Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 14
1.1. Лазеры: опыт применения лазерной энергии в хирургии катаракты 14
1.2. Передний капсулорексис в хирургии катаракты 21
1.3. Современные возможности проведения гемостаза в глазной хирургии 30
Глава 2. Материалы и методы исследования 34
2.1. Экспериментальная разработка методики проведения лазерного переднего капсулорексиса 2.1.1. Поиск оптимальных параметров энергии лазера для
проведения капсулорексиса
2.1.2. Оценка эластичности края капсулы по линии разрыва после лазерного, мануального и диатермического капсулорексиса в сравнительном аспекте 37
2.1.3. Морфологическое исследование края капсулы после
лазерного, мануального и диатермического капсулорексиса 2.2 Экспериментальная разработка методики проведения лазерного дистанционного гемостаза в зоне конъюнктивальных и
склеральных сосудов
2.2.1. Определение оптимальных параметров энергии лазера для проведения гемостаза в зоне конъюнктивальных и склеральных сосудов 41
2.2.2. Морфологическое исследование сосудов конъюнктивы и склеры после лазерного и диатермического воздействия 42
2.3. Клиническая характеристика обследованных пациентов 45
Глава 3. Математическое моделирование лазерного воздействия и технических параметров для проведения переднего капсулорексиса и гемостаза сосудов конъюнктивы и склеры 47
3.1. Математическое моделирование лазерного воздействия для проведения переднего капсулорексиса и дистанционного гемостаза сосудов конъюнктивы и склеры 47
3.2. Математическое моделирование технических параметров наконечника для проведения лазерного переднего капсулорексиса Формирование технического задания на изготовление наконечника для проведения лазерного капсулорексиса 52
Глава 4. Экспериментальная разработка проведения лазерного переднего капсулорексиса 61
4.1. Определение оптимальных параметров лазерной энергии
для проведения капсулорексиса 61
4.2. Экспериментальное изучение эластичности капсулы хрусталика после лазерного, мануального и диатермического капсулорексиса 66
4.3. Морфологический анализ изменений капсулы хрусталика после лазерного, мануального и диатермического капсулорексиса 67
Глава 5. Экспериментально-клиническая разработка способа дистанционного лазерного гемостаза конъюнктивальных и склеральных сосудов с целью анемизации тканей зоны планируемого разреза и остановки кровотечения в офтальмохирургии 78
5.1. Способ дистанционного лазерного гемостаза сосудов конъюнктивы и склеры 78
5.2. Определение оптимальных параметров лазерной энергии
для достижения гемостаза конъюнктивальных и склеральных сосудов 79
5.3. Морфологический анализ изменений конъюнктивальных и склеральных сосудов после лазерного воздействия 89
5.4. Анализ клинического использования дистанционного лазерного гемостаза сосудов конъюнктивы и склеры 102 Заключение 108
Выводы 118
Список литературы 1
- Передний капсулорексис в хирургии катаракты
- Оценка эластичности края капсулы по линии разрыва после лазерного, мануального и диатермического капсулорексиса в сравнительном аспекте
- Математическое моделирование технических параметров наконечника для проведения лазерного переднего капсулорексиса Формирование технического задания на изготовление наконечника для проведения лазерного капсулорексиса
- Экспериментальное изучение эластичности капсулы хрусталика после лазерного, мануального и диатермического капсулорексиса
Введение к работе
Актуальность проблемы
Последние годы в офтальмохирургии отмечены бурным развитием энергетических методов экстракции катаракты как за рубежом, так и в России. Одним из направлений в хирургии малых разрезов является лазерная экстракция катаракты с использованием Nd :YAG лазера с длиной волны 1,44 мкм, разработанная в ФГБУ МНТК «Микрохирургия глаза» им. С.Н.Фёдорова (С.Н.Фёдоров, В.Г.Копаева, Ю.В.Андреев, А.В. Беликов, 1999).
Особое внимание уделяется поиску способов максимально щадящей техники удаления катаракты с тем, чтобы свести к минимуму опасность возникновения осложнений, которые могут повлиять на конечный результат операции (Abell R.G., Kerr N.M., Vote B.J., 2013; Sutton G., Bali S.J., Hodge C., 2013). Значительным вкладом в хирургию малых разрезов является тот факт, что лазерная экстракция катаракты может быть выполнена при любой плотности хрусталика, а также при подвывихах хрусталика. (Окаша Камал Джуда., 2003; Лексуткина Е.В., 2006; Кравчук О.В., 2007; Якуб Ражуан Абдулкарим., 2008; В.Г. Копаева с соавт., 2012).
