Результат интеллектуальной деятельности: Способ измерения выстояния передних границ глазных яблок, опорно-двигательной культи и глазного косметического протеза

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в офтальмологии, нейрохирургии, челюстно-лицевой, реконструктивно-восстановительной и пластической хирургии для диагностики, планирования и оценки результатов лечения больных с врожденными и приобретенными патологическими изменениями глазницы и ее содержимого.

Известен способ определения выстояния передних границ глазных яблок в аксиальной плоскости (т.е. экзофтальмометрии) с помощью зеркального экзофтальмометра Гертеля, состоящего из градуированной в миллиметрах горизонтальной пластинки, с каждой стороны которой имеется по два перекрещивающихся под углом 45° зеркала. Прибор плотно приставляют к наружным дугам обеих орбит. При этом в нижнем зеркале видна вершина роговицы, а в верхнем - цифра, указывающая расстояние, на которое изображение вершины роговицы отстоит от точки приложения [Глазные болезни. Основы офтальмологии. / Под ред. В.Г. Копаевой. - М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2012. - С. 137].

Недостатком этого способа является некорректность получаемых значений при изменении пропорций костей средней зоны лица (повреждение и смещение латеральных краев глазниц), например, вследствие травмы, врожденной деформации или предшествующих операций. Другими существенными недостатками этого способа является субъективность и вариабельность результатов измерений.

Известен способ оценки выстояния передних границ глазных яблок на основе анализа изображений, полученных при компьютерной томографии. Предлагается на срезе в аксиальной плоскости соединить прямой линией края латеральных стенок глазниц и перпендикулярно ей измерить расстояние до максимально выступающей точки роговицы правого и левого глаза [Whitehouse R.W., Batterbury М., Jackson A., Noble J.L. Prediction of enophthalmos by computed tomography after 'blow out' orbital fracture. British Journal of Ophthalmology, 1994. - №78. - P. 618-620].

К недостаткам этого способа можно отнести искажение результатов при аномалиях развития и деформациях глазницы вследствие предшествующих операций и травм с вовлечением ее латеральной стенки. Кроме того, при наличии смещения глазных яблок одновременно в аксиальной и фронтальной плоскостях (вследствие деформаций глазницы или косой укладки головы исследуемого во время проведения компьютерной томографии) полученная разность выстояния передних границ глазных яблок окажется неверной, т.к. измерение выстояния двух глаз предлагается проводить на одном и том же срезе.

Ближайшим аналогом является способ определения (измерения) величины смещения глазного яблока (Перфильев С.А., Голубева Г.И., Рабухина Н.А., Караян А.С., Кудинова Е.С., патент РФ №2275842 от 22.07.2004), согласно которому на любом срезе проводят произвольную горизонталь через оба глазных яблока, определяют длины полученных хорд и высоты сегментов.

Существенным недостатком этого способа расчетов является то, что он базируется на формуле вычисления радиуса окружности при известной высоте сегмента и длине хорды. Следовательно, этот способ позволяет сравнить лишь радиусы глазных яблок, а не смещение глазных яблок относительно друг друга. Кроме этого авторы предлагают проведение измерений параметров обоих глазных яблок на одном и том же томографическом срезе, не предусматривая поправки в случае смещения глазных яблок одновременно в двух плоскостях при деформациях глазницы или косой укладке головы исследуемого во время проведения компьютерной томографии.

Все указанные способы не предусмотрены для оценки выстояния опорно-двигательной культи и глазного косметического протеза.

Задачей изобретения является разработка простого в исполнении, объективного и достоверного способа измерения выстояния передних границ глазных яблок (энофтальма или экзофтальма), опорно-двигательной культи и глазного косметического протеза в аксиальной плоскости (компьютерная экзофтальмометрия).

