Ультразвуковая биомикроскопия (Ultrasound Biomicroscopy; UBM) — это диагностическое устройство для визуализации переднего сегмента глаза. Она была впервые представлена в начале 1990-х годов Фостером и Павлином как метод получения поперечных сечений глаза с микроскопическим разрешением.
Используя высокочастотный ультразвук 30–50 МГц, она позволяет получать изображения структур переднего сегмента (цилиарное тело, задняя поверхность радужки, дно угла) с высоким разрешением, которые не видны при щелевой лампе. Тканевое разрешение достигает 50–100 мкм, что оптимизировано для оценки глубины 5–10 мм переднего сегмента.
По сравнению с обычным В-режимом ультразвука (5–10 МГц), глубина проникновения ограничена (5–10 мм), но разрешение значительно улучшено. Из-за высокого затухания в тканях высоких частот для оценки структур глубже сосудистой оболочки требуется отдельный низкочастотный В-режим.
Клинические ситуации, в которых УБМ особенно полезна, приведены ниже.
Оценка морфологии угла при закрытоугольной глаукоме (PACG) : дифференциация зрачкового блока, плоской радужки и хрусталикового блока
Диагностика злокачественной глаукомы : подтверждение переднего поворота цилиарного тела и переднего смещения стекловидного тела
Оценка опухолей цилиарного тела и радужки : визуализация протяженности, глубины инвазии и задних границ
Оценка до и после имплантации ICL (факичной интраокулярной линзы) : измерение свода (расстояния между хрусталиком и ICL)
Травмы переднего сегмента : оценка отрыва угла, иридодиализа и циклодиализа
Увеит : оценка циклитических мембран и отека цилиарного тела
После антиглаукомной операции : оценка внутренней структуры фильтрационной подушки
QВ чем разница между ультразвуковой биомикроскопией и обычным ультразвуковым исследованием?
A
Обычный В-режим ультразвука использует 5–10 МГц для наблюдения всего глаза (передне-задний диаметр, сетчатка, сосудистая оболочка и т.д.). Ультразвуковая биомикроскопия использует высокочастотный ультразвук 30–50 МГц для получения изображений с высоким разрешением (50–100 мкм), специфичных для переднего сегмента. Однако из-за высокой частоты глубина проникновения ограничена 5–10 мм, и для наблюдения заднего стекловидного тела и сетчатки требуется обычный ультразвук.
Существует также метод с использованием наконечника-колпачка и введением воды (без глазной ванночки). Исследование возможно в любом положении, поэтому его можно применять у пациентов, которые не могут находиться в стандартном положении лежа на спине.
Ультразвуковые биомикроскопы мембранного типа (например, UD-8060, Tomey Corporation) не требуют глазной ванночки; Скопизол® наносится на кончик мембраны, который прикладывается к области исследования. Теперь возможно исследование в положении сидя.
3. Количественные параметры и интерпретация результатов
Ультразвуковая биомикроскопия позволяет проводить количественные измерения угла передней камеры, и обычно используются следующие параметры.
Параметр
Определение
AOD500 (расстояние открытия угла)
Вертикальное расстояние между трабекулярной сетью и радужкой на 500 мкм кпереди от склеральной шпоры
ARA (площадь впадины угла)
Площадь треугольника, ограниченного линией AOD и впадиной угла
ACD (глубина передней камеры)
Расстояние от центрального эндотелия роговицы до передней поверхности хрусталика
Высота хрусталика (Lens vault)
Расстояние хрусталика, расположенного кпереди от вертикальной линии, соединяющей правую и левую склеральные шпоры
Подробное определение AOD500: «вертикальное расстояние между трабекулярной сетью и радужкой на 500 мкм кпереди от склеральной шпоры», и точная идентификация склеральной шпоры влияет на точность измерения. При первичной закрытоугольной глаукоме (PACG) AOD500 и глубина передней камеры значительно уменьшены, что помогает в диагностике.
Передняя и задняя поверхности роговицы, поверхность склеры, а также передняя и задняя поверхности радужки визуализируются как гиперэхогенные. Строма роговицы, строма радужки и цилиарное тело являются гипоэхогенными. В нормальном глазу радужка слегка выпуклая кпереди или плоская, а цилиарная борозда видна между радужкой и цилиарными отростками.
При наблюдении угла передней камеры идентификация склеральной шпоры и линии Швальбе необходима. Склеральная шпора — это часть склеры, выступающая в переднюю камеру, спереди прикрепленная к трабекуле, и является важным ориентиром, который всегда можно определить.
4. Клиническое значение и находки при основных заболеваниях
Переднее выбухание радужки: форма, при которой давление в задней камере повышается и радужка выталкивается вперед.
Общее сужение угла: радужка прижимается к роговице от линии Швальбе.
Усиление закрытия угла в темноте: можно наблюдать ухудшение при расширении зрачка.
Плато радужки
Отсутствие изгиба радужки: центральная радужка плоская, зрачковый блок отсутствует.
