологии. 2025. Т. 60. № 2. С. 227-228
https://doi.org/10.25276/2312-4911-2025-2-227-228
Актуальность
Конфокальная микроскопия роговицы (КМР) является неинвазивным методом оценки тонких безмиелиновых нервных волокон (ТбНВ). Данная методика доказала свою диагностическую ценность при нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Паркинсона, последствия коронавирусной инфекции и ряде других патологий [1–5]. Разработанный авторами алгоритм на основе сверточных нейросетей (СНС) позволил сократить время анализа и объективно оценивать «четкообразность» нервных волокон, ранее определяемую вручную.
Цель
Определить работоспособность, специфичность и чувствительность метода оценки состояния нервных волокон роговицы (НВР) с использованием СНС у пациентов с нейродегенеративными состояниями и механическими повреждениями НВР.
Материал и методы
В исследование включены 149 пациентов (268 глаз), средний возраст 69,86 ± 4,4 года (81 мужчина, 68 женщин). Выделены три группы с повреждением НВР: 1) болезнь Паркинсона (БП) (34 пациента, 68 глаз); 2) постковидная периферическая нейропатия (35 пациентов, 70 глаз); 3) механическое повреждение после экстракапсулярной экстракции катаракты (30 пациентов, 30 глаз). Контрольную группу со ставили 50 условно здоровых добровольцев (100 глаз). «Четкообразность» нервных волокон и другие морфологические параметры (KΔL, Ksym, длина нервных стволов, макрофаги, микроневромы) оценивались с помощью алгоритма на базе СНС.
Для классификации нейродегенеративных изменений использовалась авторский алгоритм анализа.
Результаты
Анализ конфокальных снимков выявил статистически значимые различия между пациентами с нейродегенеративными изменениями и здоровыми добровольцами (р <0,05). Наибольшие изменения отмечены у пациентов с БП, включая увеличение количества узелковых изменений и дополнительных включений, не встречающихся в норме. Анализ периферической зоны роговицы подтвердил выявленные закономерности: плотность и длина нервных волокон у пациентов с нейродегенерацией снижены в среднем на 75,6% относительно центральной зоны, тогда как в норме этот показатель составляет 65,7%. Пациенты с БП имели 3–4-ю стадию нейродегенерации, с постковидной нейропатией – 2–3-ю стадию, после ЭЭК – 2–4-ю стадию, что подтверждает выраженность дегенеративных процессов. Разработанный метод диагностики продемонстрировал высокую чувствительность и специфичность: БП – 97 и 94%; постковидная нейропатия – 97,1 и 96%; ЭЭК – 96,6 и 94% соответственно. Данные показатели подтверждают высокую прогностическую ценность метода при различных патологических состояниях.
Заключение
У пациентов с БП 3-й стадии впервые выявлены гиперрефлективные включения в периферической зоне роговицы. Плотность НВР на периферии роговицы при нейродегенерации снижена, что подчеркивает важность изучения изменений в разных зонах роговицы. Определены параметры «четкообразности» НВР, отражающие степень морфологических изменений при нейродегенерации.