Potential of two-channel rheoophthalmography in the assessment of ocular blood flow in children and adolescents with myopia

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Aim. This study aimed to investigate the diagnostic potential of two-channel rheoophthalmography (ROG) in the assessment of ocular blood flow disorders in children and adolescents with myopia.

Material and methods. The method developed allowed one of the ROG channels to probe deep into the posterior pole of the eye and was designed to assess blood supply in the eye pole. Furthermore, the other channel was used to analyze blood flow in the temporal arteries — in the area of the ophthalmic and internal carotid arteries. Both signals were recorded simultaneously, which allows measuring of the blood flow distribution between these vascular regions. To assess the diagnostic potential of the method, two-channel rheoophthalmography signals were recorded and analyzed. The signals were obtained from 24 eyes (13 patients): 13 eyes (7 patients; median age, 14.1 years) with low myopia (−0.5 to −3.0 D) and 11 eyes (6 patients; median age, 23.7 years) with emmetropia (control group).

Results. In myopia patients, a relative increase of 4.1% in the ocular channel rheographic index (RI) was detected, whereas in the temporal channel, the RI increased simultaneously by 4.97%. The basic impedance (BI) indicator, obtained using the same method, increased by 22.4% in the ocular channel and by 29.5% in the temporal channel.

Conclusion. The simultaneous increase in BI in the temporal region and posterior eye pole area and proportional increase in pulse blood filling (RI) indicate that a change in blood supply in the posterior eye pole could be observed even in low myopia patients.

About the authors

Elena N. Iomdina

Helmholtz National Medical Research Center of Eye Diseases

Author for correspondence.
Email: iomdina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8143-3606

Dr of Biol. Sci, professor

Russian Federation, Moscow

Nina Yu. Kushnarevich

Helmholtz National Medical Research Center of Eye Diseases

Email: nk112@mail.ru

MD, PhD

Russian Federation, Moscow

Tatjana Yu. Larina

Helmholtz National Medical Research Center of Eye Diseases

Email: tlpenguin@mail.ru

MD, PhD

Russian Federation, Moscow

Elena P. Tarutta

Helmholtz National Medical Research Center of Eye Diseases

Email: elenatarutta@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8143-3606

Dr of Med. Sci, professor

Russian Federation, Moscow

Petr V. Luzhnov

Bauman Moscow State Technical University

Email: peterl@hotmail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1111-7063

PhD

Russian Federation, Moscow

Anna A. Kiseleva

Bauman Moscow State Technical University

Email: kiseleva.anna.a94@gmail.com

аспирант ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)»

