СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ ПЛОТНОСТИ ЯДРА ХРУСТАЛИКА Российский патент 2000 года по МПК A61B3/13 

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть применено при диагностике различных степеней зрелости катаракты посредством количественного измерения плотности ядра хрусталика и определения тактики факоэмульсификации катаракты.

Катаракта - заболевание, связанное с помутнением хрусталика глаза и снижением зрения. Если острота зрения в течение определенного времени постепенно падает и составляет при максимальной очковой коррекции 0,3 и ниже, и офтальмолог при инструментальных методах исследования глаза диагностирует наличие интенсивных помутнений в различных слоях хрусталика, то основным методом лечения является хирургическое удаление катаракты.

Основным этапом хирургического лечения катаракты является удаление помутневшего ядра хрусталика. Именно его высокая плотность, наблюдаемая при той или иной зрелости катаракты и старшем возрасте пациента, не позволяет размельчить его непосредственно внутри глаза механическим путем и требует его выведения наружу либо экстракапсулярным, либо интракапсулярным способом. Разработка и внедрение метода ультразвукового воздействия на помутневшее вещество хрусталика, его фрагментацию до небольших осколков и удаление из глаза посредством канюли небольшого диаметра; иррига-аспирационная автоматическая система, поддерживающая баланс внутриглазной жидкости; а также разработанные в последние годы высоковязкие вископротекторы и искусственные интраокулярные линзы из мягких полимеров, создали возможность производить удаление катаракты через маленький разрез методом факоэмульсификации.

Однако длительное воздействие ультразвука на ткани глаза, а также длительные манипуляции различными инструментами внутри глаза могут привести к осложнениям как во время операции, так в послеоперационным периоде. Такие осложнения как буллезная кератопатия, разрыв задней капсулы хрусталика, выпадение стекловидного тела, последующие послеоперационные витрео-ретинальные осложнения сводят на "нет" все достоинства факоэмульсификации.

Как говорилось выше, основной этап операции - удаление ядра хрусталика, а в случае факоэмульсификации его фрагментация до состояния эмульсии и последующее удаление из глаза. Именно время, потраченное на эмульсификацию катаракты посредством ультразвука, а также дополнительные манипуляции, направленные на ускорение и облегчение этого процесса, определяют в большинстве случаев наличие и тяжесть операционных и послеоперационных осложнений.

Прослеживается четкая корреляция времени эмульсификации ядра хрусталика посредством ультразвука от степени зрелости катаракты и, соответственно, ядра хрусталика, а также возраста пациентов. И непосредственно степень зрелости катаракты и ядра хрусталика зависит от его плотности (Федоров С.Н., 1999; Buratto, 1998).

Оценка плотности хрусталика до операции у каждого конкретного пациента позволяет определить вид операционного пособия, тактику самой операции, спрогнозировать выполнение и возможность появления осложнений после операции.

Для оценки степени плотности ядра хрусталика обычно используется доступное и поэтому легко осуществимое субъективное суждение самого хирурга.

Согласно одной из классификаций плотность ядра хрусталика подразделяется на четыре степени (от I до IV), которые определяются самим офтальмологом при биомикроскопии глаза пациента на щелевой лампе: не плотная, менее плотная, плотная и очень плотная. Цвет ядра хрусталика, согласно этой классификации, может быть различным и не влиять на оцениваемую плотность (Федоров С.Н., Копаева В.Г., Андреев Ю.В., Беликов А.В. Результаты 1000 лазерных экстракций катаракты. Офтальмохирургия, 1999. - N 3. - С. 3-14)
Вторая классификация, напротив, строится в зависимости от цвета ядра хрусталика. I степень плотности характеризуется наличием серого цвета уплотнений ядра хрусталика. II степень - наличием янтарного и янтарно-желтого цвета помутнений ядра хрусталика. III степень - желтого и желто-бурого цвета, IV степень - бурого и темно-бурого цвета и V степень - черного цвета (Lucio Buratto. Phacoemulsification. SLACK inc., 1998, 544 pp).

