Автореферат и диссертация по медицине (14.00.08) на тему:Лазерная экстракция катаракты

□030555БВ

На правах рукописи

АНДРЕЕВ ЮРИЙ ВЛАДИСЛАВОВИЧ ЛАЗЕРНАЯ ЭКСТРАКЦИЯ КАТАРАКТЫ

14.00.08 - Глазные болезни

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Москва - 2007

003055568

Работа выполнена в ФГУ «Межотраслевой научно-технический комплекс «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н.Федорова Росздрава»

Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор

Копаева Валентина Григорьевна

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Гундорова Роза Александровна

доктор медицинских наук, профессор Шелудченко Вячеслав Михайлович

доктор медицинских наук, профессор Егорова Элеонора Валентиновна

Ведущая организация:

ГОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования Росздрава»

Л. Оf

Защита состоится « сО »_ С/т_ _» 2007 г. в 14 час. На заседании диссертационного Совета по защите ученой степени доктора медицинских наук (Д.208 014.01) ФГУ «Межотраслевой научно-технический комплекс «Микрохирургия глаза» им акад. С.Н.Федорова Росздрава» (127486, Москва, Бескудниковский бульвар, 59 А). С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан «.

I » Q4

» 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат медицинских наук

Косточкина М.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

На сегодняшний день технология энергетического дробления ядра хрусталика в полости капсульного мешка является наиболее перспективным направлением в развитии хирургии катаракты. Ее преимущества по сравнению с традиционными способами мануальной экстракции катаракты состоят в возможности уменьшения послеоперационного астигматизма, быстром восстановлении зрительных функций, уменьшении риска возникновения геморрагических осложнений при проведении операции (Егорова Э.В., с соавт., 2000; Гундорова P.A., с соавт. 1980; Steinert R.F., at. al., 1991; Davison J.A., at. al„ 1994.; Learning D.V., at.al., 1998; Wilbrandt H.R., 1993). Однако наряду с положительными моментами, операция имеет существенные недостатки, которые обусловлены спецификой используемого для разрушения катаракты вида энергии — ультразвука.

Современная методика ультразвукового разрушения катаракты все же очень сложна в техническом отношении. Требуется высокий уровень мануальных навыков и длительный период обучения. Повышается риск интраоперационных осложнений при удалении плотных катаракт (Honjo М., at., al., 1998; Zech J.C.., at al., 1999; Bayraktar S„ 2001; Lee V., at al., 1999; Freyler H„ at al., 1994), осложненных случаев (псевдоэксфолиативный синдром, подвывих хрусталика, катаракты в сочетании с глаукомой). Имеются данные о возможности дистанционного повреждения сетчатки (DeBry P., at al., 1998; Wong Т., 2000).

Отмеченные недостатки объяснимы низким разрушающим потенциалом ультразвука как вида энергии по отношению к хрусталику, большой длиной ультразвуковой волны (3-4 см), захватывающей при работе прибора ткани заднего отрезка глаза, формированием свободных радикалов в зоне операции и термическими эффектами (Shimmura S., at al., 1992; Takahashi H„ at. al., 1992; Topaz M„ at al., 2002; Pacifico R.L., at al., 1994).

Дальнейшее совершенствование технологии хирургии малых разрезов предполагает решение обозначенных выше проблем. Однако очень сложно перейти на качественно новый уровень хирургии с использованием ультразвуковой энергии. По крайней мере, этого не удалось сделать в течение 30 летнего периода существования ультразвуковой факоэмульсификации катаракты. По-видимому, метод ультразвуковой факоэмульсификации катаракты достиг

физического предела своего развития. Необходим поиск новых видов энергии, обладающих более выраженным разрушающим действием на биоткани, чем ультразвук.

Есть все основания полагать, что с физической точки зрения более эффективным видом энергии для разрушения хрусталика является лазерное излучение (это объясняется возможностью внесения значительно большего объема энергии в единицу времени, чем при колебаниях ультразвуковой иглы). Поэтому, можно существенно повысить скорость и эффективность операции по разрушению катара-ктально-измененных хрусталиков, особенно при удалении самых твердых, бурых и коричневых катаракт. Лазерное излучение (при определенных специально подобранных для хирургии катаракты режимах воздействия) более безопасно для тканей заднего отрезка глаза, чем ультразвук, что объяснимо быстрым гашением акустической ударной волны в зоне работы лазерного излучения. Поэтому с идеей развития лазерной технологии хирургии катаракты могут быть связаны перспективы дальнейшего развития современной техники малых разрезов.

Однако создание лазерной технологии — сложное и многоплановое исследование, требующее решения целого ряда медицинских и технических проблем. Разработка лазерных установок для хирургии катаракты за рубежом шла в двух направлениях. Одно из них, предложенное доктором Додиком, предполагает использование лазерной энергии для индуцирования колебаний пластинки-мишени, которые в свою очередь разрушают вещество хрусталика (Dodick JM., 1993; Kanellopoulos AJ., at al., 2001). Другая методика основана на прямом лазерном разрушении хрусталика, путем подведения к хрусталику излучения эрбиевого YAG лазера с длиной волны 2,94 мкм (Höh Н., 1999, 2001). Излучение поглощается молекулами воды в объеме 1-5 микрон, вызывая образование парогазовых пузырей, при коллапсе которых формируются акустические колебания, направленные на хрусталиковые массы.

Несмотря на то, что с технической точки зрения приборы выполнены на высоком уровне, говорить о существенном прогрессе лазерной технологии пока преждевременно. Они значительно уступают по эффективности современным ультразвуковым машинам (Neubaur С., at. al., 1999; Huetz WW„ at al., 2001; Duran S., at al., 2001). Можно утверждать, что пока не удается реализовать те высокие потенциальные возможности, которые несет в себе лазерное излучение. Появление качественно нового подхода в хирургии катаракты невозможно без

тщательного анализа недостатков применяемых приборов и поиска путей совершенствования конструкции установок и рабочих наконечников.

Очевидным является то, что выбор длины волны лазерного излучения проводился спонтанно, без учета физических механизмов взаимодействия лазерного излучения с тканью хрусталика и технических особенностей конструирования лазерной установки (возможности получения требуемых для деструкции катаракты параметров лазерной энергии). Не исследован вопрос создания аспирационной системы лазерной установки. Отсутствие эффективно работающей лазерной установки не позволяет выполнить клинические исследования, которые могли бы явиться основой для создания новой хирургической техники экстракции катаракты и исследования потенциальных возможностей лазерной энергии в хирургии катаракты. Поэтому мы видим необходимость проведения исследований, которые позволили бы пересмотреть уже сложившиеся представления по вопросу о применении лазерной энергии в хирургии катаракты и выдвинуть новую концепцию развития хирургической технологии лазерной экстракции катаракты.

Вышесказанное позволяет сформулировать цели и задачи перспективных исследований, необходимых для решения проблемы лазерной экстракции катаракты и которые были выполнены в настоящем исследовании.

Цель исследования.

Разработка принципиально новой технологии хирургии катаракты, основанной на использовании лазерного излучения с длиной волны 1,44 мкм в качестве вида энергии для разрушения ядра хрусталика.

Задачи исследования.

1. Провести теоретический анализ проблемы возможности создания лазерной установки для экстракции катаракт любой плотности на основе использования твердотельного YAG лазера. Получить экспериментальные доказательства эффективности выбранной длины волны и отработать режимы лазерного воздействия.

2. Исследовать проблему создания аспирационной системы, работающей сбалансированно с процессом лазерного разрушения катаракты. Смоделировать операцию лазерного разрушения катаракты в глазах животных, максимально приблизив эксперимент к реальным условиям операции.

3. Провести предварительные клинические исследования по проблеме лазерной экстракции катаракты (ЛЭК) оценив эффективность работы лазера и необходимость доработки отдельных узлов и блоков прибора. На основе анализа трудных моментов и осложнений первых операций ЛЭК окончательно разработать комплекс практических рекомендаций по совершенствованию лазерной установки, обеспечивающих необходимый режим разрушения ядра хрусталика и отведения разрушаемых хрусталиковых масс.

4. Изучить клинические результаты лазерной экстракции катаракты с использованием современного варианта лазерной установки «РАКОТ-6» при хирургическом удалении возрастной катаракты.

5. Исследовать проблему безопасности лазерной технологии для тканей глаза (задний эпителий роговицы, микроциркуляторное русло радужки, центральная зона сетчатки) с использованием наиболее тонких и чувствительных методов исследования эндотелиальной микроскопии роговицы, передней флюоресцентной ангиографии и оптической когерентной томографии сетчатки.

6. Определить потенциальные возможности лазерной технологии экстракции катаракты при хирургическом удалении осложненных форм катаракт, сделав акцент на наиболее сложные случаи, представленные катарактами в сочетании со слабостью цинновой связки при псевдоэксфолиативном синдроме и подвывихом хрусталика.

7. На основе анализа клинико-функциональных результатов лазерной экстракции катаракты определить достоинства метода лазерной экстракции катаракты, сформулировать показания к хирургическому лечению возрастной катаракты методом лазерной экстракции с использованием созданной нами установки «РАКОТ».

Научная новизна и практическая значимость работы.

К защите представлены положения диссертации, имеющие научную новизну и практическую значимость для офтальмологии.

1. Создано новое направление в энергетической хирургии катаракты — лазерная экстракция катаракты на основе предложенного нами и апробированного в клинической практике впервые в мировой офтальмологии Ыс!:УАС лазера с длиной волны 1,44 мкм.

2. При нашем активном участии впервые создана лазерная установка, которая может использоваться в условиях операционной, обладает достаточной степенью мобильности, не связана с внешним источником воды, имеет доступную для хирурга систему управления и контроля за параметрами лазерных импульсов.

3. Заданная нами идеология работы ирригационно-аспирацион-ной системы позволила инженерной группе создать оригинальный прибор, лишенный тех недостатков, которые имеются в известных факомашинах. Не требуется подачи сжатого газа для работы аспира-ционной помпы а так же окклюзии аспирационного наконечника для создания разрежения в аспирационной системе. Исключаются явления обтурации аспирационного канала благодаря возможности их лазерного разрушения в просвете при входе в рабочую часть аспирационного наконечника. Согласован процесс лазерного разрушения катаракты и аспирации хрусталикового материала.

4. Создана принципиально новая технология хирургической техники ЛЭК, которая является новым шагом в развитии энергетической хирургии катаракты.

5. Техника ЛЭК в сравнении с факоэмульсификацией катаракты имеет достойные преимущества:

- Проще для освоения начинающими хирургами.

- Разрушение хрусталика осуществляется дистанционно без прямого механического нажима работающих наконечников на ядро.

- ЛЭК — единственная в мире истинно энергетическая технология, где не используется мануальная фрагментация ядра хрусталика.

- Возможность разрушения целого ядра хрусталика позволяет сохранить в процессе использования высокой энергии на 1-м этапе операции периферическую экваториальную часть хрусталика, которая является дополнительной защитой задней капсулы хрусталика и цилиарного тела от воздействия энергии.

- Сведена к минимуму опасность травматизации стенки капсуль-ного мешка при работе с энергией благодаря дозированному и строго ограниченному характеру лазерного воздействия (излучение распространяется в веществе катаракты не более чем на 1,5-2 мм).

- Предложенный нами силиконовый лепесток на рабочей части ирригационно-аспирационного наконечника, эффективно защищает заднюю капсулу хрусталика от вакуума и энергии в процессе аспирации фрагментов хрусталика.

- Высокая степень поглощения энергии водой, окружающей хрусталика защищает ткани переднего отрезка глаза от прямого воздействия энергетического излучения. Нет риска лазер-индуцированного повреждения чувствительных структур глаза (цилиарного тела, дренажной зоны глаза, макулярной зоны).

- Нет термического воздействия энергии на ткани глаза, благодаря чему появилась возможность полностью герметизировать опера-

ционные разрезы при введении рабочих инструментов, создав тем самым условия для проведения ЛЭК в закрытой полости, без перепадов внутриглазного давления.

6. Предложенная нами хирургическая техника лазерной экстракции катаракты позволяет разрушать любые по плотности катаракты, включая самые твердые бурые, черные и коричневые хрусталики. Операция позволяет сократить время работы с энергией в полости глаза и суммарную энергетическую нагрузку по сравнению с современными ультразвуковыми технологиями, особенно при хирургии плотных катаракт.

7. Разработанная нами техника ЛЭК эффективна при удалении осложненных катаракт. Псевдоэксфолиативный синдром, преклонный возраст пациентов, подвывих хрусталика в отличие от ультразвуковой факоэмульсификации не являются трудными моментами для ЛЭК и не ухудшают позитивный прогноз операции.

8. Изученные изменения в тканях глаза у пациентов после ЛЭК с использованием наиболее чувствительных методов исследования (ПЭК, ФАГ, ОКТ), показали, что потеря клеток ЗЭР не превышает 28%, отсутствуют грубые изменения микроциркуляции радужки после операции, а восстановление транзиторных изменений (повышение проницаемости стенок капилляров радужки) происходит в течение 1-1,5 месяцев после операции. Отсутствуют изменения, которые можно было бы объяснить прямым воздействием энергии или акустической волны лазерных импульсов на сетчатку.

9. Сопоставление клинических результатов ЛЭК при удалении различных по плотности катаракт и суммарной энергии лазерного воздействия не выявило значимого влияния фактора энергии на степень послеоперационной реакции глаза. Это позволило сделать заключение о том, что предложенная нами техника ЛЭК выполняется в безопасном для глаза диапазоне энергии лазерного излучения.

Положение, выносимое на защиту.

Разработанная технология ЛЭК является принципиально новым подходом в решении проблемы энергетического разрушения катаракты, которая позволяет улучшить результаты хирургии самых твердых коричневых, бурых и черных катаракт, позволяет снизить риск наиболее распространенных при хирургии малых разрезов интра и послеоперационных осложнений (разрыв задней капсулы хрусталика, отек роговицы, послеоперационная гипертензия), расширяет возможности энергетического удаления осложненных типов катаракт, сочетающих -

ся со слабостью цинновой связки (при псевдоэксфолиативном синдроме, подвывихе хрусталика, у пациентов пожилого и преклонного возраста). Воздействие лазерной энергии не вызывает побочных эффектов со стороны чувствительных тканей глаза (клеток ЗЭР, микро-циркуляторного русла радужки и центральной зоны сетчатки).

Апробация работы.

Основные положения работы были представлены на Российских и регионарных конференциях в период с 1999 по 2006 годы, представлялись на Европейском конгрессе по катарактальной и рефракционной хирургии в период с 2001 по 2006 годы.

Публикации.

По теме работы опубликовано 41 научная работа, из них 8 в центральной печати. Приоритет исследований подтвержден 2 патентами России, Патентом США и Германии, опубликованы методические рекомендации.

Объем и структура работы.

Диссертация изложена на 320 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы собственные исследования, обсуждения полученных результатов, выводов и библиографического указателя. Работа иллюстрирована 40 таблицами, 16 рисунками. Список литературы включает 320 источников, из них 60 отечественных и 160 зарубежных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Настоящая работа включает следующие разделы. 1) Теоретический анализ проблемы выбора длины волны лазерного излучения для экстракции катаракты. 2) Проведение экспериментальных исследований, направленных на подтверждение выдвинутой теоретической концепции по проблеме выбора длины волны лазерного излучения, отработку параметров лазерного воздействия и вакуумной системы. 3) Проведение клинических исследований, направленных на разработку медицинских требований по созданию и окончательной доработке лазерной установки для экстракции катаракты и изучение возможностей применения технологии лазерной экстракции катаракты при лечении возрастной катаракты.