Технический результат изобретения, достигаемый в результате решения поставленной задачи, состоит в получении объективных, точных и достоверных значений выстояния передних границ глазных яблок, опорно-двигательной культи и глазного косметического протеза и величины их смещения относительно друг друга в аксиальной плоскости (компьютерная экзофтальмометрия), независимо от состояния стенок глазницы и костей средней зоны лица, а также укладки головы исследуемого во время проведения компьютерной томографии. Полученные данные могут быть использованы в предоперационной диагностике и оценке результатов лечения пациентов с врожденными и приобретенными аномалиями лицевого черепа различной этиологии с вовлечением в патологический процесс глазницы и ее содержимого.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе измерения выстояния передних границ глазных яблок, опорно-двигательной культи и глазного косметического протеза проводят спиральную компьютерную томографию черепа с толщиной среза не более 1 мм; получают срезы в аксиальной плоскости; с помощью инструментов программного обеспечения RadiAnt DICOM Viewer проводят прямую линию через вершины шиловидных отростков (processus styloideus), расположенных в задних отделах основания черепа; дублируют данную прямую на всех срезах; затем на срезе с максимальным выстоянием передних границ отдельно правого и левого глазного яблока (роговицы), опорно-двигательной культи или глазного косметического протеза строят прямой угол к ранее проведенной прямой через найденные передние границы и измеряют расстояние от максимально выступающей точки передних границ глазных яблок, опорно-двигательной культи или глазного косметического протеза до этой прямой; разница между значениями, полученными для правого и левого глазного яблока, опорно-двигательной культи или глазного косметического протеза, составит величину смещения передних границ глазных яблок, опорно-двигательной культи или глазного косметического протеза относительно друг друга в аксиальной плоскости (компьютерная экзофтальмометрия).

Между совокупностью существенных признаков и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь. При выполнении способа используются изображения аксиальных срезов, полученные с помощью спиральной компьютерной томографии с толщиной среза и интервалом между срезами не более 1 мм, что позволяет получить четкую визуализацию анатомических структур и минимизировать погрешность измерений. Проведение измерений с помощью инструментов программного обеспечения RadiAnt DICOM Viewer устраняет субъективный компонент исследования и практически исключает вариабельность полученных результатов. Прямая линия, от которой проводятся измерения, строится через четко визуализируемые симметричные анатомические образования задних отделов основания черепа, шиловидные отростки (processus styloideus), поэтому данный способ позволяет получать достоверные и объективные результаты при врожденных или приобретенных деформациях костей лицевого черепа. Наклон прямой, соединяющей выбранные анатомические образования, равен наклону головы исследуемого при проведении спиральной компьютерной томографии, следовательно, косая укладка не искажает результаты измерения смещения передних границ глазных яблок, опорно-двигательной культи или косметического глазного протеза. Так как измерение выстояния передних границ каждого исследуемого объекта проводится отдельно, на аксиальном срезе с максимальным выстоянием передней границы измеряемого глаза (роговицы), опорно-двигательной культи или глазного косметического протеза, смещение перечисленных объектов исследования по вертикальной оси не влияет на результаты измерений.

Среди существенных признаков, характеризующих способ, отличительными являются:

- измерения проводят с помощью инструментов программного обеспечения для просмотра и анализа изображений компьютерной томографии (RadiAnt DICOM Viewer), обеспечивающих точность измерений;

- отправной точкой для измерений служит прямая линия, проведенная через шиловидные отростки (processus styloideus), которые четко визуализируются, расположены симметрично в задних отделах основания черепа и не вовлекаются в патологический процесс при деформациях костей средней зоны лица;

- измерение выстояния передней границы каждого глаза, опорно-двигательной культи или косметического глазного протеза проводится отдельно, на аксиальном срезе с максимальным выстоянием передних границ исследуемого объекта, что обеспечивает объективность и достоверность измерений.

