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超声生物显微镜检查(UBM)

1. 什么是超声生物显微镜(UBM)?

Section titled “1. 什么是超声生物显微镜(UBM)?”

超声生物显微镜(Ultrasound Biomicroscopy; UBM)是一种用于眼前段影像诊断的检查设备。1990年代初,Foster和Pavlin首次将其引入,作为一种获得显微镜级分辨率眼部断面图像的方法。

通过使用30–50 MHz的高频超声,可以对裂隙灯显微镜无法观察的眼前段结构(睫状体虹膜背面、房角隐窝)进行高分辨率成像。高频化使组织分辨率达到50–100 μm,优化用于评估眼前段5–10 mm的深度。

与常规B型超声(5–10 MHz)相比,穿透深度有限(5–10 mm),但分辨率显著提高。由于高频波的组织衰减较大,评估脉络膜更深的结构需要额外使用低频B型超声。

UBM特别有用的临床情况如下所示。

  • 闭角型青光眼PACG)的房角形态评估:鉴别瞳孔阻滞型、高褶虹膜型、晶状体源性闭角
  • 恶性青光眼的诊断:确认睫状体前旋、玻璃体前移
  • 睫状体肿瘤和虹膜肿瘤的评估:显示范围、浸润深度、后界
  • ICL(有晶状体人工晶状体)植入前后的评估:测量拱高(晶状体ICL之间的间隙)
  • 眼前段外伤:评估房角后退虹膜离断、睫状体离断
  • 葡萄膜炎:评估睫状体炎性膜、睫状体水肿
  • 青光眼术后:评估滤过泡的内部结构
Q 超声生物显微镜与常规超声检查有何不同?
A

常规B型超声使用5–10 MHz观察整个眼球(眼轴长度视网膜脉络膜等)。超声生物显微镜使用30–50 MHz的高频,获得组织分辨率50–100 μm的高分辨率图像,专门用于眼前段。但由于高频,穿透深度限于5–10 mm,观察后部玻璃体视网膜需要常规超声。

显示周边虹膜前粘连(PAS)的超声生物显微镜(UBM)图像
显示周边虹膜前粘连(PAS)的超声生物显微镜(UBM)图像
Dorairaj S, et al. Changing trends of imaging in angle closure evaluation. ISRN Ophthalmol. 2012. Figure 4. PMCID: PMC3914273. License: CC BY.
这是一张显示周边虹膜前粘连PAS)的超声生物显微镜图像。S表示巩膜,CB表示睫状体,AC表示前房,I表示虹膜,C表示角膜,黑色箭头表示PAS的范围。这对应于“2. 检查技术与步骤”一节中讨论的周边虹膜前粘连

UBM检查的基本步骤如下。

  1. 滴用表面麻醉剂(0.4%奥布卡因)
  2. 在眼杯内充满水或Scopisol(甲基纤维素等)
  3. 患者取仰卧位,将眼杯戴在眼睛上
  4. 将探头尖端浸入液体中进行扫描(注意不要直接接触眼球)
  5. 将探头朝向各个方向,拍摄整个周长的房角睫状体
  6. 明室和暗室条件下拍摄,比较评估散瞳引起的虹膜形状变化(功能性关闭)

也有安装探头帽并注入水进行检查的方法(无需眼杯)。由于可以在任何体位下进行检查,因此也适用于无法采取常规仰卧位的患者。

膜式超声生物显微镜(例如UD-8060,托美公司)无需眼杯,在膜尖端涂抹Scopisol®后接触检查部位。这使得坐位检查成为可能。

超声生物显微镜能够对前房角进行定量测量,通常使用以下参数。

参数定义
AOD500(房角开放距离)巩膜突前方500 μm处小梁网虹膜之间的垂直距离
ARA(房角隐窝面积)AOD线与房角隐窝围成的三角形面积
ACD(前房深度)中央角膜内皮晶状体前表面的距离
晶状体拱高左右巩膜突连线前方晶状体的距离

AOD500的详细定义是“巩膜突前方500 μm处小梁网虹膜之间的垂直距离”,准确识别巩膜突决定了测量精度。在原发性闭角型青光眼PACG)中,AOD500和前房深度显著减小,有助于诊断。