В настоящее время одним из важных этапов операции экстракции катаракты, от правильности выполнения которого во многом зависит успешность разрушения мутного ядра хрусталика, имплантации ИОЛ внутрь капсульного мешка, является непрерывный капсулорексис (Малюгин Б.Э., 2010; Сиденко Т.Н, 2011; Szigeti A., Krnitz K., Takacs A.I., Mihltz K., Knorz M.C., Nagy Z.Z., 2013). К преимуществам непрерывного циркулярного капсулорексиса относят: ровные растягивающиеся и нерастрескивающиеся края, сдерживающие нагрузку на циннову связку. Ровный капсулорексис обеспечивает визуализацию капсулы во время ирригации-аспирации, равномерное распределение жидкости внутри хрусталиковой сумки и правильное положение ИОЛ в капсульном мешке (Трубилин А.В., Анисимова С.Ю., 2013; Friedman N.J., Palanker D.V., Schuele G., 2011; Kohnen T., Klaproth O.K., Ostovic M., Hengerer F.H., Mayer W.J., 2014).
Однако ровный непрерывный капсулорексис удается выполнить не всегда. Отверстие довольно часто имеет тенденцию к расширению и смещению в сторону экватора. Это наблюдается на фиброзированных или слишком плотных капсулах. В случае перезрелых, набухающих катаракт в процессе капсулорексиса часто возникают надрывы по краю передней капсулы с переходом на заднюю капсулу (Gimbel H.V., Neuhann T., 1990; Ti S.E., Yang Y.N., Lang S.S., Chee S.P., 2014).
Разработка энергетических параметров и клинически приемлемого дизайна лазерного наконечника для капсулорексиса, с использованием Nd YAG лазера с длиной волны 1,44 мкм, облегчит этап выкраивания лоскута передней капсулы хрусталика, позволит сделать процедуру капсулорексиса дозированной (Копаева В.Г.,2012).
В офтальмохирургии при разрезе конъюнктивы, при отсепаровке склеры для профилактики кровотечения возникает необходимость коагуляции сосудов. На сегодняшний день подавляющее большинство факоэмульсификаций катаракты проводится роговичным доступом, что обусловлено простотой и быстротой этой техники, а также отсутствием геморрагий и, как следствие, необходимости проведения гемостатических мероприятий (Гурченок П.А., Околов И.Н., Ефимов О.А , 2010; Фабрикантов О.Л., Кузьмин С.И., Козлов В.А., 2011). В определенных ситуациях есть необходимость сделать лимбальный доступ, с гемостазом сосудов в месте предстоящего разреза. Лимбальный доступ также имеет свои преимущества, связанные с большей активностью репаративных процессов вследствие наличия сети капиллярных сосудов в этой области (Зуев В.К., Сороколетов Г.В., 2009).
Цель настоящего исследования – Экспериментально – морфологическое и клиническое обоснование использования Nd YAG лазера с длиной волны 1.44 мкм в технологии переднего капсулорексиса, дистанционного гемостаза и анемизации тканей в зоне планируемого разреза.
Задачи исследования:
1. На основании математического моделирования лазерного воздействия Nd YAG лазера 1.44мкм на переднюю капсулу хрусталика при проведении капсулорексиса провести теоретическое обоснование разработки технических параметров для конструирования лазерного наконечника, определить оптимальный размер рабочей части оптического кварц-кварцевого волокна и выработать параметры энергетического воздействия (энергия, частота, количество аппликатов, расстояние от наконечника до капсулы).
2. Провести сравнительную оценку эластичности и морфологических изменений края капсулы по линии разрыва после капсулорексиса выполненного лазерным, мануальным и диатермическим способом в эксперименте.
3. На основе математического моделирования разработать диапазон оптимальных энергетических параметров Nd YAG лазера 1.44 мкм и оригинальную технологию дистанционного гемостаза и анемизации тканей зоны планируемого разреза конъюнктивы и склеры в эксперименте in vivo и ex vivo.
