Углубленные методы исследования состояния внутриглазных структур

    Интенсивное развитие современных методов при жизненной визуализации структур глаза стало возможным вследствие технических достижений, которые к настоящему времени позволяют проводить оценку практически на гистологическом уровне с точностью до 5 мкм.

    Подобное техническое подспорье позволило значительно расширить понимание вопросов патогенеза, вариантов клинического течения различных видов офтальмопатологии и способствовало разработке более эффективных методов их лечения [1].

    В настоящем обзоре представлены диагностические возможности двух наиболее часто используемых диагностических методов исследования — ультразвуковой биомикроскопии (УБМ) переднего отрезка глаза и оптической когерентной томографии (ОКТ) сетчатки.

    Ультразвуковая биомикроскопия

    Ультразвуковое исследование глаз как способ диагностики используется в офтальмологии с 50-х годов прошлого века [1, 2]. Необходимость в данном методе определяется его преимуществом по сравнению с другими методами офтальмологической диагностики, в том числе и обычным осмотром структур переднего отрезка глаза с помощью щелевой лампы [3]. УБМ намного лучше визуализирует непрозрачные ткани, поскольку использует звуковые волны высокой энергии. Таким образом, ее преимущество заключается в возможности прижизненной визуализации всех анатомических структур переднего отрезка (конъюнктивы, роговицы, передней камеры, склеры, радужки, хрусталика, связочного аппарата, цилиарного тела, переднего отдела стекловидного тела), в том числе и в условиях снижения прозрачности оптических сред. Однако из-за ограниченной глубины проникновения в тканевые структуры (до 5 мм) УБМ в основном используется в офтальмологии для визуализации передних структур, таких как угол и цилиарное тело [4].

    Данный метод был разработан доктором C. Pavlin и сотрудниками отдела физики и медицинской биофизики M.D. Sherar и K. Harasiewicz, а также доктором F.S. Foster в 1990 году [2].

    В основе метода УБМ лежит принцип прохождения ультразвуковых волн через структуры глаза, причем часть этих волн отражается и возвращается обратно к источнику излучения как отраженная волна. Затем она преобразуется в электрический эхосигнал, который формирует видеоизображение на экране. Другими словами, УБМ основана на измерении акустической рефлективности, т.е. степени отражения ультразвукового излучения тканями глаза. Ее разрешающая способность составляет 25–50 мкм.

    Изменение акустической рефлективности позволяет определить топографию нормальных и патологически измененных тканей, а также показывает с высоким разрешением в режиме реального времени изменения плотности структур и границы разделов тканей через изменения уровня яркости [2].

    К особо информативным параметрам при УБМ, согласно исследованиям, следует отнести: дистанцию «трабекула–радужка»; дистанцию «трабекула–цилиарные отростки»; глубину передней камеры; глубину задней камеры [2]. Э.В. Егоровой и Х.П. Тахчиди эти параметры применялись для изучения структурных особенностей переднего сегмента глаза при различных видах рефракции, помутнениях хрусталика и псевдоэксфолиативном синдроме [2].

    К преимуществам УБМ можно отнести:

    • четкое отображение анатомических структур при непрозрачности оптических сред глаза (помутнение роговицы, катаракта) или наличии в передней камере гифемы, хрусталиковых масс;

    • возможность измерения линейных и угловых параметров внутриглазных структур и образований с микронной точностью;

    • осуществление динамического визуального и количественного контроля в режиме реального времени с возможностью воспроизведения, редактирования и архивирования;

    • возможность исследования структур глаза, недоступных обычной световой биомикроскопии (радужка, цилиарное тело, экваториальная зона хрусталика, волокна цинновой связки) [2, 5].

    Метод УБМ значительно расширяет возможности исследования структур переднего отрезка глаза [6–10].

