Введение к работе
Актуальность проблемы.
Гиперметропия составляет среди всех аметропий 41-64% (Аветисов С.Э.,1993; Сергиенко Н.М., 1991). Кроме снижения зрения вдаль и вблизи, у пациентов возникают астенопические жалобы при работе на близком расстоянии, от 25 до 95% гиперметропов страдают амблиопией, расстройством бинокулярного зрения и косоглазием (Ивашина А.И. с соавт., 1995).
Очковая и контактная коррекция часто не обеспечивают полноценный функциональный результат и профессиональную реабилитацию пациентов с гиперметропией (Федоров С.Н. с соавт., 1984,1992,1994; Barraquer J.I., 1980), по этому методы лазерной коррекции этой аномалии рефракции в последнее время получили широкое распространение.
Появление лазерного кератомилеза (ЛАЗИК), сущность которого заключается в эксимерлазерном испарении только стромальной части роговицы, значительно расширило возможности коррекции аметропий. Но ЛАЗИК - дорогостоящий метод, не лишен осложнений, связанных, прежде всего, с воздействием излучения на центральную оптическую зону и возможностью помутнения роговицы, повышением внутриглазного давления и др. (Балашевич Л.И., 2002, 2009; Шелудченко В.М., 2003; Alio J.I., 2000; Rosman M., 2008 и др.). Поэтому всегда была привлекательна возможность усиления оптики роговицы путем воздействия только на ее периферическую часть (Федоров С.Н. с соавт., 1987; Семенов А.Д. с соавт., 1991, 1999; Гацу А.Ф., 1983, 1996; Куликова И.Л., 2006, 2009).
Инфракрасная лазерная коррекция гиперметропии – лазерная термокератопластика, основана на способности коллагеновых волокон роговицы к сокращению в результате теплового воздействия. Основанием для этого является то, что водосодержащие ткани глаза имеют резко выраженные максимумы поглощения именно в среднем инфракрасном диапазоне (Чечин П.П., 1997; Эскина Э.Н., 1999; Attia W., et al., 2000). В результате меняется форма роговицы - увеличивается радиус кривизны на периферии, уменьшается в центре, усиливая ее оптическую силу (Волков В.В. с соавт., 1985, 1991; Семенов А.Д. с соавт., 1986; Паштаев Н.П. с соавт., 2002; Куликова И.Л. с соавт., 2004, 2006, 2009; NanoY.D., Muzzin S., 1998; Eggink C.A. et al., 2000; Hycl J. et al., 2003; Ooi EH. et al., 2008.
Излучение в инфракрасном спектральном диапазоне является перспективным для рефракционной хирургии и может стать наиболее универсальной альтернативой эксимерным лазерам. В настоящее время известно несколько инфракрасных лазеров как с ламповой накачкой, так и диодных с длиной волны 10,6 мкм, 1,54 мкм, 1,86 мкм, 2,06 мкм, 2,08 мкм, 2,12 мкм и других, имеющих клиническое применение. Но отсутствие стандартизованных технологий, отработанных режимов воздействия, глубокого изучения действия излучения на ткани глаза ограничивает широкое внедрение лазерной термокератопластики в рефракционную лазерную хирургию.
ЦЕЛЬЮ настоящей работы является создание системы коррекции гиперметропии, гиперметропического и смешанного астигматизма на основе лазерной термокератопластики.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
-
Разработать медико-технические требования для создания новой инфракрасной лазерной установки для кератокоагуляции при коррекции гиперметропии, гиперметропического и смешанного астигматизма на основе изучения физических аспектов, термодинамических расчетов и математического моделирования процессов взаимодействия инфракрасного излучения с роговичной тканью.
-
Рассчитать рефракционный эффект кератокоагулята, обосновать факторы, его определяющие и разработать программу расчетов рефракционных операций, связанных с энергетическим воздействием на роговицу инфракрасной лазерной системы «ОКО-1».
-
На основе экспериментальных исследований изучить условия протекания денатурации коллагена и динамики репаративного процесса в роговице при воздействии инфракрасного лазерного излучения, оценить безопасность выбранных режимов лазерной термокератопластики при воздействии офтальмологической лазерной системы «ОКО-1».
4. Разработать медицинскую технологию лазерной термокератопластики коррекции гиперметропии, гиперметропического и смешанного астигматизма на базе данной установки.
5. Изучить клинические, in vivo морфологические и метаболические особенности регенерации роговицы в динамике послеоперационного периода.
6. Оценить клинико-функциональные результаты коррекции гиперметропии, гиперметропического и смешанного астигматизма с использованием офтальмологической лазерной системы «ОКО-1».
7. Разработать методику лазерной термокератопластики для коррекции пресбиопии и изучить функционально-эргономические показатели у пациентов с гиперметропией и пресбиопией после операции.
8. Провести сравнение клинико-функциональных результатов и качества оптики после операций лазерной термокератопластики и ЛАЗИК на однотипных группах пациентов.
Научная новизна исследования
1. Впервые разработаны медико-технические требования к новой инфракрасной лазерной установке для коррекции гиперметропии, гиперметропического и смешанного астигматизма, которые реализованы в отечественной лазерной офтальмологической установке «ОКО-1».
2. Экспериментальными исследованиями доказано, что установка «ОКО-1» позволяет получить интрастромальный кератокоагулят без повреждения эндотелия, исключает деструктивное воздействие лазерного излучения за пределами зоны воздействия.
