Ткани глазного яблока - совокупность акустически разнородных сред. При попадании ультразвуковой волны на границу раздела двух сред происходит её преломление и отражение. Чем больше различаются акустические сопротивления (импедансы) пограничных сред, тем большая часть падающей волны отражается. На явлении отражения ультразвуковых волн основано определение топографии нормальных и патологически изменённых биосред.
УЗИ используется для диагностики прижизненных измерений глазного яблока и его анатомо-оптических элементов. Это высокоинформативный инструментальный метод, дополнение к общепризнанным клиническим методам офтальмологической диагностики. Как правило, эхографии должно предшествовать традиционное анамнестическое и клиникоофтальмологическое обследование больного.
Исследование эхобиометрических (линейных и угловых величин) и анатомо-топографических (локализация, плотность) характеристик проводят по основным показаниям. К ним относят следующее.
- Необходимость измерения толщины роговицы, глубины передней и задней камер, толщины хрусталика и внутренних оболочек глаза, протяжённости СТ, различных других внутриглазных дистанций и величины глаза в целом (например, при инородных телах в глазу, субатрофии глазного яблока, глаукоме, близорукости, при расчёте оптической силы интраокулярных линз (ИОЛ)).
- Изучение топографии и строения угла передней камеры (УПК). Оценка состояния хирургически сформированных путей оттока и УПК после антиглаукомных вмешательств.
- Оценка положения ИОЛ (фиксация, дислокация, сращения).
- Измерение протяжённости ретробульбарных тканей в различных направлениях, толщины зрительного нерва и прямых мышц глаза.
- Определение величины и изучение топографии патологических изменений, в том числе новообразований глаза, ретробульбарного пространства; количественная оценка этих изменений в динамике. Дифференциация различных клинических форм экзофтальма.
- Оценка высоты и распространённости отслойки цилиарного тела, сосудистой и сетчатой оболочек глаза при затруднённой офтальмоскопии.
- Выявление деструкции, экссудата, помутнений, сгустков крови, шварт в СТ, определение особенностей их локализации, плотности и подвижности
- Выявление и определение локализации внутриглазных инородных тел, в том числе клинически невидимых и рентгенонегативных, а также оценка степени их капсулированности и подвижности, магнитных свойств.
Принцип работы
Эхографическое исследование глаза проводят контактным или иммерсионным способами.
Контактный способ
Контактную одномерную эхографию проводят следующим образом. Больного усаживают в кресло слева и несколько спереди от диагностического ультразвукового прибора лицом к врачу, сидящему перед экраном прибора вполуоборот к больному. В некоторых случаях проведение УЗИ возможно при положении больного лёжа на кушетке лицом вверх (врач располагается у изголовья больного).
Перед исследованием в конъюнктивальную полость исследуемого глаза инстиллируют анестетик. Правой рукой врач приводит ультразвуковой зонд, стерилизованный 96% этанолом, в соприкосновение с исследуемым глазом пациента, а левой регулирует работу прибора. Контактной средой является слёзная жидкость.
Акустическое исследование глаза начинают с обзора, используя зонд с диаметром пьезопластины 5 мм, а окончательное заключение дают после детального осмотра при помощи зонда с диаметром пьезопластины 3 мм.
Иммерсионный способ
Иммерсионный способ акустического исследования глаза предполагает наличие слоя жидкости или геля между пьезопластиной диагностического зонда и исследуемым глазом. Чаще всего этот способ реализуют с помощью ультразвуковой аппаратуры, основной на использовании В-метода эхографии. Сканирующий по различной траектории диагностический зонд «плавает» в иммерсионной среде (дегазированная вода, изотонический раствор натрия хлорида), находящейся в специальной насадке, которая устанавливается на глаз исследуемого. Диагностический зонд также может находиться в кожухе со звукопрозрачной мембраной, которая приводится в соприкосновение с прикрытыми веками пациента, сидящего в кресле. Инстилляционная анестезия в этом случае не нужна.
Методика исследования
- Одномерная эхография (А-метод) — довольно точный метод, позволяющий в графическом режиме выявить разнообразные патологические изменения и образования, а также измерять размеры глазного яблока и его отдельные анатомо-оптические элементы и структуры. Метод модифицирован в отдельное специальное направление — ультразвуковую биометрию.