    Применение УБМ в качестве диагностического метода при анализе результатов и планировании хирургического вмешательства в факохирургии позволяет адекватно оценить возможность и условия выполнения вторичной имплантации интраокулярной линзы (ИОЛ), что дает возможность быстро и точно определить ее локализацию, пространственные соотношения со структурами, осями и плоскостями переднего отрезка глаза, выявить и оценить нарушение фиксации линзы, а также раскрыть механизм патологических изменений, индуцированных дислокацией (вторичная глаукома, реактивный увеит). С помощью УБМ С.Э. Аветисов исследовал результаты хирургического лечения катаракты 270 пациентов (278 глаз) с артифакией и 26 пациентов (33 глаза) с афакией. В результате он обнаружил, что «выявляемость» различных нарушений положения ИОЛ при проведении УБМ значительно превышала аналогичный показатель биомикроскопии, а общее количество случаев таких нарушений достигло 83,5 %.

    Исходя из этого, для адекватной оценки условий проведения вторичной имплантации ИОЛ автор рекомендует включить УБМ в алгоритм обследования пациентов с афакией [6].

    Также описано использование 3D-УБМ переднего сегмента, которая может быть использована для уникальной визуализации и количественной оценки структур переднего сегмента глаза. Метод предложили R.W. Helms et al., и он заключается в том, что коммерческую двухмерную систему УБМ (2D-УБМ) с частотой 50 МГц прикрепляли к предметному столику прецизионного перемещения и перемещали по глазу для получения объемного изображения. Столик был установлен на операционном микроскопе, что обеспечило безопасное и стабильное позиционирование. Трехмерная визуализация включала выравнивание оптической оси, многоплоскостное переформатирование при произвольной ориентации и объемную визуализацию с оптимизированными передаточными функциями. Сканирование было выполнено на глазах кролика. Преимущество данного метода исследования заключалось в том, что 3D-УБМ позволила визуализировать ткани переднего сегмента в трехмерном анатомическом контексте в отличие от 2D-УБМ. Анфас и интерактивные операции слайсера позволили планировать и оценивать результат лечения, включая размещение линз и микрокатетерную канюляцию шлеммова канала. Используя интерактивное программное обеспечение, авторы провели точные измерения тканевых структур (например, радужно-корнеальных углов, объемов кисты, цилиарных отростков, цилиарных мышц) [11].

    УБМ является важным инструментом в диагностике, оценке и наблюдении пациентов с глаукомой [12, 13].

    Даже если мы имеем дело с первичной закрытоугольной или открытоугольной глаукомой, механизм закрытия угла может быть выявлен при помощи данного метода. Прибор позволяет дифференцировать два типа глаукомы даже у пациентов с непрозрачной роговицей в тех случаях, когда технически невозможно провести гониоскопию (например, при мутной роговице) [13].

    В исследовании Х.П. Тахчиди и соавт. при блокаде угла передней камеры у 92 пациентов с первичной закрытоугольной глаукомой методом УБМ выявили определенные анатомо-топографические взаимоотношения структур иридоцилиарной зоны, которые специфичны для различных механизмов возникновения внутриглазных блоков. Также в данном исследовании были представлены и морфометрически рассчитаны наиболее информативные УБМ параметры основных структур иридоцилиарной зоны, специфичные для различных механизмов блокады угла передней камеры, дающие возможность обоснованно подойти к выбору тактики патогенетически ориентированного лечения [2].

    Несмотря на то, что чаще всего УБМ используется для выяснения патологии переднего отрезка глаза, существуют исследования с использованием данного метода для выявления патологии периферических отделов сетчатки, а также для оценки состояния век и конъюнктивы. Например, Х.П. Тахчиди и соавт. описали применение УБМ для диагностики отслоек сетчатки (регматогенной и травматической), рецидивов отслойки сетчатки после тампонады силиконом в условиях выраженной передней пролиферативной витреоретинопатии [5].

