Введение к работе
Актуальность
Получение изображений внутренней анатомической структуры органа зрения имеет фундаментальное значение в офтальмологии, так как на данные медицинской визуализации опираются диагностика заболеваний, лечение и мониторинг пациентов.
В офтальмологии для визуализации применяют оптические (основанные на использовании электромагнитного излучения оптического диапазона) и лучевые (с применением ионизирующего излучения, магнитного резонанса, ультразвукового излучения) методы диагностики. Технологический прорыв конца 20-го столетия способствовал появлению множества специальных диагностических методов с очень высокой степенью детализации структур, преимущественно предназначенных для визуализации заднего отрезка глаза.
Ценность метода визуализации переднего отрезка глаза* определяется такими основными критериями, как границы зоны обзора, степень детализации визуального изображения и уровень достоверности полученной информации. Исходя из этого, при применении неинвазивных оптических методов (биомикроскопия, кератотопография, зеркальная эндотелиальная микроскопия, конфокальная микроскопия роговицы, компьютерная денситометрия, гониоскопия, микроциклоскопия, микрозонулоскопия, офтальмоскопия периферии сетчатки, диафаноскопия, термография, оптическая когерентная томография переднего отрезка глаза) можно условно выделить три анатомические зоны: хорошо визуализируемая (роговица, конъюнктива, передняя камера, передняя поверхность радужки), частично визуализируемая (склера, угол передней камеры, хрусталик, центральные отделы стекловидного тела) и практически не визуализируемая (строма и задняя поверхность радужки, экватор хрусталика и связочный аппарат хрусталика, цилиарное тело, пристеночные отделы стекловидного тела).
* Примечание: в настоящей работе определением «передний отрезок глаза» обозначен передний преэкваториальный сегмент глазного яблока.
Значительную актуальность данной проблеме придает тот факт, что в условиях снижения прозрачности оптических сред (особенно роговицы) становится невозможным осмотр практически всего переднего отрезка. Большинство методов лучевой диагностики (обзорная рентгенография, рентгеновская компьютерная томография, магнитно-резонансная томография, традиционные методы ультразвукового (УЗ) А- и В-сканирования, пространственное УЗ сканирование с цветовым допплеровским картированием) предназначены для визуализации либо орбиты, либо структур заднего отрезка глазного яблока, и не обеспечивают должной детализации переднего сегмента глаза.
Анализ мирового клинического опыта и данных литературы убедительно свидетельствует о том, что в настоящее время среди существующего многообразия оптических и лучевых методов, используемых в офтальмологии, единственным методом прижизненной визуализации всех элементов переднего сегмента глаза, в том числе, «немой» зоны глаза (причем с микроскопическим разрешением), является ультразвуковая биомикроскопия.
Метод ультразвуковой биомикроскопии (УБМ), разработанный и внедренный Charles Pavlin с соавт. в 1990 году для оценки переднего отрезка глазного яблока, несмотря на актуальность проблемы визуализации прикрытых радужкой «немых» зон, не нашел должного применения в клинической практике. Хотя метод известен уже давно, публикации о его клиническом применении немногочисленны, возможности изучены не в полной мере, отсутствуют четкие рекомендации по алгоритму исследования, нет масштабных исследований по результатам диагностики патологических состояний, затрагивающих отдельные структуры переднего отрезка глаза, как в зарубежных источниках (CJ Pavlin et al, 1992, 1995, 1998, 2000; S Matsumura et al, 1998; FS Foster et al, 2000; RH Silverman, et al., 2006; L M Vasquez, et al. , 2011), так и в отечественной специальной литературе (Х.П. Тахчиди с соавт, 2006; Д.Г.Узунян, 2007; А.Г.Щуко,2001; В.В.Страхов, 2009; Г. В. Шкребец, 2010). Сообщения об использовании УБМ в диагностике офтальмопатологии единичны и недостаточны для внедрения метода в широкую клиническую практику. Интерпретация результатов УЗ исследования зачастую в значительной мере зависит от знаний и умения оператора.