Теоретический анализ проблемы выбора

оптимальной длины волны лазерного излучения, для экстракции катаракты

Изучение литературы по проблеме поиска длины волны лазерного излучения для деструкции хрусталика и обсуждение данного вопроса с группой биофизиков, специалистов в области взаимодействия лазерного излучения с тканями организма не вызвало каких-либо сомнений по вопросу принципиальной возможности лазерного разрушения хрусталиков. Необходимо только выбрать ту длину волны, которая обеспечивает высокую скорость проведения операции и не травматична для окружающих тканей глаза.

Существует 2 возможных механизма воздействия лазерной энергии на хрусталик. 1) Поверхностное испарение (фотоабляция), возникающее в том случае, если акустические колебания генерируются перед хрусталиком или на его поверхности. 2) Глубокое разрушение хрусталика (хрупкое раскалывание), возникающее в том случае, если энергия проникает в вещество хрусталика. В результате такого воздействия энергии хрусталик распадается на отдельные мелкие частицы — фрагменты.

До настоящего времени основной акцент исследований делался на испарении хрусталика при использовании эксимерных лазеров (Puliafito С.А., at al., 1983, 1985; Nanevicz T.M., at.al., 1986), а так же эрбиевого лазера (Ross В.S., at al., 1994; Peyman G.A., at. al., 1987; Walsh J.T., at al., 1989). Однако даже при использовании наиболее благоприятных параметров лазерного воздействия для полного испарения хрусталика потребуется не менее 4-8 минут работы лазерного излучения.

Отметим, что речь идет о сугубо теоретических расчетах, основанных на испарении изолированного хрусталика, когда нет других факторов, которые могут дополнительно увеличивать время операции. При удалении хрусталика в полости глаза, не всегда имеется возможность использования максимально эффективных параметров энергетического воздействия (по соображениям безопасности операции для тканей глаза), общее время разрушения хрусталика увеличивается как минимум в 2 раза (Berger J.W., at al., 1996; Höh H., 1998, 2000; Franchini A., 1999; Bath P.E. 1987; Berger J.W., at al., 1995; Stevens G., at. al., 1988; Wetsel W„ at. al., 1996).

Таким образом, основываясь на принципе «испарения» хрусталика придется создавать прибор, который уже идеологически будет за-

ведомо уступать современным машинам для ультразвуковой факоэ-мульсификации катаракты. Но пока даже такой прибор создать не очень просто с технической точки зрения. В функциональном плане лазеры уступают современным ультразвуковым приборам (слишком большие размеры, отсутствие мобильности, необходимость тщательного инженерного обслуживания в течение операционного дня). Нельзя не отметить то, что при использовании лазеров, генерирующих эффекты абляции биотканей, как правило, нет эффективных и доступных световодов (Srivasan R., at. al., 1986; Berns M.W., at al., 1988; Stern D., at.al., 1988; Tran B.C., at al., 1986; Wolbarsht M.L., 1996; Tusobota K„ at al., 1990).

Таким образом, в настоящий момент мы не видим возможности достижения прогресса в вопросе лазерной хирургии катаракты, основываясь на принципах испарения хрусталика. Более перспективным считаем использование эффектов фотомеханического разрушения хрусталика, наиболее значимым, из которых является механизм «хрупкого раскалывания».

Обозначенный механизм обеспечивается длинами волн в ближней инфракрасной части спектра, которые активно поглощаются молекулами воды. Специфика поглощения излучения определяет дистанцию распространения энергии в ткани, которая в среднем равна 500-600 мкм. При фотоактивации молекул воды в обозначенном объеме генерируются акустические колебания, вызывающие растрескивание ткани, с последующим выносом материала из зоны операции взрывной волной. Появляется возможность разрушать ткань на протяжении 500-600 мкм за один импульс, в то время как при термической абляции происходит испарение ткани только на расстоянии 1-10 мкм.

Математические расчеты, выполненные группой физиков ИТМО (Ерофеевым A.B. и Беликовым A.B.) в 1993 году согласно представленной нами задаче поиска технических условий, необходимых для лазерного разрушения хрусталика показывают, что при использовании механизма «хрупкого раскалывания» можно инициировать полное разрушение ткани хрусталика в течение 1-2 минут. Таким образом, появляется возможность увеличить скорость разрушения ката-рактально-измененного хрусталика по сравнению с ультразвуковой факоэмульсификацией катаракты.

Выполненные по нашей просьбе математические расчеты на предмет возможного использования гольдмиевого (Но:YAG 2,10 мкм), ту-лиевого (Tu:YAG 1,9 мкм) и неодимового (Nd:YAG 1,44 мкм) лазеров

для разрушения хрусталика показали, их высокий потенциал для разрушения хрусталика. Одним из основных достоинств этих лазеров является возможность использования кварцевых оптических световодов для доставки энергии в зону операции, которые обладают всеми необходимыми качествами для хирургии (гибкие, эластичные, нетоксичные, устойчивые к разрушению).

Наибольшие перспективы можно связывать с созданием установки, основанной на использовании Nd:YAG 1,44 мкм лазера. В сравнении с гольдмиевым YAG лазером для Nd:YAG лазера легче создать систему охлаждения. В то же время активный элемент неодимового YAG лазера (аллюмо-иттритиевый гранат) более доступен для широкого использования, чем достаточно редкий и дорогой тулиевый кристалл. Поэтому решено приступить к экспериментальным исследованиям по лазерному разрушению катаракты на базе неодимового YAG лазера с длиной волны 1,44 мкм.

Экспериментальная часть работы

При проведении экспериментальных исследований мы обосновываем принципиальную возможность использования Nd:YAG лазера с длиной волны 1,44 мкм в хирургии катаракты, отрабатываем параметры лазерного воздействия, изучаем возможности аспирации разрушенных хрусталиковых масс из зоны операции и формулируем требования к конструкции аспирационной системы. Конечная фаза экспериментальных исследований состоит в моделировании разработанной операции по лазерному разрушению и аспирации хрусталика в глазах у экспериментальных животных.

Материал и методы экспериментальных исследований.

Работа была выполнена в 1995-1997 годах на изолированных ка-тарактально-измененных хрусталиках человека (332) и 18 глазах кроликов породы шиншилла, со средним весом 2-2,5 кг, самках. Удаленные при экстракапсулярной экстракции катаракты хрусталики хранились в специальном контейнере, заполненном вискоэластиком (это предотвращало их высыхание) не более 3-7 дней. Эксперименты по лазерному разрушению хрусталиков в глазах у кроликов проводились у животных в возрасте не менее 6 месяцев, когда хрусталики приобретали достаточную степень плотности.

Для выполнения экспериментов были специально сконструированы макетные образцы Nd:YAG лазера с длиной волны 1,44 мкм и

Er:YAG лазера с длиной волны 2,94 мкм. Инженерам-оптикам лаборатории биофизики ИТМО (Ерофеев A.B. и Парахуда С.), удалось получить генерацию лазерного излучения с длиной волны 1,44 мкм. Сконструированная ранее этими же исследователями для стоматологии лазерная установка «Лазма» служила источником излучения Er:YAG лазера. Оба лазера работали в режиме свободной генерации лазерных импульсов с длительностью импульса 250 микросекунд, частотой следования импульсов 10-12 Гц и энергией в импульсе 10200 мДж.

Операции выполняли с использованием переносного операционного микроскопа «Wild» (Германия).

Анализ патоморфологических изменений тканей глаза экспериментальных животных был проведен на основании проведения световой микроскопии (радужка, цилиарные отростки и сетчатка глаза) и сканирующей электронной микроскопии (задний эпителий роговицы).

При проведении световой микроскопии забой животных для исследования осуществляли внутривенным введением фенобарбитала. Гистологический материал обрабатывали по стандартной методике и заливали в целлоидин. Срезы радужки, цилиарных отростков и сетчатки окрашивали гематоксилин-эозином или по Ван-Гизон. Исследование срезов осуществляли под световым микроскопом при 16 и 40 кратном увеличениях.

Для выполнения электронной микроскопии сразу после энуклеации осуществляли вырезание роговиц животных (3 глаза), захватывая 1-2 мм склеры вокруг лимба, и подвергали обработке по стандартной методике. Трансмиссионную электронную микроскопию роговицы проводили с помощью микроскопа JEV-100 СХ фирмы «JEOL» (Япония) на увеличениях от 1000 до 5000. Весь объем морфологических исследований был выполнен совместно с научными сотрудниками НЭП «МНТК» Микрохирургия глаза Васиным В.И. и д.м.н. Ронкиной Т.И.

Методика проведения экспериментов.

Работа включала 4 серии экспериментов.

В первой серии экспериментов (45 хрусталиков) изучалась принципиальная возможность лазерного разрушения изолированных ка-тарактально-измененных хрусталиков с использованием излучения неодимового YAG лазера с длиной волны 1,44 мкм. Для этого предварительно разделив хрусталики по степени плотности (мягкие, сред-

ние и плотные) осуществляли их лазерное разрушение в чашке Петри, заполненной физиологическим раствором. Мягкие хрусталики разрушали с энергией 50 и 100 мДж (по 5 хрусталиков), средние — с энергией 100, 150 и 200 мДж (по 5 хрусталиков) и плотные — с энергиями 100, 150, 200 и 300 мДж (так же по 5 хрусталиков). Результаты экспериментов оценивались визуально под операционным микроскопом, фиксировали время лазерного разрушения хрусталиков.

Во 2-й серии экспериментов. Сравнивали эффективность лазерного разрушения ядра хрусталика неодимовым и эрбиевым YAG лазерами, для того, чтобы экспериментально проверить наши теоретические выводы о том, что неодимовый YAG лазер должен обладать наиболее высоким потенциалом для разрушения катарактальных хрусталиков. Проводили две последовательные серии экспериментов: 1) Исследовали скорость разрушения целого хрусталика при работе с неодимовым и эрбиевым YAG лазерами, используя энергии 50, 100, 150 и 200 мДж (по 8 хрусталиков); 2) Сравнивали массу вещества хрусталика, удаляемого за один импульс (108 хрусталиков) для обоих лазеров. Для этого хрусталики подвергали лазерному воздействию (в течение 1 секунды), а затем при помощи специально отработанной процедуры взвешивания определяли разницу массы хрусталика до и после операции и разделив полученное значение на 10 получали массу удаляемой ткани за один импульс. На каждый хрусталик воздействовали импульсами сначала неодимового, затем эр-биевого лазера, что позволяло получать сопоставимые данные.

В третьей серии экспериментов мы поставили перед собой задачу разработки системы аспирации разрушенных хрусталиковых масс с использованием Nd:YAG 1,44 мкм лазера. В зависимости от применяемой аспирационной системы было проведено 3 эксперимента.

Эксперимент 1 (6 хрусталиков). Оценивали принципиальную возможность аспирации частиц хрусталика с использованием мономануального наконечника, в котором объединены функции доставки лазерной энергии в зону операции и система ирригации-аспирации. При проведении операции сначала осуществляли рассечение хрусталика на 4 фрагмента, затем повышали вакуум до 200-400 мм рт. ст., подсасывали фрагменты к аспирационному отверстию, включали энергию, чтобы окончательно разрушить и удалить хрусталиковые фрагменты.

Эксперимент 2 (54 хрусталика). Операцию проводили с двумя раздельными наконечниками — лазерным и ирригационно-аспира-ционным. Разрушенные частицы хрусталика подсасывались к аспи-

рационному отверстию ирригационно-аспирационного наконечника и дополнительно разрушались при помощи энергии. В роли ирригационно-аспирационного наконечника использовали ультразвуковой наконечник от прибора «Оптикон» (Италия), а в качестве аспирационной системы помпу того же ультразвукового факоэ-мульсификатора (прибор работал в режиме ирригация-аспирация, при выключенном ультразвуке). Разделение наконечников позволяло создать лучшие условия для аспирации за счет увеличения просвета аспирационного канала.

Эксперимент 3 (80 хрусталиков). Проводили оценку эффективности аспирации разрушенных хрусталиковых масс при помощи ирригационно-аспирационного наконечника собственной конструкции, в котором рабочая часть аспирационного канала выполнена в виде прозрачной кварцевой трубочки. Трубочка выступала в роли преобразователя лазерной энергии в акустические колебания и концентратора ударной волны на хрусталиковые массы, в связи с чем, появлялась возможность осуществлять дополнительное разрушение входящих в аспирационный канал частиц хрусталика, направляя на ее стенку лазерную энергию. (Рис 1). В ходе эксперимента исследовали различные сочетания энергии и вакуума, с тем, чтобы найти оптимальные соотношения параметров, обеспечивающие равномерный ход аспирации, без прорывов окклюзии.

Рис 1. Схематическое изображение процесса разрушения хрусталиковых масс. Эффект достигается за счет преобразования лазерной энергии, направляемой на стенку трубочки, в акустическую волну (за счет специальных акцепторов в стенке трубочки) и ее концентрации на хрусталиковые массы в аспирационном канале. А) Начальная фаза разрушения хрусталикового фрагмента перед аспирационным отверстием, когда акустические колебания потенцируют разрушение хрусталиковых масс перед входом в аспирационное отверстие Б) Процесс разрушения хрусталиковых масс в просвете аспирационной трубочки.

Б

В четвертой серии экспериментов (18 кроликов) приступали к заключительной серии исследований — изучению возможности лазерного удаления хрусталика непосредственно в полости глаза у экспериментальных животных. После выполнения стандартной процедуры по формированию роговичных разрезов и вскрытия передней капсулы хрусталика по методу переднего дозированного капсулорек-сиса в полость глаза вводились рабочие наконечники — лазерный и ирригационно-аспирационный (с прозрачной рабочей частью в виде трубочки с прозрачными стенками) и приступали к лазерному разрушению и аспирации хрусталиков. При энергии 150-200 мДж, частоте следования импульсов — 12 Гц и вакууме 200 мм рт. ст.

Ход операции документировали путем записи видеороликов. Результаты операции оценивали биомикроскопически. Забой животных для морфологических исследований проводили через 1, 7 дней и 1 месяц после операции (по 3 кролика на каждый срок). Удаляли и исследовали опытный глаз (в котором осуществляли лазерное разру-

Таблица 1

Сравнительная оценка продолжительности разрушения ядра хрусталика в секундах при использовании неодимового YAG 1,44 мкм лазера и эрбиевого YAG 2,94 мкм лазеров (частота следования импульсов — 12 Гц)

Плотность хрусталика/лазер Время разрушения хрусталика в секундах При энергии лазерного воздействия (мДж)

50 100 150 200

Мягкая Nd:YAG 1,44 мкм Er:YAG 2,94 мкм Р 320±14,5 335,8±15 0,1 202,9±12,9 209,6±10,1 0,1 114,2±7,4 181±12,9 0,0001 74,3±3,9 175±7,3 0,0001

Средняя Nd:YAG 1,44 мкм Er:YAG 2,94 мкм Р 422,6±7,9 439,7±28 0,09 404,5±7,8 417±29,9 ОД 129,5±6,4 330,7+8,6 0,0001 87,6±4,5 286,7±4,6 0,0001

Плотная Nd:YAG 1,44 мкм Er:YAG 2,94 мкм Р 620±10,8 504,7±7,6 617,2±18,7 0,001 229,5±6,4 432,8±9,5 0,0001 186,7+4,5 386,7±4,6 0,0001

шение и аспирацию хрусталиков) и контрольный глаз (с интактны-ми хрусталиками). Перед фиксацией глаз в формалине удаляли роговицы. Их подвергали обработке для проведения сканирующей электронной микроскопии.