Соответственно этим классификациям определяется способ удаления катаракты, тактика самой операции, прогнозируется возможность появления осложнений, производится оценка конечных результатов операции в группах пациентов, распределенных по степени зрелости ядра.

Безусловно, положительной стороной этих классификаций является легкая доступность, быстрота и простота выполнения. Но, как видно, они несут чисто субъективный подход в выполнении, носят чисто описательный характер, соответственно не позволяют точно произвести оценку плотности ядра хрусталика, не создают стандартной и приемлемой для всех офтальмологов схемы обследования пациентов и объективного определения параметров используемого при факоэмульсификации ультразвука и дополнительных манипуляций различными инструментами для фрагментации ядра.

Вместе с тем, для объективного исследования прозрачности хрусталика используется метод денситометрии. Метод широко используется в клинических и эпидемиологических исследованиях по изучению состояния прозрачности хрусталика в нормальных возрастных популяциях и при различных его заболеваниях (прежде всего катарактах). Метод денситометрии (Hockwin О. Cataract classification. Doc. Ophthalmol. - 1995.- Vol. 88. - N 3-4. - P. 263-75) ocнован на определении оптической плотности (непрозрачности) различных слоев хрусталика по его изображениям, полученным путем видео- или фоторегистрации. Для получения изображений хрусталика и его денситометрического исследования разработаны компьютерные анализаторные системы переднего отрезка глаза (van den Berg T. J., Coppens J.C. Conversion of lens slit lamp photographs into physical light-scattering units. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci.- 1999. - Vol. 40. - N 9. - P. 2151-7).

В литературе сообщений о применении данных устройств с целью количественного измерения плотности ядра хрусталика и определения на их основе последующей тактики хирургического лечения катаракты не найдены.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в количественной оценке плотности ядра хрусталика глаза для дальнейшего определения тактики факоэмульсификации катаракты.

Сущность изобретения заключается в достижении упомянутого технического результата в способе количественной оценки плотности ядра хрусталика, включающем формирование изображения биомикроскопического среза хрусталика на телевизионном мониторе с помощью компьютерной анализаторной системы, определение максимальных значений оптической плотности передней трети и задней половин ядра хрусталика по центральной оптической оси глаза, а количественную оценку плотности ядра хрусталика проводят по максимальному значению оптической плотности передней трети ядра и отношению максимальных значений оптической плотности передней трети ядра и его задней половины.

Для удобства, далее отношение максимальных значений оптической плотности передней трети ядра и его задней половины обозначается как "коэффициент светоплотности" K_свп.

Способ осуществляют с помощью устройства, состоящего из щелевой лампы, видеокамеры, персонального компьютера с платой захвата видеоизображения соответствующего программного обеспечения (например, с помощью устройства, аналогичного Anterior Eye Segment Analysis System EAS - 1000, NIDEK, USA) и действий, составляющих суть предлагаемого способа.

Принцип выполнения предлагаемого способа заключается в следующем. После достижения максимально возможного мидриаза с помощью двух кратных инстилляций 0,5% раствора тропикамида производят осмотр глаза пациента на щелевой лампе.

Предварительно плотность ядра хрусталика субъективно оценивают по цветовой шкале, где IV степень присваивали помутнениям ядра хрусталика бурого и темно-бурого цвета, III степень - желто-бурого цвета, II степень - помутнениям желтого и желто-зеленого цвета, а I степень - помутнениям оттенков зеленого и темно-зеленого цвета. Прозрачному ядру или при наличии небольших уплотнений в слоях хрусталика бело-серого цвета при заднекапсулярной или полярной катаракте присваивалась 0 степень. Определение степени производили в передней и задней половине ядра, окончательно присваивали катаракте степень плотности по цветовой шкале, например II-III. Дальнейшие исследования производили в группах пациентов, отобранных согласно проведенной субъективной оценки плотности ядра хрусталика.