Таким образом, основными предпосылками для проведения настоящего исследования явились: во-первых, клинические потребности визуализации переднего отрезка глаза для своевременной и адекватной диагностики различных патологических состояний, во-вторых, недостаточная информативность широко используемых методов обследования и, в-третьих, необходимость изучения принципов сканирования, поиск клинико-инструментальных параллелей при анализе и интерпретации результатов ультразвуковой биомикроскопии, что может способствовать более эффективному применению и расширению потенциальных возможностей метода.
Цель работы
Изучение возможностей и оптимизация технологии визуализации переднего отрезка глаза на основе метода высокочастотной ультразвуковой биомикроскопии.
Задачи исследования
-
Отработать алгоритм и технологию проведения ультразвуковой биомикроскопии для визуализации структур глазного яблока и век и оценить степень соответствия акустических параметров анатомическому строению переднего отрезка глаза и век.
-
Провести сравнительные исследования возможностей биометрии структур переднего отдела глаза с помощью различных методов (пространственное ультразвуковое сканирование, оптический и УБМ).
-
На основе детального анализа изменений акустической картины переднего отрезка глаза исследовать возможности и оценить эффективность применения УБМ в диагностике и дифференциальной диагностике воспалительных заболеваний склеры и сосудистой оболочки.
-
Изучить акустические параметры опухолей сосудистой оболочки и оценить
степень информативности метода УБМ в диагностике новообразований различной локализации.
-
Определить ценность клинического применения УБМ при оценке повреждений различных структур глаза, индуцированных механической травмой.
-
Изучить эффективность использования метода УБМ для диагностики структурных нарушений глазного яблока при дегенеративно-дистрофических состояниях (иридокорнеальный эндотелиальный синдром, кисты плоской части цилиарного тела).
-
Определить диагностическое значение метода УБМ для оценки результатов хирургического лечения катаракты и выбора тактики в нестандартных ситуациях в факохирургии.
-
Изучить возможность и оценить информативность визуализации новообразований кожи век и периорбитальной области с помощью ультразвуковой биомикроскопии для расширения показаний к применению метода.
-
Исследовать акустические показатели, характеризующие передний отрезок глаза кролика породы Шиншилла - наиболее распространенной экспериментальной модели в офтальмологии.
-
На основе полученных данных определить область применения высокочастотной иммерсионной ультразвуковой биомикроскопии в диагностике патологических состояний переднего отрезка глаза и разработать практические рекомендации по применению УБМ в клинической практике.
Научная новизна
-
Впервые на большом клиническом материале были проведены комплексные исследования, направленные на детальное изучение возможностей визуализации на основе ультразвуковой биомикроскопии при различных патологических состояниях в сравнении с нормой и выявление клинико-инструментальных параллелей, позволяющие выделить ультразвуковую биомикроскопию как отдельную самостоятельную диагностическую технологию, клиническая значимость которой в зависимости от характера решаемых задач варьирует от дополняющей и повышающей точность диагностики до безальтернативной.
-
Предложен и отработан алгоритм сканирования глазного яблока и век, позволяющий в максимальной степени реализовать визуализирующие возможности метода, выделены критерии оценки результатов сканирования, как в условно нормальных глазах, так и при различных патологических состояниях.
-
Впервые в результате многоплановых исследований доказано, что ультразвуковые сканограммы четко и с высокой степенью достоверности отражают характер структурных изменений в тканях и дополняют картину клинического течения воспалительных заболеваний склеры и сосудистой оболочки, опухолей сосудистой оболочки преэкваториальной локализации, дегенеративно-дистрофических состояний (иридокорнеальный эндотелиальный синдром и кисты плоской части цилиарного тела), повреждений структур переднего отдела глаза при механической травме, новообразований кожи век и периорбитальной области, что дает возможность использовать ультразвуковую биомикроскопию в диагностике и дифференциальной диагностике указанных патологических состояний.