Результаты экспериментальных исследований.

В 1-й серии экспериментов все хрусталики были разрушены до мелких частиц, рассеивающихся в чашке Петри за 0,5-4 минуты. Самая высокая скорость разрушения хрусталиков достигалась при энергии 150 и 200 мДж и частоте следования импульсов 12 Гц.

Во 2-й серии экспериментов показано, что Nd:YAG 1,44 мкм лазер более эффективно разрушает катарактально-измененные хрусталики, чем Er:YAG лазеров с длиной волны 2,94 мкм. Максимальные различия в скорости операции выявляются при энергиях 150 и 200 мДж (таблица 1). Таким образом, в оптимальных режимах работы неоди-мовый YAG лазер по эффективности лазерного разрушения хрусталика существенно превосходит эрбиевый YAG лазер. Отмеченные преимущества объяснимы тем, что импульсы неодимового YAG лазера удаляют больше ткани хрусталика, чем импульсы эрбиевого YAG лазера (таблица 2).

Таблица 2

Масса хрусталиковой ткани, удаляемой за один импульс при использовании эрбиевого YAG 2,94 мкм и неодимового YAG 1,44 мкм лазеров

А) разрушение хрусталиков в физиологическом растворе.

Энергия в импульсе (мДж) Er:YAG 2,94 мкм Nd:YAG 1,44 мкм Р

Кол-во исслед. Масса хр. удаленная за один импульс Кол-во исслед. Масса хр. удаленная за один импульс

10 10 10

20 10 0,012+0,002+ 10

50 12 0,016+0,002+ 12 0,012±0,002+ 0,01

100 12 0,022±0,002+ 12 0,023±0,003+ 0,5

150 12 0,031+0,005+ 12 0,056±0,007+ 0,05

200 12 0,032±0,005 12 0,062+0,007 0,02

Р 0,01+ 0,01+

Энергия в импульсе (мДж) Er:YAG 2,94 мкм Nd:YAG 1,44 мкм Р

Кол-во исслед. Масса хр. удаленная за один импульс Кол-во исслед. Масса хр. удаленная за один импульс

10 5 5

20 5 0,014±0,002+ 5

50 6 0,02+0,002+ 8 0,012±0,002t 0,01

100 8 0,04±0,002t 8 0,033±0,003+ 0,05

150 8 0,075±0,003+ 7 0,076±0,005+ 0,05

200 8 0,092±0,002 7 0,01+0,006 0,2

Р 0,01+ 0,01+

Полученные нами данные так же показывают, что преимущества неодимового YAG лазера перед эрбиевым YAG лазером проявляются при проведении экспериментов в физиологическом растворе (на воздухе различия массы удаляемой за один импульс ткани хрусталика при работе с неодимым YAG и эрбиевом YAG лазерами не столь ощутимы). Это говорит о том, что слой жидкости перед хрусталиком снижает эффективность работы эрбиевого лазера и не влияет на работу неодимового YAG лазера. Проблема состоит в том, что излучение с длиной волны 2,94 мкм полностью поглощается тонким слоем воды перед хрусталиком. Теоретически нагрев жидкости перед ядром должен приводить к формированию кавитаци-онной ударной волны. Но у эрбиевого лазера из-за очень сильного поглощения излучения происходит быстрое насыщение парагазо-вого пузыря, формируются большие (100-200 мкм) парагазовые пузыри, которые менее эффективно коллапсируют с образованием ударной волны.

В третьей серии экспериментов показано, что применение мономануального наконечника не обеспечивает необходимые условия для отведения разрушенных хрусталиковых масс из зоны операции из-за быстрой окклюзии аспирационного канала разрушенными частицам хрусталика (эксперимент 1). При работе с раздельными наконечниками (для ирригации- аспирации и доставки лазерной энергии) удается аспирировать мягкие и средние по плотности катаракты за 2-4 минуты (эксперимент 2). Однако при удалении плотных

катаракт все же происходит обтурация аспирационного канала частицами хрусталика. Более того, наблюдается лазерное разрушение выполненной из металла рабочей части аспирационного наконечника (аспирационной трубочки). Проблема отведения разрушенных частиц ядра решается при использовании разработанной нами собственной конструкции ирригационно-аспирационного наконечника (эксперимент 3), который позволяет за 40-80 секунд (52±12) аспири-ровать предварительно разделенный на 4 фрагмента хрусталик. Равномерный ход аспирации при вхождении в наконечник крупных частиц хрусталика обеспечивает их дополнительное разрушение в просвете аспирационной трубочки (энергия направлялась на прозрачную стенку трубочки).

Максимально высокая скорость операции достигнута при следующих соотношениях энергии и вакуума — 100 мДж/250 мм рт. ст. и 200 мДж/500 мм рт. ст. Использование высокой энергии импульсов (200 и 300 мДж) и низких значений вакуума — 100-200 мм рт. ст., снижало эффективность операции в связи с отбрасыванием разрушенных частиц хрусталика от аспирационного отверстия акустической волной лазерных импульсов. Время операции увеличивалось до 150-200 секунд (186±41).

Таким образом, проведенные эксперименты свидетельствуют о том, что для удаления разрушенных частиц хрусталика может быть создана эффективная аспирационная система. Это один из наиболее значимых результатов эксперимента, так как он говорит о комплексном решении проблемы и выполнении всех условий необходимых для удаления катарактально-измененного хрусталика. Однако все же важно определить насколько эффективно разработанный комплекс мер по разрушению и аспирации хрусталиков будет работать при проведении операции в полости глаза, в условиях приближенных к реальной хирургии катаракты.

В четвертой серии экспериментов успешно выполнены 8 операций по лазерному разрушению и аспирации хрусталиков в глазах кроликов. Время полного удаления хрусталика при частоте генерации лазерных импульсов 12 Гц и энергии 250 мДж составило 5,2±1,9 минут. Суммарная энергия лазерного воздействия — 1080±36 Дж. Клиническими методами исследования не выявлено признаков ла-зер-индуцированной травмы тканей глаза. Морфологические методы продемонстрировали незначительную степень хирургической травмы клеток заднего эпителия роговицы (выявляются локальные зоны деструкции клеток — 3-8 клеток, ■— 6-10 зон на всей площади

роговицы), реакция со стороны цилиарных отростков типична для операций, проводимых со вскрытием глазного яблока, не возникает дистанционных повреждений сетчатки.

Следовательно, разработанные на изолированных хрусталиках принципы лазерного разрушения и аспирации катаракты могут успешно использоваться при моделировании операции лазерной экстракции хрусталиков в глазах у экспериментальных животных. Метод работает при максимальном приближении операции к условиям выполнения лазерной экстракции катаракты в клинике. Это логическое завершение всей серии экспериментов, свидетельствующее о решении поставленной задачи —■ разработки техники разрушения хрусталика с Ыс1:УАС 1,44 мкм лазером. Получен весь предварительный объем информации для перехода к клиническим исследованиям по проблеме лазерной экстракции катаракты.

Начальный этап клинических исследований.

Отработка медико-технических требований для создания серийного образца лазерной установки «Ракот»

Клинические исследования по оценке эффективности новой операции ЛЭК в клинике основывались на результатах обследования и хирургического лечения 100 глаз у 96 пациентов с возрастной катарактой. Возраст пациентов варьировал от 56 до 72 лет, составив в среднем 67±5,1 лет. Анализ распределения катаракт по плотности, проведенный в соответствии с классификацией ядер по плотности Ь.Витйо (1988) показывает, что только в 8 случаях выявлялись хрусталики с низкой степенью плотности ядра, в 86 случаях удаляемые катаракты имели 3-4 степень плотности и в 6 глазах — максимально высокую 5 степень плотности.

Больным проведена комплексная диагностика: биомикроскопия, офтальмометрия, кератометрия, тонография, тонометрия, исследование полей зрения, ультразвуковое В-сканирование. Сроки исследования — до операции, ежедневно в течение 5-7 дней после ЛЭК, затем через 1,3 и 6 месяцев. Срок отдаленного периода наблюдения — 5 лет.

В качестве источника лазерной энергии при проведении первых 20 операций использовался макетный образец лазера, состоящий из трех блоков (лазерный излучатель, блок питания и блок охлажде-

ния), располагающий относительно не высокими возможностями по частоте генерации лазерных импульсов — 10-12 Гц. Диапазон энергий импульсов 10-400 мДж. Излучение формировалось в режиме свободной генерации при длительности импульсов 250 микросекунд. Неудобства при эксплуатации лазерной установки состояли в необходимости ее подключения к системе внешнего водяного охлаждения и в том, что для работы лазера приходилось оборудовать операционную специальной системой трехфазного электрического питания. Не было аспирационной помпы, поэтому применяли аспирационную помпу от ультразвукового факоэмульсификатора.

Последующие 80 операций были проведены со специально разработанной, более совершенной моделью лазерной установки — «РАКОТ-3», которая была представлена лазером, имеющим более удобное водяное охлаждение и систему питания от стандартной сети с напряжением 220 Вольт. Была сконструирована аспирационная помпа оригинальной конструкции, основанная на работе форваку-умного насоса. Работа вакуума и лазерного излучения были увязаны в единую систему управления, функции которой были сконцентрированы в выносной педали управления лазером и аспирационной помпой. Вместе с тем параметры лазера не претерпели существенных изменений по сравнению с первой лазерной установкой.

Техника операции. При разработке техники операции на начальном этапе работы мы во многом руководствовались хирургическими принципами, использующимися при проведении ультразвуковой факоэмульсификации катаракты. Вскрытие роговицы осуществляли путем формирования трехпрофильных корнеосклеральных разрезов, далее проводили круговой непрерывный капсулорексис шириной 5-6 мм, гидродиссекцию ядра хрусталика. Через основной разрез вводился ирригационно-аспирационный наконечник, через парацентез — лазерный наконечник. Применяли технику лазерного рассечения хрусталика на 4 фрагмента (1-й этап операции) с последующим подсасыванием фрагментов к аспирационному отверстию и лазерным разрушением (2-й этап операции). Параметры энергии и вакуума изменялись соответственно обозначенным этапам операции — максимальная для данной конкретной плотности ядра хрусталика энергия лазерных импульсов 200-300 мДж на 1-м этапе ЛЭК и низкий вакуум (50-80 мм рт. ст.). На втором этапе вакуум повышался до 200 мм рт. ст. (для того, чтобы плотно зафиксировать хру-сталиковые фрагменты у аспирационного отверстия), а энергия снижалась до 100-140 мДж (чтобы сбалансировать процесс разрушения

и аспирацию, исключив отбрасывание частиц хрусталика от аспира-ционного отверстия). Операцию заканчивали имплантацией ИОЛ с жесткой оптической частью (Т-26).

Анализ трудных моментов операции.

Систематизируя трудные моменты первых операций, мы разделяем их на 2 группы: 1) трудные моменты, которые были своевременно устранены и кардинально не влияли на ход операции. 2) те сложные моменты, которые не удавалось в полной мере преодолеть, что повышало общий уровень травматичности хирургического вмешательства.

В первую категорию относим различные трудности, обусловленные несовершенством работы лазерной установки: разрушение кварцевой аспирационной трубочки, нарушение ирригации в связи с отложением солей на стенках ирригационных каналов (временная нестабильность передней камеры глаза), окклюзия аспирационного канала хрусталиковыми массами в связи с обтурацией аспирационного канала ирригацонно-аспирационного наконечника.

Анализ этих трудных моментов ЛЭК заставил акцентировать внимание на совершенствовании рабочих наконечников, и в первую очередь ирригационно-аспирационного наконечника. Стала очевидной необходимость улучшения физических характеристик кварцевого стекла, из которого изготавливались аспирационные трубочки. Необходимо было повысить устойчивость трубочек к воздействию лазерной энергии. Оптимизировать ирригацию удалось путем перехода на использование одноразовых ирригационных колпачков.

Во вторую категорию трудных моментов относили те случаи, когда эффективность лазерного разрушения катаракты все лее оказывалась недостаточной для эффективного разрушения ядра хрусталика. В результате увеличивалось время проведения операции, создавались предпосылки для преждевременного вымывания вискоэластика из передней камеры глаза. Особо отметим, что при снижении эффективности лазерных импульсов не удавалось в полном объеме разрушить центральную плотную часть ядра хрусталика, что в свою очередь затрудняло процесс удаления периферических слоев ядра хрусталика. Приходилось работать с крупными фрагментами хрусталика, которые было очень трудно удержать в задней камере глаза и избежать смещения частиц хрусталика вверх к роговице.

Обозначенные трудные моменты ЛЭК возникали либо по техническим причинам — разъюстировка лазера (12 случаев при удалении

катаракт 3-4 степени плотности), либо являлись следствием того, что выбранные параметры энергии лазерного воздействия заведомо были недостаточны для разрушения катаракт с максимальной 5 степенью плотности хрусталика. Осознание проблемы стимулировало продолжение исследований, направленных на повышение стабильности и разрушающей силы лазерных импульсов.

Интраоперационные осложнения.

Наиболее частым интраоперационным осложнением являлся разрыв задней капсулы хрусталика, который был выявлен в 20 случаях. В 8 случаях причиной формирования разрыва капсулы являлось ее спонтанное присасывание к аспирационному отверстию в момент удаления последнего фрагмента ядра хрусталика, в 6 случаях — повреждение края капсулорексиса, сопровождавшееся распространением радиального надрыва на заднюю капсулу хрусталика. В 6 случаях имела место лазер-индуцированная перфорация задней капсулы хрусталика.

Анализируя случаи спонтанного присасывания задней капсулы хрусталика к аспирационному отверстию, приходим к заключению о необходимости дополнительного совершенствования конструкции рабочей части ирригационно-аспирационного наконечника с тем, чтобы предотвратить воздействие вакуума на капсулу в момент прохождения по узкой части аспирационного канала разрушенных частичек хрусталикового материала. Целесообразно создание специальной защитной капсулы из тонкого эластичного материала, которая бы отделяла заднюю капсулу хрусталика от аспирационного отверстия в момент работы с высокими значениями вакуума; Повреждение края капсулорексиса возникало вследствие контакта с капсулой той части световода, которая выстояла из лазерного наконечника. Поэтому необходимо изменить конструкцию наконечника с тем, чтобы исключить контакт с капсулой лазерного световода без защитной оболочки.

Физическое обоснование риска перфорации задней капсулы хрусталика позволило связать случаи перфорации с профилем лазерных импульсов. Резкий подъем энергии в импульсе создавал условия для ударного повреждения капсулы (за счет увеличения дистанции распространения энергии). Указанные недостатки могут быть преодолены путем создания модулированных импульсов с более плавным распределением энергии, исключающим быстрый ее набор в течение нескольких микросекунд.

