Способ измерения толщины хрусталика с диффузными помутнениями ядра и кортикальных слоёв
Изобретение относится к офтальмологии и может быть использовано для измерения толщины хрусталика с диффузными помутнениями ядра и кортикальных слоев. Проводят ультразвуковую иммерсионную А-биометрию. Используют среднюю скорость ультразвуковой волны, равную 1629 м/с. Определяют расстояние между амплитудами А-эхосигнала от передней до задней поверхности хрусталика. Заднюю границу хрусталика с диффузными помутнениями определяют с установкой и активацией функции «Gate» для локализации задней капсулы хрусталика на эхограмме. Способ обеспечивает возможность наиболее точного расчета оптической силы ИОЛ, имплантируемой после факоэмульсификации катаракты, за счет использования скорости ультразвуковой волны, равной 1629 м/с. 7 ил., 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к офтальмологии и предназначено для измерения толщины хрусталика (ТХ) у пациентов со зрелой катарактой до операции с целью наиболее точного расчета оптической силы ИОЛ.
Известно, что формула Barrett Universal II является наиболее точной современной формулой для расчета оптический силы интраокулярной линзы (ИОЛ), в которой учитывается показатель ТХ пациента [Jack X. Kane, Anton Van Heerden, Alp Atik,, Constantinos Petsoglou. Accuracy of 3 new methods for intraocular lens power selection // J Cataract Refract Surg. - 2017. Vol. - 43 (3). P. 333 - 339]; [Olga Reitblat, Adi Levy, Guy Kleinmann, Tsahi T. Lerman, Ehud I. Assia. Intraocular lens power calculation for eyes with high and low average keratometry readings: Comparison between various formulas // J Cataract Refract Surg. - 2017. Vol. - 43 (9). P. 1149-1156]; [David L. Cooke, Timothy L. Cooke. Comparison of 9 intraocular lens power calculation formulas // J Cataract Refract Surg. - 2016. Vol. - 42 (8). P. 1157-1164].
В настоящее время оптическая биометрия остается наиболее достоверным методом для измерения ТХ ГН. John Shammas, Maya С. Shammas. Measuring the cataractous lens // J Cataract Refract Surg. - 2015. Vol. - 41 (9). P. 1875-1879], однако его применение ограничено техническими возможностями приборов и снижением прозрачности оптических сред глаза. Кроме того, существует прямая взаимосвязь между возникновением помутнений хрусталика, увеличением плотности катаракты и снижением точности расчетов оптической силы ИОЛ [Ueda T.I., Taketani F., Ota T, Hara Y. Impact of nuclear cataract density on postoperative refractive outcome: IOL Master versus ultrasound // Ophthalmologica - 2007. Vol.- 221(6). P. 384-387].
Универсальным методом определения ТХ у всех пациентов независимо от состояния оптических сред глаза является ультразвуковая биометрия. Измерение может проводиться как контактным, так и иммерсионным способами. Контактный метод А - эхографии широко распространен в офтальмологической практике, однако, его точность ограничена разрешающей способностью прибора, эхосигнал от роговицы локализуется в «мертвой зоне» датчика. Точность и воспроизводимость данных иммерсионной биометрии значительно выше по сравнению с контактным методом за счет фиксации датчика в насадке Прагера и наличия иммерсионной среды между датчиком и роговицей [Michael Р Hennessy, Derek G Chan. Contact versus immersion biometry of axial length before cataract surgery // J Cataract Refract Surg. - 2003. Vol. - 29 (11). P. 2195-2198].
S.T. Fontana и R.F. Brubaker установили, что среднее значение ТХ составляет 4,01 мм для детей 1 года и 4,8 мм для лиц старше 80 лет [S.T. Fontana, R.F. Brubaker. Volume and depth of the anterior chamber in the normal aging human eye // Arch Ophthalmol. - 1980. Vol. - 98. P. 1803-1808]. G. Bellows предложил определять ТХ по формуле: 4+ значение возраста пациента, выраженное в сотых долях. Например, согласно формуле, у пациента в 52 года ТХ должна составлять 4,52 мм [G. Bellows. Cataract and anomalies of the lens: growth, structure, composition, metabolism, development, growth disorders and treatment of the crystalline Lens // St Louis, MO, CV Mosby. - 1944. P. 60-86].