角膜前后面、巩膜表面、虹膜前后面显示为高亮度角膜基质虹膜基质、睫状体低亮度。正常眼中,虹膜轻度向前凸起或平坦,虹膜与睫状突之间可见睫状沟。

前房角观察中,巩膜Schwalbe线的识别至关重要。巩膜突是巩膜前房内突出的部分,前方附着有小梁网,是始终可确认的重要标志。

4. 临床意义及主要疾病中的表现

Section titled “4. 临床意义及主要疾病中的表现”

瞳孔阻滞型闭角

虹膜向前膨隆:后房压力升高,虹膜被推向前方的形态。

整体房角狭窄虹膜从Schwalbe线区域向角膜侧被挤压。

暗处房角关闭加重:可观察到散瞳使病情恶化的情况。

高褶虹膜

虹膜膨隆:中央虹膜平坦,不伴有瞳孔阻滞

睫状体前位及睫状沟消失:特征性表现。睫状体向前移位,机械性推挤虹膜根部。

散瞳虹膜根部阻塞房角:暗室散瞳下可确认关闭。

高褶虹膜中,中央前房相对较深,中央虹膜平坦,虹膜根部厚并向房角侧弯曲,房角隐窝呈裂隙状狭窄。睫状体前位及睫状沟消失是特征性表现。

超声生物显微镜观察对于激光虹膜切开术后仍未解除的高褶虹膜的明确诊断极为有用。如果激光虹膜切开术眼压不下降,或散瞳后确认与术前相同的房角关闭,则可确诊高褶虹膜。仅为了诊断而进行激光虹膜切开术应避免,因其有大疱性角膜病变等风险,推荐使用超声生物显微镜观察。

在接受激光虹膜切开术治疗原发性闭角型青光眼的患者中,约33%存在高褶虹膜,该组患者发生周边虹膜前粘连及进一步房角关闭的风险较高。2)

恶性青光眼是由于睫状体前旋或房水异常流入玻璃体腔等导致玻璃体前移而引起的闭角型青光眼。虽有特发性病例,但结合手术史确认UBM表现对诊断至关重要。

UBM可见以下表现:

  • 睫状体前旋睫状体向前移位,虹膜睫状体晶状体玻璃体向前推。
  • 玻璃体前移房水玻璃体腔内积聚,导致整个玻璃体向前移动。
  • 全周房角关闭房角呈全周性关闭,不表现为瞳孔阻滞形态。

ICL(可植入式Collamer透镜)植入后的拱高(ICL晶状体前表面之间的间隙)通过UBM进行定量评估。合适的拱高范围因型号和眼轴长度而异,拱高不足(<250 μm)会增加白内障进展风险,拱高过高(>1000 μm)会增加角膜内皮损伤和前房变浅的风险。长期随访中(每年1-2次)也使用UBM监测拱高变化。3)

外力导致眼压急剧升高可引起房角后退虹膜离断、小梁网损伤和睫状体分离睫状体分离时,超声生物显微镜可清晰显示房水脉络膜上腔积聚。

Yeilta等人报告了一例5×3×2 mm的虹膜睫状体黑色素细胞瘤,通过超声生物显微镜显示(表现为边界相对清晰的病变),并用于临床诊断和管理。1) 即使对于高度色素沉着的肿瘤或伴有角膜混浊的眼内肿瘤,也能确定其后界,从而提高对邻近结构浸润的检测准确性。

Q 为什么高褶虹膜难以诊断?
A

高褶虹膜难以与瞳孔阻滞型闭角青光眼鉴别,因为前房不浅(中央前房深度正常),裂隙灯检查虹膜不向前膨隆。在暗室散瞳下通过超声生物显微镜确认睫状体前旋和睫状沟消失是诊断的关键。

超声生物显微镜本身是一种检查设备,不进行治疗。以下列出通过超声生物显微镜诊断的疾病的治疗方法。

  • 激光虹膜切开术LPI/LI):首选治疗。打通后房与前房,消除房水流的压力差。
  • 白内障手术:用人工晶体替换晶状体可增加前房深度,有望扩大房角
  • 激光房角成形术(LGP:首选治疗。通过虹膜周边的热收缩扩大房角
  • 激光虹膜切开术(LI):怀疑瞳孔阻滞机制时先行实施,随后追加LGP
  • 白内障手术:合并白内障时适用。
  • 毛果芸香碱滴眼液:保守治疗。效果不确定,需注意长期使用的副作用(散瞳不良、虹膜后粘连白内障进展)。
  • 睫状体光凝术睫状体破坏术:确认睫状体前旋时。
  • 玻璃体手术:以玻璃体前移为主时。切除玻璃体以重建房水正常通路。