Осмотр хрусталика пациента производили при одинаковых условиях освещения глаза: - при соблюдении одной и той же фиксации взгляда пациентов на окуляры щелевой лампы, одинакового угла наклона осветителя, ширины открытия щели осветителя и уровня освещенности глаза, который составлял 9,8 лк. Непосредственное наблюдение видеоизображения осуществляли на компьютерном мониторе, производилась фокусировка на центр ядра хрусталика, и это изображение сохраняли в виде графического файла в формате BMP. Было обследовано 145 пациентов (151 глаз) с различными видами катаракт, у которых низкая острота зрения (с максимальной очковой коррекцией составляла от 0,01 до 0,2 - 0,3), нормальные показатели электрофизиологических и эхографических исследований, труднодоступность осмотра глазного дна из-за помутнений хрусталика являлись основным показанием к удалению катаракты методом факоэмульсификации.

На изображениях глаз пациентов с катарактой с помощью специальных программ производили определение оптической плотности передней трети и задней половины ядра.

Результаты денситометрического исследования в группах пациентов с невыраженными помутнениями в ядре хрусталика (начальная катаракта) показывают, что оптическая плотность задних кортикальных слоев значительно выше, чем в ядре и составляет 140,2±30,6 отн. ед. против 63,8±7,9 отн. ед. (р < 0,01). У пациентов с более выраженными помутнениями хрусталика это соотношение резко уменьшается и связано не с только с повышенной плотностью задних слоев хрусталика, сколько с особенностями проникновения света через помутневшие передние кортикальные слои и ядро хрусталика и его отражением от них. Поэтому при анализе денситометрических показателей при определении показаний к тактике факоэмульсификации (ФА) катаракты особое внимание обращали на оптическую плотность в передней трети ядра, а также на дополнительно подсчитываемый показатель, представляющий собой отношение оптической плотности передней трети ядра и его задней половины.

Результаты денсиометрического анализа изображений хрусталика показывают, что оптическая плотность ядра хрусталика увеличивается по мере созревания ядерной катаракты. При определенной зрелости свет, используемый при биомикроскопии глаза, поглощается в большей степени помутневшим веществом ядра хрусталика и меньше достигает задней половины ядра и кортикальных слоев. В соответствии с этим в задней половине хрусталика определяется не совсем истинная оптическая плотность задней половины ядра, а плотность с учетом поправки на сниженную светопроницаемость через слои хрусталика. Но эти закономерности не относятся к случаям с начальной катарактой, или катарактой, связанной с помутнениями хрусталика в задних кортикальных слоях или под задней капсулой, а также при полярных катарактах. В этих случаях оптическая плотность в задней половине ядра и кортикальных слоях выше, чем в передней половине хрусталика. И часто ядро не сформировано и представляет собой два четко очерченных овальных уплотнения с контурируемым оптически разряженным пространством между ними и вокруг них. Эти катаракты по предлагаемой классификации по степени зрелости ядра хрусталика относятся к I степени, и если у пациента снижено зрение из-за помутнений хрусталика под передней или задней капсулой, то пациенту показана операция ФЭ методом аспирации с автоматической иригацией сбалансированного раствора и возможно дополнительное непродолжительное воздействие ультразвука порядка 10 - 20% от его максимальной мощности.

В таблице показано соответствие степени плотности ядра по цветовой шкале значению коэффициента светоплотности и максимальной оптической плотности передней трети ядра хрусталика.

Ко II степени предлагаемой классификации относятся пациенты с I-I степенью плотности ядра хрусталика по цветовой шкале, а также пациенты с I-II степенью по цветовой шкале, но со значением оптической плотности в передней трети ядра не больше 99 отн. ед. и коэффициентом светоплотности не выше 1.24. Таким пациентам показано проведение операции ФЭ при небольшой мощности (до 30 - 40%) и непродолжительном воздействии ультразвука (% мощности показан для аппарата "STAAR PHACO XL", Walker Avenue Monrovia, California 91016).

