Автореферат и диссертация по медицине (14.00.19) на тему:Экспериментально-клинические основы применения импульсного инфракрасного низкоинтенсивного лазерного излучения в офтальмологии

На правах рукописи

ФАБРИКАНТОВ Олег Львович

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-КЛИНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИМПУЛЬСНОГО ИНФРАКРАСНОГО НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ОФТАЛЬМОЛОГИИ

14 00 19 - лучевая диагностика, лучевая терапия 14 00 08 - глазные болезни

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских нау

ООЗ177284

Обнинск - 2008

003177284

Работа выполнена в отделе лазерной и фотодинамической терапии ГУ-Медицинский радиологический научный центр Российской академии медицинских наук и в Калужском филиале ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза» имени академика С Н Федорова Федерального агентства по высокотехнологической медицинской помощи

Научные консультанты

Ведущая организация* ФГУ Государственный научный центр лазерной медицины Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию

Защита диссертации состоится 22 января 2008 года в 11 00 на заседании диссертационного совета Д 00101101 при ГУ-Медицинский радиологический научный центр РАМН по адресу 249036, Калужская обл , г Обнинск, ул Королева, 4

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ-Медицинский радиологический научный центр РАМН

доктор медицинских наук, профессор Каплан Михаил Александрович доктор медицинских наук, профессор Егорова Элеонора Валентиновна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Тиссен Теодор Петрович доктор медицинских наук, профессор Семенов Александр Дмитриевич доктор медицинских наук Пасов Виктор Владимирович

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета

Палыга Г Ф

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В последние годы среди пациентов с офтальмопатологией все больший удельный вес занимают больные с сосудистыми и дистрофическими заболеваниями органа зрения Рост относительного количества инвалидов по зрению среди таких больных (Либман Е С , 2000) свидетельствует о том, что применяемые на сегодняшний день методы лечения этих заболеваний не всегда обладают достаточной эффективностью Одним из возможных способов повышения функциональных исходов может быть использование немедикаментозных методов лечения, в частности, лазеротерапии В литературе имеются многочисленные сообщения об эффективности инфракрасной лазеротерапии у пациентов с соматическими заболеваниями (Москвин С В , 2000), однако, несмотря на большое количество наблюдений о положительных результатах применения низкоинтенсивного импульсного лазерного излучения инфракрасного диапазона (ИК НИЛИ) в клинике внутренних болезней, существует целый ряд работ, в которых указывается на отсутствие эффекта или даже на осложнения лазеротерапии (Полонский А К , 1995, Толстых П И , 1995, Загускин С Л , 1998), основной причиной которых является недостаток наших знаний о механизмах действия НИЛИ

Усилиями отечественных ученых был внесен большой вклад в изучение особенностей действия НИЛИ на клеточном и субклеточном уровне (Кару Т Й, 1983-2001, Жаров В П , 1989, Владимиров Ю А , Клебанов Г И , 1996-2003), однако при всей важности подобных исследований их результаты не могут быть напрямую экстраполированы на органный уровень, поскольку не учитывают влияние кровеносной, лимфатической, нервной систем, межклеточных и межорганных взаимодействий В настоящее время существует «парадоксальный разрыв между большим клиническим опытом применения низкоинтенсивной лазеротерапии и знаниями о механизмах действия этих лазеров на различных уровнях структурно-функциональной организации живых систем» (Байбеков И М , 1996)

В подавляющем большинстве работ подбор параметров НИЛИ осуществляется без четкого научного обоснования, что зачастую приводит к неверным выводам о действии лазерного излучения (Каплан М А , 1997) В значительном числе работ, посвященных использованию НИЛИ, часто отсутствуют правильно подобранные группы сравнения, что не позволяет достоверно определить зависимость «параметр излучения - эффект» (Власов В В , 2000), а рекомендуемые параметры излучения различаются порой на несколько порядков (Москвин С В, 2002) Особенно много неясностей при использовании импульсного ИК-лазерного излучения (Байбеков И М , 1996, Чудновский В М , 2002, Д1-\¥аЛап Р А , 2004)

Современные импульсные лазерные терапевтические аппараты способны работать в широчайшем диапазоне частот, и решить проблему выбора частоты методом проб и ошибок на основании клинических данных не представляется возможным Единичные экспериментальные работы, рассматривающие частотозависимые эффекты инфракрасного НИЛИ на тканево-органном уровне затрагивают лишь отдельные аспекты проблемы (Байбеков И М , Козлов В И , 1991-1996, Каплан М А , 1993, Шевченко Л Ф , 2000, Чейда А А , 2002)

Отсутствие научно обоснованных параметров низкоинтенсивного импульсного лазерного излучения является причиной того, что в офтальмологии данный вид лазерной энергии с терапевтической целью практически не используется В литературе опубликовано всего несколько работ, посвященных этому вопросу (Винькова ГА , 1999, Фабрикантов О Л , 1999-2001, Прокофьева ГЛ, 2000-2004, Васильев АИ, 2002, Баларев АЮ, 2006) Причина столь осторожного использования импульсного НИЛИ при лечении глазной патологии заключается в возможности необратимого повреждения лазерным излучением фоточувствительных тканей глаза (Прокофьева ГЛ, 1996, Саш СР, 1999) В частности, в наших предыдущих работах было показано, что облучение глаз экспериментальных животных с использованием излучателей и параметров импульсного ИК НИЛИ, применяемых в лазеротерапии соматических заболеваний, может приводить к фотоповреждению слоя пигментного эпителия центральной зоны сетчатки (Фабрикантов ОЛ, 2001) На сегодняшний день основные проблемы применения импульсного ИК-НИЛИ в офтальмологии с терапевтической целью связаны с недостатком данных о морфологических изменениях в тканях, вызываемых НИЛИ в зависимости от его параметров, и практически полным отсутствием биофотометрических данных о распределении энергии в различных отделах глазного яблока при облучении расходящимся лазерным пучком, применяемым в лазеротерапии

Таким образом, в вопросе применения импульсного НИЛИ ближнего инфракрасного диапазона в офтальмологии существует целый ряд нерешенных проблем отсутствуют систематизированные данные о морфо-функциональных изменениях на тканево-органном уровне, не установлены четкие зависимости биологических эффектов НИЛИ от его параметров, отсутствуют данные об облученности внутриглазных структур при использовании расходящихся лазерных пучков Все вышесказанное свидетельствует об актуальности выбранной темы, и определило цель нашей работы

Цель исследования

Изучить особенности действия импульсного низкоинтенсивного лазерного излучения на биологические ткани и на основе экспериментально-клинических исследований обосновать его применение в офтальмологии

Достижение поставленной цели определено последовательным решением следующих задач

1 Определить безопасные диапазоны параметров импульсного ИК НИЛИ при облучении биологических тканей на основании морфологических исследований

2 Изучить методами световой микроскопии общие закономерности реакций тканей экспериментальных животных при действии импульсного НИЛИ с длиной волны 890 им

3 Изучить методами биофотометрии распределение лазерной энергии в глазах человека при облучении расходящимся пучком НИЛИ с длиной волны 890 нм

4 Теоретически обосновать и изготовить опытную модель излучателя ИК НИЛИ для безопасного и эффективного применения в офтальмологии

5 Изучить морфологическими методами особенности действие импульсного инфракрасного НИЛИ на ткани глаза экспериментальных животных

6 На основании морфологических исследований определить безопасные параметры импульсного ИК-НИЛИ при облучении глаз экспериментальных животных

7 Изучить методами лазерной допплеровской флоуметрии влияние импульсного инфракрасного НИЛИ на динамику хориоретинальной микроциркуляции и определить рекомендуемый диапазон параметров для применения в офтальмологии

8 Оценить клиническую эффективность применения импульсного инфракрасного НИЛИ с рекомендованными параметрами в лечении больных с патологией органа зрения

9 Определить оптимальный диапазон параметров импульсного НИЛИ с длиной волны 890 нм для применения в офтальмологии

Научная новизна

В работе впервые показано, что изменения, вызываемые импульсным НИЛИ при облучении органов и тканей, носят частотозависимый характер и оптимальные диапазоны частот различны для разных органов

Впервые выявлен эффект содружественного действия импульсного НИЛИ, который проявлялся аналогичными изменениями, как в облученном, так и в парном необлученном органе (легкие, почки, глаза)

Впервые разработаны принципы формирования пучка импульсного низкоинтенсивного лазерного излучения, обеспечивающие безопасное и эффективное использование в офтальмологии, создан и испытан опытный образец излучателя, соответствующий этим требованиям

Впервые доказано, что основным проявлением действия импульсного НИЛИ с длиной волны 890 нм при облучении глаз является реакция полнокровия в сосудистой оболочке

Впервые в отечественной офтальмологии для объективного контроля эффективности лазеротерапии была применена оценка динамики хориоретинальной микроциркуляции методом трансконъюнктивальной лазерной допплеровской флоуметрии

Впервые научно обоснованы параметры импульсного НИЛИ с длиной волны 890 нм для проведения лазеротерапии в офтальмологии

Практическая значимость

Анализ совокупности полученных данных обеспечил понимание параметрических зависимостей действия импульсного инфракрасного НИЛИ в тканях и дал возможность сформировать требования к лазерному терапевтическому излучателю для офтальмологии и изготовить его опытную модель, создав тем самым предпосылки к серийному производству специализированных офтальмологических излучателей НИЛИ Научно обоснованный выбор параметров импульсного НИЛИ заложил основы эффективного и безопасного применения данного вида лазерного излучения в клинической офтальмологии и при использовании в лечении больных с «сухой» формой сенильной макулодистрофии и с воспалительными реакциями раннего послеоперационного периода, обеспечил повышение зрительных функций сокращением сроков реабилитации и уменьшением количества поздних осложнений

Результаты работы были представлены в виде выступлений на научно-практических конференциях и съездах офтальмологов и физиологов, в виде изобретений, публикаций в отечественной и зарубежной литературе Материалы диссертации включены в тематику лекций и практических занятий курсов усовершенствования врачей Калужского медико-технического лазерного центра и Калужского филиала ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза», используются при подготовке врачей-интернов и врачей-ординаторов Калужского филиала ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза»

Учреждения внедрения филиалы ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза», Калужский медико-технический лазерный центр, совместное офтальмологическое предприятие «Эликсир-Калуга» (Сербия)

Основные положения, выносимые на защиту

Импульсное инфракрасное низкоинтенсивное лазерное излучение вызывает однотипные морфо-функциональные изменения в облученных органах и тканях, выраженность которых зависит от частоты следования импульсов и экспозиции лазерного излучения В парных необлученных органах проявляется содружественный эффект ИК НИЛИ

Импульсное низкоинтенсивное лазерное излучение с длиной волны 890 нм при облучении глаза в эксперименте вызывает реакцию полнокровия в

сосудистой оболочке глаза, степень выраженности которой зависит от частоты следования импульсов

Разработанный опытный образец излучателя импульсного НИЛИ обеспечивает безопасное использование данного вида лазерной энергии в офтальмологии

Метод трансконъюнктивальной лазерной допплеровской флоуметрии является объективным, безопасным и высокоинформативным способом изучения хориоретинальной микроциркуляции при оценке эффективности проводимого лечения

Разработанные параметры позволяют эффективно и безопасно использовать импульсное инфракрасное НИЛИ для лечения ряда глазных заболеваний

Апробация работы

Материалы диссертации доложены и обсуждены на Научно-практической конференции «Комплексное применение лазеров в офтальмологии, новые технологии (низкоэнергетическое излучение), оборудование» (Калуга, 1819 ноября 1999 г), на заседаниях Калужского областного общества офтальмологов (Калуга, сентябрь 2000 г, апрель 2006 г), на Юбилейной Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы офтальмологии» (ВНИИ глазных болезней им Гельмгольца, Москва, 5-7 декабря 2000 г), на Научно-практической конференции Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения РАМН «Патогенетически обоснованные технологии профилактики, лечения и реабилитации в офтальмохирургии» (Иркутск, 21-22 декабря 2000 г ), на Клинической конференции № 9 ГУ МНТК «Микрохирургия глаза» (Москва, 23 февраля 2001 г), на II Евро-Азиатской конференции по офтальмохирургии (Екатеринбург, 25-28 апреля 2001 г), на Научно-практической конференции «Новые лазерные технологии в офтальмологии» (Калуга, 2002 г ), на международной конференции Европейского общества ретинальных специалистов Еигоге^па (Гамбург 2003 г), на III международной конференции «Электромагнитные излучения в биологии» (Калуга, 2005 г), на международной конференции Европейского общества ретинальных специалистов ЕигогеЬпа (Барселона, 2005 г), на ХЬ научных чтениях памяти К Э Циолковского «Научное творчество К Э Циолковского и современное развитие его идей» (Калуга, 2005 г), на IV Евро-Азиатской конференции по офтальмохирургии (Екатеринбург, 2006), на Всероссийской научно-практической конференции «Современные методы диагностики в офтальмологии Анатомо-физиологические основы патологии органа зрения» (Москва, 2006 г), на II Всероссийской конференции с международным участием «Микроциркуляция в клинической практике» (Москва, 2006 г), на Научно-практической конференции «Применение полупроводниковых лазеров в медицине» (С-Петербург, 2006 г), на Конгрессе

офтальмологов Сербии и Черногории с международным участием (Врнчка-Баня, 26-30 апреля 2006 г ), на Всероссийской научно-практической конференции по офтальмологии «Федоровские чтения» (Москва, 2007 г )