К незначительным интраоперационным осложнениям относим случаи локального повреждения зрачкового края радужки — 12 глаз, при использовании максимально высоких энергий лазерных импульсов — 300 мДж, что можно было объяснить воздействием на радужку акустической волны лазерных импульсов при разрушении хрусталика в непосредственной близости от края зрачка. По-видимому, это так же проблема использования импульсов с резким подъемом энергии.

Непосредстветшые результаты ЛЭК.

Непосредственные результаты ЛЭК определялись особенностями проводимых операций. В тех случаях, когда не возникало интра-операционных осложнений или имели место только незначительные трудности, преодолимые в ходе разрушения катаракты (46 глаз), отмечалось неосложненное течение послеоперационного периода со слабо выраженной реакцией на операционную травму. Роговица сохраняла прозрачность, могли определяться только легкие складки десцеметовой оболочки в области основного разреза. Во влаге передней камеры глаза присутствовало незначительное количество точечной взвеси (Феномен Тиндаля 1 ст), которая полностью исчезала через 3-5 дней после ЛЭК. ВГД (Ро) составляло 17,8±2,2 мм рт. ст., существенно не отличалось от предоперационного уровня Ро, равного 16,2±3,1 мм рт.ст (Р=0,5).

При наличии интраоперационных осложнений или трудных моментов операции, связанных с выходом частиц хрусталика в плоскость зрачка или преждевременным вымыванием вискоэла-стика (54 глаза) в раннем послеоперационном периоде наблюдения отмечалось появление складок десцеметовой оболочки в центральной и парацентральной зоне роговицы. После удаления плотных катаракт в 6 случаях выявлялся отек роговой оболочки и точечная взвесь во влаге передней камеры глаза (феномен Тиндаля 2-3 степени). ВГД (Ро) повышалось до 21,5±2,4 мм рт. ст. Во всех случаях прозрачность роговицы и влаги передней камеры глаза восстанавливалась через 5-7 дней после операции. ВГД (Ро) снижалось до 17,1±1,8 мм рт. ст.

Максимально высокая коррегируемая острота зрения составляла 0,7-1,0 (0,75±0,16) у 82 пациентов. В остальных случаях острота зрения находилась в пределах 0,3-0,6, не отличаясь от остроты зрения парного глаза. Более низкие зрительные функции обусловлены наличием возрастной макулодегенерации сетчатки.

Проведенные исследования свидетельствуют о позитивных результатах первых операций лазерной экстракции катаракты в клинике. Отмеченные трудные моменты ЛЭК позволили акцентировать внимание на ранее не учтенных при проведении экспериментальных исследований особенностях операции. Их анализ позволяет определить медико-технические требования для окончательной доработки отдельных узлов и блоков лазерной установки «РАКОТ».

Создание серийного образца лазерной установки «Ракот-6»

На основании сформулированных нами медико-технических требований по созданию лазерной установки инженерная группа авторов метода под руководством Беликова A.B. приступила к окончательной доработке лазерной установки «РАКОТ» по двум основным направлениям: 1) усовершенствование конструкции рабочих наконечников с тем, чтобы создать более благоприятные условия для безопасной работы с энергией в полости глаза; 2) оптимизация параметров лазерных импульсов, направленная на повышение эффективности лазерного разрушения ядра хрусталика и снижения риска лазер-индуцированного повреждения задней капсулы хрусталика.

При доработке ирригационно-аспирационного наконечника основное внимание уделялось усовершенствованию конструкции ас-пирационной трубочки, с тем, чтобы сделать ее более устойчивой к лазерному воздействию. Был найден новый, специальный кварцевый материал для изготовления трубочек с низким содержанием воды, использование которого позволило в 3-4 раза повысить устойчивость трубочек к воздействию лазерной энергии. Это исключало возможность их преждевременного разрушения в процессе операции.

Для того чтобы повысить скорость удаления хрусталикового материала и обеспечить более равномерный ход аспирации «без прорывов окклюзии» осуществлялось специальное лазерное сужение асппрационного канала в 1-2 мм от аспирационного отверстия. Край трубочки специально «заваривали», делая его гладким, что в принципе исключало повреждение задней капсулы хрусталика при ее контакте с трубочкой. Эти меры были во многом направлены на профилактику повреждения задней капсулы хрусталика при работе с энергией и вакуумом.

Исследуя проблему спонтанного присасывания задней капсулы хрусталика к аспирационному отверстию, мы так же нашли возможность использования специального силиконового лепестка, роль которого состояла в механической защите задней капсулы хрусталика от воздействия вакуума. Был найден способ фиксации лепестка к рабочей части ирригационно-аспирационного наконечника. При его использовании полностью исключались случаи спонтанного присасывания задней капсулы хрусталика к аспирационному отверстию.

В процессе доработки лазерного наконечника найдена техническая возможность фиксации световода в рабочей части лазерного наконечника без предварительного снятия защитной оболочки. Это исключило нежелательный контакт оголенной части световода с краем капсулорексиса.

Важнейшим техническим усовершенствованием лазера, направленным на повышение его эффективности при разрушении твердых катаракт явилось увеличение частоты генерации лазерных импульсов — 25-30 Гц. Была так же создана специальная система обратной связи между резонатором лазера и блоком питания, позволившая исключить случаи его разъюстировки и неожиданного для хирурга падения энергии импульсов в ходе эксплуатации лазерной установки.

В качестве меры профилактики лазер-индуцированной перфорации задней капсулы хрусталика был изменен профиль лазерного импульса — созданы модулированные импульсы с более плавным распределением энергии, исключающим быстрый ее набор в течение нескольких микросекунд. При работе с такими импульсами снизилась дистанция распространения энергии в веществе хрусталика, что позволило лучше контролировать ход операции, исключив ее распространение на заднюю капсулу хрусталика.

Благодаря проведенным исследованиям были окончательно разработаны принципы создания современной модификации лазерной установки «РАКОТ-6». В настоящее время данная лазерная установка не имеет аналогов среди установок для энергетической хирургии катаракты. Приоритет наших разработок подтвержден патентами РФ, США и Германии (Fyodorov S.N., Kopayeva V., Belicov A.V., Erofeev A.V., Andreyev Y.V. Device for removing cataracts US patent No.: 6,322,577B1, nov.27,2001; Bundesrepublik Deutschland Patents Nr 19856677 от 08.07.2004). Прибор прошел лицензирование и разрешен к использованию в медицине (Регистрационное удостоверение №29/10070700/1614-01 от 13 февраля 2001 года).

Таким образом, полученные при переходе от экспериментов к клинике результаты доказывают принципиальную возможность использования Ыс1:УАС лазера с длиной волны 1,44 мкм в хирургии катаракты. Обозначены технические условия работы установки, необходимые для безопасного и эффективного проведения операции, они реализованы с инженерной точки зрения. Проведен весь необходимый комплекс исследований для того, чтобы приступить к оценке клинических результатов разработанной лазерной технологии с наиболее совершенной и отвечающей всем требованиям хирургии катаракты установкой «РАКОТ-6».

Основной этап клинических исследований

Клинические исследования основывались на результатах проведенных операций по удалению катаракты методом ЛЭК на установке «РАКОТ-6» в период с 2001 по 2003 годы.

Для объективной оценки полученных результатов, пациенты были разделены на 2 подгруппы в зависимости от выраженности сопутствующих изменений со стороны оперируемого глаза. В 1-ю подгруппу вошли неосложненные случаи, без грубой сопутствующей патологии со стороны оперируемого глаза (746 глаз). Во 2-ю подгруппу — осложненные катаракты, сочетающиеся с различными дистрофическими изменениями переднего отрезка глаза (332 глаза).

Возраст оперированных пациентов варьировал от 56 до 91 года (72±8,1 лет). Анализ распределения больных по подгруппам показывает, что наиболее «возрастной» являлась 2-я подгруппа, — средний возраст 76±6,2 года. В 1-й подгруппе средний возраст пациентов составил 68±3,8 лет. Из 960 пациентов 648 женщин и 312 мужчин.

Подавляющее большинство пациентов исследуемых подгрупп (780 человек — 72,3%) имело низкую остроту зрения: от светоощу-щения до 0,1.

Мы сочли методически обоснованным анализировать клинический материал в исследуемых подгруппах по критериям плотности ядра хрусталика и возраста пациентов. Оценку плотности катаракты проводили на основе сопоставления биомикроскопических изменений в хрусталике с особенностями проведения операции ЛЭК и резистентности вещества хрусталика к лазерной энергии. В обеих под-

Распределение оперируемых катаракт по плотности ядра хрусталика

Сопутствующи е заболевания глаза Кол-во случаев Плотность ядра хрусталика

1-2 3-4 5

Неосложненные случаи 746 108 (14,8) 557 (74,6) 81(10,8)

ПЭС 104 3 (2,9) 87(83,6) 14 (13,5)

Ригидный зрачок 68 9 (13,2) 47 (69,2) 12 (17,6)

Подв. хрусталика (дефекты ц/связки 90-180°) 51 8 (15,7) 33 (64,7) 10 (19,6)

Задние полярн. катаракты 33 8(24,2) 22 (66,7) 3 (9,1)

Оперир. глаукома 1-3 стадии 76 6 (7,9) 56 (73,7) 14 (18,4)

группах преобладали катаракты 3-4 степени плотности ядра хрусталика (таблица 3). Относительно классификации ядер по плотности Буррато, то это были плотные катаракты.

Комплекс диагностических мероприятий включал использование методик общеклинического исследования, проводимых в сроки: до оперативного вмешательства, ежедневно в течение 7 дней после ЛЭК, через 1, 3 месяца и далее в сроки 6 мес-5 лет.

Для детального исследования реакции тканей глаза на хирургическое вмешательство при ЛЭК применяли следующие клинические методы: эндотелиальную микроскопию в 56 глазах с неосложненны-ми катарактами до операции и через 6 месяцев после ЛЭК; переднюю флюоресцентную ангиографию, выполненную в 16 случаях (5 глаз с неосложненными катарактами, 8 глаз с ПЭС и 3 глаза с оперированной глаукомой). В 14 глазах проводили исследование центральной зоны сетчатки по методу оптической когерентной томографии.

Хирургическая технология лазерной экстракции катаракты с использованием лазерной установки «РАКОТ-6». Основной задачей начального этапа операции являлось создание необходимого доступа для подведения к ядру хрусталика лазерной энергии и обеспечения работы вакуумной системы. Для выполнения

этого условия формировали микроразрезы 0,8 мм, •— для лазерного наконечника и 2,5 мм, — для ирригационно-аспирационного наконечника. Вскрывали переднюю капсулу хрусталика по методике переднего дозированного капсулорексиса и проводили гидродиссек-цию ядра хрусталика.

Благоприятные условия для последующей работы с лазерной энергией создавала возможность адаптации операционных разрезов при введении в переднюю камеру глаза рабочих наконечников, использование отработанной нами техники неравномерного капсулорексиса при удалении бурых катаракт (край капсулорексиса смещался на периферию операционного поля, раскрывая доступ к плотным периферическим слоям бурой катаракты), и проведение капсулорексиса с одновременной подачей вискоэластика при удалении катаракт с элементами набухания хрусталика.

Разработка этапов лазерного разрушения и удаления ядра хрусталика.

Энергетическая часть операции состояла из 2-х этапов. На первом этапе, осуществлялось разрушение наиболее плотных отделов ядра хрусталика, доступ к которым открывается при проведении капсулорексиса. Использовались максимальные для данной плотности ядра хрусталика уровни энергии лазерных импульсов и низкий вакуум — 50-80 мм рт. ст. На втором этапе операции удалялись фрагмен-тированные периферические слои ядра хрусталика, лежащие в своде капсульного мешка. Специфика операции состояла в снижении энергии лазерных импульсов до 100-150 мДж и использовании более значительных уровней вакуума — 180-220 мм рт. ст. Указанные параметры позволяли зафиксировать периферическую стенку кратера к ас-пирационному отверстию наконечника, и далее сместив ее в центр операционного поля проводить эффективное лазерное разрушение частиц хрусталика.

Выбор параметров работы лазерной установки.

Выбор рабочих параметров энергии и вакуума осуществляли в соответствии с плотностью ядра хрусталика, которую определяли по критериям цвета и интенсивности помутнений в хрусталике в ходе предоперационного осмотра пациента. Используемые параметры работы установки представлены в таблице 4.

Представляем более подробно технику каждого этапа операции.

1-й этап лазерного разрушения хрусталика — разрушение центральной, плотной части ядра хрусталика начинали путем легкого

Параметры энергии и вакуума при лазерной экстракции катаракты

Основные параметры Плотность ядра хрусталика

Мягкое 1-2 Среднее 3 Плотное 4 Очень плотное 5

1-й этап операции

Энергия (мДж) Вакуум (мм.рт. ст.) 100-120 60 130-150 60 160-180 80 200 80

2-й этап операции

Энергия (мДж) Вакуум (мм рт.ст.) 80-100 180-200 100-120 180-200 120-130 180-200 150 200

прикосновения лазерного наконечника к поверхности хрусталика в центре роговицы. Уже через 10-20 секунд формировался глубокий на 80-90% толщины хрусталика центральный дефект в ядре. Далее перенося излучение на стенки кратера, осуществляли его расширение в пределах сформированного капсулорексиса, затем за пределами кап-сулорексиса, по всей окружности операционного поля, до того момента, пока толщина периферического ободка хрусталика не уменьшится до 1,5-2 мм.

На протяжении всей процедуры расширения кратера мы имели возможность подводить энергию во все сектора операционного поля, не опасаясь повреждения края капсулорексиса (так как тонкий лазерный наконечник легко вводился в свод капсульного мешка). Возможный контакт лазерного наконечника с краем капсулорексиса при разрушении хрусталиковых масс в правом секторе операционного поля безопасен для передней капсулы, так как ее защищала металлическая оболочка лазерного наконечника. Операция проходила без ротации ядра хрусталика, что в свою очередь позволяло исключить механическое давление работающих наконечников на циннову связку. Распространение энергии на заднюю капсулу ограничивалось ее поглощением веществом хрусталика.

Мы стремились к тому, чтобы не разделять ядро на фрагменты в ходе всей процедуры формирования кратера. Периферические слои ядра хрусталика поддерживали форму капсульного мешка, что в свою очередь позволяло уменьшить нагрузку на волокна цинновой связки и защитить заднюю капсулу хрусталика от энергии.

В большинстве случаев формирование широкого кратера являлось достаточным условием для последующего перехода ко второму этапу операции (вакуумному выведению периферических слоев ядра хрусталика из свода капсульного мешка). И только при удалении плотных катаракт (коричневые и бурые ядра) в конечной фазе операции дополнительно рассекали стенку сформированного кратера на отдельные фрагменты. Это позволяло облегчить процедуру удаления плотных, резистентных к воздействию вакуума периферических кортикальных слоев ядра хрусталика из свода капсульного мешка.

