Способ ультразвукового исследования глаза

 

Изобретение относится к офтальмологии, а именно к локализации множественных инородных тел глаза, определению объема и топографии внутриглазной опухоли. Формируют трехмерное ультразвуковое изображение глаза путем электронного суммирования серии последовательных акустических сечений. Производят цветовое кодирование выделенных двухмерных сканограмм с наиболее характерными признаками очаговой патологии. Вводят эти сканограммы в трехмерный массив данных и выявляют пространственные взаимоотношения множественных инородных тел к оболочкам глаза, а также определяют объем и топографию внутриглазной опухоли. Техническим результатом изобретения является расширение прогностических возможностей при хирургическом вмешательстве, т.к. данный способ позволяет точно локализовать инородные тела друг относительно друга и оболочек глаза. 2 ил.

Изобретение относится к области медицины - офтальмологии - и предназначено для диагностических целей при локализации множественных инородных тел глаза, определении объема и топографии внутриглазной опухоли.

При грубой витреоретинальной патологии, сопровождающей проникающую травму глаза в большинстве случаев, ультразвуковая визуализация множественных инородных тел затруднена, т.к. помутнения и пленчатые образования в стекловидном теле зачастую настолько выражены, что полностью затеняют инородные тела даже при введении режима затухания эхо-сигналов. Причем чрезмерное затухание, которое мы используем для выделения инородных тел на двухмерной эхограмме, может, во-первых, погасить оболочечные эхо-сигналы и, во-вторых, существенно изменить эхо-сигналы, характеризующие особенности витреоретинальной патологии по ходу раневого канала. И в том и в другом случае это существенно затрудняет локализацию инородных тел относительно друг друга и оболочек глаза.

При ультразвуковой диагностике внутриглазной опухоли режим затухания эхо-сигналов является оптимальным при наличии структуры новообразования на двухмерных эхограммах и сохраняется в трехмерном массиве суммированных акустических сечений, но определение объема внутриглазной опухоли при данном способе трехмерной эхографии не производится. Между тем, именно объем опухоли является определяющим при расчете летальной для нее дозы облучения и прогнозировании эффективности воздействия, а при хирургическом лечении позволяет планировать ход операции и возможные осложнения при ее выполнении.

Известен способ ультразвукового исследования глаза, при котором производится цветовое кодирование и оптико-электронное суммирование серии двухмерных акустических сечений с целью повышения диагностической информативности при уточнении локализации инородных тел и топографии внутриглазной опухоли (Г. Д. Малюта - "Оптико-электронные методы повышения клинической информативности ультразвуковых сканограмм глаза" - Вестник офтальмологии, 1983, п. 2, с. 47-49). Автором использован экспериментальный сканирующий прибор для ультразвуковой диагностики в офтальмологии без градации по яркости. Полученные на экране сканограммы, выполненные с интервалом 1-2 мм по меридиану расположения патологического очага, регистрируются на фотопленку, совмещаются по общим контурам и последовательно вводятся в ЭВМ с цифровым или аналоговым блоком памяти. Для получения цветного синтезированного изображения одна из сканограмм кодируется красным цветом, другая - зеленым и сформированное в результате электронного суммирования изображение выводится на экран монитора. Полезная информация оценивается по желтому цвету, возникающему при суммировании контуров окрашенных акустических сечений. Цветовое кодирование выполняется только при суммировании двух акустических сечений. С увеличением их числа появляются дополнительные цветовые оттенки, затрудняющие выделение полезной информации. Данный способ применяется для уточнения локализации одного инородного тела.