3. Математическая модель тепловых процессов в роговице при лазерной термокератопластике позволяет определять оптимальные параметры энергетического воздействия;
4. Математическая модель деформации роговицы и программа расчета рефракционного эффекта при коррекции гиперметропии и астигматизма на установке «ОКО-1» позволяет достигнуть точности коррекции ± 1,0 дптр. от планируемой в 71,2 % случаев при сферической гиперметропии, 69,7 % - при гиперметропическом и 95,9 % - при смешанном астигматизме.
5. Создана эффективная и безопасная медицинская технология лазерной термокератопластики при коррекции гиперметропии до 3,0 дптр., пресбиопии, гиперметропического и смашанного астигматизма до 3,5 дптр. на базе установки «ОКО-1».
Практическая значимость работы
1. На основе изучения физических аспектов, термодинамических расчетов и математического моделирования процессов взаимодействия инфракрасного излучения с роговичной тканью, разработаны медико-технические требования к новой инфракрасной лазерной установке для кератокоагуляции и реализованы при создании отечественной лазерной офтальмологической установки «ОКО-1», которая является серийно выпускаемым офтальмологическим прибором.
2. Разработан, апробирован и внедрен в клиническую практику метод лазерной термокератопластики на базе установки «ОКО-1», позволяющий добиться высоких и стабильных результатов при коррекции гиперметропии до 3,0 дптр, пресбиопии, гиперметропического и смашанного астигматизма до 3,5 дптр и обеспечивающий медицинскую реабилитацию пациентов;
3. Разработанная математическая модель тепловых процессов в роговице позволяет моделировать процессы кератокоагуляции при разработке новых лазеров инфракрасного диапазона.
4. Разработанная методика лазерной термокератопластики для коррекции пресбиопии в сочетании с гиперметропией, основанная на формировании рефракции цели с учетом состояния аккомодационной функции глаза, позволяет добиться высоких показателей остроты зрения и «тонких» зрительных функций у гиперметропов пресбиопов.
Положения, выносимые на защиту
-
Разработанный метод коррекции гиперметропии, гиперметропического и смешанного астигматизма – лазерная термокератопластика на базе лазерной системы «ОКО-1», является эффективным и безопасным, а полученные результаты – стабильными при наблюдении в течение 5 лет.
-
Разработанные и реализованные в установке «ОКО-1» параметры и алгоритмы лазерной термокератопластики являются безопасными для применения в клинике, позволяют получить интрастромальный кератокоагулят с минимальным повреждением эпителия, интактным эндотелием, исключают деструктивное воздействие лазерного излучения за пределами зоны воздействия.
3. Математическая программа моделирования тепловых процессов в роговице, прогнозирования и расчета рефракционного эффекта лазерной термокератопластики позволяет определять оптимальные параметры энергетического воздействия, достигнуть точность коррекции ± 1,0 дптр. от запланированной в 71,2 % случаев при сферической гиперметропии, 69,7 % - при гиперметропическом и 95,9 % - при смешанном астигматизме, что позволяет считать лазерную термокератопластику на базе установки «ОКО-1» и методом выбора в системе кераторефракционной хирургии гиперметропии.
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на 6-м Всесоюзном координационном совещании по спектроскопии полимеров (Минск, 1989), Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых (Москва, 1990), научно-технической конференции «Прикладные проблемы лазерной медицины» (Москва, 1993), 6-м съезде офтальмологов России (Москва, 1994), научно-практической конференции «Современные лазерные технологии в диагностике и лечении повреждений органа зрения и их последствий» (Москва, 1999), 7-м и 8-м съездах офтальмологов России (Москва, 2000, 2005), Всероссийской научно-практической конференции «Федоровские чтения» (Москва, 2002, 2006), научно-практической конференции «Новые лазерные технологии в офтальмологии» (Калуга, 2002), 3-й и 4-й Евро-Азиатских конференциях по офтальмохирургии (Екатеринбург, 2003, 2006), международной конференции «Лазерно-оптические технологии в биологии и медицине» (Минск, 2004), Международной научно-практической конференции «Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии» (Москва, 2006, 2007, 2008, 2009), научно-практической конференции «Охрана зрения детей и подростков на рубеже веков» (Москва, 2006), Всероссийской научной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы офтальмологии» (Москва, 2006, 2007), Всероссийской конференции Ерошевские чтения «Клинические аспекты послеоперационного состояния органа зрения» (Самара, 2007), 105 DOG Congress (Berlin, 2007), Nidek Navex Seminar Middle East & Africa (Dubai, 2007), научно-клинической конференции в ФГУ МНТК «МГ» (Москва, февраль, март, декабрь 2010).
Внедрение в практику
Федеральная служба по надзору в сфере здравоохранения и социального развития выдала разрешение на применение новой медицинской технологии «Инфракрасная лазерная кератопластика в коррекции гиперметропии, гиперметропического и смешанного астигматизма» ФС № 2010/148 от 6 мая 2010. Разработанная технология используется в Центре лазерной хирургии ФГУ МНТК «МГ», в глазном отделении детской Морозовской больницы (Москва), в глазном отделении госпиталя им. Бурденко (Москва). С помощью разработанной технологии за последние годы выполнено более 2 500 операций ЛТК с высокими функциональными результатами. Материалы диссертации включены в тематику лекционных и практических занятий по обучению отечественных и иностранных специалистов Научно-педагогического центра ГУ МНТК «МГ», для обучения студентов на кафедре глазных болезней МГМСУ.
Публикации
Опубликовано 63 научные работы, 15 в журналах, рецензируемых ВАК РФ, 2 в зарубежных лицензируемых журналах, 1 монография в зарубежном издании, 5 – в материалах зарубежных специализированных конференциях, 1 регистрационное удостоверение Росздравнадзора РФ на новую медицинскую технологию, получено 2 патента и 1 свидетельство РФ на изобретение.
Структура и объем работы