Теоретической предпосылкой к разработке предлагаемого способа (компьютерной экзофтальмометрии) явилось обследование пациентов с аномалиями развития и деформациями глазницы и ее содержимого различной этиологии, а также пациентов с приобретенным анофтальмом в ФГАУ «МНТК «Микрохирургия глаза» имени акад. С.Н. Федорова» Минздрава России. У пациентов с повреждением латеральной стенки глазницы, результаты обследования с использованием экзофтальмометра Гертеля были неинформативны, вследствие смещения одной из опорных точек для установки экзофтальмометра. При проведении измерений у пациентов с неизмененной анатомией латерального края глазницы отмечалась значительная вариабельность данных, полученных при проведении измерений разными специалистами, и при повторных измерениях у одного и того же пациента одним специалистом. Кроме того, не представляется возможным оценить выстояние передней границы опорно-двигательной культи и определить оптимальный тип и размер косметического глазного протеза при помощи экзофтальмометрии по Гертелю. Таким образом, отсутствие объективной методики измерения смещения передних границ глазных яблок, опорно-двигательной культи или глазного косметического протеза предопределило необходимость разработки данного способа компьютерной экзофтальмометрии.

Способ осуществляется следующим образом.

Проводят спиральную компьютерную томографию черепа с толщиной среза не более 1 мм, получают срезы в аксиальной плоскости. С помощью инструментов программного обеспечения RadiAnt DICOM Viewer проводят прямую линию через вершины шиловидных отростков (processus styloideus), дублируют данную прямую на всех срезах. Далее на срезе с максимальным выстоянием передней границы одного глазного яблока (роговицы), опорно-двигательной культи или глазного косметического протеза строят прямой угол и проводят перпендикуляр от максимально выступающей точки передней границы к ранее проведенной прямой, записывают автоматически подсчитанную длину перпендикуляра в миллиметрах. На срезе с максимальным выстоянием передней границы другого глазного яблока (роговицы), опорно-двигательной культи или косметического глазного протеза также строят прямой угол и проводят перпендикуляр от максимально выступающей точки передней поверхности исследуемого объекта к ранее проведенной прямой, записывают автоматически подсчитанную длину перпендикуляра в миллиметрах. Разница между полученными значениями длин двух перпендикуляров составит величину смещения передних границ глазных яблок, опорно-двигательной культи или глазного косметического протеза относительно друг друга в аксиальной плоскости (энофтальм или экзофтальм).

Изобретение поясняется фигурами 1-10 и клиническими примерами.

Клинический пример 1

Пациент Л., 27 лет, диагноз: правый глаз практически здоров, левый глаз - врожденный энофтальм. Пациент нуждается в реконструктивной операции по устранению энофтальма левого глаза.

При поступлении была проведена экзофтальмометрия с помощью экзофтальмометра Гертеля:

выстояние роговицы правого глазного яблока=19 мм

выстояние роговицы левого глазного яблока=15 мм

разница между выстоянием передних границ правого и левого глазного яблока составляет: 19-15=4 (мм).

Для уточнения положения границ правого и степени смещения передних границ левого глазного яблока относительно друг друга пациенту была проведена спиральная компьютерная томография орбит и черепа по предложенному способу (компьютерная экзофтальмометрия): фигура 1 демонстрирует проведение прямой линии через левый и правый шиловидные отростки; на фигуре 2 показано построение прямого угла и перпендикуляра от максимально выступающей точки передней границы правого глазного яблока (роговицы) к прямой, соединяющей правый и левый шиловидные отростки и дублированной на все срезы, автоматически рассчитанная длина данного перпендикуляра равна 90,7 мм.; на фигуре 3 представлено аналогичное построение перпендикуляра слева, его автоматически рассчитанная длина составила 84,0 мм. Таким образом, величина смещения передних границ глазных яблок относительно друг друга по предложенному способу составила: 90,7-84,0=6,7 (мм).

Проведение компьютерной экзофтальмометрии по заявленному способу позволило точно и достоверно определить степень смещения передней границы левого глазного яблока относительно правого. Это обеспечило возможность более точно рассчитать объем хирургического вмешательства.