- Двухмерная эхография (акустическое сканирование, В-метод) — основана на преобразовании амплитудной градации эхосигналов в светлые точки различной степени яркости, формирующие изображение сечения глазного яблока на мониторе.
- УБМ. Цифровые технологии позволили разработать метод УБМ, основанный на цифровом анализе сигнала каждого пьезоэлемента датчика. Разрешающая способность УБМ при аксиальной плоскости сканирования составляет 40 мкм. Для такого разрешения используют датчики 50-80 МГц.
- Трёхмерная эхография. Трёхмерная эхография воспроизводит объёмное изображение при сложении и анализе множества плоскостных эхограмм или объёмов во время движения плоскости сканирования по вертикали-горизонтали или концентрически вокруг её центральной оси. Получение объёмного изображения происходит либо в режиме реального времени (интерактивно), либо отсроченно в зависимости от датчиков и мощности процессора.
- Энергетическая допплерография (энергетическое допплеровское картирование) — способ анализа потока крови, заключается в отображении многочисленных амплитудных и скоростных характеристик эритроцитов, так называемых энергетических профилей.
- Импульсно-волновая допплерография позволяет объективно судить о скорости и направлении кровотока в конкретном сосуде, исследовать характер шумов.
- Ультразвуковое дуплексное исследование. Объединение в одном приборе импульсной допплерографии и сканирования в режиме серой шкалы позволяет одновременно оценивать состояние сосудистой стенки и регистрировать гемодинамические показатели. Основной критерий оценки гемодинамики — линейная скорость кровотока (см/с).
Алгоритм акустического исследования глаза и орбиты заключается в последовательном применении принципа взаимодополняемости (комплементарности) обзорной, локализационной, кинетической и квантитативной эхографии.
- Обзорную эхографию выполняют, чтобы выявить асимметрию и очаг патологии.
- Локализационная эхография позволяет с помощью эхобиометрии измерять различные линейные и угловые параметры внутриглазных структур и формирований и определять их анатомо-топографические соотношения.
- Кинетическая эхография состоит из серии повторных УЗИ после быстрых движений глаза обследуемого (изменения направления взгляда пациента). Кинетическая проба позволяет установить степень подвижности обнаруженных формирований.
- Квантитативная эхография даёт косвенное представление об акустической плотности изучаемых структур, выраженной в децибелах. Принцип основан на постепенном уменьшении эхосигналов до полного их гашения.
Задача предварительного УЗИ — визуализация основных анатомо-топографических структур глаза и орбиты. С этой целью в режиме серой шкалы сканирование проводят в двух плоскостях:
- горизонтальной (аксиальной), проходящей через роговицу, глазное яблоко, внутреннюю и наружную прямые мышцы, зрительный нерв и вершину орбиты;
- вертикальной (сагиттальной), проходящей через глазное яблоко, верхнюю и нижнюю прямые мышцы, зрительный нерв и вершину орбиты.
Обязательное условие, обеспечивающее наибольшую информативность УЗИ, — ориентация зонда под прямым (или близким к прямому) углом до отношению к исследуемой структуре (поверхности). При этом регистрируется идущий от исследуемого объекта эхосигнал максимальной амплитуды. Сам зонд не должен оказывать давления на глазное яблоко.
При осмотре глазного яблока необходимо помнить о его условном разделении на четыре квадранта (сегмента): верхне- и нижненаружные, верхне- и нижневнутренние. Особо выделяют центральную зону глазного дна с расположенными в ней ДЗН и макулярной областью.
Характеристики в норме и патологии
При прохождении плоскости сканирования ориентировочно вдоль переднезадней оси глаза получают эхосигналы от век, роговицы, передней и задней поверхности хрусталика, сетчатки. Прозрачный хрусталик акустически не выявляется. Визуализируется более чётко его задняя капсула в виде гиперэхогенной дуги. СТ в норме, акустически прозрачно.
При сканировании сетчатка, хориоидея и склера фактически сливаются в единый комплекс. При этом внутренние оболочки (сетчатая и сосудистая) имеют чуть меньшую акустическую плотность, чем гиперэхогенная склера, а их толщина вместе составляет 0,7-1,0 мм.
В этой же плоскости сканирования видна воронкообразная ретробульбарная часть, ограниченная гиперэхогенными костными стенками орбиты и заполненная мелкозернистой жировой клетчаткой средней или несколько повышенной акустической плотности. В центральной зоне ретробульбарного пространства (ближе к носовой части) визуализируется зрительный нерв в виде гипоэхогенной трубчатой структуры шириной около 2,0-2,5 мм, исходящей из глазного яблока с носовой стороны на расстоянии 4 мм от его заднего полюса.