4. Провести анализ морфологических изменений конъюнктивы, склеры после лазерного дистанционного гемостаза и анемизации тканей зоны планируемого разреза в сравнении с диатермокоагуляцией сосудов конъюнктивы и склеры.
5. Оценить клиническую эффективность применения лазерного дистанционного гемостаза и анемизации тканей зоны планируемого разреза в офтальмохирургии.
Научная новизна результатов исследования
1. Впервые выполнено математическое моделирование лазерного воздействия на переднюю капсулу хрусталика и параметров для конструирования лазерного наконечника, позволяющие обосновать необходимые оптимальные технические параметры волокна и лазерного наконечника для проведения капсулорексиса, при экстракции катаракты с использованием Nd YAG лазера с длиной волны 1.44 мкм. Оптимальным является оптический кварц-кварцевый световод диаметром 300 мкм, помещенный в наконечник с изогнутой рабочей частью под углом 140 градусов, с радиусом кривизны 5.0 мм, продольным размером 9.0 мм, поперечным сечением 1.6 мм, расположенный на 0.3 мм от передней капсулы хрусталика.
2. В эксперименте исследовано воздействие лазерной энергии различной интенсивности и частоты на переднюю капсулу хрусталика, и впервые определен диапазон оптимальных параметров энергетического воздействия (частота и энергия импульса) для проведения переднего капсулорексиса: частота 10 Гц – энергия 150 и 200 мДж, частота 15 Гц – энергия 100 и 200 мДж.
3. Впервые на базе полученных данных проведено сравнительное морфологическое исследование и оценка эластичности края капсулы по линии разрыва после капсулорексиса, выполненного различными способами (лазерным, мануальным, диатермическим), которые показали, что капсулорексис выполненный лазерным способом более устойчив к разрыву по сравнению с диатермическим, но менее устойчив по сравнению с капсулорексисом выполненным мануальным способом.
4. Проанализировано воздействие лазерной энергии Nd YAG лазера 1.44мкм различной интенсивности и частоты на сосуды конъюнктивы и склеры, и впервые разработана оригинальная методика лазерного гемостаза сосудов с целью остановки кровотечения с оптимальным диапазоном параметров: частота от 5 до 25 Гц - энергия от 100 мДж до 200 мДж. Для профилактической анемизации зоны ткани планируемого разреза минимальное использование энергии: частота 5 Гц и энергия 100 мДж, явилось более щадящим, в сравнении с диатермическим воздействием.
5. Впервые изучена динамика морфологических изменений конъюнктивы и склеры in vivo и ex vivo в различные сроки послеоперационного периода, что дало возможность оценить технологию лазерного воздействия как более щадящую, в связи с отсутствием зоны некроза, спаечного процесса и более ранними сроками регенерации по сравнению с диатермическим воздействием.
Практическая значимость результатов работы
1. В эксперименте доказано, что возможно проведение капсулорексиса Nd YAG лазером 1.44 мкм со специфическими параметрами оптического кварц-кварцевого наконечника и показан диапазон отработанных параметров (используемых при утолщении или истончении капсулы), что позволяет рекомендовать этот метод к клинической апробации с целью улучшения хирургии катаракты, как в неосложненных, так и в осложненных случаях.
2. Использование нового метода лазерного гемостаза с целью остановки кровотечения из конъюнктивальных и склеральных сосудов и для анемизации тканей зоны планируемого разреза в клинической практике дает возможность предупреждения интраоперационных и послеоперационных кровотечений из сосудов конъюнктивы и склеры при проведении оперативных офтальмологических вмешательств.
Основное положение, выносимое на защиту
На защиту выносится математически разработанное, экспериментально-морфологически обоснованное использование Nd YAG лазера 1.44 мкм в технологии проведения переднего капсулорексиса, основанной на применении специфического оптического наконечника с диапазоном безопасных энергетических параметров, и клинически обоснованной технологии дистанционного гемостаза и анемизации тканей в зоне планируемого разреза, основанной на диапазоне энергетических параметров, которое сводит к минимуму риск интраоперационных и послеоперационных осложнений, и обеспечивает пациентам высокие клинико-функциональные результаты.