    УБМ нашла свое применение и в предоперационной визуализации связочного аппарата хрусталика у пациентов с возрастной катарактой, которая обеспечивает профилактику операционных и послеоперационных осложнений [14–16].

    Раннее выявление с помощью УБМ несостоятельности связочного аппарата хрусталика, а также диагностика разрыва и протяженности повреждения волокон цинновой связки при псевдоэксфолиативном синдроме позволяют избрать рациональный метод хирургии катаракты [17].

    Помимо структур переднего отрезка глаза, метод УБМ эффективно используется также и при оценке состояния придаточного аппарата глаза. Так, В.Н. Трубилин и соавт. провели оценку состояния мейбомиевых желез. В данном исследовании с помощью УБМ удается получить детальную информацию как о состоянии нормальных структур реберного края век и мейбомиевых желез, так и о проявлении таких их патологических состояний, как утолщение реберного края век, развившееся вследствие воспаления, закупорка протоков устьев мейбомиевых желез, расширение просвета между мейбомиевыми железами, развившееся вследствие атрофических изменений желез, деструкции хрящевой ткани.

    Находкой явилась возможность визуализации буллезноизмененной конъюнктивы, а также субконъюнктивальных кист при изменении угла наклона датчика, что особенно важно при проведении дифференциальной диагностики между кистами с мутным содержимым и новообразованиями [18]. УБМ нашла свое применение и в диагностике опухолей глаз. A. Bian et al. осуществили исследование 5 пациентов (8 глаз) с лимфомой цилиарного тела. На всех пораженных глазах с помощью УБМ выявлялось наличие кольцевидной солидной инфильтрации цилиарного тела с низкой и однородной внутренней отражательной способностью. Непрерывность опухолей была наиболее наглядно продемонстрирована на поперечных срезах [19].

    Таким образом, метод УБМ приобрел важное значение для выяснения морфометрических характеристик структур переднего отрезка глаза. Благодаря его применению стала возможной прижизненная визуализация всех анатомических структур переднего отрезка глаза (конъюнктивы, роговицы, передней камеры, склеры, радужки, хрусталика, связочного аппарата, цилиарного тела, переднего отдела стекловидного тела) с высокой разрешающей способностью и отсутствием зависимости от степени прозрачности исследуемых структур.

    Оптическая когерентная томография ОКТ — метод детального исследования структур глаза путем получения изображения слоев сетчатки, диска зрительного нерва и переднего отдела глаза. В офтальмологии данный метод активно применяется для диагностики и динамического наблюдения пациентов с заболеваниями сетчатки (в центральной и периферической зоне) [20]. ОКТ позволяет исследовать очень мелкие изменения структуры сетчатки, которые невозможно увидеть, используя другие методы обследования. Она позволяет получить уникальную информацию о состоянии нормальных структур глаза и о патологических проявлениях.

    Однако, как и биомикроскопия с щелевой лампой, ОКТ плохо проникает в непрозрачные ткани, но позволяет получать подробные поперечные сечения прозрачных тканей, часто с большей детализацией, чем это возможно с помощью щелевой лампы [21].

    Первые прижизненные исследования сетчатки и переднего отрезка глаза с помощью ОКТ были опубликованы в 1993 г. Разработанная технология ОКТ в 1994 г. была передана зарубежному подразделению фирмы Carl Zeiss Inc. (Hamphrey Instruments, Dublin, США), и уже в 1996 г. была создана первая серийная система ОКТ, предназначенная для офтальмологической практики [21, 22].