Диссертация апробирована на совместной общеклинической научной конференции клинического радиологического сектора ГУ-МРНЦ РАМН и ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза» (02 июля 2007 г , протокол № 7)

Публикации

По теме диссертации опубликовано 43 работы в российской и 6 в зарубежной печати, из них 8 в рецензируемых ВАК МОиН РФ научных журналах и изданиях

По материалам работы получено 5 патентов Российской Федерации

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 265 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, пяти глав собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы Работа иллюстрирована 44 рисунками, содержит 28 таблиц Указатель литературы включает 287 источников, из них 215 отечественных и 72 зарубежных

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Работа включает экспериментальную и клиническую части Экспериментальные исследования были выполнены на 682 экспериментальных животных и 10 кадаверных человеческих глазах В экспериментальной части работы изучали общие закономерности действия импульсного ИК НИЛИ на биологические ткани в зависимости от параметров излучения, особенности распространения данного вида лазерного излучения в глазу человека и изменения, вызываемые импульсным НИЛИ в тканях глаза В клинической части изучали особенности изменения хориоретинальной микроциркуляции под влиянием ИК НИЛИ и анализировались клинико-функциональные результаты лазеротерапии у 318 пациентов с глазными заболеваниями Все больные проходили лечение в Калужском филиале ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза» (Россия) и в офтальмологической ординации «Elixir-Kaluga» (Сербия) в 19992006 гг

Исследования проводили с применением морфологических, биофотометрических, клинических и математических методов Статистическая обработка результатов производилась при помощи программы Statistica 6 0 Для оценки достоверности различия средних использовали непараметрические критерии, применяемые для парных сравнений количественных данных в зависимых выборках Т-критерий Вилкоксона и Z-критерий знаков, в

независимых выборках критерий Вальда-Вольфовица, и-критерий Манна-Уитни и двухвыборочный критерий Колмогорова-Смирнова

Экспериментальное изучение общих особенностей реакции тканей при облучении импульсным инфракрасным НИЛИ

Результаты наших предыдущих исследований (2001) показали, что импульсное ИК НИЛИ может вызывать фотоповреждение тканей глаз экспериментальных животных В то же время в литературе содержатся сведения

0 положительном действии импульсного НИЛИ в клинических условиях при лечении других органов, однако механизмы терапевтического действия НИЛИ изучены слабо Недостаточно известно, что происходит на тканево-органном уровне при облучении, существуют ли общие закономерности биоэффектов импульсного НИЛИ или они индивидуальны для каждого органа Учитывая, что в основе морфологического строения любого органа имеется четыре вида тканей, нами для изучения общих закономерностей действия импульсного НИЛИ ближнего инфракрасного диапазона и определения диапазона параметров облучения, не вызывающего в биологических тканях необратимых патологических изменений, были проведены несколько серий морфологических исследований после облучения различных органов экспериментальных животных

Эксперимент был проведен на 630 мышах разного пола линии (СВА х С57В1) весом 17-19 г В качестве источников лазерного излучения использовали лазерные терапевтические аппараты «Узор», производства Калужского Медико-технического лазерного центра и «Нега», производства Калужского радиолампового завода Применяли следующие параметры НИЛИ длина волны 890 нм, импульсная мощность 5,6 Вт, длительность импульса 100 не Перед началом облучения лабораторных животных фиксировали мягкими зажимами на плоской подставке в положении «на спине» или «на животе» Для соблюдения стандартных условий облучения применяли специальные аппликаторы с направляющей площадкой и ограничителем площади облучения Облучение проводили в проекциях легких, сердца, печени, почек, щитовидной и поджелудочной желез с частотой 80 Гц, 150 Гц, 300 Гц, 600 Гц, 1500 Гц, 3000 Гц, экспозицией 5 и 15 мин, однократно, 5-ти и 10-кратно Эвтаназию животных осуществляли через

1 сут, 6 и 10 мес после облучения Исследуемые органы фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, проводили стандартную гистологическую проводку и заливку в парафин В последующем производилось изготовление серийных срезов толщиной 5-7 мкм и окрашивание гематоксилином и эозином При исследовании легких дополнительно производилась заливка в смесь эпонов с последующей окраской метиленовым-синим-азуром При исследовании почек дополнительно производилась окраска реактивом Шиффа Приготовленные микропрепараты исследовали методами световой микроскопии

Проведенные гистологические исследования показали, что наиболее общими эффектами данного вида НИЛИ являлось увеличение кровенаполнения в облучаемых органах, которое проявлялось однотипными морфологическими изменениями со стороны сосудистого русла по типу реакции полнокровия, сопровождавшееся усилением функциональной активности тканей почек, поджелудочной и щитовидной желез Интенсивность и стабильность эффекта зависели от облучаемого органа, частоты подачи импульсов, количества сеансов лазеротерапии и экспозиции Анализ полученных данных показал, что облучение с частотой следования импульсов от 80 до 3000 Гц, экспозицией от 5 до 15 мин и количеством сеансов облучения от 1 до 10 не вызывало необратимых изменений в гистоструктуре исследуемых органов и тканей (легкие, сердце, печень, почки, поджелудочная железа, щитовидная железа), поэтому этот диапазон параметров был определен нами как физиологический для данного вида НИЛИ В то же время, в пределах физиологического диапазона для различных органов и тканей были выделены оптимальные для реакции микроциркуляторного русла и усиления функциональной активности параметры лазерного излучения При этом наибольшую роль играла частота следования импульсов Предпочтительный диапазон частот для легких находился в пределах 600-3000 Гц, наиболее физиологичным для воздействия на сердце оказались низкие частоты (80-150 Гц), а для облучения печени - высокие частоты следования импульсов (1500-3000 Гц) Частота 80 Гц была оптимальной для увеличения кровенаполнения тканей почек, а для усиления функциональной активности поджелудочной железы оптимум лежал в области низких и средних частот (до 600 Гц) Активация синтетической и резорбционной функций щитовидной железы происходила при воздействии низких частот (до 300 Гц), а на высоких частотах эффективность НИЛИ снижалась Оптимальные значения экспозиции импульсного НИЛИ с длиной волны 890 нм находились в интервале от 5 до 15 мин при ежедневном облучении и количестве сеансов от 5 до 10

Исследование эффектов НИЛИ в условиях целостного организма позволило выявить феномен содружественной реакции, который проявлялся аналогичными изменениями морфологического состояния не только в облученных, но и в парных необлученных органах (легкое, почка)

Биофотометрические исследования глаз человека при облучении импульсным инфракрасным НИЛИ

Знание наиболее общих закономерностей реакции органов и тканей на импульсное НИЛИ является основой для последующего изучения особенностей действия данного вида лазерной энергии на ткани глаза, однако наличие в глазу оптического аппарата создает возможность фокусировки лазерного излучения до высоких плотностей мощности в отдельных точках Последствиями такой фокусировки может быть неравномерное распределение плотности мощности

излучения в различных точках и, как следствие, различные проявления действия НИЛИ с одинаковыми параметрами в разных участках глазного яблока, поэтому для дальнейшего изучения особенностей действия импульсного ИК НИЛИ на глазное яблоко необходимо иметь представление о распределении энергии лазерного излучения внутри глаза при его облучении

Получить такие сведения для расходящегося пучка НИЛИ, используемого в лазеротерапии, методом теоретических расчетов невозможно как из-за высокой неравномерности распределения плотности мощности в дальнем поле такого пучка, так и из-за большой оптической неоднородности тканей и структур глаза Необходимые данные могут быть получены только экспериментальным путем Для определения плотности мощности лазерного излучения в любой точке глазного яблока нами был разработана методика и создана установка для проведения фотометрии (патент РФ на изобретение №2266086 от 20 12 2005)

Первая серия экспериментальных исследований была выполнена на 6 кадаверных глазах человека В макулярной зоне кадаверного глаза помещался регистрирующий фотодиод биофотометрической установки Глазное яблоко устанавливалось на подставку и производилось его облучение НИЛИ со следующими параметрами длина волны 890 нм, частота следования импульсов 1000 Гц, импульсная мощность 5,61 Вт, длительность импульса 100 нс, угол расхождения пучка лазерного излучения по уровню 0,5 до 35° при удалении излучателя от роговицы от 5 до 300 мм Каждое измерение повторялось пятикратно с последующим вычислением средней величины Затем, по той же методике, проводилось облучение глаз с моделированием миопии высокой степени, которое осуществлялось приставлением собирающих линз силой 10,0 и 15,0 дптр и наложением на роговицу контактной линзы силой +10,0 дптр

Результаты измерения плотности мощности лазерного излучения в макулярной зоне при бесконтактном транспупиллярном облучении глазного яблока человека расходящимся пучком НИЛИ с длиной волны 890 нм приведены в таблице 1 Результаты измерений при моделировании миопии высокой степени приведены в таблице 2

Проведенные исследования показали, при транспупиллярном облучении глазного яблока человека импульсным низкоинтенсивным лазерным излучением с длиной волны 890 нм посредством стандартного излучателя лазерного терапевтического аппарата происходит фокусировка ИК НИЛИ в наиболее функционально активной центральной области сетчатки до уровней плотности мощности 4,86 мВт/мм2, что может способствовать развитию фотоповреждения сетчатки, поэтому для применения в офтальмологии нужны излучатели с иными принципами формирования пучка лазерного излучения По результатам исследований нами были сформулированы требования к излучателю импульсного ИК НИЛИ для лазеротерапии в офтальмологии, который должен исключить возможность прямого засвета макулы

инфракрасным лазерным излучением и обеспечить терапевтические уровни лазерной энергии в других отделах глазного яблока

Таблица 1

Импульсная плотность мощности в макулярной зоне

при облучении стандартным излучателем (мВт/мм2)_

Расстояние от излучателя до роговицы (мм) Диаметр зрачка

3 - 3,5 мм 5-6 мм

5 2 48 4 43

10 1 69 2 38

20 0 67 1 80

30 0 29 1 11

40 0 19 0 66

50 0 13 0 61

60 0 06 041

80 0 03 0 21

Таблица 2

Импульсная плотность мощности в макулярной при облучении стандартным излучателем и моделировании миопии высокой степени (мВт/мм2)

Расстояние от излучателя до роговицы (мм) Диаметр зрачка

3 - 3,5 мм 5 — 6 мм

10 не измерялась 4 86

20 1 21 2 85

30 0 76 1 72

40 0 59 1 10

50 0 27 0 64

60 0 19 0 38

80 0 08 021

Конструкция такого излучателя была разработана и реализована (Патент РФ на изобретение № 2223078 от 10 02 2004) в виде опытного образца, имеющего вид дальнего поля в виде кольца диаметром 25-30 мм с центральной зоны, свободной от излучения, соответствующей диаметру роговицы-10-11 мм

Для проверки правильности теоретической концепции были выполнены еще несколько серий биофотометрических исследований на четырех кадаверных глазах с использованием опытного образца излучателя В ходе эксперимента регистрирующий фотодиод помещался в различных отделах глазного яблока Результаты измерения плотности мощности в различных отделах глаза человека при бесконтактном облучении импульсным инфракрасным НИЛИ с использованием предложенной модели лазерного излучателя приведены в таблице 3

Таблица 3

Плотность импульсной мощности излучения с длиной волны 890 нм при

облучении разработанным излучателем _с выходной мощностью 4 х 5 Вт в импульсе (мВт/мм2)_

Позиция регистрирующего фотодиода Диаметр зрачка

3 мм 6 мм Р

в макуле 0,00 0,00 -

перед склерой в 2-3 мм от лимба 9,07±0,92 9,07±0,92 -

перед склерой в 4-5 мм от лимба 9,76±0,66 9,76±0,66 -

за склерой в 2-3 мм от лимба 3,82±0,50 3,75±0,76 >0,05

за склерой в 4-5 мм от лимба 3,40±0,84 3,52±0,71 >0,05

за сосудистой в 2-3 мм от лимба 0,85±0,09 0,92±0,18 >0,05

за сосудистой в 4-5 мм от лимба 0,66±0,14 0,68±0,15 >0,05

Проведенные исследования показали, что при облучении глазного яблока с использованием разработанной модели излучателя, плотность мощности импульсного НИЛИ в различных точках за сосудистой оболочкой составила от 0,52 до 1,10 мВт/мм2, за склерой от 2,56 до 4,51 мВт/мм2 на удалении от 2-х до 5 мм от лимба Засветов макулярной области излучением ближнего

инфракрасного диапазона при диаметре зрачка от 3-х до 6 мм не зафиксировано

Таким образом, на основании проведенных биофотометрических исследований был разработан и создан комбинированный лазерный излучатель, реальное дальнее поле которого близко к теоретически расчетному и представляет собой сложение дальних полей лазера наводки красного диапазона в виде круга диаметром 10-11 мм и терапевтических импульсных лазерных излучателей инфракрасного диапазона в виде кольца с наружным диаметром порядка 30 мм и диаметром центральной зоны 10-11 мм Предложенный вариант излучателя позволяет исключить прямые засветы сетчатки импульсным НИЛИ и обеспечивает терапевтические уровни лазерного излучения в других структурах глаза

Экспериментальное изучение общих закономерностей реакции тканей глаза при облучении импульсным инфракрасным НИЛИ

Для изучения особенностей действия импульсного НИЛИ ближнего инфракрасного диапазона на ткани и структуры глазного яблока и определения эффективных и безопасных параметров лазерного излучения провели морфологические исследования на 104 глазах экспериментальных животных Эксперимент был проведен на 52 кроликах разного пола весом 2,5-3 кг