Внедрение в практику
В клиническую практику ФГБУ МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н.Федорова Минздрава России внедрена методика лазерного гемостаза конъюнктивальных и склеральных сосудов в офтальмохирургии.
Результаты работы нашли применение в учебном процессе на кафедре глазных болезней ГОУ ВПО МГМСУ им. А.И. Едокимова и в научно-педагогическом центре ФГБУ МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н.Федорова Минздрава России при проведении занятий со студентами, клиническими интернами, ординаторами и курсантами.
Апробация работы
Апробация работы состоялась на межкафедральном заседании ФГБУ МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова Минздрава совместно с кафедрой глазных болезней ГОУ ВПО МГМСУ им. А.И. Едокимова 18.03.2014 г.
Материалы работы были доложены и обсуждены: на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Федоровские чтения» (2007, 2011, 2013 г.); на XXX и XXXI Итоговой научной конференции молодых ученых МГМСУ (2008, 2009 гг.); на научно-клинической конференции ФГБУ МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова Минздрава России совместно с кафедрой глазных болезней МГМСУ (2009 г.); на международной научно-практической конференции «Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии» (Москва, 2011); на международной научно-практической конференции «ESCRS» (Париж,2010; Вена,2011).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 23 научные работы, из них 6 - в журналах, рецензируемых ВАК РФ. Имеется два патента РФ на изобретение.
Структура и объем диссертации
Передний капсулорексис в хирургии катаракты
Лазерные технологии называют технологиями 21-го века. Глаз, в силу своей уникальности - наличия прозрачных для видимого света сред: роговица, хрусталик, стекловидное тело - открывает максимально широкие возможности для использования лазерной энергии [18; 112 и др.].
Разработке и созданию первых оптических квантовых генераторов - лазеров предшествовали многолетние параллельные работы 2-х групп исследователей: отечественных ученых Басова Н.Г. и Прохорова A.M. в 1954 году, а также американских ученых под руководством Таунса Ч в 1953 году. Лазерное излучение - индуцированное излучение, генерируемое в результате перехода электронов с нестабильного верхнего энергетического уровня, на стабильный низший уровень. Аббревиатура LASER означает сокращение от «Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation» [90 и др.].
Излучение лазера отличается сочетанием 3-х основных свойств: 1.монохроматичностью - одной длиной волны, что дает возможность выбора и применения конкретной длины волны. Понятие монохроматичности характеризует ширину спектра излучения. Идеально монохроматическим можно считать излучение, ширина спектра которого близка к нулю; 2.когерентностью (совпадением фаз волны в пространстве и во времени). Когерентность лазерного луча проявляется, в частности, в исключительно высокой степени его монохроматичности, а также в очень малой расходимости лазерного луча, то есть в высокой параллельности пучка света; 3.направленностью - малой расходимостью пучка, практически параллельным ходом всех лучей в пучке, что позволяет создать в малом пятне большие плотности энергии или мощности. Эти уникальные свойства излучения лазеров и возможность при фокусировке получать очень высокую плотность мощности на облучаемой поверхности обеспечили широкое применение лазеров в клинической медицине. Благодаря этим свойствам возникают такие эффекты как: абляция, кавитация и фотомеханическая фрагментация тканей [84; 205; 258; 136]. Лазер состоит из активной среды, устройства накачки и резонансной системы. Активной средой может быть твердый, жидкий или газообразный материал. Активная среда обеспечивает конкретную длину волны в зависимости от своего химического состава [91; 67; 110 и др.]. В качестве устройства накачки используется главным образом электрическая энергия. Устройства накачки служат для специфического насыщения энергией активной среды. Роль резонансной системы выполняют зеркала или другие полированные поверхности. Система зеркал, отражая часть излучения в активное вещество, играют роль «открытого резонатора», обеспечивая многократное усиление и направленность генерируемого излучения [84 и др.].
Названия лазерные установки получают, как правило, в зависимости от активной среды. В соответствии с этим лазеры делятся на твердотельные, газовые, жидкостные, полупроводниковые. К твердотельным относятся: рубиновый, неодимовый, александритовый, гольмиевый, эрбиевый. К газовым - аргоновый, эксимерный, лазер на парах меди. К жидкостным – лазеры, работающие на растворах красителей и др. [17; 6 и др.]