    Метод позволяет визуализировать морфологические изменения сетчатки и слоя нервных волокон, а также оценить их толщину; оценивать состояние диска зрительного нерва (ДЗН); осматривать структуры переднего отрезка глаза и их взаимное пространственное расположение. Стоит сказать, что для визуализации тканей сетчатки применяют низкокогерентные световые лучи с длиной волны 830 нм [23]. ОКТ позволяет выявлять дегенеративные изменения сетчатки (врожденные и приобретенные, возрастная макулярная дегенерация), кистоидный макулярный отек и макулярный разрыв, отслойку сетчатки, эпиретинальную мембрану, изменения ДЗН (аномалии, отек, атрофия), диабетическую ретинопатию, тромбоз центральной вены сетчатки, пролиферативную витреоретинопатию [22]. М.В. Пшеничнов и соавт. проводили с помощью ОКТ углубленное изучение закономерностей первичного формирования диабетического макулярного отека у пациентов с сахарным диабетом [24–27].

    Технология позволяет также четко визуализировать витреоретинальные адгезии, которые играют ключевую роль в формировании ламеллярных и сквозных разрывов макулы и макулярного отека. Именно метод ОКТ позволил подробно изучить особенности развития макулярных разрывов. Такие исследования играют ключевую роль в работе с пациентами, особенно при принятии решения о необходимости хирургического лечения. Дело в том, что тактика хирургического воздействия зависит от протяженности разрывов, оценить которую наиболее точно можно именно с помощью ОКТ сетчатки [28, 29].

    Используя модифицированный способ ОКТ для визуализации экватора и периферии сетчатки, ряд авторов предложили новые возможности объективной дифференциальной оценки прогностически опасных и неопасных разновидностей периферических витреохориоретинальных дистрофий [30].

    Измерение с помощью ОКТ толщины слоя нервных волокон сетчатки дает специалистам четкое представление о глаукоматозном ее повреждении. Данный диагностический метод позволяет определить точечные дефекты даже при начальных проявлениях глаукоматозного повреждения. Макулярная визуализация с помощью ОКТ позволяет измерить наиболее важные ганглиозные клетки сетчатки в человеческом глазу. Использование метода ОКТ позволяет объективно выявить наличие и степень выраженности витреоретинальных тракций и истончений сетчатки при ее периферических дистрофиях. Этот метод более информативен, чем другие методики офтальмоскопии, которые не всегда позволяют выявить микрошварты и локальные истончения сетчатки в области участка периферической дистрофии.

    Кроме того, ОКТ дает возможность определения точных размеров периферической дистрофии и дефектов сетчатки, что крайне важно для объективного динамического наблюдения за участками дистрофии [30, 31]. ОКТ оказывает большую помощь в выяснении наличия отслойки пигментного ретинального эпителия и нейроэпителия сетчатки. Так, М.Х. Дуржинская и соавт. провели анализ данных ОКТ при неэкссудативной возрастной макулярной дегенерации, были выявлены различные типы изменений ретинального пигментного эпителия: отторгающийся, интраретинальный, вителлиформный, а также сочетанные варианты [32]. А.С. Стоюхиной был представлен клинический случай, который показал значимость ОКТ в дифференциальной диагностике внутриглазного новообразования и ямки ДЗН. Приблизительно в 45–75 % случаев в глазу с врожденной ямкой ДЗН развивается серозная отслойка нейроэпителия в макулярной зоне, что может стать причиной ошибочной постановки диагноза внутриглазного новообразования. Исследование показало, что ОКТ-признаками ямки ДЗН являются: связь его структур с субретинальным пространством, а также наличие признаков инвагинации слоя нервных волокон сетчатки в структуре ДЗН [33].

    С помощью ОКТ О.В. Коленко и соавт. углубленно исследовали состояние макулы при нормальной и патологической беременности [34–43]. Закономерности состояния макулы у беременных с сахарным диабетом изучала также Н.В. Помыткина и соавт. [44–51]. Кроме того, возможности ОКТ также были применены Л.В. Бушниной и соавт. при изучении возможностей выявления миопических стафилом склеры [52]. Несмотря на то, что ОКТ представляет собой высокоинформативное исследование, возможно ее усовершенствование при применении одновременно с ним ангиографии. ОКТ-ангиография — усовершенствованная версия флуоресцентной ангиографии (ФАГ), которая помогает на ранней стадии диагностировать и предотвращать самые опасные патологии сетчатки глаза: микроаневризмы и аневризмы, окклюзии артерий, гемангиомы, кровоизлияния [38, 53].