В качестве источников лазерного излучения использовали лазерные терапевтические аппараты «Узор-2К» и «Нега» с разработанной нами моделью излучателя Лазерное воздействие осуществляли однократно со следующими параметрами длина волны - 890 нм, частота следования импульсов - 100, 300, 600, 1000, 10000 Гц, мощность энергии в импульсе - 4x5 Вт, длительность импульса - 100 не, экспозиция - 10 мин Глазные яблоки экспериментальных животных энуклеировали через 15 мин, 1 ч, 1, 3 и 20 сут после воздействия НИЛИ Энуклеированные глаза фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, проводили стандартную гйстологическую проводку и заливку в парафин В последующем производилось изготовление серийных срезов толщиной 5-7 мкм и окрашивание гематоксилином и эозином Приготовленные микропрепараты исследовали методами световой микроскопии

Проведенные исследования показали, что при использовании предложенной методики облучения импульсное низкоинтенсивное лазерное излучение с длиной волны 890 нм во всем диапазоне исследованных параметров не вызывало в тканях глаз экспериментальных животных необратимых морфологических изменений Общими проявлениями действия импульсного НИЛИ на ткани глаза в диапазоне частот от 100 до 10000 Гц были однотипные морфологические изменения по типу реакции полнокровия в сосудистой оболочке (радужка, цилиарное тело, хориоидея) облученных глаз экспериментальных животных, однако выраженность реакции, время проявления и длительность зависели от частоты НИЛИ При облучении с

частотой 100 Гц реакция полнокровия наступала через 1 ч после облучения, была слабо выражена и выявлялась только в боковых сегментах хориоидеи облученного глаза В цилиарном теле выявлялись слабо выраженные признаки отека в виде узких оптически пустых пространств между пучками соединительнотканных волокон, которые сохранялись до 3 сут после облучения При увеличении частоты до 300 Гц реакция полнокровия выявлялась через 1 ч после облучения, была хорошо выражена в боковых сегментах собственно сосудистой оболочки и в более слабой степени проявлялась в заднем полюсе глаза Признаки отека цилиарного тела практически не выявлялись Облучение с частотой 600-1000 Гц вызывало выраженную реакцию полнокровия, которая наблюдалась уже через 15 мин после облучения в боковых сегментах сосудистой оболочки, а через 1 ч проявлялась во всех отделах сосудистой оболочки При дальнейшем увеличении частоты НИЛИ до 10000 Гц через 1 ч после облучения выявлялись признаки отека цилиарного тела, а выраженность реакции полнокровия в хориоидеи снижалась Чувствительными к действию импульсного НИЛИ с высокой частотой (10000 Гц) оказались пигментные клетки радужки, цилиарного тела и хориоидеи, в которых наблюдалось уменьшение количества пигментсодержащих гранул Начальные признаки вышеописанных изменений появлялись уже через 15 мин после облучения, но в большей степени они наблюдались через 1 ч и 1 сут Следует отметить, что динамика появления, степень выраженности и длительность манифестации описанных изменений в некоторой степени усиливались с увеличением частоты излучения Так на частотах до 1000 Гц явления полнокровия сосудистой оболочки сохранялись до трех суток после облучения, а через 20 сут не определялись При использовании высокой частоты (10000 Гц) изменения прослеживались до 20 сут после облучения В парных необлученных глазах были выявлены аналогичные изменения морфологической картины, что свидетельствовало о содружественной реакции при действии импульсного НИЛИ В большинстве случаев эффекты лазерного излучения в парных глазах появлялись одновременно или несколько запаздывали, а по своей интенсивности были менее выражены, чем в облученных глазах

Таким образом, с учетом выраженности усиления кровоснабжения и отсутствия побочных эффектов, оптимальными параметрами при облучении глаз для низкоинтенсивного лазерного излучения с длиной волны 890 нм следует признать диапазон частот 300-600 Гц при времени облучения до 10 мин Разработанная методика облучения глаза в найденном диапазоне параметров показала свою эффективность и безопасность в условиях эксперимента и позволила приступить к изучению изменений микроциркуляции глаза в реальном масштабе времени в клинических условиях

Влияние импульсного НИЛИ с длиной волны 890 нм на микрогемодинамику глаза по данным лазерной допплеровской флоуметрии

Для оценки влияния импульсного низкоинтенсивного лазерного излучения с длиной волны 890 нм на состояние микроциркуляции глаза человека в реальном масштабе времени было проведено изучение хориоретинальной перфузии методом лазерной допплеровской флоуметрии Исследования выполнены у 80 пациентов (4 группы по 20 человек) в возрасте от 57 до 83 лет с сопутствующей соматической и офтальмопатологией, которым производилось бесконтактное трансконъюнктивальное облучение правого глазного яблока импульсным НИЛИ с длиной волны 890 нм при экспозиции 10 мин и частотой следования импульсов 80 Гц, 150 Гц, 300 Гц и 600 Гц В качестве источника излучения использовался лазерный терапевтический аппарат «Узор-2К» с комбинированным излучателем

Оценка динамики хориоретинального кровотока обоих глаз проводилась методом лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) с использованием двухканального прибора «ЛАКК-02», производства НПП «Лазма» в положении лежа на спине при температуре окружающего воздуха +20-22°С в состоянии физического и эмоционального покоя Длительность записи составляла 5 мин

Базовые показатели хориоретинального кровотока (коэффициент перфузии) до лазерного облучения на правом глазу равнялись в среднем 39,47±3,16 перфузионных единицы (пф ед), на левом глазу - в среднем 38,86±3,26 пф ед Пациенты, у которых базовые показатели хориоретинальной перфузи на двух глазах различались больше чем на 3 пф ед , в исследование не включались После определения интенсивности базовой микроциркуляции, не меняя положения пациента, осуществлялось лазерное воздействие импульсного ИК НИЛИ, сразу по завершении которого повторно проводилась флоуметрия Последующие серии измерений выполнялись через 1, 2, 4 и 6 ч после окончания облучения

Проведенные исследования показали, что в результате облучения правого глаза импульсным НИЛИ с частотой 80 Гц наблюдалось усиление хориоретинальной микроциркуляции сразу по окончании облучения в среднем до 42,73±3,22 пф ед, которое достоверно (р<0,01) превышало базовый уровень в течение 2 ч Через 4 ч после окончания облучения интенсивность хориоретинальной микроциркуляции снижалась в среднем до 39,99±3,50 пф ед и не превышала исходного уровня (р>0,05) В левом необлученном глазу достоверное увеличение перфузии до 39,94±3,22 пф ед), наблюдалось через 1 и 2 ч (р<0,05)

При воздействии НИЛИ с частотой 150 Гц наблюдалось усиление хориоретинальной микроциркуляции сразу по окончании облучения в среднем до 44,47±3,33 пф ед, которое достоверно (р<0,01) превышало базовый уровень в течение 4 ч Через 6 ч интенсивность хориоретинальной перфузии снижалась

в среднем до 39,80±3,30 пф ед , что незначительно превышало исходный уровень (р<0,05) В левом необлученном глазу небольшое (в среднем 40,42±3,04 пф ед), но достоверное (р<0,05) увеличение перфузии наблюдалось непосредственно после окончания лазерного воздействия, которое сохранялось в течение двух часов

После облучения правого глаза импульсным НИЛИ с частотой 300 Гц наблюдалось выраженное усиление хориоретинальной микроциркуляции сразу по окончании облучения в среднем до 47,40±5,51 пф ед, которое достоверно (р<0,01) превышало базовый уровень в течение 4 ч В эти же сроки в левом необлученном глазу было зафиксировано достоверное (р<0,05), хотя и небольшое усиление микроциркуляции (в среднем 40,88±2,98 пф ед) Через 6 ч интенсивность хориоретинальной перфузии в обоих глазах снижалась до исходного уровня

В результате облучения правого глаза импульсным НИЛИ с частотой 600 Гц наблюдалось усиление хориоретинальной микроциркуляции сразу по окончании облучения в среднем до 48,50±6,41 пф ед, которое достоверно (р<0,01) превышало базовый уровень в течение 6 ч, однако к шестому часу показатели хориоретинальной перфузии незначительно (в среднем 39,90±2,62 пф ед), хотя и достоверно (р<0,05) превышали исходный уровень В левом необлученном глазу небольшое (в среднем 40,70±2,74 пф ед), но достоверное (р<0,01) увеличение перфузии отмечалось на протяжении четырех часов после окончания лазерного воздействия

Для оценки повышения интенсивности хориоретинальной микроциркуляции при переходе от одной частоты к другой в линейке 80150-300-600 Гц, использовалось сравнение площадей фигур под графиками соответствующих частот (рис 1) Так, в течение 6 ч после лазерного воздействия объем перфузии в облученном глазу при переходе от частоты 80 Гц к 150 Гц возрастал на 30%, при переходе от частоты 150 Гц к 300 Гц -на 74%, и при переходе от частоты 300 Гц к 600 Гц - на 5% Такой же анализ, проведенный для парного необлученного глаза показал, что при использовании НИЛИ частотой 80 Гц общий объем хориоретинальной микроциркуляции в течение 6 часов после облучения не увеличивался, а колебания показателя перфузии носили случайный характер При использовании более высоких частот (150-600 Гц) объем хориоретинальной перфузии в течение 6 ч несколько возрастал, однако это увеличение было значительно меньше, чем в облученном глазу и не носило выраженного частотозависимого характера

Таким образом, метод трансконъюнктивальной лазерной доплеровской флоуметрии может применяться для оценки динамики хориоретинальной микроциркуляции глаза в реальном масштабе времени Трансконъюнктивальное воздействие импульсным низкоинтенсивным лазерным излучением с длиной волны 890 нм при экспозиции 10 мин вызывает увеличение интенсивности хориоретинальной микроциркуляции облученного

пф. сд.

49,00-

44,00

39,00

Рис. 1. Изменение объема хориоретинальной перфузии в течение 6 ч (площади фигур под графиками) после облучения правого глаза в зависимости от частоты импульсного НИЛИ с длиной волны 890 нм.

глаза во всем диапазоне исследованных частот (80-600 Гц), при этом степень увеличения перфузии носила частотозависимый характер и была наибольшей в диапазоне частот 300-600 Гц. Длительность эффекта также зависела от частоты применяемого НИЛИ и была наименьшей (2 ч) при частоте 80 Гц, а наибольшей (6 ч) - при частотах 300-600 Гц. При проведении лазерной доплеровской флоуметрии, как и при морфологических исследованиях, проявлялся содружественный эффект, когда увеличивалась хориоретинальная перфузия парного необлученного глаза, однако степень усиления микроциркуляции была значительно ниже, чем на облученном глазу. Результаты исследований подтвердили эффективность найденных экспериментальным путем параметров импульсного ИК НИЛИ при воздействии на орган зрения и создали предпосылки для использования импульсного низкоинтенсивного лазерного излучения с длиной волны 890 нм и частотой следования импульсов 300-600 Гц в клинических условиях.

Клинико-функциональные результаты применения импульсного инфракрасного НИЛИ с оптимизированными параметрами в лечении больных с патологией органа зрения

Для изучения клинической эффективности применения импульсного ИК НИЛИ с рекомендованными параметрами при лечении заболеваний заднего отрезка глаза нами наблюдалось 150 пациентов, находившихся на лечении по поводу «сухой» формы макулодистрофии У всех пациентов отмечалась сопутствующая соматическая и офтальмопатология Стадии гипертонической ангиоретинопатии определялись по классификации М Л Краснова (1948) Степени тяжести хронической ишемической оптической нейропатии соответствовали классификации А И Еременко (2002) При оценке выраженности хронической ишемической ретинопатии пользовались классификацией Кацнельсона Л А , Форофоновой Т И , Бунина А Я (1990) В основную группу вошли 120 пациентов в возрасте от 56 до 79 лет, получавших лазеротерапию импульсным ИК НИЛИ с рекомендованными параметрами Группу сравнения составили 30 пациентов в возрасте от 62 до 75 лет, которым проводилась лазеротерапия непрерывным излучением красного диапазона

Больные были обследованы с применением следующих методик офтальмометрии, рефрактометрии, визометрии, тонометрии, ультразвукового А- и В-сканирования, квантитативной компьютерной периметрии, оптической когеррентной томографии, биомикроскопии переднего отрезка глаза, прямой и обратной офтальмоскопии Электрофизиологические методы исследования включали определение порогов электрической чувствительности сетчатки и электрической лабильности зрительного нерва и электроретинографию Кровоток в глазничной артерии определялся методом ультразвуковой допплерографии Дополнительно определялась пространственная контрастная чувствительность (ПКЧ) методом визоконтрастометрии Исследования проводились перед началом лечения, по окончании курса лазеротерапии, через 3 и 6 мес

Лазеротерапия в основной группе проводилась ежедневно в течение 10 дней по 1 сеансу в день при помощи лазерного терапевтического аппарата «Узор-2К» с разработанным излучателем со следующими параметрами длина волны - 890 нм, частота следования импульсов - 600 Гц, мощность энергии в импульсе - 4x5 Вт, длительность импульса - 100 не, экспозиция - 10 мин Лазеротерапия в группе сравнения проводилась непрерывным лазерным излучением с длиной волны 633 нм средней мощностью 2,5 мВт в течение 10 дней по 1 сеансу в день при помощи гелий-неоновой лазерной физиотерапевтической установки «УЛФ-01»