Переднее смещение цилиарного тела и исчезновение цилиарной борозды: характерные признаки. Цилиарное тело смещается кпереди и механически поднимает корень радужки.
Закрытие угла корнем радужки при расширении зрачка: закрытие можно подтвердить при мидриазе в темноте.
При плато радужки центр передней камеры относительно глубокий, центральная радужка плоская, корень радужки толстый и изогнут в сторону передней камеры, а дно угла щелевидно сужено. Переднее смещение цилиарного тела и исчезновение цилиарной борозды являются характерными признаками.
Наблюдение с помощью ультразвуковой биомикроскопии чрезвычайно полезно для окончательной диагностики плато радужки, которое не устраняется даже после лазерной иридотомии. Если внутриглазное давление не снижается после лазерной иридотомии или при расширении зрачка подтверждается такое же закрытие угла, как до операции, диагноз плато радужки подтверждается. Проведение лазерной иридотомии только с диагностической целью следует избегать из-за риска буллезной кератопатии, и рекомендуется наблюдение с помощью ультразвуковой биомикроскопии.
Примерно у 33% пациентов, перенесших лазерную иридотомию по поводу первичной закрытоугольной глаукомы, обнаруживается плато радужки, и эта группа имеет высокий риск образования периферических передних синехий и дальнейшего закрытия угла. 2)
Злокачественная глаукома — это закрытоугольная глаукома, вызванная передним смещением стекловидного тела вследствие передней ротации цилиарного тела или аномального оттока водянистой влаги в полость стекловидного тела. Хотя встречаются идиопатические случаи, подтверждение результатов УБМ вместе с данными о хирургическом анамнезе необходимо для диагностики.
При УБМ наблюдаются следующие признаки:
Передняя ротация цилиарного тела: цилиарное тело смещается кпереди, выталкивая радужку и цилиарное тело вперед к хрусталику или стекловидному телу.
Переднее смещение стекловидного тела: водянистая влага накапливается в полости стекловидного тела, смещая все стекловидное тело кпереди.
Полное циркулярное закрытие угла: угол закрывается по всей окружности без признаков зрачкового блока.
Свод (расстояние между ICL и передней поверхностью хрусталика) после имплантации ICL (Implantable Collamer Lens) количественно оценивается с помощью УБМ. Диапазон подходящего свода варьируется в зависимости от модели и аксиальной длины, но недостаточный свод (<250 мкм) увеличивает риск прогрессирования катаракты, а избыточный свод (>1000 мкм) увеличивает риск повреждения эндотелия роговицы и уплощения передней камеры. УБМ также используется для мониторинга изменений свода в долгосрочной перспективе (1-2 раза в год). 3)
Внезапное повышение внутриглазного давления из-за внешней силы может привести к отрыву угла, иридодиализу, повреждению трабекулярной сети или отрыву цилиарного тела. При отрыве цилиарного тела скопление водянистой влаги в супрахориоидальном пространстве четко визуализируется с помощью ультразвуковой биомикроскопии.
Yeilta и соавторы сообщили о случае меланоцитомы радужки и цилиарного тела размером 5×3×2 мм, визуализированной с помощью ультразвуковой биомикроскопии (как относительно четко очерченное образование), которая была использована для клинической диагностики и ведения. 1) Даже при сильно пигментированных опухолях или опухолях передней камеры с помутнением роговицы можно определить заднюю границу, что повышает точность выявления инфильтрации соседних структур.
QПочему трудно диагностировать плоскую радужку?
A
Плоскую радужку трудно отличить от закрытоугольной глаукомы с зрачковым блоком, поскольку передняя камера не мелкая (центральная глубина передней камеры нормальная), а радужка не выбухает кпереди при биомикроскопии с щелевой лампой. Ключом к диагностике является подтверждение передней ротации цилиарного тела и исчезновения цилиарной борозды с помощью ультразвуковой биомикроскопии в условиях мидриаза в темноте.
Ультразвуковая биомикроскопия сама по себе является диагностическим устройством, а не лечением. Лечение заболеваний, диагностированных с помощью ультразвуковой биомикроскопии, представлено ниже.
При отрыве цилиарного тела, диагностированном с помощью ультразвуковой биомикроскопии, как правило, выбирается консервативное лечение или хирургическое повторное подшивание/фиксация цилиарного тела.
Недостаточный свод (Vault): замена ICL (увеличение размера) или ранняя операция по удалению катаракты
Избыточный свод (Vault): замена ICL (уменьшение размера) или удаление ICL
QКак лечат аномалии, выявленные при УБМ?
A
Закрытоугольная глаукома (зрачковый блок) лечится лазерной иридотомией или операцией по удалению катаракты; плоская радужка — лазерной гониопластикой (ЛГП). Злокачественная глаукома (ротация цилиарного тела кпереди) может потребовать фотокоагуляции цилиарного тела или витрэктомии. При аномалиях свода после ICL рассматривается замена или удаление ICL. Стратегия лечения определяется в зависимости от механизма блокады, выявленного при УБМ.
