Аветисов К.С.

ФГБУ "НИИ глазных болезней" РАМН

Акустическая плотность хрусталика при катаракте

Журнал: Вестник офтальмологии. 2015;131(2): 38-44

Просмотров : 44

Загрузок :

Как цитировать

Аветисов К. С. Акустическая плотность хрусталика при катаракте. Вестник офтальмологии. 2015;131(2):38-44. https://doi.org/10.17116/oftalma2015131238-44

Авторы:

Аветисов К.С.

ФГБУ "НИИ глазных болезней" РАМН

Все авторы (1)

Прозрачность, рефракция, биометрические и топографические параметры — основные показатели, которые используют для характеристики состояния хрусталика. Для оценки прозрачности хрусталика, как правило, применяют метод биомикроскопии, в частности — с помощью оптического среза и диффузного коаксиального освещения [1, 2]. Косвенный метод оценки нарушений прозрачности основан на применении рутинной визометрии (конкретно — определении максимальной остроты зрения с коррекцией). Объективные, но при этом достаточно сложные методы количественной оценки прозрачности хрусталика основаны на принципе Шаймпфлюга, который в современных, серийно выпускаемых приборах реализован в виде алгоритма регистрации оптических срезов хрусталика в различных меридианах с последующей денситометрией [1, 3]. Непосредственная оценка рефракционных характеристик хрусталика (общей преломляющей способности и астигматизма) является достаточно сложной задачей. Методы, основанные на оценке радиуса кривизны передней и задней поверхности хрусталика (офтальмофакометрия, фотоофтальмометрия) [4, 5], не получили распространения из-за сложности и отсутствия серийно выпускаемого оборудования. В клинической практике вопросы оценки рефракционных свойств хрусталика решают с помощью косвенных методов, предполагающих определение параметров других анатомо-оптических элементов глаза (величины переднезадней оси, рефракции роговицы). Для характеристики размеров хрусталика, как правило, используют такой показатель, как толщина хрусталика в центральной зоне. Этот параметр определяют с помощью ультразвукового исследования (УЗИ) в А-режиме [6]. Являясь линейной величиной, толщина хрусталика лишь косвенно отражает его размеры в целом. Определение объемных характеристик хрусталика возможно с помощью комбинированного УЗИ [7]. Ультразвуковая биомикроскопия позволяет достаточно полно оценить анатомо-топографические взаимоотношения хрусталика и близлежащих структур [8, 9].

Объективная оценка степени твердости или плотности вещества хрусталика при его помутнениях в последнее время приобрела особую значимость в связи с развитием различных вариантов микроинвазивной «катарактальной» хирургии, предполагающей энергетическую эмульсификацию кортикальных слоев и ядра хрусталика. В клинической практике используют различные варианты субъективной оценки плотности вещества хрусталика с помощью метода цветовых градаций [10—12]. Такие методики, как регистрация оптических срезов хрусталика с последующей денситометрией [1, 13—15], ультразвуковое А-сканирование [2, 16, 17], поляризационная биомикроскопия [18] в силу ряда причин не получили распространения в клинической практике.

В последние годы, в связи с широким применением в различных разделах медицины современных УЗИ, в офтальмологии активно изучают и развивают методы В-сканирования и трехмерного ультразвукового сканирования (по другой терминологии — пространственной ультразвуковой визуализации). Возможности современных ультразвуковых диагностических систем позволяют прижизненно проанализировать на основе реального ультразвукового среза биологических тканей их структуру, объем и степень васкуляризации [19]. Ранее нами был разработан алгоритм комбинированного УЗИ для оценки акустической плотности хрусталика [20, 21]. «Работоспособность» указанного алгоритма была косвенно доказана с помощью анализа возрастных изменений акустической плотности хрусталика и, в частности, усиления этого показателя у пациентов старше 40 лет. Кроме этого, были проведены механографические испытания хрусталиков, удаленных экстракапсулярным методом, и выявлена существенная корреляционная зависимость между определенной до операции с помощью комбинированного УЗИ акустической плотностью хрусталиков и их вязкопластическими свойствами [22].