Анализ полученных результатов показал, что в результате применения низкоинтенсивного лазерного излучения с длиной волны 890 нм с оптимизированными параметрами было достигнуто достоверное улучшение зрительных функций у пролеченных пациентов По данным визометрии в

исследуемой группе возросло количество пациентов с высокой остротой зрения (таблица 4), в результате чего показатели средней остроты зрения с коррекцией достоверно (р<0,01) увеличились с 0,45±0,11 до 0,56±0,16

Таблица 4

Максимальная коррегированная острота зрения до и после лазеротерапии

Острота зрения Основная группа Группа сравнения

до лечения после лечения до лечения после лечения

кол-во % кол-во % кол-во % кол-во %

0,2-0,32 23 19 14 12 6 20 5 17

0,4 - 0,5 78 65 47 39 20 66 14 46

0,6 - 0,7 19 16 43 36 4 14 9 30

0,8 и выше 0 0 16 13 0 0 2 7

Всего 120 100 120 100 30 100 30 100

Улучшение зрительных функций было подтверждено результатами функциональных методов исследования Электроретинографические данные показали достоверное (р<0,01) улучшение функционального состояния сетчатки, что проявлялось увеличением амплитуды волн «а» и «Ь» ретинограммы и уменьшением их латентного времени как при палочковом, так и при колбочковом ответах (таблицы 5-6)

Таблица 5

Динамика средних показателей палочкого ответа до и после лазеротерапии

Волна «а» Волна «Ь»

амплитуда (мкВ) Р латентное время (мс) Р амплитуда (мкВ) Р латентное время (мс) Р

До лече- 9,56±3,14 47,11±10,53 о 31,50±7,90 92,62±15,11

ния о о о

После лече- 16,40±6,07 о V 45,11±9,16 о V 38,55±13,35 о V 90,14±10,91 о А

ния

В результате применения лазеротерапии импульсным инфракрасным НИЛИ отмечалось улучшение функциональных показателей по данным периметрического исследования Во всех квадрантах центрального поля зрения

было зафиксировано достоверное увеличение светочувствительности в верхненаружном квадранте в среднем с 418,6±52,7 дБ дБ до 441,8±40,3 дБ, в верхневнутреннем квадранте - с 432,6±55,6 дБ до 456,2±40,3 дБ, в нижне-наружном

Таблица 6

Динамика средних показателей колбочкого ответа до и после лазеротерапии

Волна «а» Волна «Ь»

амплитуда (мкВ) Р латентное время (мс) Р амплитуда (мкВ) Р латентное время (мс) Р

к н о до лечения 5,26±1,13 о 17,13±1,70 и-) о 22,26±5,63 о 30,76±1,12 VI о

С5 и уа после лечения 5,45±1,34 о л 15,89±0,67 о V 29,40±5,88 о V 30,44±0,87 о Л

л ?3 2 ДО лечения 4,75±0,36 1Л1 О 23,04±0,59 о 14,44±1,48 1/4 О 42,34±2,63 >/-) о

в) Я е- Й после лечения 4,99±0,83 о л 22,15±1,23 о V 14,39±1,55 о л 42,29±2,55 о Л

квадранте - с 469,7±36,9 дБ до 497,1±21,9 дБ, в нижне-внутреннем квадранте - с 480,6±39,3 дБ до 501,4±22,2 дБ Суммарная светочувствительность во всех четырех квадрантах после лечения повысилась у 101 пациента (84%) в среднем на 117 дБ Средние показатели суммарной светочувствительности после лазеротерапии (1896,5±115,4 дБ) достоверно превышали показатели перед началом лечения (1801,5±178,1 дБ) Фовеолярная чувствительность возросла после лечения на 1-3 дБ у 55 больных (46%), не изменилась - у 42 (35%), уменьшилась на 1-2 дБ - у 23 пациентов (19%)

Исследования пространственной контрастной чувствительности выявили улучшение показателей ПКЧ у 76% больных после применения лазеротерапии импульсным НИЛИ ближнего инфракрасного диапазона с рекомендованными параметрами При обследовании пациентов после окончания курса лазеротерапии отмечалось достоверное повышение ПКЧ на ахроматические стимулы во всем диапазоне частот На низких и средних частотах (от 0,5 до 5 цикл/град) наблюдалось повышение ПКЧ до верхней границы нормы, с превышением средней нормы на 3-6 дБ Увеличение ПКЧ на синий и зеленый паттерны до нижней границы нормы отмечалось на средних и высоких частотах (от 2,8 до 16 цикл/град) однако чувствительность на этих частотах продолжала оставаться на 4-11 дб ниже средней нормы На красный стимул достоверного

изменения ПКЧ не отмечалось В группе сравнения также отмечалось повышение контрастной чувствительности на ахроматические и хроматические стимулы, однако увеличение показателей ПКЧ на высоких частотах (5,0-16 цикл/град) на синий и зеленый стимулы было достоверно (р<0,05) меньше, чем в основной группе, что говорит о большей эффективности импульсной ИК лазеротерапии

По данным ультразвуковой допплерографии было зафиксировано достоверное улучшение показателей кровотока в глазничной артерии (таблица 7) По данным литературы (Козлов В И, 2004) НИЛИ не оказывает непосредственного влияния на кровоток в артериях мышечного типа, поэтому мы считаем причиной этого эффекта усиление хориоретинального кровотока и, как следствие, увеличение кровоснабжения глазного яблока Следует отметить хорошую переносимость лазеротерапии всеми пациентами и отсутствие побочных эффектов Ухудшения состояния не было зафиксировано ни в одном случае

Таблица 7

Показатели кровотока в глазничной артерии до и после лазеротерапии

Параметры кровотока До надбровного гемодинамического теста После надбровного гемодинамического теста

до лечения после лечения Р ДО лечения после лечения Р

Систолическая скорость (см/сек) 24,5±4,4 27,0±5,4 <0,01 22,3±3,9 23,7±4,5 <0,01

Средняя скорость (см/сек) 10,9±1,7 14,0±3,0 <0,01 10,7±1,7 13,6±2,8 <0,01

Диастолическая скорость (см/сек) 4,7±1,2 6,6±1,9 <0,01 4,5±1,3 5,6±1,7 <0,01

Коэффициент резистентности 0,81±0,03 0,76±0,04 <0,01 0,80±0,04 0,77±0,04 <0,05

Пульсационный индекс 1,83±0,15 1,48±0,14 <0,01 1,69±0,20 1,35±0,12 <0,01

В сроки от трех до шести месяцев наблюдалось некоторое снижение достигнутых функциональных показателей, соответствующее прогрессирующему течению «сухой» формы макулодистрофии Проведенные в эти сроки повторные курсы лазеротерапии импульсным ИК НИЛИ позволили улучшить зрительные функции и добиться положительных результатов лечения, то есть показали свою эффективность при повторном применении (таблица 8)

Таблица 8

Максимальная коррегированная острота зрения до и после лазеротерапии __в отдаленные сроки_

Острота зрения Через 3 мес Через 6 мес

До лечения После лечения До лечения После лечения

кол-во % кол-во % кол-во % кол-во %

0,20,32 12 14 6 7 7 21 3 9

0,40,5 58 68 53 62 22 65 13 38

0,60,7 16 18 20 23 5 14 10 29

0,8 и выше 0 0 7 8 0 0 8 24

Всего 86 100 86 100 34 100 34 100

Через 3 мес после проведения повторного курса лазеротерапии импульсным инфракрасным НИЛИ 86 пациентам, по данным периметрических исследований суммарная светочувствительность во всех четырех квадрантах достоверно (р<0,05) увеличилась в среднем с 1795,3±133,0 дБ до 1834,9±128,6 дБ При исследовании ПКЧ отмечалось достоверное (р<0,05) улучшение контрастной чувствительности на высоких частотах (9,0-16 цикл/град) на зеленый с 20,12±2,96 дБ до 23,67±3,52 дБ и с 9,42±2,88 дБ до 12,19±2,48 дБ, на синий стимул с 13,64±4,17 дБ до 15,07±2,36 дБ и с 3,69±2,06 дБ до 4,82±1,83 дБ соответственно Сделать достоверных выводов о динамике показателей ЭРГ не представлялось возможным По данным ультразвуковой допплерографии отмечалось достоверное (р<0,05) улучшение показателей по сравнению с данными до курса лазеротерапии средние значения систолической скорости кровотока возросли до 26,8±4,5 см/с, диастолической скорости кровотока - до 5,7±1,7 см/с, средней скорости кровотока - до 13,8±2,8 см/с, коэффициент резистентности и пульсационный индекс снизились до 0,79±0,04 и до 1,53±0,14, соответственно После надбровного гемодинамического теста величина систолической скорости кровотока составила в среднем 22,6±3,8 см/с, диастолической скорости кровотока - в среднем 5,5±1,4 см/с, средней скорости кровотока - в среднем 12,7±2,1 см/с, коэффициент резистентности - в среднем 0,76±0,03, пульсационный индекс - в среднем 1,45±0,15

Через 6 мес после проведения повторного курса лазеротерапии импульсным НИЛИ 34 пациентам, по данным периметрических исследований суммарная светочувствительность во всех четырех квадрантах достоверно (р<0,01) увеличилась в среднем с 1836,4±97,1 дБ до 1902,7±102,6 дБ При исследовании ПКЧ отмечалось достоверное (р<0,01) улучшение сниженных показателей контрастной чувствительности на высоких частотах (9,0-16 цикл/град) После лазеротерапии ПКЧ на зеленый стимул возросла на частоте 9,0 цикл/град с 19,42±2,81 дБ до 26,58±3,21 дБ, на частоте 16 цикл/град с 9,53±3,35 дБ до 15,16±2,83 дБ, на синий стимул на частоте 9,0 цикл/град с 13,17±3,75 дБ до 16,74±2,28 дБ, на частоте 16 цикл/град с 4,01±2,55 дБ до 6,13±2,24 дБ При исследовании ЭРГ было отмечено достоверное увличение амплитуды волны «а» до 44,02±8,24 мкВ (р<0,05) при максимальном ответе в темноадаптированном глазу, увеличение амплитуды волны «а» до 17,39±5,08 мкВ (р<0,01) и амплитуды волны «Ь» до 36,98±7,41 мкВ (р<0,01) при палочковом ответе в темноадаптированном глазу, увеличение амплитуды волны «Ь» до 27,67±5,30 мкВ (р<0,05), уменьшение латентного времени волны «а» до 14,72±1,18 мс (р<0,05) при колбочковом ответе для белого стимула, увеличение амплитуды волны «а» до 5,37±0,51 мкВ (р<0,05) при колбочковом ответе для красного стимула Ультразвуковая допплерография также зафиксировала достоверное улучшение показателей по сравнению с данными до повторного курса лазеротерапии средние значения систолической скорости кровотока возросли с 24,8±4,3 см/с до 27,2±4,6 см/с (р<0,01), диастолической скорости кровотока - с 5,3±1,8 см/с до 6,5±1,5 см/с (р<0,01), средней скорости кровотока - с 11,5±2,2 см/с до 14,2±2,4 см/с (р<0,01) Коэффициент резистентности снизился с 0,79±0,04 до 0,76±0,03 (р<0,05), пульсационный индекс - с 1,72±0,18 до 1,46±0,17 (р<0,01) После проведения надбровного гемодинамического теста средняя величина систолической скорости кровотока возросла с 22,4±4,6 см/с до 24,6±4,1см/с (р<0,05), диастолической скорости кровотока - с 4,8±1,4 см/с до 5,7±1,6 см/с (р<0,01), средней скорости кровотока - с 11,6±2,5 см/с до 13,8±2,3 см/с (р<0,05), коэффициент резистентности снизился в среднем с 0,79±0,03 до 0,77±0,04 (р<0,05), пульсационный индекс - с 1,58±0,19 до 1,40±0,15 (р<0,01)

Таким образом, предложенная методика применения импульсного НИЛИ с длиной волны 890 нм с рекомендованными параметрами показала свою эффективность и безопасность в клинических условиях при лечении больных с «сухой» формой макулодистрофии на фоне хронических сосудистых расстройств Учитывая длительность эффекта лазеротерапии, повторные курсы лечения рекомендовано проводить через 3-6 мес

Для изучения клинической эффективности применения импульсного ИК НИЛИ с рекомендованными параметрами при лечении офтальмопатологии переднего отрезка глаза нами наблюдалось 88 пациентов, прооперированных в Калужском филиале ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза» в 1999-2005 гг по

поводу катаракты с имплантацией ИОЛ, у которых в раннем послеоперационном периоде наблюдалась экссудативно-воспалительная реакция II-III степени (клиническое течение послеоперационного периода оценивалось по рекомендациям Федорова С Н, Егоровой Э В , 1992) У всех пациентов отмечалась сопутствующая соматическая и офтальмопатология Удаление катаракты выполнялось методом факоэмульсификации и экстракапсулярной экстракции с эндокапсулярной имплантацией заднекамерных ИОЛ по методикам, принятым в ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза» (Федорове Н, 1994-2000, ЕгороваЭВ, 1996, Малюгин Б Э , 1997) Все операции (88 глаз) прошли без осложнений и технических погрешностей Группу сравнения составили 28 больных (28 глаз) в возрасте от 43 до 86 лет, которым в послеоперационном периоде проводилась традиционная медикаментозная терапия (Федоров СН, Егорова ЭВ, 1992) В основную группу вошли 60 больных (60 глаз) в возрасте от 46 до 86 лет, которым в послеоперационном периоде в дополнение к медикаментозной терапии проводилась лазеротерапия импульсным НИЛИ по предложенной методике до исчезновения клинических признаков воспалительной реакции Больные были обследованы с применением вышеописанных офтальмологических методик Исследования проводились до операции, после операции ежедневно до момента выписки, через 2 недели, 1 и 3 мес после операции Для контроля эффективности лазеротерапии дополнительно определялась концентрация фактора некроза опухоли а (ФНО-а) в слезной жидкости оперируемого глаза методом иммуноферментного анализа (ELISA) накануне операции, на 3-й, 7-е и 21-е сутки после нее