В последние годы самое широкое распространение получили полупроводниковые лазеры по причине их экономичности, малогабаритности, надежности [17; 6 и др.]. Оптический спектр подразделяется на ультрафиолетовый (длина волны до 400 нм), видимый (400-760 нм) и инфракрасный (свыше 760 нм). В офтальмологической практике широко используются лазеры с излучением всех областей оптического спектра [17]. Биологические эффекты воздействия лазерного излучения разнообразны, но в целом с определенной долей условности их можно разделить на 3 группы: механические, немеханические и смешанные эффекты. Механические эффекты включают испарение, карбонизацию, абляцию и фоторазрыв. При испарении и карбонизации ткань повреждается теплом, при фоторазрыве и абляции повышения температуры тканей практически не происходит. Немеханические эффекты можно разделить на термические и фотохимические. К термическим эффектам относят коагуляцию, гипертермию, термотерапию. К фотохимическим эффектам можно отнести фототерапию (стимулирующее, цитотоксическое действие лазерного излучения невысоких плотностей мощности в течение длительного времени), а также фотодинамическую терапию. Все перечисленные эффекты часто сопровождают друг друга, создавая смешанные немеханические и механические эффекты [31; 32; 67; 110].
Оценка эластичности края капсулы по линии разрыва после лазерного, мануального и диатермического капсулорексиса в сравнительном аспекте
Экспериментальная разработка методики проведения лазерного капсулорексиса включала исследования по моделированию лазерного воздействия на переднюю капсулу хрусталика и технических параметров наконечника и величины сечения оптического кварц-кварцевого волокна для проведения капсулорексиса. Выполнено 3 серии экспериментов на трупных глазах для сравнения эффективности трех разных методик капсулорексиса: мануального, диатермического, лазерного.
Поиск оптимальных параметров энергии лазера для проведения капсулорексиса Эксперименты проводились на 20-ти аутопсированных человеческих глазах после удаления корнеосклерального кольца и предназначенных для утилизации, степень помутнения хрусталика варьировала от прозрачного до зрелой ядерной катаракты. Исследование выполнялось в течение 48-ми часов после смерти донора. Кадаверные глаза помещались в специальный держатель с формированием ВГД до нормотонии, эпителий роговицы, потерявший прозрачность, удаляли скребцом, формировали парацентез в области лимба на 9 часах и роговичный тоннельный разрез 2,2 мм на 2ч. В ряде случаев при помощи трепана и роговичных ножниц удаляли роговичное или корнеосклеральное кольцо для лучшей визуализации передней капсулы. Для моделирования мидриаза радужку удаляли ирис-пинцетом, капсулу хрусталика окрашивали трипановым синим и заполняли переднюю камеру вискоэластиком (рис 2). Затем проводили лазерный капсулорексис.
Кадаверный глаз человека после удаления корнеосклерального кольца и радужки Использовали экспериментальный наконечник, который подсоединяли к аппарату «Ракот» и изучали различные параметры работы лазера (табл.1). Всего использовано 10 режимов работы лазера при разных сочетаниях уровня энергии и частоты следования импульсов. Каждый режим был использован на 4х трупных человеческих глазах.
Параметры лазерной энергии были выбраны с учетом необходимого воздействия на капсулу хрусталика, которое оценивалось визуально по появлению разрыва капсулы.
После проведения капсулорексиса оценивали: - эффективность каждого режима при выполнении капсулорексиса (возможность выполнения, необходимая длительность воздействия энергии, контролируемость воздействия энергии на капсулу) - характер краев капсулорексиса - сопутствующее воздействие на вещество хрусталика (коагуляция) По этим показателям судили о пригодности и эффективности каждого энергетического режима для проведения капсулорексиса.
Таким образом, проводился подбор оптимальных режимов энергии лазера для выполнения капсулорексиса в клинической практике.