Принцип формирования сигнала: интенсивность отражения изменяется в зависимости от разницы акустического импеданса тканей, формируя томографическое изображение
Оптимизирован для переднего сегмента: оптимальный частотный диапазон для оценки глубины 5–10 мм
Ограничение глубины : Высокие частоты сильно затухают в тканях, поэтому для оценки структур глубже сосудистой оболочки используется низкочастотный B-режим 5–10 МГц.
Ультразвуковая биомикроскопия и оптическая когерентная томография переднего отрезка (АС-ОКТ) используются взаимодополняюще как устройства визуализации переднего отрезка глаза.
Параметр
УБМ
АС-ОКТ
Принцип
Ультразвук (30–50 МГц)
Свет (0,7–1,3 мкм)
Контакт
Контактный (риск инфекции)
Бесконтактный
Положение
Лежа на спине (основное)
Сидя (основное)
Цилиарное тело / задняя поверхность радужки
Наблюдается
Нечетко
Периферия сетчатки
Наблюдается до сосудистой оболочки
Затруднено
Компрессионная гониоскопия
Возможно с глазной чашкой
Невозможно
Поверхность роговицы / слезная пленка
Не подходит
Полезно
Сразу после операции
Затруднено
Возможно
Тканевое разрешение (аксиальное)
50–100 мкм
5–10 мкм
Необходимость опытного оператора
Высокая
Низкая
Самым большим преимуществом ультразвуковой биомикроскопии является визуализация структур, включая заднюю часть радужки и цилиарное тело. Недостатками по сравнению с AS-OCT являются необходимость контакта с глазом методом водяной бани, время, необходимое для получения изображений, и необходимость опытного оператора.
Различия в оценке опухолей: при плоскоклеточных новообразованиях поверхности глаза (OSSN) AS-OCT превосходит в отображении внутренних деталей поражения. С другой стороны, при беспигментных опухолях радужки ультразвуковая биомикроскопия лучше определяет заднюю границу поражения и обладает более высокой воспроизводимостью.
Механизм развития закрытоугольной глаукомы и роль ультразвуковой биомикроскопии
Существует в основном два механизма развития закрытоугольной глаукомы.
Относительный зрачковый блок: давление в задней камере повышается, радужка выпячивается вперед, и угол закрывается. УБМ подтверждает переднее выбухание радужки и общее сужение угла.
Механизм плато радужки: цилиарное тело врожденно смещено вперед, механически приподнимая корень радужки. УБМ подтверждает переднее смещение цилиарного тела и исчезновение цилиарной борозды.
Предоперационная дифференциация этих двух механизмов с помощью ультразвуковой биомикроскопии позволяет оптимизировать лечебную тактику (лазерная иридотомия отдельно vs. LI + LGP).
7. Последние исследования и перспективы на будущее
Разработано программное обеспечение для автоматического количественного анализа изображений ультразвуковой биомикроскопии, позволяющее автоматически измерять такие параметры, как расстояние открытия угла передней камеры, глубина передней камеры, высота хрусталика и другие. Ожидается снижение вариабельности между исследователями и внутри исследователя, а также повышение точности диагностики.
Ультразвуковая биомикроскопия в ведении меланоцитомы
В отчете о случае Yeilta и соавт. при пигментной глаукоме, вторичной по отношению к некротической меланоцитоме радужки, с помощью ультразвуковой биомикроскопии оценили размер поражения (5×3×2 мм), и хирургическое лечение, сочетающее иридоциклэктомию и шунтирующую операцию при глаукоме, оказалось эффективным. 1) Диагностическая точность тонкоигольной аспирационной биопсии (ТИАБ) составляет 88–95%, и данные ультразвуковой биомикроскопии играют вспомогательную роль в дифференциации меланоцитомы и меланомы.
Анализ угла передней камеры с помощью ИИ и машинного обучения
Проводятся исследования по классификации угла и автоматической диагностике на изображениях УБМ с использованием глубокого обучения. Ожидается применение для раннего скрининга закрытоугольной глаукомы, но клиническая реализация еще не достигнута. 4)
Ritch R, Tham CC, Lam DS. Plateau iris syndrome. Ophthalmology 2004;111:1244–1246.
Gonzalez-Lopez F, Bilbao-Calabuig R, Mompean B, et al. Assessing vaulting changes after phakic collamer lens implantation by ultrasound biomicroscopy and optical coherence tomography. Eur J Ophthalmol 2016;26:36–41.
Jiang H, Wu Z, Lin Z, et al. Machine learning approaches to distinguish angle-closure from open-angle glaucoma using anterior segment features: a systematic review. Br J Ophthalmol 2022;106:1452–1458.
Скопируйте текст статьи и вставьте его в выбранный ИИ-ассистент.
Статья скопирована в буфер обмена
Откройте ИИ-ассистент ниже и вставьте скопированный текст в чат.