Применение импульсного низкоинтенсивного лазерного излучения с длиной волны 890 нм для коррекции воспалительных реакций раннего послеоперационного периода у пациентов, прооперированных по поводу катаракты с имплантацией ИОЛ, способствовало быстрому исчезновению симптомов воспаления и сокращало время купирования воспалительной реакции в среднем с 7,2 ± 2,9 до 4,7 ± 1,5 сут (таблица 9)

Таблица 9

Сроки купирования воспалительной реакции после экстракции катаракты с имплантацией ИОЛ

Проявления воспалительной реакции Основная группа (сутки) Группа сравнения (сутки) Р

Экссудат в виде нитей в передней камере 3,8±1,7 6,2±2,3 <0,05

Желеобразный экссудат в передней камере 7,4±1,6 9,2±1,9 <0,05

Гипопион 4,3±1,7 5,8±1,5 <0,05

Воздействие импульсного инфракрасного лазера на течение послеоперационного воспаления позволило сократить время реабилитации у данной категории больных и получить высокие зрительные функции в более ранние сроки (таблицы 10-11) Так острота зрения у пациентов без патологии сетчатки и зрительного нерва, получавших лазеротерапию достигла 0,78 к концу первого месяца, а у пациентов без лазеротерапии острота зрения 0,71 была достигнута только к концу третьего месяца после операции

Таблица 10

Динамика остроты зрения с коррекцией у пациентов основной группы

Острота зрения До операции На 10-14-й день Через 1 мес Через 3 мес

кол-во % кол-во % кол-во % кол-во %

0,2 и ниже 57 95 7 12 2 3 2 3

0,3 - 0,4 3 5 19 32 10 17 9 14

0,5 - 0 7 0 0 30 50 27 45 25 42

0,8 и выше 0 0 4 6 21 35 24 41

Всего 60 100 60 100 60 100 60 100

Применение лазеротерапии импульсным ПК НИЛИ у данного контингента больных способствовало сокращению поздних послеоперационных осложнений (фиброз задней капсулы, зрачковые мембраны) в 1,6 раза (таблица 12) Клинические данные коррелировали с результатами лабораторных исследований Так концентрация ФНО-а в слезной жидкости у больных, получавших лазеротерапию, приближалась к исходному уровню (3,8±1,2 нг/мл) к 7 суткам после операции (4,3±0,8 нг/мл), в то время как у пациентов группы сравнения к 21 суткам она более чем в два раза (7,5±1,5 нг/мл) превышала исходный уровень (3,3±1,0 нг/мл)

Таким образом, лазеротерапия импульсным ИК НИЛИ с рекомендованными параметрами показала свою эффективность при лечении воспалительных реакций раннего послеоперационного периода после экстракции катаракты с имплантацией ИОЛ, что было подтверждено сокращением сроков послеоперационной реабилитации пациентов и более высокими функциональными результатами

Таблица 11

Динамика остроты зрения с коррекцией у пациентов группы сравнения

Острота зрения До операции На 10-14-й день Через 1 мес Через 3 мес

кол-во % кол-во % кол-во % кол-во %

0,2 и ниже 28 100 15 54 6 21 2 8

0,30,4 0 0 9 32 15 53 7 25

0,5 -07 0 0 4 14 5 18 12 42

0,8 и выше 0 0 0 0 2 8 7 25

Всего 28 100 28 100 28 100 28 100

Таблица 12

Поздние послеоперационные осложнения_

Основная группа (60 пациентов) Группа сравнения (28 пациентов)

кол-во % кол-во %

Зрачковая мембрана 3 5 3 11

Фиброз задней капсулы 8 13 5 18

Всего 11 18 9 29

выводы

1 В диапазоне частот от 80 до 3000 Гц импульсное НИЛИ с длиной волны 890 нм не вызывает необратимых патологических изменений в гисгоструктуре органов и тканей при экспозиции от 5 до 15 мин, однако оптимальные параметры частоты следования импульсов излучения различны для каждого органа

2 Морфологическими исследованиями установлено, что импульсное ИК НИЛИ вызывает однотипные изменения в тканях легких, сердца, печени, почек, поджелудочной и щитовидной желез проявляющиеся усилением кровенаполнения и увеличением функциональной активности клеток Выраженность эффекта зависит от частоты следования импульсов и экспозиции лазерного излучения В парных необлученных органах выявляются аналогичные изменения, как проявление содружественного эффекта ИК НИЛИ

3 При транспупиллярном облучении глазного яблока человека расходящимся пучком импульсного НИЛИ с длиной волны 890 нм плотность мощности лазерного излучения в макулярной области сетчатки зависит от конфигурации пучка излучения, расстояния до излучателя, диаметра зрачка и клинической рефракции глаза

4 Разработанный опытный образец лазерного излучателя, обеспечивает необходимые для проведения лазеротерапии уровни плотности мощности и исключает прямые засветы макулярной области сетчатки импульсным НИЛИ, что создает предпосылки для его безопасного и эффективного применения в офтальмологии

5 Основным проявлением действия НИЛИ с длиной волны 890 нм на глазное яблоко в диапазоне частот от 100 Гц до 10000 Гц является реакция полнокровия в радужке, цилиарном теле и хориоидее Степень выраженности и длительность изменений увеличивается с возрастанием частоты излучения В парных необлученных глазах выявлен содружественный эффект действия НИЛИ, проявляющийся аналогичными облученному глазу изменениями кровоснабжения

6 Рекомендуемыми на основании морфологических методов исследования параметрами импульсного ИК НИЛИ для облучения глаз является диапазон частот 300-600 Гц и длительность экспозиции до 10 мин

7 Импульсное ИК НИЛИ увеличивает интенсивность хориоретинальной перфузии как в облученном, так и в парном необлученном глазу, выявляемую методом лазерной допплеровской флоуметрии Степень усиления хориоретинальной перфузии и продолжительность эффекта носят частотозависимый характер и наиболее выражены в диапазоне частот 300600 Гц

8 Импульсное ИК НИЛИ эффективно при лечении больных с «сухой» формой сенильной макулодистрофии и с воспалительными реакциями раннего послеоперационного периода, что проявляется достоверным улучшением функциональных показателей, сокращением сроков реабилитации и уменьшением количества поздних осложнений

9 Для применения импульсного НИЛИ с длиной волны 890 нм в офтальмологии с терапевтической целью рекомендовано ежедневное облучение в диапазоне частот от 300 до 600 Гц при экспозиции до 10 мин, с импульсной мощностью до 20 Вт

Список основных научных работ, опубликованных по теме диссертации

1 Фабрикантов О JT Применение инфракрасного лазерного излучения при лечении воспалительных осложнений в хирургии катаракты //VII съезд офтальмологов России Ч 2 - М ,2000 -С 334

2 Фабрикантов О JI, Терещенко А В , Белый Ю А , Молоткова И А, Евстигнеев А Р, Сошников С И Определение плотности мощности лазерного излучения ближнего инфракрасного диапазона в макулярной области сетчатки глаза человека при облучении расходящимся пучком // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук -2004 - №2 -С 68-71

3 Фабрикантов О J1 Особенности распределения плотности мощности при облучении глаза человека расходящимся низкоинтенсивным лазерным излучением//Лазерная медицина -2004 -Том 8 -№3 - С 107-108

4 Фабрикантов О Л , Молоткова И А Тепловизометрия как метод оценки эффективности низкоинтенсивной лазеротерапии // Инновационные технологии медицины XXI века, Медицинские компьютерные технологии Материалы Всероссийского научного форума - М , 2005 - С 274-275

5 Фабрикантов О Л, Молоткова И А Проникающая способность низкоинтенсивного лазерного излучения красного и инфракрасного диапазона в тканях глаза // VIII съезд офтальмологов России тезисы докладов-М, 1-4 июня 2005 - С 707-708

6 Фабрикантов О Л , Терещенко А В , Белый Ю А , Молоткова И А, Евстигнеев А Р Облученность глаза человека при использовании комбинированного низкоинтенсивного лазерного излучателя с двумя длинами волн//Лазерная медицина -2005 - Том 9 -№1 -С 20-22

7 Фабрикантов О Л , Терещенко А В , Молоткова И А Морфологические изменения в тканях глаза при действии низкоинтенсивного лазерного излучения с длиной волны 890 нм // Вестник Оренбургского государственного университета - Спец выпуск, сент , 2005 -С 127-130

8 Фабрикантов О Л , Каплан М А , Бродский Р А Особенности действия импульсного инфракрасного низкоинтенсивного лазерного излучения на печень (экспериментальное исследование) // Электромагнитные излучения в биологии - 2005 Труды III международной конференции - Калуга, 2005 -С 92-97

9 Фабрикантов О Л, Каплан М А, Бродский Р А Параметрические зависимости действия низкоинтенсивного лазерного излучения на поджелудочную железу (экспериментальное исследование) // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук -2005 -№7 - С 174-177

10 Каплан М А , Никитина Р Г , Бродский Р А , Фабрикантов О Л , Белый Ю А Изменения в печени и почках под воздействием импульсного низкоинтенсивного лазерного излучения различных частот // Физическая медицина - 2005 - № 1 - том 15 - С 45-48

11 Фабрикантов О Л , Терещенко А В , Молоткова И А Новый метод фотометрии глаза человека // Научные труды I съезда физиологов СНГ -M , Медицина - Здоровье, 2005 - Том 1, С 59

12 Фабрикантов О Л , Терещенко А В , Молоткова И А Частотно-временные биоэффекты низкоинтенсивного лазерного излучения // Научные труды I съезда физиологов СНГ - M , Медицина - Здоровье, 2005 - Том 2, С 246

13 Фабрикантов ОЛ, Каплан MA, Бродский РА, Молоткова И А Изменения тканей почек при воздействии импульсного инфракрасного низкоинтенсивного лазерного излучения // Микроциркуляция в клинической практике II Всероссийская конференция с международным участием - M , 2006 - С 96

14 Фабрикантов О Л , Каплан M А , Бродский Р А Морфофункциональные особенности действия импульсного низкоинтенсивного лазерного излучения на щитовидную железу//Лазерная медицина -2006 -Т 10 - №2 - С 28-31

15 Фабрикантов О Л , Терещенко А В , Молоткова И А , Иванов A M Влияние импульсного инфракрасного низкоинтенсивного лазерного излучения на динамику хориоретинальной микроциркуляции // Офтальмология -2006 -Т 3 - №4 - С 31-35

16 Фабрикантов О Л , Каплан M А , Бродский Р А , Белый Ю А , Молоткова И А Особенности реакции микроциркуляции легких на действие импульсного низкоинтенсивного лазерного излучения // Регионарное кровообращение и микроциркуляция — 2006 — № 3 - С 88-92

17 BehyYuA, Tereshchenko А V , VolodmPL, Fabrikantov О L , Yevstigneyev A R Use Of Concurrent Magnetolaser Action In Surgical Treatment Of Age-Related Macular Degeneration //3rd Euretina Congress Abstracts - Hamburg (Germany), 2003 - P 63

18 BelyyYuA, Tereshchenko A V , VolodmPL, Fabrikantov О L Application Of A Combined Magneto-Laser System For Implantation In Surgical Treatment Of Age-Related Macular Degeneration // Age-Related Macular Degeneration Pathogenesis and Treatment International Symposium of the German Ophthalmological Society (DOG), 3th Abstracts - Baden-Baden, Germany, 2003 -33 RF

19 Fabrikantov О Power Density of Infrared Divergent Laser Beam in Macular Area//5th Euretma Congress 2005 Abstract Book - Barcelona, 2005 -P 163

20 Fabrikantov О L , Kaplan M A , Brodskiy R A Pulsed infrared low-level laser radiating influence on liver (experimental study) // Journal of Gastroenterology and Hepatology -2006 - Volume 21 - Issue s2 - P A207-A219

21 Fabrikantov О L , Molotkova I A Opticka svojstva ovojnica oka kod laserskog zracenja crvenog l infracrvenog spektra // Congress of ophthalmologists of Serbia and Montenegro with international participation Abstract book -Vrnjacka Banja, 26-30 IV 2006 - P 57

22 Fabrikantov О L , Terescenko A V , Molotkova I A , Jevstignjejev A R Morfoloske karakteristike delovanja impulsnog mskomtesivnog laserskog zracenja na tkiva oka // Congress of ophthalmologists of Serbia and Montenegro with international participation Abstract book - Vrnjacka Banja, 26-30 IV 2006 - P 57-58

В последние годы среди пациентов с заболеваниями органа зрения все больший удельный вес занимают больные нехирургического профиля. Так по данным Калужского филиала ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза» в 2005 году свыше 25% пациентов, обратившихся в филиал, нуждалось в консервативных методах лечения, причем наиболее распространены были нозологии, в этиопатогенезе которых существенную роль играют нарушения кровообращения. Рост относительного количества инвалидов по зрению среди таких больных (Либман Е.С., 2000) свидетельствует о том, что применяемые на сегодняшний день методы лечения этих заболеваний не всегда обладают достаточной эффективностью. Одним из возможных способов повышения функциональных исходов лечения может быть использование немедикаментозных методов терапии, таких как лазеротерапия.