При соответствующей ориентации датчика, плоскости сканирования и направления взгляда получают изображение прямых мышц глаза в виде однородных трубчатых структур с меньшей акустической плотностью, чем жировая клетчатка, толщиной между фасциальными листками 4,0-5,0 мм.
При подвывихе хрусталика наблюдают различную степень смещения одного из его экваториальных краёв в СТ. При вывихе хрусталик выявляется в различных слоях СТ или на глазном дне. Во время кинетической пробы хрусталик либо свободно перемещается, либо остаётся фиксированным к сетчатке или фиброзным тяжам СТ. При афакии во время УЗИ наблюдают дрожание потерявшей опору радужки.
При замене хрусталика искусственной ИОЛ за радужкой визуализируется образование высокой акустической плотности.
В последние годы большое значение придают эхографическому исследованию структур УПК и иридоцилиарной зоны в целом. С помощью УБМ выделено три основных анатомо-топографических типа строения иридоцилиарной зоны в зависимости от вида клинической рефракции.
- Гиперметропический тип характеризуется выпуклым профилем радужки, малым иридокорнеальным углом (17±4,05°), характерным переднемедиальным прикреплением корня радужки к цилиарному телу, обеспечивающим клювовидную форму УПК с узким входом (0,12 мм) в бухту угла и очень близким расположением радужки с трабекулярной зоной. При таком анатомо-топографическом типе возникают благоприятные условия для механической блокады УПК тканью радужки.
- Миопические глаза с обратным профилем радужки, иридокорнеальным углом (36,2+5,25°), большой площадью контакта пигментного листка радужки с цинновьми связками и передней поверхностью хрусталика имеют предрасположенность к развитию пигментного дисперсного синдрома.
- Эмметропические глаза - наиболее часто встречаемый тип, характеризуются прямым профилем радужки со средней величиной УПК 31,13±6,24°, глубиной задней камеры 0,56±0,09 мм, относительно широким входом в бухту УПК - 0,39±0,08 мм, переднезадней осью - 23,92+1,62 мм. При такой конструкции иридоцилиарной зоны нет явной предрасположенности к нарушениям гидродинамики, т.е. нет анатомо-топографических условий для развития зрачкового блока и пигментно-дисперсного синдрома.
Изменение акустических характеристик СТ возникает вследствие дегенеративно-дистрофических, воспалительных процессов, кровоизлияний и пр. Помутнения могут быть плавающими и фиксированными; точечными, плёнчатыми, в виде глыбок и конгломератов. Степень помутнений варьирует от слабозаметных до грубых шварт и выраженного сплошного фиброза.
При интерпретации данных УЗИ гемофтальма следует помнить о стадиях его течения
- Стадия I - соответствует процессам гемостаза (2-3 сут с момента кровоизлияния) и характеризуется наличием в СТ свернувшейся крови умеренной акустической плотности.
- Стадия II - стадия гемолиза и диффузии кровоизлияния, сопровождается снижением его акустической плотности, размытостью контуров. В процессе рассасывания на фоне гемолиза и фибринолиза появляется мелкоточечная взвесь, часто отграниченная от неизменённой части СТ тонкой плёнкой. В ряде случаев в стадии гемолиза эритроцитов УЗИ оказывается неинформативным, так как элементы крови соразмерны длине ультразвуковой волны и зона кровоизлияния не дифференцируется.
- Стадия III - стадия начальной соединительнотканной организации, наступает в случаях дальнейшего развития патологического процесса (повторные кровоизлияния) и характеризуется наличием локальных зон повышенной плотности.
- Стадия IV - стадия развитой соединительнотканной организации или швартообраэоваиия, характеризуется формированием шварт и плёнок высокой акустической плотности.
При отслойке СТ эхографичеcки визуализируется мембрана повышенной акустической плотности, соответствующая её плотному пограничному слою, отделённая от сетчатки акустически прозрачным пространством.