经超声生物显微镜诊断的睫状体分离,原则上选择保守治疗或外科再缝合/睫状体固定术。

  • 拱高不足ICL更换(增大尺寸)或早期白内障手术
  • 拱高过大ICL更换(减小尺寸)或ICL取出
Q UBM检查发现的异常如何治疗?
A

对于闭角型青光眼瞳孔阻滞型),选择激光虹膜切开术白内障手术;对于高褶虹膜,选择激光房角成形术(LGP)。恶性青光眼睫状体前旋)适用睫状体光凝或玻璃体手术。ICL术后拱高异常时,考虑ICL更换或ICL取出。治疗方案根据超声生物显微镜确认的关闭机制决定。

超声生物显微镜利用高频超声(30–50 MHz)。物理原理如下。

  • 波长:50–30 μm(对应30–50 MHz)
  • 组织分辨率:50–100 μm(轴向)
  • 信号产生原理:组织声阻抗差导致反射强度变化,构成断层图像
  • 针对眼前段优化:最适合评估5–10 mm深度的频段
  • 深度限制:高频超声波在组织中衰减较大,因此评估脉络膜更深结构时使用5–10 MHz的低频B模式。

超声生物显微镜和前段光学相干断层扫描AS-OCT)作为前段成像设备互补使用。

项目UBMAS-OCT
原理超声波(30–50 MHz)光(0.7–1.3 μm)
接触接触(有感染风险)非接触
体位仰卧位(基本)坐位(基本)
睫状体虹膜背面可观察不清晰
眼底周边部可观察到脉络膜困难
压迫房角检查可用眼杯进行不可
角膜表层和泪液不适用有用
手术后立即困难可能
组织分辨率(轴向)50~100 μm5~10 μm
是否需要熟练操作者

超声生物显微镜最大的优势在于能够可视化包括虹膜后方和睫状体在内的结构。与AS-OCT相比,其缺点包括需要水浴浸没法接触眼球、图像采集时间长、以及需要熟练的检查者。

在肿瘤评估方面的差异:对于眼表鳞状上皮肿瘤(OSSN),AS-OCT在显示病变内部细节方面更具优势。而对于无色素性虹膜肿瘤,超声生物显微镜在确定病变后界方面能力更强,且重复性更高。

闭角型青光眼的发生机制与超声生物显微镜的作用

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闭角型青光眼的发生机制主要有两种。

  • 相对性瞳孔阻滞:后房压力升高,虹膜向前膨隆,导致房角关闭。UBM显示虹膜前膨和整体房角狭窄。
  • 高褶虹膜机制睫状体先天性前位,机械性推挤虹膜根部。UBM显示睫状体前位和睫状沟消失。

通过超声生物显微镜术前鉴别这两种机制,可以优化治疗方案(单独激光虹膜切开术 vs. LI+LGP)。

超声生物显微镜图像的自动定量分析软件已经开发出来,能够自动测量房角开放距离、前房深度、晶状体拱高等参数。有望减少观察者间和观察者内的变异,提高诊断准确性。

超声生物显微镜在黑色素细胞瘤管理中的应用

Section titled “超声生物显微镜在黑色素细胞瘤管理中的应用”

在Yeilta等人的病例报告中,对于继发于坏死性虹膜黑色素细胞瘤的色素播散性青光眼,使用超声生物显微镜评估病变大小(5×3×2 mm),并采用虹膜睫状体切除术联合青光眼分流术的外科管理被证明是有效的。1) 细针穿刺活检(FNAB)的诊断率据报道为88-95%,超声生物显微镜所见在鉴别黑色素细胞瘤和黑色素瘤中起辅助作用。

利用深度学习进行UBM图像房角分类和自动诊断的研究正在进行中。有望应用于闭角型青光眼的早期筛查,但尚未实现临床实施。4)


  1. Yeilta YS, Oakey Z, Brainard J, Yeaney G, Singh AD. Necrotic iris melanocytoma with secondary glaucoma. Taiwan J Ophthalmol 2025;15:135–137.

  2. Ritch R, Tham CC, Lam DS. Plateau iris syndrome. Ophthalmology 2004;111:1244–1246.

  3. 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.

  4. 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.

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