-
В результате проведенных исследований была определена эффективность применения УБМ в диагностике патологических состояний переднего отрезка глаза и дана оценка степени информативности метода в различных клинических ситуациях.
-
Разработан «Способ оценки положения интраокулярной линзы» (Патент РФ №2332932 от 22.12.2006), применение которого позволяет быстро и точно определить локализацию ИОЛ и ее пространственные соотношения со структурами, осями и плоскостями переднего отрезка глаза.
-
Доказана возможность применения УБМ в качестве информативного метода неинвазивной диагностики опухолей кожи в периорбитальной зоне.
-
Впервые проведено изучение акустической картины переднего отрезка глаза кролика породы Шиншилла, что может быть использовано для прижизненной оценки динамических изменений анатомических структур при проведении экспериментальных исследований на наиболее распространенной модели животного.
Практическая значимость работы
-
На основании проведенных исследований предложен алгоритм сканирования, заключающийся в применении принципа комплементарности (взаимодополняемости) обзорной, локализационной, и квантитативной эхографии и основанный на последовательном проведении аксиального, продольного (или меридионального) и тангенциального сканирования глазного яблока, а также горизонтального и вертикального сканирования век, позволяющий в максимальной степени реализовать визуализирующие возможности метода УБМ.
-
Полученные результаты ультразвукового сканирования с выявленными клинико-инструментальными параллелями показали высокую информативность применения ультразвуковой биомикроскопии для диагностики, дифференциальной диагностики и мониторинга различных патологических состояний глазного яблока (воспалительные заболевания склеры и сосудистой оболочки, опухоли сосудистой оболочки преэкваториальной локализации, дегенеративно-дистрофические состояния (иридокорнеальный эндотелиальный синдром и кисты плоской части цилиарного тела), повреждения структур глаза при механической травме), а также новообразований кожи век и периорбитальной области, и могут быть рекомендованы офтальмологам для использования в клинической практике в диагностике и дифференциальной диагностике указанных патологических состояний.
-
Применение ультразвуковой биомикроскопии в качестве диагностического метода при анализе результатов и планировании хирургического вмешательства в факохирургии позволяет: адекватно исследовать ложе для имплантации в афакичном глазу и оценить возможность и условия выполнения вторичной имплантации ИОЛ; в артифакичном глазу быстро и точно определить локализацию ИОЛ, ее пространственные соотношения со структурами, осями и плоскостями переднего отрезка глаза (Патент РФ №2332932 от 22.12.2006), выявить и оценить нарушение фиксации ИОЛ и раскрыть механизм патологических изменений, индуцированных дислокацией (вторичная глаукома, реактивный увеит).
-
Базирующаяся на результатах ультразвуковой биомикроскопии оценка изменений акустической картины переднего отрезка при различных патологических состояниях способствует дифференцированному подходу в выборе тактики и объема лечения (в т.ч. хирургического).
-
На основе полученных данных определена область применения высокочастотной иммерсионной ультразвуковой биомикроскопии и сформулированы практические рекомендации по применению УБМ в различных клинических случаях.
Основные положения, выносимые на защиту:
УБМ является самостоятельной неинвазивной диагностической технологией, значительно расширяющей возможности прижизненной визуализации в офтальмологии, клиническая значимость которой в зависимости от характера решаемых задач варьирует от дополняющей, повышающей информативность, надежность и точность диагностики до безальтернативной.
Предложенный алгоритм сканирования, заключающийся в применении принципа комплементарности обзорной, локализационной, и квантитативной эхографии и основанный на последовательном проведении аксиального, меридионального и тангенциального сканирования глазного яблока, а также горизонтального и вертикального сканирования век, позволяет в максимальной степени реализовать визуализирующие возможности метода УБМ.
Диапазон возможностей УБМ, базирующихся на высокой разрешающей способности, обеспечивает высокую степень соответствия УЗ срезов анатомическому строению переднего отрезка глаза, что было использовано для определения акустической «нормы» параметров анатомических структур переднего отрезка условно нормального глаза и век, а также глаза кролика породы «Шиншилла» – наиболее распространенной экспериментальной модели в офтальмологии.