Оценка эластичности края капсулы по линии разрыва после лазерного, мануального и диатермического капсулорексиса в сравнительном аспекте
Проведено сравнительное исследование устойчивости передней капсулы хрусталика на растяжение после проведения капсулорексиса, выполненного различными способами (лазерным, мануальным, диатермическим)
Экспериментальное исследование проведено на 15-ти аутопсированных человеческих глазах с начальной степенью помутнения хрусталика (из них 6 глаз с роговицей, не пригодной для кератопластики, и 9 глаз после изъятия роговичного трансплантата). На 5-ти глазах выполнен мануальный капсулорексис при помощи пинцета, на 5-ти глазах выполнен диатермический капсулорексис по методу Клоти диатермическим капсулотомом фирмы «Oertli». Еще на 5-ти глазах выполнен лазерный капсулорексис при помощи экспериментального наконечника, подключенного к аппарату «РАКОТ». Кадаверные глаза помещались в специальный держатель, эпителий роговицы, потерявший прозрачность, удаляли скребцом, формировали парацентез в области лимба на 3-х часах и роговичный тоннельный разрез 2,2 мм. В ряде случаев при помощи трепана и роговичных ножниц удаляли центральную часть роговицы для лучшей визуализации передней капсулы. Для моделирования мидриаза радужку удаляли ирис-пинцетом, капсулу хрусталика окрашивали трипановым синим и заполняли переднюю камеру вискоэластиком. Далее проводили капсулорексис выбранными способами, производили факоаспирацию.
Оценка эластичности края капсулы по линии разрыва проводилась при помощи специального устройства для изучения упругих свойств тканей (рис. 3), изготовленного группой инженеров ЭТП ФГБУ МНТК «Микрохирургия глаза» (руководитель - Латыпов И.А.). На фиксированные штативы прикреплены два крючка, между которыми по плоскости вставлялись края капсулы, после заранее выполненного капсулорексиса. Крючки устанавливались на минимальное расстояние, чтобы избежать механического повреждения до начала эксперимента. Действием специального винтового приспособления, крючки раздвигались в стороны. Капсула растягивалась, до максимально возможного расстояния, после чего происходил разрыв, момент которого фиксировался. Растяжение проводилось максимально плавно и медленно. По степени максимального растяжения до наступления разрыва судили об эластичных свойствах края по линии разрыва капсулорексиса. Данное устройство позволило определить расстояние от одного края капсулорексиса до противоположного края капсулорексиса, при котором капсула хрусталика надрывалась, учитывая, что сила воздействия на муфту разводящую крючки одинаковая. Тем самым мы могли судить о возможности растяжения края капсульного мешка по линии разрыва после капсулорексиса.
Математическое моделирование технических параметров наконечника для проведения лазерного переднего капсулорексиса Формирование технического задания на изготовление наконечника для проведения лазерного капсулорексиса
Дополнительно можно отметить, что изменения края капсулы и периферической зоны при проведении диатермического капсулорексиса во всех случаях имели различия. Так, в 4-х из 10-ти препаратов преобладала грубая деструкция волокон, причем площадь ее была достаточно обширной. Волокна имели разнонаправленное положение и некоторые из них был разрушены. В части препаратов преобладали отек и утолщение капсульных волокон, причем площадь поражения была максимально широкой, охватывая весь край и периферическую зону капсулы.
Такое разнообразие морфологических изменений капсулы хрусталика после проведения диатермического капсулорексиса свидетельствовало, по нашему мнению, о реакции ткани капсулы на температурное воздействие.
Макроскопическая оценка тотального препарата передней капсулы хрусталика после проведения лазерного капсулорексиса
После проведения лазерного капсулорексиса с использованием аппарата «РАКОТ», генерирующий излучение с длиной волны 1.44 мкм, отверстие в передней капсуле диаметром 5 мм имело ровные края. Тотальный препарат капсулы хрусталика человека представлен фрагментом (рис. 11.) под увеличением х200, окрашен эозином. На тотальном препарате после лазерного капсулорексиса выявлены специфические изменения края капсулорексиса и периферической зоны. Диагональный срез края капсулы ровный, волокна сохраняют линейный вид, нет разволокнения базальной мембраны, однако видны лишь единичные эпителиальные клетки по краю среза. Отсутствие натяжения капсулы и отделение от основы, которая представлена непосредственно хрусталиковыми волокнами и его ядром, привело к заворачиванию края по спирали, в прочем как при других видах капсулорексиса. Макроскопическое исследование не выявило помутнений, вакуолей или других включений в капсуле, как в зоне капсулорексиса, так и на периферии капсулы. Деформации ткани капсулы по краю капсулорексиса не выявлено. Зона кругового диаметрального капсулорексиса была исследована на передней и задней поверхности капсулы. Срез по линии капсулорексиса был одинаково ровным, капсула сохраняла прозрачность, зон утолщений и трещин не наблюдалось. При макроскопическом исследовании по линии радиального разрыва толщина края капсулорексиса соответствовала норме данной зоны капсулы, без признаков утолщения или истончения. Периферическая зона во всех случаях после выполнения лазерного капсулорексиса была измененной, наблюдались деструктивные изменения в виде отека, разволокнения и утолщения капсулы. На остальном протяжении в сторону экватора капсула не имела видимых изменений.