Формирование линий раскола осуществлялось без какого-либо механического давления и разрыва ядра хрусталика на фрагменты, используя энергию акустической волны лазерных импульсов. Лазерный наконечник фиксировался над предполагаемой точкой раскола в течение 5-15 секунд, хирург наблюдал за появлением линий раскола. Генерация излучения прекращалась только в момент формирования линии раскола, идущей от периферии к центру, или после соединения с уже сформированными ранее линиями раскола.

Обычно при расколе ядра не было необходимости в ротации хрусталика. Нужный эффект мы получали путем последовательного перемещения лазерного наконечника в каждый из четырех секторов операционного поля. Необходимость в ротации могла возникнуть только в том случае, если при работе с очень плотными катарактами мы заведомо расширяли капсулорексис в одном из секторов операционного поля. При этом разрушение ядра проводили в наиболее доступном для работы секторе операционного поля, а оставшиеся хрусталиковые массы аккуратно подводились в указанный меридиан лазерным наконечником, который в данном случае выполнял функцию шпателя.

2-й этап лазерного разрушения хрусталика — удаление периферических слоев ядра хрусталика.

В тех случаях, когда периферические отделы ядра на первом этапе операции, истончались до 1,5-2 мм и теряли резистентность к воздействию вакуума, на втором этапе операции осуществляли выведение периферических слоев хрусталика из свода капсульного мешка за счет вакуума и их последующее лазерное разрушение и аспирацию. Если же стенка кратера была рассечена на отдельные фрагменты, то на втором этапе операции проводили их окончательное разрушение и аспирацию.

Удаление периферических слоев ядра хрусталика осуществлялось путем подведения аспирационного наконечника в свод капсульного

мешка, фиксации части стенки кратера в нижнем секторе операционного поля к аспирационному отверстию и ее выведения в цент операционного поля. Здесь хрусталиковые массы окончательно аспириро-вались за счет вакуума, или дополнительно разрушались и удалялись при включении отдельных серий лазерных импульсов. Однократное захватывание хрусталиковых масс в своде капсульного мешка позволяло удалять сектор хрусталика протяженностью до 30-60°, поэтому для полного завершения операции слегка ротировали оставшиеся части хрусталика, выводя их в зону работы аспирационного отверстия. В этот момент лазерный наконечник использовали как шпатель-манипулятор.

На протяжении всей операции силиконовый лепесток на рабочей части ирргационно-аспирационного наконечника был направлен вверх в сторону роговицы, энергия направлялась под тонкую силиконовую пластинку, что позволяло защитить (дополнительно экранировать) роговицу от воздействия энергии и мелких частиц ядра хрусталика.

Удаление фрагментов ядра хрусталика. Фрагменты хрусталика по очереди подсасывались к аспирационному отверстию за счет вакуума, создаваемого в аспирационной системе и окончательно разрушались лазерным излучением перед входом в аспирационный канал с одновременной аспирацией измельченного хрусталикового материала. Сначала удалялся хрусталиковый материал, лежащий в зоне работы аспирационного наконечника — в нижнем секторе операционного поля, затем оставшиеся фрагменты, лежащие в верхнем секторе операционного поля направляли в зону действия вакуума при помощи лазерного наконечника, выполняющего в данный момент функцию шпателя.

Под хрусталиковые фрагменты подводили тонкий силиконовый лепесток, который позволял нейтрализовать отрицательное действие вакуума, создаваемого в аспирационной системе акустической волной лазерных импульсов в момент прохождения плотных частиц ядра хрусталика по аспирационному каналу. Заведение лепестка под хрусталиковые фрагменты не представляло технических трудностей, плавно скользя по капсуле, он самопроизвольно заходил под хрусталиковый фрагмент после того, как его клиновидная часть была слегка приподнята лазерным наконечником. Лепесток настолько тонкий и эластичный, что не может травмировать заднюю капсулу хрусталика.

Для оптимизации процесса лазерного разрушения хрусталика энергия направлялась сначала на вещество хрусталика в области ас-пирационного отверстия, затем, когда разрушенные частицы входят в аспирационный канал, — на прозрачную стенку аспирационной трубочки, осуществляя тем самым окончательное дробление хруста-ликовых масс в аспирационном канале. При наличии больших фрагментов указанная процедура повторялась несколько раз до полного удаления хрусталикового фрагмента из полости глаза.

Заключительный этап операции — вымывание хрусталиковых масс и имплантацию ИОЛ, выполняли в соответствии с принципами хирургии малых разрезов. Грубые помутнения задней капсулы хрусталика в ряде случаев удавалось убрать при помощи цанговых пинцетов. Швы не накладывали, операции заканчивали субъконъюнкти-вальным введением антибиотика (гентамицин-1%) и стероидного препарата (дексазон-1%).

Результаты основного этапа клинических исследований.

Интраоперационное течение в обеих подгруппах наблюдения было гладким. Во всех случаях удавалось провести операцию в задней камере глаза, объем ирригационного раствора, затрачиваемого на проведение операции, не превышал 150 мл, составляя в среднем 91 ±23 мл.

Энергетические параметры ЛЭК.

При удалении неосложненных катаракт время работы с энергией, необходимое для полного разрушения и аспирации ядра хрусталика при 1-2 степени плотности ядра хрусталика не превышало 20-30 секунд, при 3-4 степени плотности — увеличивалось до 1,5-2 минут. Максимальное время работы с энергией — 4-5 минут имело место в ходе удаления катаракт 5 степени плотности. Суммарная экспозиция лазерного воздействия — фактор, определяемый временем операции и энергией импульсов, находилась в пределах от 100 до 1500 Дж, составляя в среднем 780±221 Дж (таблица 5).

По энергетическим параметрам ЛЭК при удалении осложненных катаракт не отличалась от неосложненных случаев (таблица 5). Исключение составили только операции, выполненные в глазах с подвывихом хрусталика, в которых отмечалось увеличение времени операции по сравнению с неосложненными случаями за счет более высокой (избыточной) подвижности хрусталика.

Параметры лазерного воздействия — время работы с энергией (сек) и суммарная энергетическая экспозиция (Дж)

при ЛЭК

Исходное Степень плотности ядра хрусталика

состояние глаза 1-2 3-4 5

Не осложненное

- Время 18±5,8 81±23 168+32

- Экспозиция 112+23 376+45 1284+120

пэс

- Время 25±4,8 91+31 190±22

- Экспозиция 102+21 406+41 1408+162

Подвывих хрусталика

- Время 55+8,2 151+43 328±52

- Экспозиция 162±31 672±62 1994+167

3/полярная катар.

- Время 18+3,4 71+16 -

- Экспозиция 98±21 306±25 -

Опернр. глаукома

- Время 26+3,8 91±27 178±12

- Экспозиция 122±25 396±49 1384+115

Интраоперационные осложнения.

В 1-й подгруппе наблюдения, на основном этапе операции — лазерном разрушении ядра хрусталика, удалось полностью предотвратить случаи возникновения разрывов задней капсулы хрусталика и травмы цинновой связки. Отмечено только 2 случая (0,3%) локального повреждения сосудов зрачкового края радужки в зоне работы лазерного наконечника. Немногочисленные осложнения возникали на заключительных этапах операции, не связанных с использованием лазерной энергии — 23 случая (3,1%). Это разрывы задней капсулы хрусталика — 8 случаев (1,1%), локальный отрыв цинновой связки — 1 случай (0,1%), вакуумное повреждение сосудов зрачкового края радужки — 7 случаев (0,9%), повреждение пигментного листка радужки вследствие ее выпадения в парацентез при введении аспира-ционной канюли — 7 случаев (0,9%).

При экстракции осложненных катаракт в глазах с ПЭС и подвывихом хрусталика — на этапе разрушения ядра хрусталика, — в 219 случаях (98,2%) не выявлено характерных для данной патологии осложнений (отрыв капсульного мешка от цинновой связки, разрыв задней капсулы хрусталика). И только в 4-х глазах (0,4%) при обширном подвывихе хрусталика (180°) произошла преждевременная аспирация капсульного мешка. В 1-м глазу выявлен разрыв задней капсулы хрусталика в момент введения в капсульный мешок стабилизирующего капсульного кольца.

Так же как и в группе неосложненных катаракт во 2-й подгруппе наблюдения интраоперационные осложнения — отрывы цинновой связки — 20 случаев (6%), разрыв задней капсулы хрусталика — 4 случая (1,2%), травма радужки — 16 случаев (4,8%), были зафиксированы в конечной фазе операции, вне связи с работой лазерной энергии (вымывание хрусталиковых масс, имплантация ИОЛ). Полученные результаты отражают те проблемы, которые имеются сегодня в хирургии малых разрезов, они свидетельствуют о необходимости дальнейшего усовершенствования техники аспирации хрусталиковых масс, особенно при хирургии осложненных катаракт.

Непосредственные результаты операции.

Для подавляющего большинства оперированных больных в обеих подгруппах наблюдения было характерно неосложненное течение послеоперационного периода со слабо выраженной реакцией на операционную травму. При этом удельный вес больных с ареактивным течением в 1-й подгруппе (неосложненные случаи) (705 случаев, 94,5%) превышал аналогичный показатель во 2-й подгруппе (осложненные катаракты) (261 случаев, 78,6%).

У больных 1-й подгруппы реактивное течение раннего послеоперационного периода было во многом обусловлено интраоперацион-ными осложнениями (таблица 6 А). Нет основания связывать более сильную послеоперационную реакцию на хирургическую травму с факторами возраста пациентов и плотности хрусталиков, так как после неосложненного проведения ЛЭК частота появления десцеметита и точечной взвеси во влаге передней камеры глаза в этой группе пациентов не отличается от остальных случаев (таблица 6 Б).

Отмеченные после неосложненного проведения операции ЛЭК случаи возникновения десцеметита связаны с присутствием неучтенного ранее фактора — выхода мелких частиц хрусталика в переднюю камеру глаза при работе с энергией в задней камере глаза. Их

Осложнения непосредственного периода наблюдения после лазерной экстракции катаракты в 1-й подгруппе наблюдения

А) В общей группе операций, включая ЛЭК

с интраоперационными осложнениями (41 случай — 5,5%).

Плотность катаракты/ Возраст Кол-во случаев Осложнения

Отсутствуют Локальный отек, десце-метит в зоне разрезов Отек, в центральной зоне роговицы Тиндаль 2-3 степени

1-2 50-65 66-72 71 37 69 (97,2) 35 (94,6) 2 (2,8) 1 (2,7) - 1 (2,7)

3-4 66-72 73-81 330 227 318 (96,4) 216 (95,2) 7(2,1) 8 (3,5) 2 (0,6) 3 (0,9) 3 (1,3)

5 66-72 73-81 свыше 82 16 53 12 14 (87,4) 45 (84,9) 8 (66,7) 1 (6,3) 5 (9,4) 3(25) - 1 (6,3) 3 (5,7) 1 (8,3)

Всего 746 705 (94,5) 27 (3,7) 2 (0,2) 12 (1,6)

смещение в переднюю камеру глаза четко коррелировало с появлением легких складок десцеметовой оболочки (К=0,6; Р=0,01 — корреляция по Пирсону).

Во 2-й подгруппе наблюдения случаи умеренной реакции глаза на хирургическое вмешательство обусловлены не только спецификой проведения операции, но и с исходным состоянием оперируемого глаза. В эту категорию относим появление точечной взвеси во влаге передней камеры глаза (феномена Тиндаля 2-3 ст) и гифемы у пациентов с узким, ригидным зрачком (в связи с механической травмой зрачкового края радужки ирис-ретракторами), а так же послеоперационную гипертензию в глазах с уже имевшимися перед проведением операции ЛЭК гидродинамическими нарушениями (повышение Ро до 23 и 25 мм рт. ст) (в сочетании с подвывихом хрусталика) (таблица 7).

Б) После операций, которые прошли

без интраоперационных осложнений, (16 случаев — 2,2%)

Осложнения

Плотность катаракты/ Возраст Кол-во случаев Отсутст- Локальный отек роговицы Отек роговицы Тиндаль 2-3

вуют в зоне разрезов в центральной зоне степени

1-2

50-65 70 69 (98,6) 1 (1,4) - -

66-72 34 33 (97,1) 1 (2,9) - -

3-4

66-72 327 321 (98,2) 5 (1,5) - 1 (0,3)

73-81 220 215 (97,7) 4(1,9) - 1 (0,4)

5 66-72 15 14 (93,3) 1 (6,7)

73-81 44 42 (95,4) - - 2 (4,6)

свыше 81 11 11 (100) - - -

Всего 721 705 (97,8) 12 (1,6) - 4(0,6)

В обеих подгруппах сопоставление до и послеоперационных кор-неометрических измерений продемонстрировало только незначительное увеличение толщины центральной части роговицы (в пределах 10-20 мкм). Отмеченные изменения восстанавливались 1 неделю после операции (таблица 8). Не выявлено значимого увеличения толщины роговой оболочки после экстракции плотных и очень плотных катаракт по сравнению с мягкими и средними по плотности хрусталиками.

Показатели гидродинамики оставались стабильными в 709 случаях (95 %) в 1-й подгруппе и 285 случаях (85,8%) во 2-й подгруппе наблюдения. В этих глазах операция проходила без интраоперационных осложнений и потенциально опасных моментов, которые могли бы спровоцировать хирургическую травму дренажной зоны и цили-арного тела (тракции цинновой связки).

Тенденция к повышению внутриглазного давления до верхней границы нормы (22 мм рт. ст.) отмечена в 1-й подгруппе в глазах с интраоперационными осложнениями (разрыв задней капсулы хрусталика, отрывы цинновой связки), а так же после удаления бурых и коричневых катаракт — в 32 из 81 случаев (39,5%). Во 2-й подгруппе, тенденция повышения Ро выявлялась у 47 больных (14,2%) с види-

Осложнения непосредственного периода наблюдения после лазерной экстракции катаракты в 2-й подгруппе наблюдения (71 случай — 21,3%)

Исходное состояние глаза Осложнения

случаев Отсутствуют Отек роговицы Десце-метит Тин-даль 2-3 ст. Ги-фема Гипер-тензия

пэс 172 143 (83,1) - 10(5,8) 17(9,9) 2 (1,2) -

- без грубой 104 98 (94,2) - 2 (1,9) 4 (3,9) - -

патологии

- ригидный 68 45 (66,2) - • 8(11,7) 13(19,1) 2(3) -

зрачок

Подвывих 51 31 (60,8) 2 (3,9) 10 (19,6) 6(11,8) - 2 (3,9)

хруст, с деф.

ц/связки

- 90-100° 35 30 (85,7) - 4(11,4) 1 (2,9) - -

- 120-200° 16 1 (6,3) 2 (12,5) 6(37,5) 5 (31,2) - 2(12,5)

3/полярная 33 32 (97) - 1(3) - - -

катаракта

Опериро- 76 55 (72,3) - 8 (10,5) 12(15,8) 1 (1,3) -

ванная

глаукома

- 1-2 сг. 60 55 (95) - - 5 (5,0) -

-3 ст. 16 - - 8(50) 7 (43,8) 1 (6,2) -

Всего 332 261 (78,7) 2 (0,6) 29 (8,7) 35 (10,5) 3 (0,9) 2 (0,6)

мыми признаками ослабления связочного аппарата хрусталика, в виде избыточной подвижности задней капсулы и капсульного мешка, тенденции присасывания его стенки к аспирационному наконечнику, что в свою очередь вызывало тракции цинновой связки. При этом гидродинамические нарушения в 1-й подгруппе включали снижение коэффициента легкости оттока, без значимых изменений влагопро-дукции, а во второй состояли в повышении минутного объема продукции внутриглазной жидкости. Появление тенденции повышения ВГД в 1-й подгруппе, по-видимому, можно связать с энергетическим компонентом операции. В то время как во 2-й подгруппе суммарная

Изменения толщины роговицы после ЛЭК

А) В 1-й подгруппе (неосложненные катаракты).