За несколько десятилетий в литературе опубликовано более 15 тысяч работ, посвященных применению НИЛИ в эксперименте и клинике (Чудновский В.М., 2002). Имеются многочисленные сообщения о положительном эффекте инфракрасной лазеротерапии в пульмонологии (Гудухин А.А., 2000), ортопедии (Скобелкин O.K., 1997), гинекологии (Кожевников В.М., 1989), неврологии (Идрисова JI.T., 2000), психиатрии (Картелишев А.В., 1996), стоматологии (Кузнецова Н.Ю., 2000), урологии (Корепанов В.И., 1995), при заболеваниях сердечно-сосудистой системы (Порозов Ю.Б., 1997), JIOP-органов (Климова Л.А., 1989) и т.д. Однако, несмотря на то, что в клинике внутренних болезней существует большое число наблюдений о положительных результатах применения данного вида лазеротерапии у больных с различными сосудистыми и дистрофическими заболеваниями, в офтальмологии низкоинтенсивное импульсное лазерное излучение инфракрасного диапазона практически не используется.

Опыт применения лазерной энергии в офтальмологии начитывает более 30 лет (Семенов А.Д., 1974), но о применении импульсного инфракрасного НИЛИ для воздействия на орган зрения сообщается лишь в нескольких работах (Винькова Г.А., 1999, Фабрикантов О.Д., 1999-2001, Болынунов А.В. с соавт., 2001-2003, Прокофьева Г.Л., 2000-2004, Баларев А.Ю., 2006), причем облучение проводилось или при непрозрачных оптических средах, или через закрытые веки с минимальной экспозицией. Причина столь осторожного использования данного вида энергии заключается в возможности необратимого повреждения тканей глаза избыточными дозами импульсного НИЛИ, так как фоторецепторы сетчатки обладают наибольшей фоточувствительностью по сравнению с другими клетками организма (Прокофьева Г.Л., 1996, Cain< С.Р., 1999). В то же время определение оптимальных параметров облучения сдерживается как из-за недостатка морфологических данных о биоэффектах низкоинтенсивного инфракрасного лазерного излучения, так и из-за практически полного отсутствия биофотометрических исследований о распределении энергии в различных отделах глазного яблока при облучении расходящимся лучом НИЛИ (Евстигнеев А.Р., Порецкий Ю.А., 1989).

С другой стороны, несмотря на большое число сообщений о положительных эффектах НИЛИ в клинике внутренних болезней при многих заболеваниях и патологических состояниях, существует целый ряд работ, в которых указывается на отсутствие эффекта или даже на осложнения лазеротерапии (Полонский А.К., 1995, Загускин С. Л., 1998). Так неэффективность применения НИЛИ отмечается при сахарном диабете в 1215%, при бронхиальной астме и астматическом статусе - в 10%, при облитерирующем эндартериите - в 22%, при ревматоидном артрите - в 18%, при ишемической болезни сердца - в 8%, при язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки - в 18% случаев (Толстых П.И., Иванян А.Н., 1995). Одной из основных причин такой ситуации является недостаток наших знаний о механизмах действия НИЛИ. Несмотря на то, что различные типы ИК-лазеров очень широко распространены в медицине, не нашли должного внимания вопросы обоснования использования этого вида НИЛИ на базе фундаментальных исследований. «Имеется парадоксальный разрыв между большим клиническим опытом применения НИЛИ и знаниями о механизмах действия этих лазеров на различных уровнях структурно-функциональной организации живых систем» (Байбеков И.М., Назыров Ф.Г., 1996). К настоящему времени рядом авторов изучены особенности действия НИЛИ на клеточном и субклеточном уровне (Владимиров Ю.А., 1994, Бучарская А.Б., 1997, Клебанов Г.И., 1996-2003, Camevalli С.М., 2003), определены некоторые дозозависимые эффекты для культур клеток (Кару Т.Й., 1983-2001, Жаров В.П. с соавт., 1989). Однако при всей важности подобных исследований, их результаты не могут быть перенесены сразу на несколько ступенек иерархической лестницы на органный или, тем более, организменный уровень, поскольку не учитывают влияние кровеносной, лимфатической, нервной систем и межклеточных взаимодействий. Что касается работ, посвященных влиянию НИЛИ на тканевом или органном уровне, то имеются лишь единичные фундаментальные исследования, посвященные этой проблеме (Байбеков И.М., Козлов В.И., 1991-1996, Каплан М.А. 1993, Шевченко Л.Ф., 2000).

В подавляющем большинстве работ подбор параметров лазерного излучения и критериев оценки его эффективности осуществляется без четкого научного обоснования, что зачастую приводит к неверным выводам о действии лазерного излучения (Каплан М.А., 1997). Ряд авторов справедливо отмечает, что в значительном числе работ, посвященных использованию НИЛИ, часто отсутствуют правильно подобранные группы сравнения, что не позволяет достоверно определить зависимость «параметр излучения - эффект» (Власов В.В., 2000), а рекомендуемые параметры излучения различаются порой на два и более порядка (Москвин С.В., 2002). Это позволило части исследователей говорить о полном отсутствии какого-либо достоверного влияния НИЛИ на живой организм (Bagis S. 2003, Irvine J., 2004). Особенно много неясностей при использовании импульсного ИК-лазерного воздействии, поскольку при импульсном режиме большое значение имеет частота импульсов (Байбеков И.М., 1996, Чудновский В.М., 2002, Al-Watban F.A., Zhang X.Y., 2004). Современные импульсные лазерные терапевтические аппараты способны работать в широчайшем диапазоне частот от 1 до 30 000 Гц, и решить проблему выбора частоты для воздействия на конкретный патологический процесс в нужном направлении методом проб и ошибок на основании клинических данных или лабораторных показателей не представляется возможным. К настоящему времени проведены единичные фундаментальные исследования по проблеме «частота - эффект» (Т.Й. Кару с соавт., 1989-2001, Mognato М., 2004, Khadra М., 2005), однако эти результаты были получены in vitro для отдельных клеток и клеточных культур и не могут быть экстраполированы для клинического использования. Единичные работы, рассматривающие частотнозависимые эффекты инфракрасного НИЛИ на тканево-органном уровне (Чейда А.А. с соавт., 2002), затрагивают лишь отдельные аспекты этой проблемы.

Таким образом, на сегодняшний день, в вопросе применения импульсного НИЛИ ближнего инфракрасного диапазона в офтальмолгии существует целый ряд нерешенных проблем: отсутствуют систематизированные данные о морфо-функциональных изменениях на тканево-органном уровне, не установлены четкие зависимости биологических эффектов НИЛИ от его параметров, отсутствуют данные об облученности внутриглазных структур при использовании расходящихся лазерных пучков. Все вышесказанное свидетельствует об актуальности выбранной темы, и определило цель нашей работы.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Изучить особенности действия импульсного низкоинтенсивного лазерного излучения на биологические ткани и на основе экспериментальноклинических исследований обосновать его применение в офтальмологии.

Достижение поставленной цели определено последовательным решением следующих задач:

1. Определить безопасные диапазоны параметров импульсного ИК НИЛИ при облучении биологических тканей на основании морфологических исследований.

2. Изучить методами световой микроскопии общие закономерности реакций тканей экспериментальных животных при действии импульсного НИЛИ с длиной волны 890 нм.

3. Изучить методами биофотометрии распределение лазерной энергии в глазах человека при облучении расходящимся пучком НИЛИ с длиной волны 890 нм.

4. Теоретически обосновать и изготовить опытную модель излучателя ИК НИЛИ для безопасного и эффективного применения в офтальмологии.

5. Изучить морфологическими методами особенности действие импульсного инфракрасного НИЛИ на ткани глаза экспериментальных животных.

6. На основании морфологических исследований определить безопасные параметры импульсного ИК-НИЛИ при облучении глаз экспериментальных животных.

7. Изучить методами лазерной допплеровской флоуметрии влияние импульсного инфракрасного НИЛИ на динамику хориоретинальной микроциркуляции и определить рекомендуемый диапазон параметров для применения в офтальмологии.

8. Оценить клиническую эффективность применения импульсного инфракрасного НИЛИ с рекомендованными параметрами в лечении больных с патологией органа зрения. 9. Определить оптимальный диапазон параметров импульсного НИЛИ с длиной волны 890 нм для применения в офтальмологии

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

В работе впервые показано, что изменения, вызываемые импульсным НИЛИ при облучении органов и тканей, носят частотозависимый характер и оптимальные диапазоны частот различны для разных органов.

Впервые выявлен эффект содружественного действия импульсного НИЛИ, который проявлявлялся аналогичными изменениями, как в облученном, так и в парном необлученном органе (легкие, почки, глаза).

Впервые разработаны принципы формирования пучка импульсного низкоинтенсивного лазерного излучения, обеспечивающие безопасное и эффективное использование в офтальмологии, создан и испытан опытный образец излучателя, соответствующий этим требованиям.

Впервые доказано, что основным проявлением действия импульсного НИЛИ с длиной волны 890 нм при облучении глаз является реакция полнокровия в сосудистой оболочке.

Впервые в отечественной офтальмологии для объективного контроля эффективности лазеротерапии применена оценка динамики хориоретинальной микроциркуляции методом трансконъюнктивальной лазерной допплеровской флоуметрии.

Впервые определены в эксперименте и подтверждены клинической апробацией оптимальные параметры импульсного НИЛИ с длиной волны 890 нм для проведения лазеротерапии в офтальмологии.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Анализ совокупности полученных данных обеспечил понимание параметрических зависимостей действия импульсного инфракрасного НИЛИ в тканях, дал возможность сформировать требования к лазерному терапевтическому излучателю для офтальмологии и изготовить его опытную модель, создав тем самым предпосылки к серийному производству специализированных офтальмологических излучателей НИЛИ. Научно обоснованный выбор параметров импульсного НИЛИ заложил основы эффективного и безопасного применения данного вида лазерного излучения в офтальмологии при использовании в лечении больных с «сухой» формой сенильной макулодистрофии и с воспалительными реакциями раннего послеоперационного периода, обеспечил повышение зрительных функций, сокращение сроков реабилитации и уменьшение количества поздних осложнений.

Результаты работы были представлены в виде выступлений на научно-практических конференциях и съездах офтальмологов и физиологов, в виде изобретений, публикаций в отечественной и зарубежной литературе. Материалы диссертации включены в тематику лекций и практических занятий курсов усовершенствования врачей Калужского медико-технического лазерного центра и Калужского филиала ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза», используются при подготовке врачей-интернов и врачей-ординаторов Калужского филиала ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза».

Учреждения внедрения: филиалы ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза», Калужский медико-технический лазерный центр, совместное офтальмологическое предприятие «Эликсир-Калуга» (Сербия).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

Импульсное инфракрасное низкоинтенсивное лазерное излучение вызывает однотипные морфо-функциональные изменения в облученных органах и тканях, выраженность которых зависит от частоты следования импульсов и экспозиции лазерного излучения. В парных необлученных органах проявляется содружественный эффект ИК НИЛИ.

Импульсное низкоинтенсивное лазерное излучение с длиной волны 890 нм при облучении глаза в эксперименте вызывает реакцию полнокровия в сосудистой оболочке глаза, степень выраженности которой зависит от частоты следования импульсов.

Разработанный опытный образец излучателя импульсного НИЛИ, обеспечивает безопасное использование данного вида лазерной энергии в о фтальмо логии.

Метод трансконъюнктивальной лазерной допплеровской флоуметрии является объективным, безопасным и высокоинформативным способом изучения хориоретинальной микроциркуляции при оценке эффективности проводимого лечения.

Разработанные параметры позволяют эффективно и безопасно использовать импульсное инфракрасное НИЛИ для лечения ряда глазных заболеваний.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Материалы диссертации доложены и обсуждены на Научно-практической конференции «Комплексное применение лазеров в офтальмологии, новые технологии (низкоэнергетическое излучение), оборудование» (Калуга, 18-19 ноября 1999 г.), на заседаниях Калужского областного общества офтальмологов (Калуга, сентябрь 2000 г., апрель 2006 г.), на Юбилейной Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы офтальмологии» (ВНИИ глазных болезней им. Гельмгольца, Москва, 5-7 декабря 2000 г.), на Научно-практической конференции Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения РАМН «Патогенетически обоснованные технологии профилактики, лечения и реабилитации в офтальмохирургии» (Иркутск, 2122 декабря 2000 г.), на Клинической конференции № 9 ГУ МНТК «Микрохирургия глаза» (Москва, 23 февраля 2001 г.), на II Евро-Азиатской конференции по офтальмохирургии (Екатеринбург, 25-28 апреля 2001 г.), на Научно-практической конференции «Новые лазерные технологии в офтальмологии» (Калуга, 2002 г.), на международной конференции Европейского общества ретинальных специалистов Euroretina (Гамбург 2003 г.), на III международной конференции «Электромагнитные излучения в биологии» (Калуга, 2005 г.), на международной конференции Европейского общества ретинальных специалистов Euroretina (Барселона, 2005 г.), на XL научных чтениях памяти К.Э. Циолковского «Научное творчество К.Э. Циолковского и современное развитие его идей» (Калуга, 2005 г.), на IV ЕвроАзиатской конференции по офтальмохирургии (Екатеринбург, 2006), на Всероссийской научно-практической конференции «Современные методы диагностики в офтальмологии. Анатомо-физиологические основы патологии органа зрения» (Москва, 2006 г.), на II Всероссийской конференции с международным участием «Микроциркуляция в клинической практике» (Москва, 2006 г.), на Научно-практической конференции «Применение полупроводниковых лазеров в медицине» (С-Петербург, 2006 г.), на Конгрессе офтальмологов Сербии и Черногории с международным участием (Врнчка-Баня, 26-30 апреля 2006 г.), на Всероссийской научно-практической конференции по офтальмологии «Федоровские чтения» (Москва, 2007 г.).