Микрофото капсулы хрусталика. Фрагмент края тотального препарата передней капсулы хрусталика после лазерного капсулорексиса Nd-YAG лазером с длиной волны 1.44мкм. Край ровный, без деформации. Окраска эозин. Ув. х2
Микроскопическая оценка состояния края передней капсулы по линии лазерного капсулорексиса Nd-YAG лазером с длиной волны 1.44мкм
Гистологическая картина капсулы хрусталика после лазерного капсулорексиса Nd-YAG лазером с длиной волны 1.44 мкм имела существенные отличия от таковой после мануального и диатермического капсулорексиса. Микроскопический анализ капсулы после проведения лазерного капсулорексиса не выявил изменений структуры капсулы по краю капсулорексиса. Край капсулы в зоне капсулорексиса на срезе радиального сечения имел направленную структуру волокон базальной мембраны (рис 12). Капсула хрусталика на всем протяжении среза была представлена бесклеточным слоем, богата ретикулярными волокнами, которые имели на срезе ровную одинаковую форму. В периферической зоне капсулы после лазерного капсулорексиса визуализировали изменения структуры самой капсулы. Базальная мембрана была с признаками деструкции: разрушение, отек, разнонаправленность волокон. Был единично представлен однослойный кубический эпителий по внутренней поверхности капсулы.
Рис.12. Микрофото капсулы хрусталика. Край и периферическая зона капсулы хрусталика после лазерного капсулорексиса Nd-YAG лазером с длиной волны 1.44 мкм. Радиальное сечение по отношению к линии разрыва. Окраска гематоксилин-эозин, ув х2 Сравнение результатов морфологического анализа капсулы хрусталика после выполнения мануального, диатермического и лазерного капсулорексиса
Важно отметить, что площадь изменений края капсулы и периферической зоны при проведении лазерного капсулорексиса была примерно в 1,5 раза меньше, чем после диатермического капсулорексиса.
Как и при проведении мануального капсулорексиса, после лазерного капсулорексиса изменения края капсулы и периферической зоны во всех случаях были практически идентичными.
Таким образом, морфологическое изучение состояния передней капсулы хрусталика по краю разрыва в зоне капсулорексиса после мануального капсулорексиса не выявило выраженных изменений. При проведении диатермического и лазерного капсулорексиса обнаружены изменения края и периферической зоны капсулорексиса, отмечались отек и частичная деструкция волокон капсулы, возможно связано с тепловым воздействием на капсулу хрусталика. При проведении лазерного капсулорексиса эти изменения менее выражены по степени и по площади. В одинаковой мере при всех видах воздействия в краевой зоне отсутствует эпителиальный пласт. Присутствуют лишь единичные эпителиальные клетки. Разрушение клеток в краевой и периферической зоне может иметь положительное значение, так как способствует уменьшению числа активно пролиферирующих клеток передней капсулы.
Экспериментальное изучение эластичности капсулы хрусталика после лазерного, мануального и диатермического капсулорексиса
Другой точкой приложения лазерной энергии прибора «Ракот» может быть зона кровоточащих сосудов. В процессе любой хирургической операции возникает необходимость гемостаза сосудов. Для этого используются такие методы, как электрокоагуляция, термо- и криокоагуляция и др. Наиболее перспективным методом гемостаза представляется лазерный гемостаз. Это позволит исключить приобретения и использование дополнительного дорогостоящего оборудования, и ускорить проведение операции.