Целью настоящей работы явилось изучение возможности оценки акустической плотности хрусталика при различных видах катаракт на основе комбинированного УЗИ.

Материал и методы

Исследования были проведены в группе из 106 пациентов (40 мужчин и 66 женщин; 117 глаз) с катарактами различной интенсивности и локализации, которым планировали проведение хирургического лечения. Средний возраст пациентов составил 69,1±10,3 года, при этом бо́льшую часть (85,3%) клинического материала составили пациенты старше 60 лет. По характеру помутнений чаще (80,2%) имели место так называемые «смешанные (или полиморфные)» катаракты, при которых помутнения отмечали в различных слоях хрусталика, а по степени зрелости — незрелые (60,3%).

Комплекс традиционных методик включал визометрию, рефракто- и офтальмометрию, биомикроскопию, тонометрию, офтальмоскопию, гониоскопию, периметрию. При биомикроскопии хрусталика использовали два основных приема: получение оптического среза и трансиллюминационное освещение. В первом случае осмотр хрусталика производили в условиях бокового освещения узкой полоской света щелевой лампы, во втором — за счет отражения диффузного коаксиального освещения от сетчатки (эффект ретроиллюминации). При этом субъективно оценивали прозрачность хрусталика, а при наличии помутнений — их локализацию и интенсивность. Для классифицирования интенсивности помутнений использовали критерий степени зрелости катаракты (начальная, незрелая, зрелая, перезрелая). Для характеристики оптической плотности оценивали цвет хрусталика согласно системе углубленной цветовой градации (The Japanese Cooperative Cataract Epidemiology Study Group system — CCESG) в цветовых градациях от бледно-желтого до темно-коричневого (промежуточные градации — желтый, желто-коричневый, коричневый, красно-коричневый).

Разработанную ранее методику комбинированного УЗИ хрусталика следует расценивать как стандартный алгоритм, состоящий из нескольких этапов последовательного применения различных ультразвуковых режимов (В- и 3D-режимов серой шкалы) [20]. В плане исследования хрусталика данная методика позволяет получать данные о линейных и объемных размерах хрусталика и его ядра, а также селективно оценивать акустическую плотность хрусталика.

При проведении УЗИ соблюдали соответствующие рекомендации международных профессиональных организаций, регламентирующих подобные лечебные и диагностические процедуры. Помимо этого, экспозиция и интенсивность акустического сигнала при регистрации того или иного параметра и получении изображения оптимального качества были минимальными.

УЗИ осуществляли в положении пациента лежа на спине с помощью общеклинической ультразвуковой диагностической системы VOLUSON EB Expert (Kretz). Сканирование проводили через закрытые веки, в качестве контактной среды использовали гель средней вязкости (Медиагель фирмы «Гельтек-Медика», Россия; Aguasonic фирмы «Parker», США). Для исследований применяли линейный датчик 10—16 МГц и объемный датчик 5—12 МГц.

Денситометрический анализ передней и задней капсулы, передних, ядерных и задних слоев хрусталика с определением акустической плотности проводили в В-режиме серой шкалы. В пределах изучаемой плоскости ультразвукового среза последовательно помещали стандартную по размеру зону «опроса» и осуществляли автоматический денситометрический анализ. Денситометрические характеристики хрусталика анализировали в условных единицах с учетом сравнения показателей, полученных в режиме 2D-гистограмм (рис. 1—3). Данная функция позволяла как графически, так и количественно отобразить распределение различных оттенков серого в выделенной области «интереса». После построения виртуальной модели хрусталика в 3D-режиме аналогично анализировали показатели гистограммы в общем объеме хрусталика и его отдельно выделенном ядре. Таким образом определяли акустическую плотность различных слоев хрусталика (2D-плотность передней и задней капсул, передних и задних кортикальных слоев, 2D- и 3D-плотность ядра), а также его суммарную 3D-акустическую плотность.