    В отличие от ФАГ ОКТ-ангиография не требует внутривенного введения контрастного вещества. Также была исследована связь между ОКТ и геометрическими параметрами сосудов, полученными при проведении ФАГ глаз с макулярным отеком. A. Ajaz et al. изучили данные 82 глаз с макулярным отеком, учитывались такие параметры сосудистой системы, как фрактальная размерность, простая извилистость, угол ветвления, общее количество углов и отношение сосуда к фону. Результаты исследования указывают на то, что фрактальная размерность по ФАГ сосудов сетчатки в макулярной области ассоциировалась с изменениями толщины сетчатки и что параметры ОКТ потенциально могут быть использованы для непосредственной идентификации макулярного отека [53]. ОКТ-ангиография позволяет быстро получить неинвазивное изображение сосудов сетчатки и хориоидальных сосудов в режиме реального времени. Она также позволяет исследовать изменения плотности сосудов сетчатки и хориокапилляров у пациентов с ранней возрастной макулярной дегенерацией и ретикулярными псевдодрузами [54].

    Применение ОКТ сетчатки в режиме ангиографии при диагностике различных форм центральной серозной хориоретинопатии значительно расширяет возможности диагностики, позволяет визуализировать сосудистое русло сетчатки и хориоидеи, оценить степень и характер структурных изменений с учетом гемодинамических расстройств. Этот метод позволяет диагностировать морфологические изменения ретинального пигментного эпителия, выявлять дефекты и щелевидные отслойки при острой форме центральной серозной хориоретинопатии с четкой топографической локализацией относительно ретинальной сосудистой сети [55].

    Выявленные изменения ретинального пигментного эпителия и хориоидеи, являясь классификационными и прогностическими критериями заболевания, определяют эффективность лечебных мероприятий и функциональный прогноз заболевания [56]. Б.М. Азнабаев и соавт. описали использование ОКТ-ангиографии для доказательства эффективности операций. Ими были проанализированы ОКТ-ангиограммы 35 пациентов, прооперированных методом ультразвуковой витрэктомии по поводу идиопатического сквозного макулярного отверстия и эпиретинального фиброза. ОКТ в режиме ангиографии проводилась до операции и в течение трех месяцев после, исследовали параметры микроциркуляции сетчатки. В ходе исследования выявлено достижение положительного анатомического результата операции, отсутствие специфических ретинальных осложнений и нарушений микроциркуляции в послеоперационном периоде после ультразвуковой витрэктомии по поводу идиопатического макулярного отверстия и эпиретинального фиброза. Данное заключение свидетельствует об эффективности и безопасности этого метода операций [57].

    Также данный метод ОКТ можно расширить, применив часть мультимодальной офтальмологической платформы Spectralis HRA+OCT, которая позволяет получать снимки поперечного среза сетчатки, а также объемные 3D-ретинальные изображения, используя отраженный свет [58, 59].

    Данный метод использовали Е.А. Дроздова и соавт. для изучения морфологических изменений в макулярной зоне и их особенностей в зависимости от локализации и типа окклюзии вен сетчатки. Было отобрано 94 пациента с окклюзией вен сетчатки, исследована их макулярная зона. С помощью спектральной ОКТ удалось установить толщину сетчатки в макулярной зоне и ее объем, наличие ишемической и неишемической окклюзии центральной вены сетчатки, диффузного макулярного, диффузно-кистозного и кистовидного отека. На основании результатов исследования автору работы удалось установить характерные закономерности. Так, максимальная толщина сетчатки в макулярной зоне и ее объем регистрировались при ишемической окклюзии центральной вены сетчатки, причем преобладал диффузный макулярный отек (83 %). При неишемическом типе окклюзии чаще встречался кистовидный отек (64 %) [58].