Для представления ультразвуковых сканограмм в изометрической проекции автором использован эффект градации по яркости, возникающий за счет слияния совпадающих деталей серии, суммированных на электронном уровне изображений, фиксированных на фотопленку указанным выше способом. Полученная в результате электронного суммирования градация по яркости используется в качестве третьей координаты при построении на экране монитора объемного патологического очага. Данный способ позволяет ориентировочно получить объемное впечатление о топографии внутриглазной опухоли, но не может быть использован для измерения ее объема.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является возможность повышения диагностической информативности ультразвукового исследования путем введения в систему координат трехмерного изображения схемы расположения множественных инородных тел с их локализацией относительно друг друга и оболочек глаза, а также определения объема внутриглазной опухоли с помощью электронного цветового кодирования трехмерного изображения.

Технический результат достигается тем, что формируют трехмерное изображение путем получения серии акустических сечений разных плоскостей с последующим суммированием их в виде объемного массива данных, выявляют изображения с наиболее характерными признаками очаговой патологии на нескольких акустических сечениях, кодируют на этих изображениях различными цветами оболочки глаза и патологические очаги, вводят их в объемный массив суммированных акустических сечений, обеспечивающий выделение исследуемого объекта не только на исходных изображениях, но и на всех сечениях массива, проходящих через область прокрашенного тем или иным цветом участка трехмерной эхограммы, а затем на объемном изображении выявляют пространственные взаимоотношения множественных инородных тел к оболочкам глаза и объем внутриглазной опухоли.

Способ осуществляется следующим образом: с помощью фиксирующего устройства, которое имеет три степени свободы и крепится на офтальмологическом столике, ультразвуковой датчик в устройстве поворота позиционера погружают в установленную на веки при открытой глазной щели ванночку из прозрачного оргстекла, заполненную теплым физиологическим раствором (25-30 градусов по Цельсию), который хорошо переносится глазом.

В процессе исследования сканирующая головка датчика совершает секторные перемещения со скоростью 30 колебаний в секунду, что обеспечивает формирование двухмерных акустических сканограмм в реальном масштабе времени. Одновременно датчик совершает поступательные перемещения с выполнением последовательных параллельных акустических сечений или полное вращательное движение в позиционере, производя меридиональное сканирование с большой скоростью - 180 акустических сечений в течение 12 секунд с регистрацией положения каждого сечения относительно глаза в интервале от 0,2 до 0,5 угловых градусов, что соответствует разрешающей возможности метода и позволяет наиболее точно восстановить объемный массив исследуемого глаза.

Видеосигналы с видеовыхода ультразвукового диагностического прибора через модуль ввода изображений поступают в персональный компьютер высокого быстродействия, например IBM PC/AT - 486, 66 МГц, с расширенной оперативной памятью (не менее 20 Мбайт), где подвергаются электронной обработке, обеспечивающей накопление акустических сечений и формирование трехмерного массива данных.

Введение в систему координат трехмерного массива данных схемы расположения множественных инородных тел с их локализацией относительно друг друга и оболочек глаза, а также определение объема внутриглазной опухоли производят методом цветового кодирования отдельных акустических сечений. Инородные тела, например, окрашивают на экране монитора красным цветом, внутриглазную опухоль - желтым, отслоенную сетчатку - голубым и оболочки глаза с ретробульбарной клетчаткой - зеленым. Для цветового кодирования выбирают изображения с наиболее характерными признаками очаговой патологии на нескольких акустических сечениях. При этом инородные тела кодируют точечным прокрашиванием, а внутриглазную опухоль, отслоенную сетчатку и оболочки глаза с ретробульбарной клетчаткой кодируют прокрашиванием по контурам. После выполнения цветового кодирования прокрашенные изображения вводят в объемный массив суммированных акустических сечений и калибруют в кубических миллиметрах по координатам X, Y, Z. Далее на объемном изображении выявляют пространственные взаимоотношения инородных тел к оболочкам глаза и определяют объем внутриглазной опухоли.

Основное достоинство метода цветового кодирования состоит в электронном выделении окрашенных участков не только на тех акустических сечениях, где его выполняют, но и во всех сечениях объемного массива, проходящих через данную область. Это обеспечивает возможность введения в систему координат трехмерного изображения схемы расположения множественных инородных тел с их локализацией относительно друг друга и оболочек глаза, а также точное определение объема внутриглазной опухоли, что необходимо для планирования типа операции, расчета дозы и контроля эффективности лучевых методов воздействия, определения дальнейшей тактики лечения.