Степень плотности Кол-во случаев Результаты кератопахиметрии (центральная зона роговицы) Среднее изменение

катаракты До операции 1-2-е сутки п/о (М+т)

1 сутки

1-2 34 502+77 514±36 +16,618,8

3-4 85 512+53 530±53 +18,219,1

5 15 499±61 528±54 +21,117,1

Р 0,15

7 дней

1-2 32 502±77 508±6б +4,612,8

3-4 84 512+53 516+34 +6,2+4,1

5 12 499+61 502±64 +6,113,3

Р 0,5

Б) Во 2-й подгруппе (в глазах с ПЭС)

Степень плотности Кол-во случаев Результаты кератопахиметрии (центральная зона роговицы) Среднее изменение

катаракты До операции 7-10-е сутки п/о (М+т)

1 сутки

1-2 5 522±34 536±36 + 10,611,3

3-4 32 520±51 536±34 +16+5,4

5 15 529±45 552±64 +18,5+3,1

Р 0,1

7 дней

1-2 5 522±34 526±21 +4,611,3

3-4 32 520±51 529±30 +9,2+2,4

5 15 529±45 538±64 +9,513,1

Р 0,3

энергия находились в пределах 700-1200 Дж, ни в одном случае она не достигала максимальных значений 1500 Дж. Можно предполагать, что ведущую роль в возникновении гидродинамических нарушений играли микротракции цинновой связки.

У больных 1-й подгруппы наблюдения максимально коррегиру-емая острота зрения при выписке (3-5 день после операции) составила 0,85±0,04. У пациентов с осложненными катарактами (ПЭС, подвывих хрусталика, оперированная глаукома) среднее значение остроты зрения при выписке из стационара 0,63±0,02. Только после экстракции задней полярной катаракты среднее значение остроты зрения составляет 0,88±0,02, нет отличий от данных, полученных после экстракции неосложненных катаракт (Р=0,2). Прослеживается закономерность достижения максимально высокой коррегируемой остроты зрения через 1 месяц после операции в обеих подгруппах наблюдения и сохранения полученных зрительных функций в течение последующего периода наблюдения (3 мес) (таблица 9).

Средняя потеря клеток заднего эпителия роговой оболочки после экстракции возрастной катаракты составила 1-7% (4,69±0,7). Удалось зафиксировать трудно уловимое клиническими методами исследования влияние фактора плотности хрусталика на исход операции (таблица 10). Однако различия между высокими и низкими значениями энергии незначительны, что объясняет отсутствие видимых клинически различий результатов операции ЛЭК при удалении мягких и

Таблица 9

Динамика остроты зрения в послеоперационном периоде после ЛЭК (с максимальной коррекцией)

Осложняющие факторы/ плотность катаракты 1-й день п/о 7-й день п/о 1 мес. п/о 3 мес. п/о

Кол-во Visus Кол-во Visus Кол-во Visus Кол-во Visus

Неосложненные катаракты 746 0,75± 0,03 746 0,85+ 0,04 712 0,95± 0,08 546 0,93± 0,04

ПЭС 172 0,62± 0,03 172 0,72± 0,05 165 0,8+ 0,02 140 0,82± 0,03

Подвывих хрусталика 51 0,5± 0,03 51 0,62+ 0,02 48 0,63± 0,04 42 0,58± 0,07

3/полярная катаракта 33 0,88± 0,02 33 0,9± 0,02 30 0,92± 0,02 18 0,92+ 0,03

Оперированная глаукома 76 0,52± 0,04 76 0,62+ 0,05 72 0,58± 0,03 61 0,63± 0,04

Зависимость между плотностью ядра хрусталика и потерей клеток заднего эпителия роговицы после лазерной экстракции катаракты

Плотность ядра/ Кол-во глаз и исследованных полей ЗЭР Количество клеток ЗЭР Потеря клеток ЗЭР

до операции после операции Абсолютная %

1-2 31(279) 2306+9,6 2253+10,5 53,2±3,6 2,31±0,16+

3-4 14(126) 2386+16,6 2307±19,4 78,9± 7,36 3,38± 0,3+

5 6(54) 2490+18,8 2218±20,15 172,5± 3,7 6,96+ 0,17+

* Различия с уровнем значимости Р, равным 0,05.

плотных катаракт (анализировались глаза с количеством клеток ЗЭР перед операцией 52300 кл/мм2, без выраженных структурных изменений пласта клеток ЗЭР).

Случайное смещение отдельных фрагментов ядра в переднюю камеру глаза при лазерном разрушении самого ядра хрусталика в задней камере увеличивает среднюю потерю клеток ЗЭР до 6,5-12,0% (9,02±0,83%), отличаясь от данных, полученных после безукоризненно с технической точки зрения выполненных операций (Р=0,05). Подтверждаются выводы, сделанные на основе клинического анализа материала о возможном травмирующем влиянии данного фактора хирургической техники на роговицу.

Технология лазерной экстракции катаракты не вызывает выраженных сосудистых нарушений в радужной оболочке по данным передней флюоресцентной ангиографии. Характер выявляемых в раннем послеоперационном периоде транзиторных изменений микроциркуляции радужки, а так же сроки ее восстановления зависят от исходного состояния микроциркуляторного русла радужной оболочки.

Наши исследования свидетельствуют о том, что при отсутствии выраженных сопутствующих изменений в радужке степень ответной реакции ее микрососудов на операцию незначительна, она проявляется в виде кратковременного усиления проницаемости микрососудов радужки, которое восстанавливается до исходного уровня в течение 10 дней — 1 месяца после операции. Сроки восстановления возникающих изменений микрососудов радужки короче, чем в контроле — через 1,5-2 месяца после операции. Это по-

зволяет говорить о меньшем уровне хирургической травмы при лазерной экстракции катаракты по сравнению с мануальной техникой удаления хрусталика.

В глазах с выраженной исходной патологией радужной оболочки не происходит необратимой декомпенсации измененного микроцир-куляторного русла радужки. После кратковременной фазы повышения проницаемости сосудистой стенки наблюдается постепенное восстановление микроциркуляции радужки. Структура микроцир-куляторного русла радужки полностью возвращается к исходному уровню через 3-3,5 месяцев после ЛЭК.

Результаты исследования центральной зоны сетчатки методом оптической когерентной томографии не выявили прямого термического или ударного поражения тканей заднего отрезка глаза. Можно говорить об отсутствии минимальных признаков воздействия ЛЭК на задний отрезок глаза. Не выявляется макулярного отека сетчатки после ЛЭК, что свидетельствует о сохранении функциональной активности гематоретинального барьера после операции.

Отдаленный период наблюдения в подавляющем большинстве случаев, как после экстракции неосложненных, так и удаления осложненных катаракт протекал ареактивно (таблицы 11,12). Не выявлялось послеоперационных осложнений, возникновение которых можно было бы объяснить специфическим воздействием лазерной энергии на ткани глаза. Те немногочисленные осложнения, которые имели место после ЛЭК, во многом типичны для хирургии катаракты, обусловлены особенностями исходного состояния глаза вне зависимости от метода удаления хрусталика.

Таблица 11

Результаты отдаленного периода наблюдения после экстракции неосложненных катаракт

Сроки исследования Кол-во случаев Течение отдаленного послеопер. Периода

Без осложнений Вторичн. катаракта Преретин. Фиброз Макулярный Отек

6 мес. 254 254 (100) - - -

1 год 180 175 (97,3) 4 (2,2) 1 (0,5)

2 года 112 106 (94,8) 2(1,7) 4 (3,5) -

5 лет 68 68 (100) - - -

Результаты отдаленного периода наблюдения после экстракции осложненных катаракт

Исходное Кол-во Течение отдаленного послеопер. Периода

состояние глаза/сроки исслед. исслед. глаз Не осложн течение Фиброзн. мембрана на ИОЛ Дислок. ИОЛ Макул. отек Повышен вгд (Роэ23 мм)

Псевдоэкс.

синдром

6 мес. 160 155 (96,9) 5 (3,1) - - -

1 год 96 90 (93,7) 3 (3,2) 2(2,1) 1 (1,0) -

2 года 56 53 (94,6) - 1 (1,8) - 2 (3,6)

5 лет 44 43 (97,8) - 1 (2,2) -

Подвывих

хрусталика

1 год 20 19 (95) 1 (5,0) - - -

2 года 5 5 - - - - '

5 лет 2 2 - - - -

Оперир

глаук

6 мес. 45 44 (97,8) 1 (2,2) - - -

1 год 27 26 (96,3) - - - 1 (3,7)

2 года 18 17 (94,5) - - - 1 (5,5)

5 лет 4 4 - - - -

Таким образом, представленные клинические исследования на материале 1173 операций продемонстрировали возможность эффективного использования лазерной установки «РАКОТ-6» для разрушения катаракты любой степени плотности, в том числе самых твердых бурых и коричневых хрусталиков. Операция проводится стабильно, без технических нарушений и сбоев с минимальным количеством интра-операционных осложнений, что определяет благоприятные клинические результаты и достижение высокой остроты зрения.

С использованием наиболее тонких и чувствительных методов исследования (зеркальной микроскопии, флюоресцентной ангиографии радужки, оптической когерентной томографии сетчатки) не выявлено изменений тканей глаза после ЛЭК, которые можно объяснить воздействием энергии на ткани глаза. Низкая плотность клеток

ЗЭР (2-6%), быстрое восстановление микроциркуляции радужки после операции (1-2 месяца), отсутствие признаков декомпенсации течения сопутствующего заболевания оперируемого глаза, позволяют сделать вывод о том, что лазерная технология является наиболее щадящим методом экстракции возрастной и осложненной катаракты.

Сегодня мы уверенно можем говорить о решении проблемы лазерной экстракции катаракты после завершенности полного цикла работ по разработке комплекса приборов, позволяющих эффективно разрушать любую катаракту, создания специальной хирургической технологии и оценки ее клинической эффективности. Выполнена основная задача, поставленная перед началом работы — создание альтернативной ультразвуку методики экстракции катаракты, применимой в первую очередь при лечении проблемных для ультразвуковой факоэмульсификации катаракт.

ВЫВОДЫ

1. Проведенные нами теоретические и экспериментальные исследования по проблеме возможного применения лазерной энергии в хирургии катаракты позволили разработать принципиально новую технологию энергетического разрушения хрусталика, основанную на использовании Неодимового YAG лазера с оригинальной длиной волны 1,44 мкм, который обеспечивает фотомеханическое разрушение ткани хрусталика (хрупкое раскалывание), обусловленное поглощением энергии лазера молекулами воды. Апробированный режим работы лазера, состоящий в свободной генерации лазерных импульсов, с длительностью импульса 250 мкс и энергией 100-250 мДж обеспечивает необходимый уровень эффективности и безопасности операции.

2. Предложенная нами вакуумная система, основанная на использовании отдельного наконечника для ирригации-аспирации, не совмещенного с функцией доставки лазерной энергии, позволяет решить проблему отведения из зоны операции разрушенных хрустали-ковых масс соразмерно процессу лазерного разрушения катаракты. Она разделяет разнонаправленное действие аспирации и лазерной энергии. При этом лазерная энергия не отталкивает, а наоборот направляет поток отведения хрусталиковых масс.

3. Выработанные с учетом опыта выполнения первых операций ЛЭК рекомендации по совершенствованию конструкции лазерной

установки, привели к созданию современной лазерной установки «РАКОТ-6». Она имеет более совершенную оптическую систему лазера, направленную на повышение эффективности лазерных импульсов, стабилизацию параметров излучения, на основе обратной связи резонатора лазера и блока питания. Предложенная технология подготовки рабочей части световодов к работе позволяет избежать потери энергии в ходе операции. Использование аспирационной трубочки, со специальной структурой кварца, без примесей воды с измененной геометрией рабочей части позволяет избежать обтура-ции наконечника.

4. Разработанная хирургическая технология лазерного разрушения и удаления катаракты, осуществляемая при легком касании лазерного наконечника к поверхности хрусталика, без механической фрагментации ядра и давления на хрусталик при специальной защите задней капсулы хрусталика силиконовым лепестком на рабочей части ирригационно-аспирационного наконечника, позволяет разрушать катаракты любой степени плотности.

5. Проведенные нами клинические исследования после лазерной экстракции катаракты (флюоресцентная ангиография радужки, эн-дотелиальная микроскопия, оптическая когерентная томография) не выявили побочных эффектов воздействия лазерной энергии. Сводится к минимуму степень послеоперационной реакции глаза на хирургическое вмешательство. Восстановление микроциркуляторного русла радужки происходит в течение 1 месяца после операции ЛЭК. Потеря клеток заднего эпителия не превышает 2-6%. Отсутствуют изменения центральной зоны сетчатки. Снижение интраоперацион-ной травмы тканей переднего отрезка глаза обусловливает короткий период зрительной реабилитации пациентов —■ 5-7 дней после операции. В отдаленном периоде наблюдения отсутствуют осложнения, которые можно было бы связать с отрицательным воздействием энергии лазерного излучения на ткани глаза.

6. Отработанная нами хирургическая технология ЛЭК эффективна при осложненных катарактах в глазах с подвывихом хрусталика и псевдоэксфолиативном синдроме, узком, ригидном зрачке, оперированной компенсированной глаукоме, задней полярной катаракте. В категорию противопоказаний к проведению лазерной экстракции катаракты относим только те случаи, при которых на современном этапе развития катарактальной хирургии вообще не возможно проведение экстракапсулярной экстракции.

7. Достоинства технологии:

— Возможность разрушения любых катаракт.

— Минимальное время операции.

— Удаление плотных катаракт (бурые, коричневые, черные ядра) не сопровождается появлением хирургической травмы других тканей глаза.

— Отсутствие нагрева лазерного наконечника и окружающих тканей в его зоне работы позволяет герметизировать переднюю камеру глаза рабочими наконечниками, стабилизировать внутриглазное давление в процессе операции и исключить тракции цинновой связки, вызванные колебаниями уровня наполнения передней камеры глаза.

— Нет давления работающих инструментов на ядро и капсульный мешок. Это расширяет показания к операции в глазах с ослабленным связочным аппаратом хрусталика.

— Лазер позволяет использовать технику кратера, которая сама по себе является дополнительным фактором защиты связочного аппарата глаза и цилиарного тела от механических и энергетических воздействий в ходе операции. Периферические стенки кратера в процессе разрушения ядра хрусталика удерживают капсульный мешок в расправленном состоянии, препятствуя спадению листков капсульного мешка, предотвращают тем самым тракции цинновой связки.

— Сведена к минимуму опасность травматизации стенки капсульного мешка при работе с энергией благодаря дозированному и строго ограниченному характеру лазерного воздействия (излучение распространяется в веществе катаракты не более чем на 1,5-2 мм).