Цель работы: Экспериментально – морфологическое и клиническое обоснование использования Nd YAG лазера с длиной волны 1.44 мкм в технологии переднего капсулорексиса, дистанционного гемостаза и анемизации тканей в зоне планируемого разреза
Задачи исследования: 1. На основании математического моделирования лазерного воздействия Nd YAG лазера 1.44 мкм на переднюю капсулу хрусталика при проведении капсулорексиса провести теоретическое обоснование разработки технических параметров для конструирования лазерного наконечника, определить оптимальный размер рабочей части оптического кварц-кварцевого волокна и выбрать необходимые параметры энергетического воздействия (энергия, частота, количество аппликатов, расстояние от наконечника до капсулы).
2. Провести сравнительную оценку эластичности и морфологических изменений края капсулы по линии разрыва после капсулорексиса выполненного лазерным, мануальным и диатермическим способом в эксперименте. 3. На основе математического моделирования разработать диапазон оптимальных энергетических параметров Nd YAG лазера 1.44 мкм и оригинальную технологию дистанционного гемостаза и анемизации тканей зоны планируемого разреза конъюнктивы и склеры в эксперименте in vivo и ex vivo.
4. Провести анализ морфологических изменений конъюнктивы, склеры после лазерного дистанционного гемостаза и анемизации тканей зоны планируемого разреза в сравнении с диатермокоагуляцией сосудов конъюнктивы и склеры.
5. Оценить клиническую эффективность применения лазерного дистанционного гемостаза и анемизации тканей зоны планируемого разреза в офтальмохирургии.
В основу диссертационной работы положен комплекс экспериментальных исследований ex vivo, in vivo и клинических исследований. Материалом для исследования ex vivo послужили 45 трупных донорских глаза. Глазные яблоки доноров-трупов были получены из Глазного тканевого банка Центра фундаментальных и прикладных медико-биологических проблем ФГБУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России (заведующий – д.м.н. Борзенок С.А.).
В исследование in vivo были включены 10 кроликов (20 глаза) породы шиншилла, весом 2,0-2,5 кг в возрасте 6 месяцев.
Клинические исследования выполнены на 72-х (72 глаза) пациентах.
В рамках работы представлено 3 математических модели и результаты 5-ти серий экспериментов. Исследования по математическому моделированию включали расчет лазерного воздействия на переднюю капсулу хрусталика при поведении капсулорексиса и на конъюнктиву при проведении дистанционного гемостаза, а также разработку технических параметров наконечника для проведения лазерного переднего капсулорексиса, формирование технического задания на изготовление наконечника для проведения лазерного капсулорексиса, проведенное на базе лаборатории теплофизики Санкт-Петербургского института точной оптики и ФГБУ МНТК «Микрохирургия глаза» совместно с к.т.н. Бессарабовым А.Н., которые составили основу для подбора оптимальных диапазонов значений лазера при проведении капсулорексиса, и гемостаза соответствующие современным требованиям офтальмохирургии.
Первая серия экспериментальных исследований - выработка оптимальных параметров энергии лазера для проведения капсулорексиса. Для этого выполнен лазерный капсулорексис при помощи аппарата «РАКОТ» с использованием 10 - ти различных параметров энергии лазера.
Вторая серия экспериментальных исследований - оценка эластичности края капсулы по линии разрыва после лазерного, мануального и диатермического капсулорексиса в сравнительном аспекте при помощи специального устройства, изготовленного группой инженеров ЭТП ФГБУ МНТК «Микрохирургия глаза» (под руководством Латыпова И.А.) Третья серия экспериментальных исследований представляла собой морфологическое исследование края капсулы после лазерного, мануального и диатермического капсулорексиса. Четвертая серия экспериментальных исследований - определение оптимальных параметров энергии лазера для проведения анемизации ткани в зоне планируемого разреза и гемостаза в зоне конъюнктивальных и склеральных сосудов. Для этого выполнено лазерное воздействие в зоне конъюнктивальных и склеральных сосудов при помощи аппарата «РАКОТ» с использованием 20-ти различных режимов энергии лазера.
Пятая серия экспериментальных исследований представляла собой морфологическое исследование конъюнктивы и склеры после проведения лазерного и диатермического гемостаза сосудов и анемизации ткани в зоне планируемого разреза.
Клинические исследования базировались на изучении клинико-функциональных параметров глаза у 72-х больных (72 глаза). В зависимости от нозологии и проводимого оперативного вмешательства пациенты были разделены на 2 группы (табл.1).