Кроме того, значение скорости ультразвуковой волны варьирует по мере созревания катаракты. Изменение скорости ультразвука в хрусталике на 50 м/с приводит к средней ошибке в расчете оптической силы ИОЛ до 0,5 Дптр [G.L. Vanderheijde, J. Weber. Accommodation used to determine ultrasound velocity in the human lens // Optom Vis Sci. 1989. - Vol. 66(12) - P. 830-833].
В опубликованных работах результаты измерения скорости ультразвуковой волны в помутневшем хрусталике вариабельны. D.J. Coleman с соавторами в 1975 году провели исследование 4 глаз у детей и 50 глаз у взрослых пациентов с катарактой и определили, что показатель скорости ультразвуковой волны в хрусталике составляет в среднем 1659 м/с в возрасте 1 года и достигает значения 1629 м/с к 72 годам. [D.J. Coleman, F.L. Lizzi, L.A. Franzen, D.H. Abramson. A Determination of the velocity of ultrasound in cataractous lenses. // Ultrasonography in Ophthalmology. - Bibl. Ophthalmol. 1975. - Vol. 83. P. 246-251]. В 1962 году F. Jansson и E. Kock получили среднее значение скорости ультразвука, равное 1640,5 м/с, причем у лиц молодого возраста в прозрачном хрусталике - 1641 м/с, при начальном помутнении - 1628 м/с, при зрелой катаракте - 1589 м/с, однако данное исследование включало всего 12 глаз [F. Jansson, Е. Kock. Determination of the velocity of ultrasound in the human lens and vitreous. // Acta Ophthalmol. 1962. - 40. - P. 420-433]. D.J. Coleman с соавторами в 1975 году опубликовали данные, в которых скорость ультразвуковой волны в зрелой катаракте составила 1670 м/с. [D.J. Coleman, F.L. Lizzi, R.L. Jack Ultrasonography of the Eye and Orbit. Philadelphia: Lea & Febiger; 1977]
Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения является способ измерения толщины хрусталика с помутнениями с помощью стандартного метода ультразвуковой иммерсионной А - биометрии [Renu Jivrajka, Maya С. Shammas, Teresa Boenzi, Mike Swearingen, H. John Shammas. Variability of axial length, anterior chamber depth, and lens thickness in the cataractous eye // J Cataract Refract Surg. - 2008. Vol. - 34 (2). P. 289-294]. Измерение ПЗО и ТХ глаз с прозрачными хрусталиками, а также глаз с начальной и заднекапсулярной катарактой, проводится в стандартном режиме «Phackic», подрамевающий использование известной скорости распространения ультразвуковой волны в хрусталике - 1641 м/с. У пациентов с плотной катарактой и диффузными помутнениями хрусталика проводится измерение в режиме «Dence cataract», который использует стандартное значение ТХ - 4,7 мм без учета скорости распространения скорости ультразвуковой волны в хрусталике. Таким образом, несмотря на развитие ультразвуковых и оптических методов биометрии, до сих пор остается актуальным вопрос точного измерения ТХ у пациентов с зрелой катарактой.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка более точного ультразвукового определения толщины хрусталика при диффузных помутнениях ядра и кортикальных слоев.
Техническим результатом предлагаемого способа является возможность наиболее точного расчета оптической силы ИОЛ, имплантируемой после факоэмульсификации катаракты.
Технический результат достигается за счет проведения иммерсионной А-биометрии с использованием скорости ультразвуковой волны равной 1629 м/с и определения задней границы хрусталика с диффузными помутнениями с установкой метки при активации функции «Gate» для локализации задней капсулы хрусталика на эхограмме.
Мы провели исследование, в котором определили оптимальное значение скорости ультразвуковой волны для биометрии помутневшего хрусталика. Нами проведено измерение ПЗО и ТХ у пациентов со зрелой набухающей катарактой (36 глаз) с использованием различных диагностических режимов ультразвукового скана. Во-первых, выполнено иммерсионное А-сканирование глаз в стандартном режиме «Phakic», проведено измерение ПЗО и ТХ, затем те же параметры определены после активации функции «Gate» и локализации эхосигнала задней капсулы хрусталика. Во-вторых, измерение ПЗО и ТХ выполнено в режиме «Dence cataract», рекомендованном производителями ультразвукового оборудования для использования у пациентов со зрелой катарактой. В-третьих, после создания нами режима «Dence cataract new», в котором последовательно использованы скорости ультразвуковой волны для помутневшего хрусталика 1589 м/с, 1629 м/с, 1670 м/с, были определены значения ПЗО и ТХ. Результаты биометрии представлены в Таблице 1.