Ультразвуковые сканограммы четко и с высокой степенью достоверности отражают характер структурных изменений в тканях и дополняют картину клинического течения воспалительных заболеваний склеры и сосудистой оболочки, опухолей сосудистой оболочки преэкваториальной локализации, дегенеративно-дистрофических состояний (иридокорнеальный эндотелиальный синдром и кисты плоской части цилиарного тела), повреждений структур переднего отдела глаза при механической травме, новообразований кожи век и периорбительной области, что дает возможность использовать УБМ в диагностике и дифференциальной диагностике указанных патологических состояний.
Применение УБМ в качестве диагностического метода при анализе результатов и планировании хирургического вмешательства в факохирургии позволяет:
адекватно исследовать ложе для имплантации в афакичном глазу и оценить возможность и условия выполнения вторичной имплантации ИОЛ;
в артифакичном глазу быстро и точно определить локализацию ИОЛ, ее пространственные соотношения со структурами, осями и плоскостями переднего отрезка глаза («Способ оценки положения интраокулярной линзы» // Патент РФ №2332932 от 22.12.2006);
выявить и оценить нарушение фиксации ИОЛ и раскрыть механизм патологических изменений, индуцированных дислокацией (вторичная глаукома, реактивный увеит).
Выявление акустических эквивалентов морфологических изменений ведет к получению диагностических специфических УЗ-признаков патологических изменений структур переднего отрезка глаза, кожи век и периорбитальной области, что способствует повышению точности и эффективности диагностики, снижению количества диагностических ошибок.
Публикации по теме диссертации
По теме диссертации опубликовано 24 научные работы, из них 12 – в рецензируемых журналах и изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых журналов и изданий, определенных ВАК для публикации результатов диссертаций. Получен 1 патент РФ на изобретение.
Внедрение результатов исследования
Результаты исследования внедрены в работу научных и клинических подразделений ФГБУ «Научно-исследовательский институт глазных болезней» РАМН. Результаты работы используются в качестве учебного пособия в практическом и лекционном материалах для преподавания клинической офтальмологии аспирантам и ординаторам ФГБУ «Научно-исследовательский институт глазных болезней» РАМН и кафедры глазных болезней Первого МГМУ им. И.М. Сеченова.
Апробация результатов
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на заседании московского общества офтальмологов (Москва, 2007), на научно-практической конференции "Современные методы диагностики и лечения заболеваний роговицы и склеры"(Москва, 2007), на научно-практической конференции «Глаукома: реальность и перспективы» (Москва, 2008), на конференции «Актуальные вопросы офтальмологии», организованной Главным медицинским управлением УД президента РФ (Москва, 2008), на Международном офтальмологическом конгрессе «Белые ночи» (Санкт-Петербург, 2009, 2012), на IX съезде офтальмологов России (Москва, 2010), на межрегиональной конференции «Актуальные вопросы офтальмологии» (Нижний Новгород, 2012), на заседании проблемной комиссии ФГБУ «НИИ глазных болезней» РАМН (28 января 2013 г.).
Структура диссертации
Диссертация изложена на 355 страницах, состоит из введения, обзора литературы, 10 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, иллюстративного материала и списка использованной литературы. Работа содержит 92 рисунка, 17 таблиц. Библиографический указатель содержит 245 источников (103 отечественных и 142 зарубежных).
![Оценка диагностических возможностей пространственно-совмещенных изображений на основе магнитно-резонансных и однофотонных эмиссионных компьютерных томограмм для клинической практики [Электронный ресурс]](/i/i/4347/203032.png "Оценка диагностических возможностей пространственно-совмещенных изображений на основе магнитно-резонансных и однофотонных эмиссионных компьютерных томограмм для клинической практики [Электронный ресурс] Оноприенко Анна Владимировна")