Диссертация апробирована на совместной общеклинической научной конференции клинического радиологического сектора ГУ-МРНЦ РАМН и ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза» (02 июля 2007 г., протокол № 7).

ПУБЛИКАЦИИ

По теме диссертации опубликовано 43 работы в российской и 6 в зарубежной печати, из них 8 в ведущих рецензируемых ВАК МОиН РФ научных журналах и изданиях.

По материалам работы получено 5 патентов Российской Федерации.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ

Диссертация изложена на 265 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, 5-ти глав собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 44 рисунками, содержит 28 таблиц. Указатель литературы включает 287 источников, из них 215 отечественных и 72 зарубежных.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На сегодняшний в вопросе применения импульсного НИЛИ ближнего инфракрасного диапазона в офтальмологии существовал целый ряд нерешенных проблем: отсутствовали систематизированные данные о морфо-функциональных изменениях на тканево-органном уровне, не были установлены четкие зависимости биологических эффектов НИЛИ от его параметров, отсутствовали данные об облученности внутриглазных структур при использовании расходящихся лазерных пучков. Все вышесказанное свидетельствовало об актуальности выбранной темы, и определило цель и задачи нашей работы.

Результаты наших предыдущих исследований (2001) показали, что импульсное ИК НИЛИ может вызывать фотоповреждение тканей глаз экспериментальных животных. В то же время в литературе содержатся сведения о положительном действии импульсного НИЛИ в клинических условиях при лечении других органов, однако механизмы терапевтического действия НИЛИ изучены слабо. Недостаточно известно, что происходит на тканево-органном уровне при облучении, существуют ли какие-нибудь общие закономерности биоэффектов импульсного НИЛИ или они индивидуальны для каждого органа. Поскольку в основе морфологического строения любого органа имеется четыре вида тканей, нами для изучения общих закономерностей действия импульсного НИЛИ ближнего инфракрасного диапазона и определения диапазона параметров облучения, не вызывающего в биологических тканях необратимых патологических изменений, были проведены несколько серий морфологических исследований после облучения различных органов экспериментальных животных.

Эксперимент был проведен на 630 мышах разного пола линии (СБА х С57В1) весом 17-19 г. В качестве источников лазерного излучения использовались лазерные терапевтические аппараты «Узор», производства

Калужского Медико-технического лазерного центра и «Нега», производства Калужского радиолампового завода. Применялись следующие параметры НИЛИ: длина волны 890 нм, импульсная мощность 5,6 Вт, длительность импульса 100 не. Перед началом облучения лабораторные животные фиксировались мягкими зажимами на плоской подставке в положении «на спине» или «на животе». Для соблюдения стандартных условий облучения применялись специальные аппликаторы с направляющей площадкой и ограничителем площади облучения. Облучение проводилось в проекциях легких, сердца, печени, почек, щитовидной и поджелудочной желез с частотой 80 Гц, 150 Гц, 300 Гц, 600 Гц, 1500 Гц, 3000 Гц, экспозицией 5 и 15 минут, однократно, 5-ти и 10-кратно. Забой животных осуществлялся через 1 сутки, 6 и 10 месяцев после облучения. Исследуемые органы фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, проводили стандартную гистологическую проводку и заливку в парафин. В последующем производилось изготовление серийных срезов толщиной 5-7 мкм и окрашивание гематоксилином и эозином. При исследовании легких дополнительно производилась заливка в смесь эпонов с последующей окраской метиленовым-синим-азуром. При исследовании почек дополнительно производилась окраска реактивом Шиффа. Приготовленные микропрепараты исследовали методами световой микроскопии.

Проведенные гистологические исследования показали, что наиболее общими эффектами данного вида НИЛИ являлось увеличение кровенаполнения в облучаемых органах, проявлявшиеся однотипными морфологическими изменениями со стороны сосудистого русла по типу реакции полнокровия, которые сопровождались усилением функциональной активности тканей почек, поджелудочной и щитовидной желез. Интенсивность и стабильность эффекта зависели от облучаемого органа, частоты подачи импульсов, количества сеансов лазеротерапии и экспозиции. Анализ полученных данных показал, что облучение с частотой следования импульсов от 80 до 3000 Гц, экспозицией от 5 до 15 минут и количеством сеансов облучения от 1 до 10 не вызывало необратимых изменений в гистоструктуре исследуемых органов и тканей (легкие, сердце, печень, почки, поджелудочная железа, щитовидная железа), поэтому этот диапазон параметров был определен нами как физиологический для данного вида НИЛИ. В то же время, в пределах физиологического диапазона для различных органов и тканей были выделены оптимальные для реакции микроциркуляторного русла и усиления функциональной активности параметры лазерного излучения. При этом наибольшую роль играла частота следования импульсов. Предпочтительный диапазон частот для легких находился в пределах 600-3000 Гц, наиболее физиологичным для воздействия на сердце оказались низкие частоты (80-150 Гц), а для облучения печени -высокие частоты следования импульсов (1500-3000 Гц). Частота 80 Гц была оптимальной для увеличения кровенаполнения тканей почек, а для усиления функциональной активности поджелудочной железы оптимум лежал в области низких и средних частот (до 600 Гц). Активация синтетической и резорбционной функций щитовидной железы происходила при воздействии низких частот (до 300 Гц), а на высоких частотах эффективность НИЛИ снижалась. Оптимальные значения экспозиции импульсного НИЛИ с длиной волны 890 нм находились в интервале от 5 до 15 минут при ежедневном облучении и количестве сеансов от 5 до 10.

Исследование эффектов НИЛИ в условиях целостного организма позволило выявить феномен содружественной реакции, который проявлялся аналогичными изменениями морфологического состояния не только в облученных, но и в парных необлученных органах (легкое, почка).

Знание наиболее общих закономерностей реакции органов и тканей на импульсное НИЛИ является основой для последующего изучения особенностей действия данного вида лазерной энергии на ткани глаза, однако наличие в глазу оптического аппарата создает возможность фокусировки лазерного излучения до высоких плотностей мощности в отдельных точках. Последствиями такой фокусировки может быть неравномерное распределение плотности мощности излучения в различных точках и, как следствие, различные проявления действия НИЛИ с одинаковыми параметрами в разных участках глазного яблока, поэтому для дальнейшего изучения особенностей действия импульсного ИК НИЛИ на глазное яблоко необходимо иметь представление о распределении энергии лазерного излучения внутри глаза при его облучении.

Получить такие сведения для расходящегося пучка НИЛИ, использующегося в лазеротерапии, методом теоретических расчетов невозможно как из-за высокой неравномерности распределения плотности мощности в дальнем поле такого пучка, так и из-за большой оптической неоднородности тканей и структур глаза. Необходимые данные могут быть получены только экспериментальным путем. Для определения плотности мощности лазерного излучения в любой точке глазного яблока нами был разработан метод и создана установка для проведения фотометрии (патент РФ на изобретение №2266086 от 20.12.2005).

Первая серия экспериментальных исследований была выполнена на 6 факичных кадаверных глазах человека. В макулярной зоне кадаверного глаза помещался регистрирующий фотодиод биофотометрической установки. Глазное яблоко устанавливалось на подставку и производилось его облучение НИЛИ со следующими параметрами: длина волны 890 нм, частота следования импульсов 1000 Гц, импульсная мощность 5,61 Вт, длительность импульса 100 не, угол расхождения пучка лазерного излучения по уровню 0,5 до 35° при удалении излучателя от роговицы от 5 до 300 мм. Каждое измерение повторялось пятикратно с последующим вычислением средней величины. Затем, по той же методике, проводилось облучение глаз с моделированием миопии высокой степени, которое осуществлялось приставлением собирающих линз силой 10,0 и 15,0 дптр и наложением на роговицу контактной линзы силой +10,0 дптр.

Проведенные исследования показали, при транспуппиллярном облучении глазного яблока человека импульсным низкоинтенсивным лазерным излучением с длиной волны 890 нм посредством стандартного излучателя лазерного терапевтического аппарата, происходит фокусировка ИК НИЛИ в наиболее функционально активной центральной области сетчатки до уровней о плотности мощности 4,86 мВт/мм , что может способствовать развитию фотоповреждения сетчатки, поэтому для применения в офтальмологии нужны излучатели с иными принципами формирования пучка лазерного излучения. По результатам исследований нами были сформулированы требования к излучателю импульсного ИК НИЛИ для лазеротерапии в офтальмологии, который должен исключить возможность прямого засвета макулы инфракрасным лазерным излучением и обеспечить терапевтические уровни лазерной энергии в других отделах глазного яблока.

Конструкция такого излучателя была разработана и реализована (Патент РФ на изобретение № 2223078 от 10.02.2004) в виде опытного образца, имеющего вид дальнего поля в виде кольца диаметром 25-30 мм с центральной зоны, свободной от излучения, соответствующей диаметру роговицы - 10-11 мм.

Для проверки правильности теоретической концепции были выполнены еще несколько серий биофотометрических исследований на четырех кадаверных глазах с использованием опытного образца излучателя. В ходе эксперимента регистрирующий фотодиод помещался в различных отделах глазного яблока.

Проведенные исследования показали, что при облучении глазного яблока с использованием разработанной модели излучателя, плотность мощности импульсного НИЛИ в различных точках за сосудистой оболочкой составила от 0,52 до 1,10 мВт/мм2, за склерой от 2,56 до 4,51 мВт/мм2 на удалении от 2-х до 5 мм от лимба. Засветов макулярной области излучением ближнего инфракрасного диапазона при диаметре зрачка от 3-х до 6 мм не зафиксировано.

Таким образом, предложенный вариант излучателя позволил исключить прямые засветы сетчатки импульсным НИЛИ и обеспечить терапевтические уровни лазерного излучения других структур глаза, то есть были созданы предпосылки безопасного и эффективного использования данного вида НИЛИ в офтальмологии.

Для изучения особенностей действия импульсного НИЛИ ближнего инфракрасного диапазона на ткани и структуры глазного яблока и определения эффективных и безопасных параметров лазерного излучения были проведены морфологические исследования на 104 глазах экспериментальных животных. Эксперимент был проведен на 52 кроликах разного пола весом 2,5-3 кг. В качестве источников лазерного излучения использовались лазерные терапевтические аппараты «Узор-2К» и «Нега» с разработанной нами моделью излучателя. Лазерное воздействие осуществлялось однократно со следующими параметрами: длина волны - 890 нм, частота следования импульсов - 100, 300, 600, 1000, 10000 Гц, мощность энергии в импульсе - 4x5 Вт, длительность импульса - 100 не, экспозиция - 10 минут. Глазные яблоки экспериментальных животных энуклеировали через 15 минут, 1 час, 1, 3 и 20 суток после воздействия НИЛИ. Энуклеированные глаза фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, проводили стандартную гистологическую проводку и заливку в парафин. В последующем производилось изготовление серийных срезов толщиной 5-7 мкм и окрашивание гематоксилином и эозином. Приготовленные микропрепараты исследовали методами световой микроскопии.

Проведенные исследования показали, что при использовании предложенной методики облучения импульсное низкоинтенсивное лазерное излучение с длиной волны 890 нм во всем диапазоне исследованных параметров не вызывало в тканях глаз экспериментальных животных необратимых морфологических изменений. Общими проявлениями действия импульсного НИЛИ на ткани глаза в диапазоне частот от 100 до 10 ООО Гц были однотипные морфологические изменения по типу реакции полнокровия в сосудистой оболочке (радужка, цилиарное тело, хориоидея) облученных глаз экспериментальных животных, однако выраженность реакции зависела от частоты НИЛИ. При облучении с частотой 100 Гц реакция полнокровия была слабо выражена и выявлялась только в боковых сегментах хориоидеи облученного глаза, в цилиарном теле выявлялись слабо выраженные признаки отека в виде узких оптически пустых пространств между пучками соединительнотканных волокон. При увеличении частоты до 300 Гц реакция полнокровия была хорошо выражена в боковых сегментах собственно сосудистой оболочки и в более слабой степени проявлялась в заднем полюсе глаза. Облучение с частотой 600-1000 Гц вызывало выраженную реакцию полнокровия во всех отделах сосудистой оболочки. При дальнейшем увеличении частоты НИЛИ до 10 000 Гц вновь выявлялись признаки отека цилиарного тела, а выраженность реакции полнокровия в хориоидеи снижалась. Чувствительными к действию импульсного НИЛИ с высокой частотой (10000 Гц) оказались пигментные клетки радужки, цилиарного тела, хориоидеи и пигментного эпителия сетчатки, в которых наблюдалось уменьшение количества пигментсодержащих гранул. Начальные признаки вышеописанных изменений появлялись уже через 15 минут после облучения, но в большей степени они наблюдались через 1 час и 1 сутки. Следует отметить, что динамика появления, степень выраженности и длительность манифестации описанных изменений в некоторой степени усиливались с увеличением частоты излучения. Так на частотах до 1000 Гц явления полнокровия сосудистой оболочки сохранялись до трех суток после облучения, а через 20 суток они не выявлялись. При использовании высокой частоты (10000 Гц) изменения прослеживались до 20 суток после облучения. В парных необлученных глазах выявлялись аналогичные изменения морфологической картины, что свидетельствовало о содружественной реакции при действии импульсного НИЛИ. В большинстве случаев эффекты лазерного излучения в парных глазах появлялись одновременно или несколько запаздывали, а по своей интенсивности были менее выражены, чем в облученных глазах.

