Программное обеспечение для автоматического расчета индивидуальной дозы антибиотиков при интравитреальном введении при лечении бактериального эндофтальмита на базе математического моделирования витреальной полости глазного яблока

Цель: математическое моделирование витреальной полости глазного яблока с анализом корреляционной зависимости объема витреальной полости от длины глазного яблока, разработка программного обеспечения для автоматического расчета индивидуальной дозы антибиотиков для интравитреального введения при лечении бактериального эндофтальмита.

Материалы и методы. Исследование включало 3 последовательных этапа: 1-й этап — математическое моделирование витреальной полости глаза человека на 77 факичных глазах методом наименьших квадратов на основе данных ультрасонографии (Tomey UD-8000 (Япония)), ультразвуковой биомикроскопии (VuMax Sonomed (США)); 2-й этап — исследование остаточного объема витреальной полости, свободной от силиконового масла, путем измерения объема введенного заместителя стекловидного тела у 64 артифакичных пациентов, оперированных по поводу отслойки сетчатки методом витрэктомии; 3-й этап — разработка программы ЭВМ на основании данных зависимости объема витреальной полости от длины глаза, остаточного объема витреальной полости, объема передней камеры с описанием алгоритма разведения антибиотика для интравитреального введения, исходя из требуемой концентрации.

Результаты. Витреальная полость глаза аппроксимировалась эллипсоидом. Статистический анализ показал линейную зависимость длины глазного яблока от объема витреальной полости, точность расчета объема витреальной полости не зависит от размера полости, относительная погрешность объема, рассчитанного по результатам однократного измерения координат точек поверхности полости, с вероятностью 0,866 не превышает 1 %. Cредний остаточный объем витреальной полости при силиконовой тампонаде составил 332,36 ± 0,02 мм3, средний объем передней камеры — 246,36 ± 0,06 мм3. Полученные данные были экспортированы в «ядро» программы ЭВМ.

Заключение. Разработанная оригинальная математическая модель глазного яблока позволила вычислить зависимость объема витреальной полости от длины глазного яблока и на ее основе построить градуировочные номограммы, которые дают возможность прецизионно рассчитывать индивидуальную дозу антибиотика при интравитреальном введении с обеспечением необходимой концентрации для подавления бактериальной микрофлоры и предупреждением токсического воздействия на внутренние оболочки глазного яблока.

1. Barry P., Cordoves L., Gardner S. ESCRS Guidelines for Prevention and Treatment of Endopthalmitis Following Cataract Surgery. Co Dublin: Temple House, Temple Road, Blackrock, 2013. P. 21–22.

2. Абдхиш Р. Бхавсар. Витреоретинальная хирургия. М.: Логосфера, 2013. 259 с.

3. Малюгин Б.Э., Шпак А.А., Морозова Т.А. Фармакологическое сопровождение современной хирургии катаракты. М.: Офтальмология, 2010. 15 c.

4. Tanaka H., Nitoh K., Atsuhiro A., Shimada Y., Kuze M., Nakamura A., Horiguchi M. Measurement of Volume of Vitreous Space During Vitrectomy. Investigative Ophthalmology & Visual Science April 2009;50:3169.

5. Казайкин В.Н., Пономарев В.О. Патент RU 2610408, 09.02.17. Способ лечения острых бактериальных послеоперационных эндофтальмитов. http://www.findpatent.ru/patent/261/2610408.html

6. Брандт З. Статистические методы анализа наблюдений. М.: Мир, 1975. 312 с.

7. Яворский В.А. Планирование научного эксперимента и обработка экспериментальных данных. М.: Изд-во МФТИ, 2011. 45 с.

8. Зайдель А.Н. Погрешности измерений физических величин. Л.: Наука, 1985. 112 с.