Рис. 1. Денситометрический анализ передних (2) и задних (3) кортикальных слоев, а также ядра хрусталика (1) в В-режиме серой шкалы с использованием функции 2D-гистограмм. Здесь и на рис. 2, 3: результаты анализа представлены в нижнем правом углу рисунка. А — акустическая плотность в условных единицах; SD — стандартное отклонение.

Рис. 2. Денситометрический анализ задней капсулы (3), ядра хрусталика (2) и стекловидного тела (1) в В-режиме серой шкалы с использованием функции 2D-гистограмм.

Рис. 3. Денситометрический анализ роговицы (3), передней (1) и задней (2) капсулы хрусталика в В-режиме серой шкалы с использованием функции 2D-гистограмм.

Для хирургического лечения использовали ультразвуковую факоэмульсификацию, которая включала следующие основные этапы:

— тоннельный самогерметизирующийся разрез протяженностью 2 мм и шириной 2—2,5 мм в вертикальном меридиане роговицы;

— передний круговой непрерывный капсулорексис диаметром 5—6 мм;

— гидродиссекцию ядра и хрусталиковых масс;

— коаксиальную факоэмульсификацию (дробление ядра по методике «бури и ломай»);

— удаление хрусталиковых масс (бимануальная ирригация-аспирация);

— имплантацию «гибкой» интраокулярной линзы (ИОЛ).

В качестве ирригационной жидкости использовали сбалансированный раствор BSS+, а для защиты заднего эпителия роговицы и поддержания объема передней камеры — различные вискоэластичные материалы. Для имплантации применяли модели ИОЛ, официально разрешенные для клинического применения на территории Российской Федерации.

Для оценки достоверности дооперационных показателей акустической плотности хрусталика в ходе операции фиксировали так называемую «кумулятивную» энергию ультразвука (англ. Cumulative Dissipated Energy — CDE) — условную величину, интегрирующую мощность и экспозицию ультразвукового излучения. Возможность регистрации этого показателя заложена в операционной системе для факоэмульсификации Infiniti Vision System («Alcon Labs»). Величина этого параметра при прочих существенно не отличающихся условиях (техника операции, квалификация хирурга) может зависеть только от реальной механической плотности вещества хрусталика.

При обработке полученного материала были максимально использованы современные методы накопления и оценки данных. Для ввода, хранения и сортировки информации о пациентах было разработано приложение на основе системы управления базами данных MS Access 2007, обеспечивающее возможность архивирования и доступа к архивным данным пациентов, обследованных в соответствии с задачами настоящей работы. Статистический анализ и оценка достоверности полученных результатов проведены с помощью программ Microsoft Exсel 2010 и Statistica 8.0. Количество исследований было достаточным для применения методов параметрической статистики. Для характеристики рядов данных рассчитывали средние значения, стандартное отклонение, для оценки диапазона — минимальное и максимальное значения. Взаимосвязи между показателями оценивали по коэффициенту корреляции Пирсона (R). Его значение находится в пределах от 1 до –1, что соответствует наличию положительной или отрицательной связи между исследуемыми переменными; значение коэффициента, равное нулю, указывает на отсутствие таковой. При анализе учитывали коэффициенты корреляций, величина которых выявляла наиболее существенные связи. Критерием «достаточно сильных» корреляций принято считать значение коэффициента более 0,7, «средних или умеренных» — в пределах 0,4—0,7, «слабых» — менее 0,4.