Таким образом, с учетом выраженности усиления кровоснабжения и отсутствия побочных эффектов, оптимальными параметрами при облучении глаз для низкоинтенсивного лазерного излучения с длиной волны 890 нм следовало признать диапазон частот 300-600 Гц при времени облучения до 10 минут. Разработанная методика облучения глаза в найденном диапазоне параметров показала свою эффективность и безопасность в условиях эксперимента и позволила приступить к изучению изменений микроциркуляции глаза в реальном масштабе времени в клинических условиях.

Для оценки влияния импульсного низкоинтенсивного лазерного излучения с длиной волны 890 нм на состояние микроциркуляции глаза человека в реальном масштабе времени было проведено изучение хориоретинальной перфузии методом лазерной допплеровской флоуметрии. Исследования выполнены у 80 пациентов (4 группы по 20 человек) в возрасте от 57 до 83 лет с сопутствующей соматической и офтальмопатологией, которым производилось бесконтактное трансконъюнктивальное облучение правого глазного яблока импульсным НИЛИ с длиной волны 890 нм при экспозиции 10 минут и частотой следования импульсов 80 Гц, 150 Гц, 300 Гц и 600 Гц. В качестве источника излучения использовался лазерный терапевтический аппарат «Узор-2К» с комбинированным излучателем.

Оценка динамики хориоретинального кровотока обоих глаз проводилась методом лазерной допплеровской флоуметрии с использованием двухканального прибора «ЛАКК-02», производства НЛП «Лазма» в положении лежа на спине при температуре окружающего воздуха 20-22° в состоянии физического и эмоционального покоя. Длительность записи составляла 5 минут. Пациенты, у которых базовые показатели хориоретинальной перфузи на двух глазах различались больше чем на 3 перфузионных единицы (пф. ед.), в исследование не включались. После определения интенсивности базовой микроциркуляции, не меняя положения пациента, осуществлялось лазерное воздействие импульсного ИК НИЛИ, сразу по завершении которого повторно проводилась флоуметрия. Последующие серии измерений выполнялись через 1, 2, 4 и 6 часов после окончания облучения.

Проведенные исследования показали, что метод трансконъюнктивальной лазерной доплеровской флоуметрии может применяться для оценки динамики хориоретинальной микроциркуляции глаза в реальном масштабе времени. Трансконъюнктивальное воздействие импульсным низкоинтенсивным лазерным излучением с длиной волны 890 нм при экспозиции 10 минут вызывает увеличение интенсивности хориоретинальной микроциркуляции облученного глаза во всем диапазоне исследованных частот (80-600 Гц), при этом степень увеличения перфузии носила частотозависимый характер и была наибольшей в диапазоне частот 300-600 Гц. Длительность эффекта также зависела от частоты применяемого НИЛИ и была наименьшей (2 часа) при частоте 80 Гц, а наибольшей (6 часов) - при частотах 300-600 Гц. При проведении лазерной доплеровской флоуметрии, как и при морфологических исследованиях, проявлялся содружественный эффект, когда увеличивалась хориоретинальная перфузия парного необлученного глаза, однако степень усиления микроциркуляции была значительно ниже, чем на облученном глазу. Результаты исследований подтвердили эффективность найденных экспериментальным путем параметров импульсного ИК НИЛИ при воздействии на орган зрения и создали предпосылки для использования импульсного низкоинтенсивного лазерного излучения с длиной волны 890 нм и частотой следования импульсов 300-600 Гц в клинических условиях.

Для изучения клинической эффективности применения импульсного ИК НИЛИ с рекомендованными параметрами при лечении заболеваний заднего отрезка глаза нами наблюдалось 150 пациентов, находившихся на лечении по поводу «сухой» фррмы макул о дистрофии. У всех пациентов отмечалась сопутствующая соматическая и офтальмопатология. Стадии гипертонической ангиоретинопатии определялись по классификации M.JI. Краснова (1948). Степени тяжести хронической ишемической оптической нейропатии соответствовали классификации А.И. Еременко (2002). При оценке выраженности хронической ишемической ретинопатии пользовались классификацией Кацнельсона JI.A., Форофоновой Т.И., Бунина А.Я. (1990). В основную группу вошли 120 пациентов в возрасте от 56 до 79 лет, получавших лазеротерапию импульсным ИК НИЛИ с рекомендованными параметрами. Группу сравнения составили 30 пациентов в возрасте от 62 до 75 лет, которым проводилась лазеротерапия непрерывным излучением красного диапазона.

Больные были обследованы с применением следующих методик: офтальмометрии, рефрактометрии, визометрии, тонометрии, ультразвукового А- и В-сканирования, квантитативной компьютерной периметрии, оптической когеррентной томографии, биомикроскопии переднего отрезка глаза, прямой и обратной офтальмоскопии. Электрофизиологические методы исследования включали определение порогов электрической чувствительности сетчатки и электрической лабильности зрительного нерва и электроретинографию. Кровоток в глазничной артерии определялся методом ультразвуковой допплерографии. Дополнительно определялась пространственная контрастная чувствительность методом визоконтрастометрии. Исследования проводились перед началом лечения, по окончании курса лазеротерапии, через 3 и 6 месяцев.

Лазеротерапия в основной группе проводилась ежедневно в течение 10 дней по 1 сеансу в день при помощи лазерного терапевтического аппарата «Узор-2К» с разработанным излучателем со следующими параметрами: длина волны — 890 нм, частота следования импульсов — 600 Гц, мощность энергии в импульсе - 4x5 Вт, длительность импульса - 100 не, экспозиция - 10 минут. Лазеротерапия в группе сравнения проводилась непрерывным лазерным излучением с длиной волны 633 нм средней мощностью 0,5 мВт в течение 10 дней по 1 сеансу в день при помощи гелий-неоновой лазерной физиотерапевтической установки «УЛФ-01».

Анализ полученных результатов показал, что в результате применения низкоинтенсивного лазерного излучения с длиной волны 890 нм с оптимизированными параметрами было достигнуто достоверное улучшение зрительных функций у пролеченных пациентов. По данным визометрии в исследуемой группе возросло количество пациентов с высокой остротой зрения, в результате чего показатели средней остроты зрения с коррекцией достоверно (р<0,01) увеличились с 0,45±0,11 до 0,56±0,16. Улучшение зрительных функций было подтверждено результатами функциональных методов исследования. Электроретинографические данные показали достоверное (р<0,01) улучшение функционального состояния сетчатки, что проявлялось увеличением амплитуды волн «а» и «Ь» ретинограммы и уменьшением их латентного времени как при палочковом, так и при колбочковом ответах. В результате проведения статической квантитативной периметрии было зафиксировано достоверное (р<0,01) увеличение светочувствительности в центральном поле зрения по окончании курса лазеротерапии. Исследования пространственной контрастной чувствительности выявили достоверное (р<0,01) повышение ПКЧ на хроматические и на ахроматические стимулы во всем диапазоне частот, причем на низких и средних частотах наблюдалось нормализация сниженных до лечения показателей контрастной чувствительности. По данным ультразвуковой допплерографии было зафиксировано достоверное (р<0,05) улучшение показателей кровотока в глазничной артерии. Поскольку считается, что БИЛИ не оказывает непосредственного влияния на кровоток в артериях мышечного типа, мы считаем причиной этого эффекта усиление хориоретинального кровотока и, как следствие, увеличение кровоснабжения глазного яблока. Следует отметить хорошую переносимость лазеротерапии всеми пациентами и остутствие побочных эффектов. Ухудшения состояния не было зафиксировано ни в одном случае.

При дальнейшем наблюдении у всех пациентов отмечалось снижение функциональных показателей в сроки от трех до шести месяцев, что связано с особенностями течения данного заболевания. Проведенные в эти сроки курсы лазеротерапии импульсным ИК НИЛИ позволили вновь добиться положительных результатов, то есть показали свою эффективность при повторном применении.

Таким образом, предложенная методика применения импульсного НИЛИ с длиной волны 890 нм с рекомендованными параметрами показала свою эффективность и безопасность в клинических условиях при лечении больных с «сухой» формой макулодистрофии на фоне хронических сосудистых расстройств. Учитывая длительность эффекта лазеротерапии, повторные курсы лечения рекомендовано проводить через 3-6 месяцев.

Для изучения клинической эффективности применения импульсного ИК НИЛИ с рекомендованными параметрами при лечении офтальмопатологии переднего отрезка глаза нами наблюдалось 88 пациентов, прооперированных в Калужском филиале ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза» в 1999-2005 гг. по поводу катаракты с имплантацией ИОЛ, у которых в раннем послеоперационном периоде наблюдалась экссудативно-воспалительная реакция II-III степени (клиническое течение послеоперационного периода оценивалось по рекомендациям С.Н.Федорова, Э.В.Егоровой, 1992). У всех пациентов отмечалась сопутствующая соматическая и офтальмопатология. Удаление катаракты выполнялось методом факоэмульсификации и экстракапсулярной экстракции с эндокапсулярной имплантацией заднекамерных ИОЛ по методикам, принятым в ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза» (Федоров С.Н. 1994-2000, Егорова Э.В. 1996, Малюгин Б.Э. 1997). Все операции (88 глаз) прошли без осложнений и технических погрешностей. Группу сравнения составили 28 больных (28 глаз) в возрасте от 43 до 86 лет, которым в послеоперационном периоде проводилась традиционная медикаментозная терапия (С.Н. Федоров, Э.В. Егорова, 1992). В основную группу вошли 60 больных (60 глаз) в возрасте от 46 до 86 лет, которым в послеоперационном периоде в дополнение к медикаментозной терапии проводилась лазеротерапия импульсным НИЛИ по предложенной методике до исчезновения клинических признаков воспалительной реакции. Больные были обследованы с применением вышеописанных офтальмологических методик. Исследования проводились до операции, после операции ежедневно до момента выписки, через 2 недели, 1 и 3 месяца после операции. Для контроля эффективности лазеротерапии дополнительно определялась концентрация ФНО-а в слезной жидкости оперируемого глаза методом иммуноферментного анализа (ELISA) накануне операции, на 3-й, 7-е и 21-е сутки после нее.

Применение импульсного низкоинтенсивного лазерного излучения с длиной волны 890 нм для коррекции воспалительных реакций раннего послеоперационного периода у пациентов, прооперированных по поводу катаракты с имплантацией ИОЛ, способствовало быстрому исчезновению симптомов воспаления и сокращало время купирования воспалительной реакции в среднем на 2,5 суток (с 7,2 ± 2,9 до 4,7 ±1,5). Воздействие импульсного инфракрасного лазера на течение послеоперационного воспаления позволило сократить время реабилитации у данной категории больных и получить высокие зрительные функции в более ранние сроки. Так острота зрения у пациентов без патологии сетчатки и зрительного нерва, получавших лазеротерапию достигла 0,78 к концу первого месяца, а у пациентов без лазеротерапии острота зрения 0,71 была достигнута только к концу третьего месяца после операции. Применение лазеротерапии импульсным ИК НИЛИ у данного контингента больных способствовало сокращению поздних послеоперационных осложнений (фиброз задней капсулы, зрачковые мембраны) в 1,6 раза. Клинические данные коррелировали с результатами лабораторных исследований. Так концентрация ФНО-а в слезной жидкости у больных, получавших лазеротерапию, приближалась к исходному уровню (3,8±1,2 нг/мл) к 7 суткам после операции (4,3±0,8 нг/мл), в то время как у пациентов группы сравнения к 21 суткам она более чем в два раза (7,5±1,5 нг/мл) превышала исходный уровень (3,3±1,0 нг/мл).

Лазеротерапия импульсным ИК НИЛИ с рекомендованными параметрами показала свою эффективность при лечении воспалительных реакций раннего послеоперационного периода после экстракции катаракты с имплантацией ИОЛ, что подтвердилось более быстрой реабилитацией и более высокими функциональными результатами.

Следует отметить хорошую переносимость лазеротерапии всеми пациентами и отсутствие побочных эффектов. Ухудшения состояния не было зафиксировано ни в одном случае

Таким образом, в результате экспериментальных исследований были выявлены общие закономерности действия импульсного НИЛИ с длиной волны 890 нм на ткани и структуры различных органов в условиях целостного организма, изучены особенности распространения расходящихся пучков ИК лазерного излучения в глазу человека; в эксперименте определен безопасный и эффективный диапазон параметров облучения органа зрения, разработаны и апробированы для повседневной практики аппарат и методика лечения некоторых дистрофических и воспалительных глазных заболеваний с использованием импульсного ИК НИЛИ; в результате последовательного решения поставленных задач впервые были заложены научные основы безопасного и эффективного применения импульсного низкоинтенсивного лазерного излучения с длиной волны 890 нм в офтальмологии.