Russian Federation, Moscow

References

  1. Schmetterer L, Kiel J. Ocular Blood Flow. Springer; 2012.
  2. Fan N, Wang P, Tang L, Liu X. Ocular blod flow and normal tension glaucoma. Biomed Res Int. 2015;2015:308505. doi: 10.1155/2015/308505.
  3. Kiseleva TN, Adzhemian NA. Ocular blood flow assessment in vascular pathology of the eye. Regional blood circulation and microcirculation. 2015;14(4):4-10. (In Russ.). doi: 10.24884/1682-6655-2015-14-4-4-10.
  4. Golzan SM, Avolio A, Graham SL. Hemodynamic interactions in the eye: a review. Ophthalmologica. 2012;228(4):214-221. doi: 10.1159/000342157.
  5. Kunin VD, Svirina TA. Ocular blood flow depending on the age and arterial hypertension in healthy subjects. Glaucoma. 2002;(1):10-13. (In Russ.)
  6. Cybulski G. Ambulatory Impedance Cardiography. The systems and their applications. Springer-Verlag; 2011.
  7. Vasilyeva RM. Rheocardiography, an advanced noninvasive circulatory system test in children and adults: progress and prospects. Hum Physiol. 2017;43(2):229-239. doi: 10.1134/S0362119717020165.
  8. Bodo M. Studies in rheoencephalography. J Electr Bioimpedance. 2010;1(1):18-40. doi: 10.5617/jeb.109.
  9. Avetisov ES, Katsnel’son LA, Savitskaya NF. Rheocyclographic examinations in myopia. Vestnik oftal’mologii. 1967;83(3):3-7. (In Russ.)
  10. Lazarenko VI, Kornilovsky IM, Il’enkov SS, et al. Our method of functional rheography of eye. Vestnik oftal’mologii. 1999;115(4):33-36. (In Russ.)
  11. Lazarenko VI, Komarovskikh EN. Results of the examination of hemodynamics of the eye and brain in patients with primary open-angle glaucoma. Vestnik oftal’mologii. 2004;120(1):32-36. (In Russ.)
  12. Lazarenko VI. Functional Eye Rheography. Krasnoyarsk: Rastr; 2000. (In Russ.)
  13. Luzhnov PV, Shamaev DM, Iomdina EN, et al. Transpalpebral tetrapolar reoophtalmography in the assessment of parameters of the eye blood circulatory system. Vestn Ross Akad Med Nauk. 2015;70(3):372-377. (In Russ.) doi: 10.15690/vramn.v70i3.1336.
  14. Iomdina EN, Luzhnov PV, Shamaev DM, et al. An evaluation of transpalpebral rheoophthalmography as a new method of studying the blood supply to the eye in myopia. Russian ophthalmological journal. 2014;7(4):20-24. (In Russ.)
  15. Luzhnov PV, Shamaev DM, Iomdina EN, et al. Using quantitative parameters of ocular blood filling with transpalpebral rheoophthalmography. In: Eskola H, Väisänen O, Viik J, Hyttinen J, editors. IFMBE Proceedings. Singapore: Springer; 2017. p. 37-40. doi: 10.1007/978-981-10-5122-7_10.
  16. Shamaev DM, Luzhnov PV, Iomdina EN. Modeling of ocular and eyelid pulse blood filling in diagnosing using transpalpebral rheoophthalmography. In: Eskola H, Väisänen O, Viik J, Hyttinen J, editors. IFMBE Proceedings. Singapore: Springer; 2017. p. 1000-1003. doi: 10.1007/978-981-10-5122-7_250.
  17. Standring S. Gray’s Anatomy: The Anatomical Basis of Clinical Practice. 39th ed. Elsevier; 2005.
  18. Luzhnov PV, Kiseleva AA, Iomdina EN, Vasilenkova LV. Features of using the rheoophthalmography methods in the analysis of ocular blood flow in posterior part of the eye. In: Xuesong Y, Fred A, Gamboa H, editors. Proceedings of the 13th International Joint Conference on Biomedical Engineering Systems and Technologies (BIOSTEC 2020). Valletta, Malta; 2020. P. 263-267. doi: 10.5220/0009165902630267.
  19. Patent RUS 189501/ 24.05.2019. Iomdina EN, Luzhnov PV, Shamaev DM, et al. Device for multichannel electrical impedance evaluation of blood circulation in ophthalmic artery and vessels of anterior part of the brain. (In Russ.)
  20. Sokolova IV, Yarullin KK, Maksimenko IM, Ronkin MA. Analysis of the structure of rheoencephalogram as a pulse filling of blood. Journal of Nevropathol. 1977;77:1314-1321. (In Russ.)
  21. Kiseleva AA, Luzhnov PV, Shamaev DM. Verification of mathematical model for bioimpedance diagnostics of the blood flow in cerebral vessels. In: Hu Z, Petoukhov SV, He M, editors. Advances in Intelligent Systems and Computing. Switzerland: Springer Nature; 2020. p. 251-259. doi: 10.1007/978-3-030-12082-5_23.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Positioning of tetrapolar electrode system for two-channel rheoophthalmography.

Download (75KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. The example of simultaneous signal of pulse blood filling registration using multichannel ROG: A – of emmetropic patient (control group) and Б – of low myopic patient. Red curve — the signal registered using temporal electrode system (ophthalmic and carotid arteries area), black curve — the signal registered by probing eye posterior pole.

Download (102KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2020 Eco-Vector


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».