Примечание:
* - разработанные нами режимы ультразвукового сканирования со скоростью ультразвуковой волны для измерения ТХ 1589 м/с, 1629 м/с и 1670 м/с
** - различия статистически достоверны (р<0,05)
«Gate» + - активирована функция «Gate», измерения проведены с учетом локализации сигнала от задней капсулы хрусталика.
«Gate» - - не активирована функция «Gate», измерения проведены без учета локализации сигнала от задней капсулы хрусталика.
Статистически достоверных различий между полученными значениями ПЗО при проведении иммерсионной А-биометрии с использованием всех выше описанных режимов не выявлено (р>0,05), несмотря на клинически значимые различия между значениями с использованием функции «Gate» и без нее. Выявлены статистически достоверные различия между результатами измерения ТХ без активации функции «Gate» и с ней. Скорость распространения ультразвуковой волны в набухающем хрусталике вариабельна, однако измерения ТХ, полученные при использовании значения 1629 м/с, оказались идентичными с используемыми в режиме «Dence cataract» и составили 4,69±0,25 и 4,7±0,0 соответственно. Следовательно, режим «Dence cataract new» со скоростью ультразвуковой волны для измерения ТХ равной 1629 м/с в наибольшей степени подходит для измерения ТХ у пациентов с зрелой набухающей катарактой, использование значений 1589 м/с и 1670 м/с для проведения биометрии не целесообразно. Физические свойства ультразвука также предполагают уменьшение скорости ультразвуковой волны по мере нарастания структурных изменений набухающего хрусталика.
Следовательно, для точного измерения толщины хрусталика у пациента с зрелой набухающей катарактой ультразвуковым способом следует активировать функцию «Gate» и использовать скорость ультразвуковой волны для измерения толщины хрусталика, равную 1629 м/с.
Таким образом, нами разработан новый режим «Dence cataract new» (Фиг. 1 - Режим «Dense cataract new», при проведении А-сканирования установлено значение скорости ультразвука для мутного хрусталика - 1629 м/с), учитывающий среднюю скорость ультразвука 1629 м/с для хрусталика с диффузными помутнениями, которая является оптимальной, и соответствует морфологическим изменениям плотного хрусталика на фоне зрелой катаракты. Способ определения ТХ при зрелой катаракте включает проведение иммерсионной ультразвуковой А-биометрии с получением максимально высоких эхосигналов от роговицы, передней и задней поверхности хрусталика, сетчатки и склеры с последующим убывающим по амплитуде эхокомплексом сигналов от ретробульбарной клетчатки в разработанном режиме, учитывающем среднюю скорость ультразвуковой волны в помутневшем хрусталике, равную 1629 м/с, с дальнейшим определением расстояния между амплитудами А - эхосигнала от передней до задней поверхности хрусталика с установкой и активацией функции «Gate» на эхограмме.
Способ осуществляют следующим образом.
У пациента с диффузными помутнениями ядра и кортикальных слоев проводят ультразвуковую иммерсионную А-биометрию. Используют среднюю скорость ультразвуковой волны, равную 1629 м/с, определяют расстояние между амплитудами А-эхосигнала от передней до задней поверхности хрусталика, при этом заднюю границу хрусталика с диффузными помутнениями определяют с установкой и активацией функции «Gate» для локализации задней капсулы хрусталика на эхограмме.
Клинический пример.
Пациентка К., 49 лет.При поступлении острота зрения левого глаза - 0,02 н/к, авторефрактометрию выполнить не удалось. Результаты кератометрии левого глаза по данным прибора IOL-Master составили: R1 - 44,87 Дптр ах 45°; R2 - 44,37 Дптр ах 135°; cyl -0,5 Дптр ах 5°, ACD - 2,7 мм, WTW - 12,0 мм. Пневмотонометрия - 17 мм рт.ст.При проведении ультразвукового исследования в стекловидном теле визуализировались плавающие помутнения, задняя отслойка стекловидного тела; отслойка сетчатки не определялась. При объективном исследовании: глаз был спокоен, передняя камера мельче средней (2,7 мм), выявлена деструкция пигментной каймы радужки 1-2 ст., выраженные диффузные помутнения хрусталика. По данным обследования поставлен диагноз: зрелая катаракта левого глаза. Запланировано выполнение факоэмульсификации катаракты левого глаза. При выполнении А-сканирования глазного яблока в режиме «Phakic» без активации функции «Gate» ТХ составила 3,43 мм, ПЗО - 23,65 мм. (Фиг. 2 - А-сканирование глазного яблока у пациентки К., 49 лет со зрелой катарактой: режим «Phakic», функция «Gate» для задней капсулы хрусталика не активирована, толщина хрусталика - 3,43 мм).