Клиническая симптоматика, указывающая на вероятность отслойки сетчатки - одно из основных показаний к УЗИ. При A-методе эхографии диагноз отслойки сетчатки основывается на стойкой регистрации изолированного эхосигнала от отслоенной сетчатки, отделяющегося участком изолинии от эхосигналов комплекса склера плюс ретробульбарные ткани. По этому показателю судят о высоте отслойки сетчатки. При В-методе эхографии отслойка сетчатки визуализируется в виде плёнчатого образования в СТ, как правило, имеющего контакт с оболочками глаза в проекции зубчатой линии и ДЗН. В отличие от тотальной при локальной отслойке сетчатки патологический процесс занимает определённый сегмент глазного яблока или его часть. Отслойка может быть плоской, высотой 1-2 мм. Локальная отслойка может быть и более высокой, иногда куполообразной, в связи с чем возникает необходимость её дифференциации от кисты сетчатки.
Одно из важных показаний к эхографическому исследованию - развитие отслойки сосудистой оболочки и цилиарного тела, в некоторых случаях возникающей после антиглаукомных операций, экстракции катаракты, контузии и проникающих ранений глазного яблока, при увеитах. В задачу исследователя входит определение квадранта её расположения и динамики течения. Для обнаружения отслойки цилиарного тела производят сканирование крайней периферии глазного яблока в различных проекциях при максимальном угле наклона датчика без водной насадки. При наличии датчика с водной насадкой исследуют передние отделы глазного яблока в поперечных и продольных срезах.
Отслоённое цилиарное тело визуализируется как плёнчатая структура, расположенная на 0,5-2,0 мм глубже склеральной оболочки глаза в результате распространения под него акустически гомогенного транссудата или водянистой влаги.
Ультразвуковые признаки отслойки сосудистой оболочки довольно специфичны: визуализируется от одного до нескольких чётко контурированных плёнчатых бугров различной высоты и протяжённости, при этом между отслоёнными участками всегда есть перемычки, где сосудистая оболочка по-прежнему фиксирована к склере: при кинетической пробе пузыри неподвижны. В отличие от отслойки сетчатки контуры бугров обычно не примыкают к зоне ДЗН.
Отслойка сосудистой оболочки может занимать все сегменты глазного яблока от центральной зоны до крайней периферии. При резко выраженной высокой отслойке пузыри хориоидеи сближаются друг с другом и дают картину «целующейся» отслойки сосудистой оболочки.
Необходимое условие для визуализации инородного тела - различие в акустической плотности материала инородного тела и окружающих его тканей. При A-методе на эхограмме возникает сигнал от инородного тела, по которому можно судить о его локализации в глазу. Важный для дифференциальной диагностики критерий - немедленное исчезновение эхосигнала с инородного тела при минимальном изменении угла зондирования. Благодаря своему составу, форме и размерам инородные тела могут вызывать различные ультразвуковые эффекты, например «хвост кометы». Для визуализации осколков в переднем отделе глазного яблока лучше использовать датчик с водной насадкой.
Как правило, в нормальном состоянии ДЗН при УЗИ не дифференцируется. Возможность оценки состояния ДЗН как в норме, так и при патологий расширилась с внедрением методов цветового допплеровского картирования и энергетического картирования.
При застойных явлениях вследствие невоспалительного отёка на В-сканограммах ДЗН увеличивается в размерах, проминирует в полость СТ. Акустическая плотность отёчного диска низкая, лишь поверхность выделяется в виде гиперэхогенной полосы.
Среди внутриглазных новообразований, создающих в глазу эффект «плюс-ткани», с наибольшей частотой встречаются меланома сосудистой оболочки и ресничного тела (у взрослых) и ретинобластома (РБ) (у детей). При A-методе исследования новообразование выявляется в виде комплекса эхосигналов, сливающихся друг с другом, но никогда не снижающихся до изолинии, что отражает определённое акустическое сопротивление однородного морфологического субстрата новообразования. Развитие в меланоме участков некроза, сосудов, лакун эхографически верифицируется увеличением разницы в амплитудах эхосигналов. При В-методе основной признак меланомы - присутствие на сканограмме чёткого контура, соответствующего границам опухоли, при этом акустическая плотность самого образования может быть различной степени гомогенности.
При акустическом сканировании определяют локализацию, форму, чёткость контуров, размеры опухоли, количественно оценивают её акустическую плотность (высокая, низкая), качественно — характер распределения плотности (гомогенный или гетерогенный).
Таким образом, возможности применения диагностического ультразвука в офтальмологии постоянно расширяются, что обеспечивает динамизм и преемственность развития данного направления.