К III степени по предлагаемой классификации отнесены все остальные пациенты с I-II степенью плотности ядра по цветовой шкале и проведение ФЭ в этой группе достаточно при непродолжительном воздействии ультразвука средней мощности (до 60%). Рекомендациями к IV степени (II-II по цветовой шкале) является применение ультразвука мощностью до 60% с дополнительной эндокапсулярной фрагментацией ядра. Использование бимануальной методики позволяет уменьшить мощность ультразвука и время его использования. Для V степени (II-III с небольшими размерами ядра) будет требоваться применение режимов мощности ультразвука до 70 - 80% с фрагментацией ядра в плоскости зрачка и использование бимануальных методик. VI степень (II-III с большими размерами ядра, III-IV с небольшим четко контурируемым ядром) требует высокой мощности и продолжительного непрерывного воздействия ультразвука. При VII степени (III-IV с увеличенным ядром, захватывающим кортикальные слои хрусталика, и высокой оптической плотностью передних кортикальных слоев, коэффициентом светоплотности ядра хрусталика выше 2,5) риск операции ФЭ достаточно высок из-за возможных интраоперационных и послеоперационных осложнений. Наличие у пациента катаракты с VII степенью является относительным противопоказанием к проведению ФЭ и требует от хирурга наличия высокой квалификации и опыта проведения операции ФЭ при таких катарактах. VIII степень, характеризуемая нами наличием диффузных помутнений бурого цвета ("черное" ядро) в передней и задней половине ядра, является абсолютным противопоказанием к проведению операции ФЭ. Молочного цвета зрелые и перезревшие катаракты, имеющие оптическую плотность в 133,7±14,3 отн. ед., по нашей классификации относятся к IV степени. Однако большие размеры хрусталика, мелкая передняя камера, перерастянутая капсула хрусталика, слабые цинновые связки могут явиться серьезным препятствием к успешному выполнению операции методом ФЭ.

Способ поясняется следующими клиническими примерами.

Пример 1. Пациент Д., 59 лет., диагноз - незрелая катаракта Правого глаза. При поступлении острота зрения правого глаза 0,1 -не коррегируется.

Максимальная оптическая плотность передней трети ядра 98 отн. ед., коэффициент светоплотности ядра 1,3. Катаракта отнесена к IV степени предлагаемой классификации, что диктует проведение ФЭ при параметрах 50 % мощности при использовании аппарата "STAAR PHACO XL", Walker Avenue Monrovia, California 91016" и дополнительную эндокапсулярную фрагментацию ядра.

Пример 2. Пациент К. , 38 лет, диагноз - осложненная катаракта левого глаза, острота зрения при поступлении 0,1 + 1,5Д = 0,2.

При обследовании согласно предложенного способу оценки максимальная оптическая плотность передней трети ядра хрусталика 58 отн. ед., коэффициент светоплотности ядра 0,86. Катаракта отнесена к I степени, проведена факоэмульсификация методом аспирации с автоматической ирригацией сбалансированным раствором без использования ультразвука.

Пример 3. Пациент В., 85 лет, диагноз - зрелая катаракта правого глаза, острота зрения - правильная светопроекция.

При обследовании согласно предложенному способу максимальная оптическая плотность передней трети ядра хрусталика 156 отн. ед., коэффициент светоплотности 2,54. ФЭ не показана из-за возможных интраоперационных и послеоперационных осложнений.

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть применено при диагностике различных степеней зрелости катаракты посредством количественного измерения плотности ядра хрусталика и определения тактики факоэмульсификации катаракты. Формируют изображения биомикроскопического среза хрусталика на телевизионном мониторе с помощью компьютерной анализаторной системы. Определяют максимальные значения оптической плотности передней трети и задней половины ядра хрусталика по центральной оптической оси глаза. Количественную оценку плотности ядра хрусталика проводят по максимальному значению оптической плотности передней трети ядра и отношению максимальных значений оптической плотности передней трети ядра и его задней половины. Способ определяет дальнейшую тактику факоэмульсификации катаракты. 1 табл.

Способ количественной оценки плотности ядра хрусталика, заключающийся в том, что формируют изображения биомикроскопического среза хрусталика на телевизионном мониторе с помощью компьютерной анализаторной системы, определяют максимальные значения оптической плотности передней трети и задней половины ядра хрусталика по центральной оптической оси глаза, а количественную оценку плотности ядра хрусталика проводят по максимальному значению оптической плотности передней трети ядра и отношению максимальных значений оптической плотности передней трети ядра и его задней половины.