При использовании функции «Gate» в режиме «Phakic» толщина хрусталика составила 5,58 мм, ПЗО - 23,79 мм, что на 0,14 мм больше, чем в предыдущем измерении (Фиг. 3 - А-сканирование глазного яблока у пациентки К., 49 лет со зрелой катарактой: режим «Phakic», активирована функция «Gate» для задней капсулы хрусталика, толщина хрусталика - 5,58 мм). В режиме «Dense cataract» измерение толщины хрусталика не проводится, поскольку используется стандартная величина 4,7 мм, значение ПЗО - 23,74 мм (Фиг. 4 - А-сканирование глазного яблока у пациентки К., 49 лет со зрелой катарактой: режим «Dense cataract», толщина хрусталика стандартна - 4,7 мм;). Таким образом, измерение биометрических параметров глаза у пациентов со зрелой катарактой в режиме «Phakic» с использованием скорости для оптически прозрачного хрусталика 1641 м/с не корректно. Применение режима «Dense cataract new» позволило наиболее точно измерить и ТХ (5,54 мм) и длину глаза (23,75 мм) у пациента со зрелой катарактой. (Фиг. 5 - А-сканирование глазного яблока у пациентки К., 49 лет со зрелой катарактой: режим «Dence cataract new», активирована функция «Gate» для задней капсулы хрусталика, толщина хрусталика - 5,54 мм.) Значения ПЗО, полученные в режиме «Dense cataract» и «Dense cataract new» оказались практически одинаковыми, 23,74 и 23,75 соответственно. На Фиг. 6 (А-сканирование глазного яблока у пациентки К., 49 лет со зрелой катарактой: в режиме «Dence cataract new» установлена скорость ультразвуковой волны для зрелого хрусталика 1670 м/с, активирована функция «Gate» для задней капсулы хрусталика, толщина хрусталика - 5,68 мм, ПЗО 23,89) представлено А-сканирование левого глазного яблока в режиме «Dence cataract new» при установленой скорости ультразвуковой волны для зрелого хрусталика, равной 1670 м/с (Фиг. 7 - Режим «Dense cataract new», при проведении А-сканирования установлено значение скорости ультразвука для мутного хрусталика - 1670 м/с), активирована функция «Gate» для задней капсулы хрусталика, ТХ составила 5,68 мм, ПЗО - 23,89, что наглядно показывает отличия от полученных значений при применении режима «Dense cataract new» со скоростью ультразвуковой волны для помутневшего хрусталика 1629 м/с.
На основании полученных данных проведен расчет ИОЛ по формуле Barrett Universal II, полученное значение оптической силы ИОЛ Domilens Nidek NS-60YG Aktis SP составило +19,0 Дптр при расчете на эмметропию (расчетное значение сфероэквивалента послеоперационной рефракции -0,26 Дптр). На следующий день у пациентки максимальная некоррегированная острота зрения составила 0,9, через 1 неделю - 1,0.
Таким образом, предложенный способ обеспечивает повышение информативности измерения ТХ для точного расчета ИОЛ у пациентов со зрелой катарактой за счет проведения иммерсионной А - биометрии глаза с учетом изменения скорости ультразвуковой волны в плотном помутневшем хрусталике, что является одним из главных аспектов достижения рефракции цели после оперативного лечения катаракты.
Способ измерения толщины хрусталика с диффузными помутнениями ядра и кортикальных слоев путем проведения ультразвуковой иммерсионной А-биометрии, отличающийся тем, что используют среднюю скорость ультразвуковой волны, равную 1629 м/с, определяют расстояние между амплитудами А-эхосигнала от передней до задней поверхности хрусталика, при этом заднюю границу хрусталика с диффузными помутнениями определяют с установкой и активацией функции «Gate» для локализации задней капсулы хрусталика на эхограмме.