Результаты и обсуждение

При оценке оптической плотности согласно системе углубленной цветовой градации большинство (88,8%) исследованных «катарактальных» хрусталиков имели желтый или близкий к нему по оттенкам (бледно-желтый, желто-коричневый) цвет (II—III степень плотности ядра по классификации Buratto). В табл. 1 суммированы результаты измерений акустической плотности таких хрусталиков. В этой же таблице для сравнения приведены аналогичные показатели, полученные при обследовании близкой по возрасту группы пациентов с условно прозрачным (по данным биомикроскопии и визометрии) хрусталиком. Выявлено, что показатели акустической плотности передней и задней капсул «катарактальных» и условно прозрачных хрусталиков практически идентичны. В то же время при наличии помутнений происходит существенное статистически достоверное усиление 2D-акустической плотности передних кортикальных, ядерных и задних кортикальных слоев и 3D-акустической плотности ядра и хрусталика в среднем на 26,5; 17,4; 26,4; 14,0 и 14,6 усл. ед. соответственно по сравнению с аналогичными показателями условно прозрачных хрусталиков.

Таблица 1. Показатели акустической плотности хрусталика при наличии катаракты и аналогичные показатели условно прозрачных хрусталиков (M±σ, усл. ед.)

В табл. 2 и на рис. 4 представлены результаты, отражающие возможную зависимость акустической плотности «катарактальных» хрусталиков и «кумулятивной» энергии ультразвука, затраченной в процессе факоэмульсификации. Последний показатель, как уже указывалось выше, косвенно может указывать на механическую плотность вещества хрусталика. Коэффициенты корреляции акустической плотности хрусталика в целом, его отдельных слоев и кумулятивной энергией ультразвука, затраченной в ходе операции факоэмульсификации, были положительными и колебались в пределах 0,42—0,52. При детальном анализе возможных существенных расхождений акустической и механической (по данным CDE) плотности хрусталика выявлено, что основной причиной таких расхождений по пока необъяснимой причине явились наиболее плотные, так называемые «бурые катаракты».

Таблица 2. Коэффициенты корреляции показателей акустической плотности хрусталиков и «кумулятивной» энергии ультразвука (CDE)

Рис. 4. Графическое отображение зависимости «кумулятивной» энергии ультразвука (CDE) и акустической плотности ядра (красный цвет) и хрусталика в целом (синий цвет).

Косвенным подтверждением большей информативности показателя акустической плотности по сравнению с методом цветовых градаций при оценке механической плотности хрусталика являются данные, представленные в табл. 3. В этой таблице приведены средние величины и диапазон колебаний показателей акустической плотности 20 хрусталиков и «кумулятивной» энергии ультразвука, затраченной в ходе их удаления методом факоэмульсификации. При дооперационной оценке механической плотности с помощью метода цветовых градаций ядра все эти хрусталики были отнесены к «желтым», что соответствовало II—III степени плотности по классификации Buratto. Однако границы диапазонов свидетельствуют о возможности существенной разнородности как акустической, так и механической плотности этих хрусталиков.

Таблица 3. Средние величины и диапазон колебаний показателей акустической плотности 20 «желтых» хрусталиков и «кумулятивной» энергии ультразвука (CDE), затраченной в ходе их удаления методом факоэмульсификации

Таким образом, разработанный алгоритм комбинированного УЗИ предполагает последовательное применение линейного (10—16 МГц) и объемного (5—12 МГц) датчиков с целью денситометрического анализа акустической плотности хрусталика на основе двух- и трехмерных тканевых гистограмм. С учетом полученных в данном исследовании результатов, а также выявленных ранее закономерностей возрастных изменений акустической плотности хрусталика (в частности, ее усиления), можно сделать вывод о том, что параметр «акустическая плотность» следует рассматривать как косвенный показатель механической плотности хрусталика.

Учитывая относительную сложность методики и стоимость необходимого для ее осуществления оборудования, данное исследование может быть рекомендовано для применения не в качестве базисного (т.е. применяемого в большинстве случаев), а специального или уточняющего. С практической точки зрения, использование апробированного алгоритма комбинированного УЗИ возможно для дооперационного обследования пациентов с осложненными (например, при помутнениях роговицы, частичной несостоятельности связочно-капсулярного аппарата хрусталика) катарактами. Кроме этого, методика применима в научных исследованиях, предполагающих изучение процессов катарактогенеза или оценку эффективности различных технологий факохирургии, для стандартизации групп исследуемых.

Конфликт интересов отсутствует.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail