Влияние использования разных фундус‑камер и разрешения изображений на автоматические измерения параметров сосудов сетчатки

Почему снимки глаза могут «рассказывать» разные истории

Врачи все чаще используют фотографии задней части глаза, чтобы получить сведения о состоянии сердца и мозга: крошечные сосуды там отражают процессы, происходящие в остальном теле. Но такие изображения снимают на самые разные камеры и в разных режимах. В этом исследовании задают простой, но важный вопрос: не изменяют ли эти технические отличия тихо и незаметно цифры, которые врачи и исследователи получают из снимков глаза — например, насколько широкими, извилистыми или сложными выглядят сосуды — настолько, чтобы повлиять на диагнозы и научные выводы?

Смотреть на организм через глаз

Сосуды сетчатки, светочувствительного слоя на задней стенке глаза, можно увидеть напрямую и неинвазивно. За последнее десятилетие крупные исследования показали, что ширина, форма и схема ветвления этих сосудов связаны с высоким кровяным давлением, диабетом, инсультом, заболеваниями сердца и почек, а также с некоторыми глазными заболеваниями. Чтобы превратить фотографию глаза в полезные числовые показатели, исследователи используют специализированные компьютерные программы, которые измеряют среднюю ширину сосудов, их извилистость и степень ветвления. Эти измерения все чаще применяют как потенциальные ранние предвестники болезней и как маркеры для отслеживания эффектов лечения.

Как в исследовании проверяли камеры и резкость изображений

Авторы работали с 54 изображениями глаз от 27 здоровых взрослых; каждое фото было сделано в тот же день двумя популярными фундус‑камерами разных производителей. Все изображения проанализировали в одном и том же полу‑автоматическом программном обеспечении VAMPIRE, которое находит зрительный нерв, выделяет основные артерии и вены и рассчитывает ширину сосудов, их тортуозность (насколько они «кудрявые») и «фрактальную» меру, отражающую сложность ветвления сети. Сначала сравнивали снимки двух камер после приведения их к одному размеру в пикселях, чтобы отличались лишь оптическая и встроенная обработка устройств. Затем, на изображениях одной камеры, создали несколько версий с пониженным разрешением, чтобы проверить, как на измерения влияет лишь резкость картинки.

Что изменилось при замене камер

Даже когда исследователи принудительно приводили оба изображения к одинаковому числу пикселей, измеренные характеристики сосудов не совпадали. Ключевые показатели, такие как средняя ширина артерий и вен и сложность сосудистой сети, систематически, хотя и умеренно, различались между двумя устройствами. Для большинства параметров согласие между камерами оценивали как плохое или умеренное, что означает: значения, полученные на одной системе, нельзя без оговорок считать эквивалентными значениям другой. Эти небольшие, но стабильные сдвиги, вероятно, обусловлены различиями в оптике, сенсорах и в способах обработки цвета и контраста каждой камеры до сохранения изображения.

Что происходило при ухудшении разрешения

Когда одно и то же исходное изображение сохраняли с все более низким разрешением, программа стала фиксировать, что артерии и вены выглядят шире, а их извилистость увеличивается. Одновременно рассчитанная мера сложности сосудистой сети снижалась, поскольку тонкие ветви терялись в размывке. Эти изменения усиливались по мере снижения разрешения. Статистические тесты показали систематические и пропорциональные смещения: при низком разрешении программное обеспечение сжимало диапазон значений, из‑за чего тонкие различия между людьми становились менее различимыми, а измерения искажались — увеличивались или уменьшались в зависимости от исходного размера. Некоторые сводные соотношения, например пропорция между шириной артерий и вен, оказывались менее чувствительны, но их надежность тоже ухудшалась по мере деградации качества изображения.

Почему это важно для пациентов и исследований

Главное сообщение для неспециалистов: числа, получаемые из фотографий глаза, не являются чисто биологическими — на них влияют также камера и резкость изображения. Исследования, которые смешивают снимки с разных устройств или разных разрешений без поправок, рискуют сделать вводящие в заблуждение выводы; врачи не могут безопасно напрямую сравнивать измерения, сделанные на разных системах, как если бы они были идентичны. Авторы призывают в будущем стандартизировать съемку глаз с высоким и стабильным разрешением и разработать методы корректировки различий между камерами, чтобы измерения сосудов сетчатки действительно могли служить надежными и сопоставимыми маркерами сосудистого здоровья.

Цитирование: Cunnac, P., Boussat, B., Hogg, S. et al. Effect of using different fundus cameras and image resolutions on automatic measurements of retinal vascular parameters. Sci Rep 16, 14366 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44196-y

Ключевые слова: изображение сетчатки, фундус‑камеры, разрешение изображения, сосудистые биомаркеры, автоматизированный анализ изображений