Результат интеллектуальной деятельности: Способ измерения толщины хрусталика с диффузными помутнениями ядра и кортикальных слоёв

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.