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Андреев Ю.В. Внутриглазное давление после экстракции катаракты Nd:YAG с длиной волны 1,44 мкм. // Вестн. Офтальмологии. 2003- №3,- с. 18-22.

2. Андреев Ю.В., Шпак А.А., Копаева В.Г., и др. Изучение состояния макулярной зоны сетчатки после лазерной экстракции катаракты методом оптической когерентной томографии. // Сб. Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии.- Москва 2005 г.- С.39-44.

3. Копаева В.Г., Андреев Ю.В. и др. // Лазерная эктракция бурых катаракт с Nd:YAG 1,44 мкм лазером. Бестн. Офтальмологии- 2002-N.I.— С.22-26.

4. Копаева В.Г., Кишкина В.Я, Андреев Ю.В. И Флюоресцентно-ан-гиографическая оценка микроциркуляции радужки при лазерной экстракции катаракты с Nd:YAG 1,44 мкм лазером // Вести. Офтальмологии- 2003 - N.I.- С.26-30.

5. Копаева В.Г., Андреев Ю.В. и др. Потеря клеток заднего эпителия роговицы при лазерной экстракции катаракты с Nd:YAG лазером, имеющим длину волны 1,44 мкм // Вестн. Офтальмологии. — 2004-№2 - с.5-8.

6. Копаева В.Г., Шпак A.A., Андреев Ю.В., Дорохова М.Ю. Оптическая когерентная томография у больных с незрелой катарактой и ар-тифакией// Вестник офтальмологии - 2006 - №4,- С. 18-20.

7. Копаева В.Г., Андреев Ю.В. Лазерная экстракция катаракты при узком зрачке. // 7-й съезд офтальмологов России: Материалы съезда. Москва 2000 г.- ч.1- С.50.

8. Копаева В.Г. Андреев Ю.В. Новые возможности лазерной экстракции катаракты при супракапсулярном разрушении ядра // Сб. Современные технологии хирургии катаракты-2003.- Москва 2003 г. — С164-169.

9. Копаева В.Г. Андреев Ю.В. Современные аспекты хирургической техники лазерной экстракции катаракты. // Сб. Современные технологии хирургии катаракты — 2004 г.- С.171-178.

10. Копаева В.Г., Андреев Ю.В., Возможности хирургического лечения набухающей катаракты в глазах с гидродинамическими нарушениями с использованием лазерной установки «Ракот-6». // Сб. Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии — Москва 2006 г. — С. 112-117.

11. Копаева В.Г., Андреев Ю.В., Узунян Д.Г., Окаша Камал Ультразвуковая биомикроскопия у пациентов с подвывихом хрусталика до и после лазерной экстракции катаракты с введением ИОЛ и капсульно-го кольца // Сб. Современные технологии хирургии катаракты-2003.-Москва 2003 г. — С169-172.

12. Копаева В.Г., Андреев Ю.В. Особенности лазерной технологии хирургии катаракты. // 8-й съезд офтальмологов России. Материалы съезда. Москва 2005 г. — С. 592.

13. Копаева В.Г., Андреев Ю.В., Кравчук О.В. Оценка плотности заднего эпителия роговицы после лазерной экстракции катаракты. II 8-й съезд офтальмологов России. Материалы съезда. Москва 2005 г.- С. 593.

14. Федоров С.Н., Копаева В.Г., Андреев Ю.В. и др. Лазерная экстракция катаракты. // Офтальмохирургия.- 1998 - №4 — с. 3-9.

15. Федоров С.Н., Копаева ВТ., Андреев Ю.В. и др. Техника лазерной экстракции катаракты. // Офтальмохирургия.- 1999.- №1.- с. 3-9.

16..Федоров С.Н., Копаева В.Г., Андреев Ю.В. и др. Результаты 1000 лазерных экстракций катаракты // Офтальмохирургия - 1999.- №3-с. 3-14.

17. Федоров С.Н., Копаева В.Г., Андреев Ю.В. Лазерное излучение — принципиально новый вид энергии для хирургии хрусталика. // Клиническая офтальмология. — 2000 г. — т.1- № 2.- С.43-47.

18. Федоров С.Н., Копаева В.Г., Андреев Ю.В. Лазерная экстракция катаракты // 7-й съезд офтальмологов России: Материалы съезда. Москва 2000 г.- ч.1- С.77.

19. Федоров С.Н., Копаева В.Г., Андреев Ю.В. Использование лазерной энергии при удалении катаракты Сб. Современные технологии хирургии катаракты-2000 - Москва 2000 г.- С. 167-174.

20. Шпак А.А., Копаева В.Г., Андреев Ю.В. и др. Состояние сетчатки после лазерной экстракции катаракты по данным оптической когерентной томографии. // 8-й съезд офтальмологов России. Материалы съезда. Москва 2005 г. — С. 593.

21. Andreev Y., Kopaeva V., Dementtiev D. Phaco laser procedure of cataract surgery using Nd:YAG 1.44 цгп // ASCRS April 28-May 2, 2001, p.16.

22. Kopaeva V., Andreev Y. Laser cataract extraction with Russian laser system Beirut-Lebanon, April 1-5 - 2001,- P. 62

23. Kopaeva V., Andreev Y., Kravchuk O. Cataract laser extraction 11 Xlll congreess of the ESCRS 3-7 june 2001, Istambul-Turkey, P.81.

24. Kopaeva V., Andreev Y. New Nd:YAG 1.44 pm laser machine for cataract extraction // XX congress of the ESCRS 7-11 September — 2002.-P. 161.

25. Kopaeva V., Andreev Y. Iris microcirculation following cataract extraction with Nd:YAG laser with 1.44 (im wavelength by fluorescein angiography. //XX congress of the ESCRS 7-11 September — 2002,-P. 161.

26. Kopaeva V., Andreev Y. Hard cataract removal using 1.44 pm laser. // XXI congress of the ESCRS 18-22 September — 2004,- P. 140.

27. Kopaeva V., Andreev J., Dorokhova M„ Krylov V., Leksutkina E. Results of laser cataract extraction. // XXIII Congress of the ESCRS. Lisbon 10-14 sept 2005, — p 56.

28. Kopaeva V., Andreev J., Dorokhova M., Krylov V., Leksutkina E. Macular image changes of optical coherence tomography after cataract

extraction by Nd: YAG// XXIII Congress of the ESCRS. Lisbon 10-14 sept 2005, — p 56.

29. Kopaeva V., Andreev /., Kravchuk O. Evaluation of effect of cataract laser extraction (CLE) with use of Nd: YAG laser wich 1.44 pm wavelength on corneal endothelium // XXIII Congress of the ESCRS. Lisbon 10-14 sept 2005, — p 58.

30. Kopaeva V, Krylov V., Leksutkitia E., Sakhnov S., Andreev f. Laser extraction of swelling cataract in hypermetropes with glaucoma and shallow anterior chamber with axial length 21 mm and lens IIXXIII Congress of the ESCRS. Lisbon 10-14 sept 2005, — p 175.

31. Kopaeva V. Andreev J. Laser cataract extraction and ultrasonic phacoemulsification: comparative results. // Symposium on cataract, IOL and refractive surgery. April 15-20, 2005. Wasington. DC, p.36.

32. Kopaeva V. Andreev J., Zagorulko A., Balashevich L., Nemsitsveridze M. Long-term results of laser cataract extraction using Russian models of Nd:YAG lasers // Symposium on cataract, IOL and refractive surgery. April 15-20,2005. Wasington. DC p.225.

33. Kopaeva V. Andreev/., Zagorulko A. Results of laser cataract extraction// XXIV Congress of the ESCRS. 9-13 September 2006,- London, 2006..- P. 82.

34. Kopaeva V. Andreev }., Zagorulko A., Leksutkina E. Evaluation of effectiveness of a new machine (RACOT-6) for laser cataract extraction (LCE) // XXIV Congress of the ESCRS. 9-13 September 2006- London, 2006..- P. 82.

35. Kopaeva V., Andreev /., Kravchuk O. Propagation of acoustic wave (AW) induced by Nd:YAG laser with 1,44 ucm wavelength in viscoelastic substances// XXW Congress of the ESCRS. 9-13 September 2006-London, 2006..- P. 82.

36. Kopaeva V., Andreev J., BelicovA Laser chop without chopper wich anti surge protection: a new approach in laser cataract extraction// XXIV Congress of the ESCRS. 9-13 September 2006 - London, 2006..- P. 109.

37. Malugin B., Andreev J. Specific features of the laser extraction of the complicated cataracts // Opththalmology Forum of Frendship Yearof China-Russian Harbin - Harbin, -2006,- p.3-4.

38. Kamal Okasha, Kopaeva V., Andreev J. Laser cataract surgery with zonular dialysis using a new Russian laser mashine (Racot) // 14th congress of the European Society of Ophthalmology. — Madrid. 2003 - P.66.

39. Kopaeva V., Andreev }., Kamal Okasha. Russian laser device «Racot» for laser cataract extraction. II 14th congress of the European Society of Ophthalmology. — Madrid. 2003,- P.67.

40. Kopaeva V., Andreev J., Kamal Okasha. Iris fluorescein angiography following cataract laser extraction witn Nd:YAG laser with 1,44 pm wavelength. // 14th congress of the European Society of Ophthalmology. — Madrid. 2003.-P.216.

41. Shpak A.A., Rudneva M.A., Andreev Y.V. Immature cataract does not influence the OCT measurements. // The 5 th International glaucoma symposium I.G.S. Cape Town. — 2005. — p. 49.

Полученные патенты на изобретения

1. Федоров С.Н., Копаева В.Г., Андреев Ю.В. и др. Способ лазерной экстракции катаракты - Пат. №2102048 от 20.03.95 РФ.

2. Федоров СЛ., Копаева В.Г., Андреев Ю.В., Ерофеев A.B., Беликов A.B. Устройство для офтальмохирургических операций. Патент РФ. № 2130762 от 10.12.97.

3. Fyodorov S.N., Kopayeva V., BelicovA. V., ErofeevA. V., Andreyev Y. V. Device for removing cataracts US patent No.: 6,322,577B1, nov.27,2001;

4. Fyodorov S.N., Kopayeva V., Belicov А. V., Erofeev А. V„ Andreyev Y. V. Bundesrepublik Deutschland Patents Nr 19856677 от 08.07.2004

Методические рекомендации

Федоров С.Н, Копаева В.Г., Андреев Ю.В. Лазерная экстракция катаракты. Метод. Рекомендации. М. 2003 г. 12. с.

Л КТуЖ-1 КИОСТЬ проблемы

На ciii олиятнннй лень технологии энергетического дроАлския ядра хрусталика ■ покктн каисулыюго мешки является наиболее перспективным направлением и рентой хирургии катаракты Ее преимущества tro сравнению с тралннионнычи способами чануальной экстракции катаракты заключаются ft быстрой восстановлении зрительных функций, возможности уменьшения послеоперационного астигматизма, уменьшении риски кяинкноиення геморрагических осложнений при проведении оперший (EixJpoiHi Э.В., с e<rtKt. 2000, Гундороъа р.Л , с com 1980. Stemctt R F f d al., 1991. Davison J.A, ct al, 1944 ; I .earning D V, et al, 1998. Wilbrandt H R., 1993). Однако наряду с положительны чи моментами, операция имеет существенные недостатки. которые обусловлены спецификой не пользуемого лпя разрушения клтаракты вилл энергм - ультразвука

Современная методика ультразвукового разрушения катаракты все же очень сложив и техническом отношении Требуется высокий уровень мануальных навыков и длительный Период обучения Повышается риск ннтраоперационних осложнений при удалении плотных катаракт (Hotijo М., at. al., 1998, Zectl JC., et al. 1999; Bavraktar $,„ 2001, Lee V., et al. 1999; Freyler К, et a), 1994). осложненных случаев {лоеидоэксфаляятнвныП ««аром. Подвывих хрусталика, клтаракты а сочетании е г .(исколю ft) Имеются лонные о вотможности дистанционного повреждения остатки (DcBiy P.* et aL, 1998; Wong Т, 2000)

Отмеченные недостатки объяснимы низким разрушающим потенциалом ультразвука как вида энергии по отношению к хрусталику. большой длиной ультразвуковой волны <3-4 см), захватывающей при работе прибора ткани заднего отретка где», формированием енбшш рамкам» в юак опершим н термическими эффектами (Slummura S, ct al, 1992, TakohftsJn II, ct al, 1992, Тора* №. et al, 2002, Pacific® R.L. ct al, 1994)

Дальнейшее совершенствование технологии xicpypnni малых разрезов предполагает решение обозначенных выше проблем Однако очень сложно перейти на качественно новый уровень хирургии с использованием ультра шуковоб »нер1 ин Пи крайней мерс, этого не удалось сделать в течение 30-летнего периода существования ультразвуковой фаюзмульсифнкашш KiiriipuXTM По-ВЦЛКМОну» МСТОД уц.1 JKHwyMMHiJt фокОЭМ) ЛЬСИфнКШШ и катпрокты достиг физического предела своего pa >вития Необходим поиск новых видов энергии, обладающих более выраженным разрушающим действием на биоткани, чгч ультразвук

Есть основания полагать, что с физической точки зрения более н||ф<кчтнмм видом энергии для разрушения хрусталика яиляется лазерное шлучение (это объясняется МИМОЖГОСГЫО внесения значительно большего объема энерпи в единицу времени, чем при колебаниях ультразвуковой иглы) Поэтому можно существенно повысить скорость и эффективность операции па разрушению кзгаракталъио-изменениых хрусталиков, особенно при удалении самых гвфдых, бурых н коричневы* катаракт Лазерное излучение (при определенных, специально 1Юдобрииных для хнруртн катаракты режимах воздействия | более безопасно для тканей заднего отрезка глаза, ульгрпвун, «по обьяснкмо быстрым гашением акустической ударной волны в зоне работы лазерного излучения Поэтому с идеей развития лакрной технологии хирургии катаракты могут йьтп. связаны мрдокпш дальнейшего развили современной техники малых разрою

Однако создание лазерной технологии - сложное и многоплановое исследование, требующее решения целого ряда медицинских и технических проблем Разработка лазерных установок для хнруртнн катаракты U рубежом шла а двух направлениях Одно нз них, предложенное доктором Доднком. прщиюигает использование лазерной кнреш для кидушфоиныя колебаний шпспшпнинпким. которые в свою очередь разрушают кщестм хрусталика (OodieVi JМ, 1993. KaueHopoulos Л), el al. 2001). Другая методика основана на прямом лазерном разрешении хрусталика, путем полвеления к нему излучения эрбиевого YAG-лаэера с ДпнйОЙ ВОЛНЫ 2.94 MUM (Hfth Н, 1999. 2001) Излучение ПМйШй молекулами воды л объеме 1-5 микрон, вызывая образование парогазовых пузырей, при коллапсе которых формируются акустические колсбшпш, направленные на хруствлнховые массы

Несмотря нв то "по с технической тонки зрения приборы выполнены на высоком уровне, говорить о существенном прогрессе лазерной технологии пока преждевременно Они значительно уступают но эффективности современным ультразвуковым машинам (Neuhaur С f « al, 1999. Jtuetz W W., et at, 2001. Duron S. el al., 2001). Можно угйсржлать. что пока ис удастся реалиювать те высокие погеннналъные возможности, которые несет в себе лазерное iгтчеинс Появление качественно нового подхода в хирургии катаракты невозможно rtct тщательного анализа недостатков применяемых прибор» и поиска путей совершенстовання конструкции установок н рабочим иакоиеч никои