Конкретные примеры выполнения способа: 1. Больной К., 34 года. Обратился по поводу резкого снижения остроты зрения правого глаза после огнестрельного ранения. Экстренно госпитализирован в отделение травм органа зрения. Офтальмоскопия, биомикроскопия и другие общепринятые методы офтальмологического исследования были не эффективны из-за помутнения преломляющих сред глаза. При рентгенографическом исследовании обнаружены множественные инородные тела (мелкая дробь) в области правой орбиты. Локализовать их относительно глазного яблока не представилось возможным. Проведено эхографическое исследование в отделении ультразвука с целью исследования внутренних сред и локализации инородных тел в глазу. С помощью одномерной и двухмерной эхографии выявлены грубые помутнения в стекловидном теле и отслойка сетчатки. Судить же о количестве инородных тел внутри глаза и тем более об их соотношении с оболочками и относительно друг друга можно было только по результатам трехмерной эхографии, выполненной путем электронного суммирования серии последовательных акустических сечений. Из полученного таким образом трехмерного массива данных выделены акустические сечения с наиболее характерными признаками внутриглазных инородных тел, которые кодированы красным цветом (см. фиг. 1). Отслоенная сетчатка кодирована голубым цветом, оболочки глаза и ретробульбарное пространство - желтым. После завершения цветового кодирования акустические сечения вновь введены в трехмерный массив данных, обеспечивающий выделение исследуемого объекта не только на исходных изображениях, но и на всех сечениях массива, проходящих через область прокрашенного тем или иным цветом участка трехмерной эхограммы, а затем на объемном изображении выявлено четыре внутриглазных инородных тела. Одно из них локализовано в оболочках глаза, а три - в стекловидном теле на отслоенной сетчатке.

Результаты исследования позволили решить вопрос о целесообразности хирургического вмешательства и наметить тактику дальнейшего лечения.

2. Больной З., 42 года. Обратился по поводу снижения остроты зрения левого глаза. В результате комплексного офтальмологического исследования была диагностирована внутриглазная опухоль (меланобластома сосудистой оболочки). Для дообследования с целью выбора тактики лечения больной направлен в отделение ультразвука. С помощью одномерной и двухмерной эхографии подтвержден диагноз внутриглазной опухоли, определена ее проминенция (4,5 мм) и диаметр основания (10,2 мм). Объем новообразования (506,7 кубических миллиметров) удалось измерить по результатам цветового кодирования 12- и акустических сечений, выполненного с помощью описанной выше методики. Новообразование кодировалось зеленым цветом, оболочки глаза и ретробульбарное пространство - желтым. Для уточнения топографии новообразования (крайняя периферия нижнего отдела) голубым цветом кодировалась часть хрусталика, которую удалось визуализировать на трех акустических сечениях и ввести в трехмерный массив данных (см. фиг. 2).

Таким образом, изобретение позволяет выполнять цветовое кодирование акустических сечений с наиболее характерными признаками очаговой патологии, вводить эти сечения в трехмерный массив данных, выявлять пространственные взаимоотношения множественных инородных тел к оболочкам глаза, определять объем и топографию внутриглазной опухоли.

Формула изобретения

Способ ультразвукового исследования глаза, включающий электронное цветовое кодирование акустических сечений, отличающийся тем, что формируют трехмерное изображение путем получения серии акустических сечений разных плоскостей с последующим суммированием в виде объемного массива данных, выявляют изображения с признаками очаговой патологии на нескольких акустических сечениях, кодируют на этих изображениях различными цветами оболочки глаза и патологические очаги, а затем на объемном изображении выявляют пространственные взаимоотношения инородных тел к оболочкам глаза и объем внутриглазной опухоли.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2