Клинический пример 2

Пациент Н., 33 года, диагноз: правый глаз практически здоров, левый глаз: приобретенный анофтальм (огнестрельное ранение), состояние после отсроченного формирования опорно-двигательной культи. Пациент нуждается в подборе глазного косметического протеза.

Была выполнена экзофтальмометрия с помощью экзофтальмометра Гертеля: выстояние роговицы правого глазного яблока 18,5 мм, определение выстояния передней границы опорно-двигательной культи затруднено.

Пациенту была выполнена спиральная компьютерная томография орбит и черепа для определения выстояния передней границы опорно-двигательной культи слева и ее смещение относительно передней границы правого глазного яблока: фигура 4 демонстрирует проведение прямой линии через левый и правый шиловидные отростки; на фигуре 5 показано построение перпендикуляра от максимально выступающей точки передней границы правого глазного яблока (роговицы) к прямой, соединяющей правый и левый шиловидные отростки, дублированной на все срезы, автоматически рассчитанная длина данного перпендикуляра равна 81,1 мм; на фигуре 6 представлено аналогичное построение перпендикуляра к максимально выступающей точке передней границы орбитального имплантата слева, его автоматически рассчитанная длина составила 77,2 мм. Таким образом, величина смещения передней границы опорно-двигательной культи слева относительно передней границы правого глазного яблока по предложенному способу составила: 81,1-77,2=3,9 (мм).

Проведение компьютерной экзофтальмометрии по заявленному способу позволило точно и достоверно определить степень западения передней границы опорно-двигательной культи относительно передней границы парного глаза и более точно рассчитать необходимую толщину глазного косметического протеза.

Клинический пример 3

Пациент П., 22 года, диагноз: правый глаз практически здоров, левый глаз: приобретенный энофтальм (последствие дорожно-транспортного происшествия), состояние после отсроченного формирования опорно-двигательной культи и первичного глазного протезирования (временный глазной косметический протез). Пациент нуждается в индивидуальном глазном протезировании с подбором постоянного глазного косметического протеза.

По данным экзофтальмометрии с помощью экзофтальмометра Гертеля, выстояние правого глазного яблока (роговицы): 15 мм, выстояние передней поверхности временного глазного косметического протеза слева: 19 мм. Разница между выстоянием передних границ глазного яблока и глазного косметического протеза составила: 19-15=4 (мм).

Для определения степени смещения передних границ глазного косметического протеза слева относительно правого глазного яблока пациенту была выполнена спиральная компьютерная томография черепа и глазниц и измерение смещения передней границы глазного косметического протеза слева относительно передней границы правого глазного яблока с помощью предложенного способа: фигура 7 демонстрирует срез с четкой визуализацией вершин обоих шиловидных отросков, которые указаны стрелками. На фигуре 8 показана прямая линия, проведенная через левый и правый шиловидные отростки; на фигуре 9 показано построение перпендикуляра от максимально выступающей точки передней границы правого глазного яблока (роговицы) к прямой, соединяющей правый и левый шиловидные отростки и дублированной на все срезы, автоматически рассчитанная длина данного перпендикуляра равна 68,0 мм.; на фигуре 10 представлено аналогичное построение перпендикуляра к максимально выступающей точке передней границы глазного косметического протеза (73,1 мм). Таким образом, величина смещения передней границы глазного косметического протеза слева относительно передней границы правого глазного яблока по предложенному способу составила: 73,1-68,0=5,1 (мм).

Компьютерная экзофтальмометрия по заявленному способу позволила объективно и точно определить выстояние передней границы временного глазного косметического протеза и ее смещение относительно передней границы парного глаза, на основании чего определить оптимальный тип (двустенный или одностенный) и рассчитать толщину постоянного глазного косметического протеза и, следовательно, повысить точность и качество индивидуального глазного протезирования.