    С помощью спектральной ОКТ при глаукоме было продемонстрировано уменьшение толщины внутренних слоев сетчатки, содержащих ганглиозные клетки и их аксоны или дендриты, по сравнению со здоровыми глазами [60].

    О.В. Коленко и соавт. выявили взаимосвязь между содержанием в крови фактора эндотелиальной дисфункции и показателями ангио-ОКТ у женщин с преэклампсией [34, 42, 43, 61–64].

    Таким образом, метод ОКТ требует высокотехнологичного оборудования и позволяет получить исчерпывающую информацию о состоянии сетчатки и передних структур глаза без травмирующего вмешательства. С помощью ОКТ стало возможно получать оптические срезы тканей с разрешением выше, чем у любого другого метода визуализации.

    Заключение

    Диагностические возможности таких методов исследования, как ультразвуковая биомикроскопия переднего отрезка глаза и оптическая когерентная томография сетчатки, огромны. В частности, УБМ позволяет точно оценить состояние анатомических структур переднего отдела глаза. В свою очередь, ОКТ представляет собой неинвазивный и высокоточный метод обследования, позволяющий получать изображение поперечного среза исследуемых тканей и измерять статическую плотность тканей в режиме реального времени. Использование данных современных методов исследования позволяет проводить дифференциальную диагностику в сложных клинических случаях, а также прогнозировать исходы и течения офтальмопатологий.

    

    Информация об авторах

    Сорокин Евгений Леонидович — доктор медицинских наук, профессор, заместитель директора по научной работе Хабаровского филиала ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России, профессор кафедры общей и клинической хирургии ФГБОУ ВО «Дальневосточный медицинский университет» Минздрава России, https:// orcid.org/0000- 0002-2028-1140

    Пшеничнов Максим Валерьевич — кандидат медицинских наук, заместитель директора по медицинской части Хабаровского филиала ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России, https:// orcid.org/0000-0002-4879-1900

    Таболова Анастасия Георгиевна — врач-ординатор ФГБОУ ВО «Дальневосточный государственный медицинский университет» Минздрава России, https://orcid.org /0000-0002-9277-1480

    About authors

    Sorokin Evgenii Leonidovich — Med.Sc.D., Prof., Deputy Head for Scientific Work of the Khabarovsk branch of the S. Fyodorov Eye Microsurgery Federal State Institution, Prof. of the General and Clinical Surgery Department of the Far Eastern State Medical University, https:// orcid.org /0000-0002-2028-1140

    Pshenichnov Maxim Valerievich — Ph.D., Deputy Head for Medical Part of the Khabarovsk branch of the S. Fyodorov Eye Microsurgery Federal State Institution, https://orcid.org /0000-0002-4879-1900

    Tabolova Anastasia Georgievna — resident physician of the Far Eastern State Medical University, https://orcid.org /0000-0002-9277- 1480

    Вклад авторов:

    Е.Л. Сорокин — концепция и дизайн исследования, консультирование;

    М.В. Пшеничнов — написание текста, редактирование;

    А.Г. Таболова — сбор и обработка материала, написание текста.

    Authors' contribution:

    E.L. Sorokin — research concept and design, consulting;

    M.V. Pshenichnov — text writing, editing;

    A.G. Tabolova — material collection and processing, text writing.

    Финансирование: авторы не получали конкретный грант на это исследование от какого-либо финансирующего агентства в государственном, коммерческом и некоммерческом секторах.

    Конфликт интересов: отсутствует.

    Financial transparency: аuthors have no financial interest in the submitted materials or methods.

    Conflict of interest: none.

    Поступила: 28.10.2022 г.

    Переработана: 17.11.2022 г.

    Принята к печати: 30.11.2022 г.

    Originally received: 28.10.2022

    Final revision: 17.11.2022

    Accepted: 30.11.2022