Очевидным является то, что выбор длимы волны лакриого излучения провалился спонтанно, без учета физических мехашпмов вмнмодсйстаня лазерного излучения с тканью хрусталика и пнппесш особенностей конструирования лазерной установки (ВОЗМОЖНОСТИ получения требуемых для лсетрукинн катаракты порачетров лазерной энергии) l-le исследован вопрос создания аспнрацнонноЛ системы лазерной установки Отсутствие эффективно работающей лазерной установки не позволяет выполнить клинические исследования потенциальных возможностей лазерной энергии а хирургии катаракты, которые могли бы явиться основой для сомяння новой \npyprической техники экстракции катаракты Поэтому мы видим необходимость проведения многоплановых исслеломкий, которые позволили бы пересмотреть уже сложившиеся представления о применении лагерной энергии в хирургии катаракты и выдвинуть новую концепции развития хирургической технологии лазерной iKCiparaini катаракты

Вышесказанное шквалист сформулировать пели it задачи перспективных исследований, необходимых .lis решения проблемы лазерной жстракиин катаршегы и когорые были выполнены в настоящем исследовании

Цць Mcc-ic-ioBiittHB - разработка принципиально новой технологии хирургии катаракты. основанной на использовании лазерного излучения с длиной волны 1.44 мкм в качестве вида термин ал* рюруюемия ялра хрусталика

Заддчн исследовании

1 Провести теоретический анализ проблемы возможности создания лазерной установки для зкетракшш катаракт любой плотности на основе непользования твердотельного YAG-imepa. Иолучэлт. зкснсримситазьныс доказательства ^ффектниностн выбрашюй длины волны н отработать режимы лазерного HwfleiMi

2 Исследовать проблему создания аспириниониой системы, работающей сбаланенровашю с процессом лазерного разрушения катаракты. Смоделировать оиерапшо лах'рного рлзрупкния катаракты л глашх животных, макенмадыю нриблиэи* зкенеримпл к реальным усложним опершим

3 Провести нрелнртслыше клинические исследования но проблеме лазерной зкетрлкпин катаракт. оценив эффективность работы лазера и необходимость доработки отдельных узлов и блоков прибора На основе диализа трудных момента н осложнений первых операций лазерной 1кстракцни катаракты окончательно разработать комплекс «рактичесытк рекомендаций но совершенствованию лазерной установки, <>бесг I е ч »гааннинх необходимый режим разрушения ядра хрусталика и отведения разрушаемых хрусталикооых масс

J Изучить клнннческие результаты лазерной зкетрлкцнн катаракты с использованием современною влрзшгта лазерной установки «РЛКОТ-6» ири хирургическом удаленнн возрастай клтвракты

5 Исследовать проблему безопасности лазерной технологии для тканей глаза < задний эпителий роговицы. мнкропиркуляторное русло ралужкн. центральная зона cenuui) с использованием наиболее тонкие я чукшпшнх метало» исследования: эндотелиальной микроскопии роговины. передней флюоресцентной ангиографии и оптической когсрягпюй томографии сстчпкн

6 Определить потенциальные возможности лазерной технологии экстракции катаракты при хирургическом удалении осложненных форм катаракт, сделав акцент на наиболее сложные случаи, представленные катарактами в сочетании со слабость» цинновой свяжи при псеаложефолнагивном синдроме и подвывихом хрусталика

7 11а основе шлюя клншшо-функннонаяьных результатов лазерной экстракции катаракты определить достоинства метода лазерной экстракции катаракты, сформулировать пока шит к хирургическому лечению возрастной катаракты методом лазерной экстракции с использованием созданной нами установки «РЛКОТ»

Научная шппнна и практическая юячимосп. работы

К защите представлены положения диссертации, имеющие научную 1ЮИПЦУ и Практическую значимость двд офтальмолог ии ] Впервые в мировoft офтальмологии на основе предложенного нами и апробированного в клинической практике Nd YAO лазера с длиноЛ волны 1,44 мкм создано новое инцршленме и энергетической хирургии катаракты -лазерная экстракция катаракты

2 При нашем активном участии впервые создана лазерная установка, которая может использоваться в условии операционной, обладает достаточной степенью мобильности, не связана с внешним источником молы, имеет доступную для хирурга систему управления н контроля за параметрами лазерных импульсов

3 Заланная нами идеологии работы иррипйиюнно-аеиирашюнной системы поомнкш инженерной группе создать оригинальный прибор, лншеннып тех недостатков, которые имеются а известных факомашинах. Не требуется подачи сжатого гша для работы асштрационноЙ помпы. д глкже окклкгши асн11раш№шюго наконечникп для создания разрежения ■ аснирашюиной системе Исключаются явления оЛтлрацин депирашюннотр канала благодаря возможности лазерного рмрушенкя фрагментов хрусталика при «ходе в рабочую часть вспнраимошюго Наконечника Согласован процесс лазерного разрушения катаракты и аспирации хрустшткового материала

4 Создана принципиально новая концепция хирургической техники лазерной чкегракцнн. которая является новым шагом в развитии энергетической хирургии катаракта

5 Техника лазерной наградами в сравнении с факоэмудьспфнканиеЙ катаракты имес» достойные преимущества

- разрушение хрусталика осуществляется дистанционно Лез прямого мсхаинческого нажима работающих наконечников на ядро;

• лазерная экстракция - сдшзственная в мире истинно энергетическая технологи*, где не непользуется мануальная фрагмаггация ядра хрусталика. возможность разрутнения целого ядра хрусталика позволяет сохранит* в процессе использования высокой энергии на первом этане операции пернфернчсску» экваториальную часть, которая является лоиолннтельной зашитой задней капсулы хрусталика н шикарного тела от воздействия энергии. сведена к минимуму опасность травмалпапии стенки шеулыюго мешка при работе с энергией благодаря дотированному и строго ограниченному характеру лазерного волдействи* (шлученнс распространяется в веществе катаракты не более чем на I ,.4-2 мм).

- предложенный нами силиконовый лепесток на рабочей частн ирригационио-аспнраинонного наконечника, эффективно лншипает заднюю капсулу хрусталика от воздействия вакуума и лазерной энергии в процессе аспиршшн фрагментов хрусталика,

- высокая степень поглощения гикриш водой, окружающей хрустилик. защищает ткани переднего отреиа глаза от прямого воздействия энергетического излучения Нет риска лавер-нндушфоынного повреждении чувствительных структур ога (шикарного тела, дренажной зоны глата, мшсулярмой ни QJ),

- нет термическою МПЛЕЙСПМ энергии iu ткани глаза, благодаря чему появилась возможность полиостью герметизировать операционные разрезы при введении рабочих инструментов, создав тем самым условии для проведения лазерной экстракции в закрытой полости, без перепадов bjiv1 риглднюю даалсшш Прошс дня освоения начинающими чиру pi ими

6 Предложенная нами хирургическая 1ехника даи-рной ЭКСтрпкнИН катаракты позволяет разрушай. любые по плотности катаракты. включая самые itwp.uic бурые, черные н коричневые хрусталики Операция позволяет сокрапгть время работы с энсрпией ft полости глаза и суммарную энергетическую нагрузку но сравнению с современными ультразвуковыми технологиями, осойснно при хирургии плотных катаракт

7 Разработанная нами техника лазерной экстракта! эффективна прн хирургии осложненных кятзракг ПссвдопксфолиэтмвныК синором, преклонный возраст пациентов, подвывих хрусталика ■ отличие от улътразаукоюй факозмульенфикаиии не являются трудными моментами для лазерной экстракции н не ухудшают позитивный прогноз для благоприятного исхода операции

8 Изученные изменении в тканях г.тнза у пациентов |юсле Л'ЗК с НСЛОЛНОМШН! наиболее чувствительных мегодоо исследовании (ншотелналыюА микроскопии, передней флюорсснс1гттюП ангиографии н оптической во«ерентной томографии), иоклзалн, что потеря клеток заднего эпителия розницы не нрекышэст отсутствуют грубые ншешння мнкроинркул*иии радужки после операшш, а восстановленне гракнпорных изменений (повышение пронншкмостн стенок капилляров радужки) происходи! в течение 1-1,5 месяцев после операции Отсутствуют изменения. которые можно было бы объяснить прямым воздействием энергии или акустической волны лазерных импульсов на рстнняльную твил 7 Спюспшкшк клинических результата* лазерной шршиин при удалении различных по плотности катаракт и су ммарной икргнн лазерного воздействия не выявило значимого влияния фактора энергии на степень послеоперационной реакции глаза. Это позволяю сделать заключение о том. •по предложенная нами техника лазерная экстракта выполняется в безопасном для глаза диапазоне энергии лазерного излучения

Положении, вынос мчые па зашнгу

Разработанная технология лазерной экстракции является принципиально новым подходом в решении проблемы энергетического разрушения катаракты, которая позволяет улучшить результаты хирургии самых твердых коричневых, бурых и черных катаракт, снизить риск наиболее распространенных при хирургии малых разреюа митра* и аклеепарациаишх осложнений (разрыв Илией консулы хрусталика, отек роговицы, послеоперационная гнпертензня), расширяет возможности энергетического удаления осложненных типов катаракт, сочетающихся со слабостью шиновой связки (при нсевдоэксфолиативноы синдроме, подвывихе хрусталика, у пациентов псвислйго и преклонного возраста), воздействие лазерной энергии не вызывает ■ юбочных эффектов со стороны чувствительных тканей глаза (клеток заднего эпителия роговицы, мнкроииркулитерного русла радужки и центральной зоны сетчатки)

Реалнзацнв работы

Работа выполнена в ФГУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им акал. С Н. Федорова Роездраваи, руководимом диктором мед наук, профессором X П Тахчидн Экспериментальная часть исследований била проведена на базе Института точной механики и оптики г Санкт-Петербурга, в лаборатории биофизики совместно с кандидатами фнз -мат наук Л В Ерофеевым, Л В Беликовым л А Н- Скрипинком

Ра (робот аниая rexiMMOf ш л перкой зкетракнин катаракты внедрена в практику работы ФГУ кМКТК "Микрохирурги* глам» им акдд СН Федорова Росздрова» и его филиалов

Основные материалы диссертации доложены на П и Ш Российские симпозиумах по рефракционной хирургии (Москва, ноябрь 2000 г, ноябрь 2001 г.Д на VII и VI (I Съездах офтальмологов России (Москва, 2000 г, 2005 г.Х на I м II Еаро-Аэнатсюк конференциях по офшшшфурпп (Екатеринбург, апрель 1998 г. апрель 2001 г.),. ни иаучмыцмкпгксиос конференциях «Современные технологии в гаггарохтадьной и рефракционной хирургию* (Москва, 2000 г. 2001 г, 2002 г., 2003 г, 2004 г, 2005 г, 2006 г ), на научной конференции о, Федоровские чтения» (Москва, 2005 г. 2006 г.Д студенческой научной конференции памяти С Н Федорова (Смоленск, 2004 г.), на VI, VII, VIII, IX, X, XI Международном коитреееях Европейского общества катардатодьных и рефракционных хирургов ESCRS, на I Международном съезде офцмьчолоюв Македонии (Ohnd,октябрь 2003 г.). на XIV и XV конгрессах Европейской ассоциации офтальмологов C'O'J (Стамбул, нюнь 2003 г. Мадрид, июнь 2005 г), на симпозиумах по катар акт ал ыюй н рефракционной хирургии Американского общества офтальмологов A.SCRS (Сан-/£исго, май 2001 г, Boiuhhitoh, апрель 2005 г), иа VII Международном конгрессе африканских офтальмологов (Тузик. 2003 г )

Практические рекомендации

1 Лазерная экстракция катаракты - технология, разработанная для удаления любы х по плотности катаракт, но пому она может быть рекомендована для широкого клшазческого внедрения в работу офтальмологических станнонаров нашей страны Для осаосюи технологии достаточно пройти курс теоретической подготовки и практической работы на тренажерах, считаем целесообразным использование опыта преподавания по программе лекций и практических занятий на курсе «Wet Lab», проводимом на базе Научно-Педагогического центра ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза» им окад С,Н Федорова, Росздрава

2 Обучение технологии целесообразно начинать с хирургического удаленззя нсосложненных катаракт, так как при проведении первых опершшй очень важно создать идеальные условия для лазерной зкетрихнин за счет качественного капсулорекснса и гндродиссекщш У начинающих хирургов еопе нет достаточных навыков выполнению этих этапов операции, что повышает вероятность хаотичного вскрытия передней капсулы хрусталика при удалешти осложненных катаракт и ЮЯИВМ неблагоприятных осложнений, связанных с гидродиссекцней ядра хрусталика.

3. Вместе с тем, иазнчззе равномерного капсулорекснса не является строго обязательным у слотам провеявши операции Если у начинающего хирурга лаже в нсосложненных случаях систематически не получается круговое равномерное вскрытззе передней капсулы хрусталика, дальнейшее проведение лазерной экстракции катаракты возможно с использованием щадящих режимов энергетическою воздействия.

4 По мере освоения технологии целесообразно переходить к операциям на плотных н осложненных катарактах, успешное удаление которых зависит не только от навыков работы с лазерной энергией, но и умений выполнять начальные и завершающие этапы лазерной экстракции катаракты — капсулорекснс, гндроднсссном, выммвшгнс хрусталиков ьтх масс и преодолевать трудности, связанные с наличием истонченной н персрастянутой капсулы, слабостью шшновой связки 5. Проведение операции не возможно без знаний по технике эксплуатации лазерной установки основных хирургических нрнншшов лазерного разрушения катаракты и тех преимуществ, которые появляются при нсиильзоваиш! лазерного излучения. Обязательна летальная теоретическая проработка всего спектра тсх1мчсскнх и хирургических вопросов сю проблеме лазерной экстракции катаракты Важно формировать качественный рабочий скал лазерного световода и проводить адекватную опенку состояния рабочей части оптического волокна в промежутках между операциями, а так же определять функциональную готовность к операции нрритациоино-аенирашюниой системы 6 Успех операции определяется правильным выбором параметров лазерного нзлучеша и вакуума, соответствующих аютности ядра хрусталика Необходимо использовать 2 режима работы установки В I'M режиме применяется максимально высокая для данной плотности ядра хрусталика знергня импульсов и минимальный вакуум, что обеспечивает условия для шодяшего разрушения нстгтралыюй части ядра хрусталика Во 2-м режиме осуществляется переход на высокий вакуум - 200 мм рт ст, и снижение энергии импульсов до 100-120 мДж. Это позволяет создать благоприятные условия для выведения периферических слоев ядра хрусталика из свода кмкульного мешка. 7, Наш опыт обучения данной технологии в филиалах ФГУ МКТК «Микрохирургия глаза» нм акад С И Федорова свидетельствует том, что период обучении непродолжительный, ж возникает тяжелых осложнений, а положительные результаты операции в тюлиой мерс компенсируют тс психологические трудности, которые могут быть связаны с переходом на новую энергетическую технологию хирургии катаракты