СПОСОБ УДАЛЕНИЯ РОГОВИЧНОЙ ТКАНИ Российский патент 1996 года по МПК A61F9/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для хирургического изменения рефракции глаза.

Известен способ удаления роговичной ткани облучением эксимерного лазера.

К недостаткам данного способа следует отнести высокую травматичность из-за тепловых и механических повреждений биологической ткани роговицы, находящие свое выражение в достаточно большой ширине зоны коагулированной ткани, окаймляющей зону действия. Это происходит также в результате длительного времени проведения операции по данному способу около 3 мин и более и необходимости работы при больших плотностях энергии излучения, а именно со средней плотностью мощности облучения не менее 3 Вт/см² и пиковой плотностью мощности облучения не менее 10⁸ Вт/см².

Цель изобретения снижение травматичности.

Цель достигается тем, что в способе удаления роговичной ткани облучением эксимерного лазера роговицу облучают последовательностью импульсов с длиной волны менее 250 нм, длительностью импульсов не боле 1 х 10^-6 с, средней плотностью мощности 0,01-50 Вт/см² пиковой плотностью мощности 10⁴ 10⁹ Вт/см².

Интервал средней плотности мощности облучения и пиковой плотности мощности облучения подобраны экспериментальным путем и взаимосвязаны друг с другом. Нижние пределы средняя плотность мощности облучения 0,01 Вт/см² и пиковая плотность мощности облучения 10⁴ Вт/см² обеспечивают начало селективного удаления поверхностного слоя роговицы, называемой абляцией.

При средних значениях плотности мощности облучения и пиковой плотности мощности облучения, соответственно ниже 0,01 Вт/см² и 10⁴ Вт/см² эффект абляции не наблюдается.

Верхние пределы средняя плотность мощности облучения 50 Вт/см² и пиковая плотность мощности облучения 10⁹ Вт/см² соответствуют насыщению по толщине испаряемого слоя и началу тепловых и механических повреждений биологической ткани. При значениях, превышающих данные величины, наступают явно выраженные тепловые и механические повреждения роговицы глаза.

Временный диапазон не более 1 ·10^-6 с выбран из соображений, что длительность лазерного импульса τ должна быть короче времени тепловой релаксации t, определяемом из соотношения t l²/2 κ, где l оптическая глубина проникновения на данной длине волны; κ коэффициент температуропроводности, определяемый плотностью, теплоемкостью и теплопроводностью ткани роговицы.

При длительности импульсов воздействия больших, чем 1 ·10^-6 с на ткани роговицы, будет наблюдаться ярко выраженный коагуляционный эффект.

Как известно, поверхность роговицы нормального глаза можно описать уравнением параболоида вращения. При патологиях роговицы глаза ее поверхность также описывается уравнением параболоида вращения. Так, например, при миопии поверхность роговицы глаза описывается параболоидом вращения с радиусом кривизны при вершине меньшим, чем для случая нормального глаза. Для лечения миопии необходимо с роговицы глаза удалить слой, ограниченный двумя параболическими поверхностями разной кривизны заштрихованный участок на фиг.1. При гиперметропии, когда поверхность роговицы глаза описывается параболоидом вращения с радиусом кривизны при вершине большим, чем для случая нормального глаза, необходимо с роговицы глаза также удалить слой заштрихованный участок на фиг.2.

Воздействие дальнего УФ излучения на биологические ткани приводит к абляции последних, причем в определенном диапазоне энергетических характеристик излучения толщина удаляемого слоя пропорциональна плотности энергии лазерного излучения.

Проведенные эксперименты показали, что для лазерной абляции характерны пороги и насыщение по толщине испаряемого слоя за импульс, поэтому для проведения лучевого лечения патологий роговицы глаза необходимо построить зависимость глубины удаляемого за импульс слоя от плотности энергии найти порог абляции, и определить режимы работы (плотности энергии и частоты повторения импульсов), при которых отсутствуют тепловые и механические повреждения биологической ткани.

Экспериментально определены следующие основные параметры эксимерной лазерной офтальмохирургической установки, работающей на длине волны 193 нм: длительность импульсов 15 нс; нижний предел плотности энергии должен быть выше порога абляции; верхний предел должен быть меньше 250 Дж/см², так как при этом повреждение клеток эндотелия еще незначительно; для снижения тепловых и механических повреждений частота следования импульсов должна быть не более 20 Гц.

Перед операцией проводят обследование глаз пациентов: офтальмометрию, клиническую рефрактометрию, проверяют остроту зрения.Затем производят операцию путем облучения роговицы пациента последовательностью лазерных импульсов с параметрами, которые определяются расчетом операции и находятся в следующих пределах: длина волны излучения менее 250 нм; длительность импульсов не более 10^-6 с; средняя плотность мощности облучения 0,01 50 Вт/см²; пиковая плотность мощности облучения 10⁴ 10⁹ Вт/см².

Профиль интенсивности луча воздействия определяется конкретным видом операции.

П р и м е р 1. Больной П. 1963 г.р. обследован по поводу близорукости высокой степени, помутнения роговой оболочки обоих глаз.

При исследовании: близорукость правого глаза 0,8 Д: левого 8,0 Д. Офтальмометрия правого глаза: 0^о- 38,0; 90^о- 43,25; левого глаза:0^о- 40,25; 90^о- 44,5. Толщина роговицы обоих глаз в центре составляет 520 мкм, на расстоянии 6 мм от центра 540 мкм. Произведена кератотомия правого глаза УФ лазером с длиной волны 193 нм по данной методике. После анестезии 1%-ным раствором дикаина и фиксации глазного яблока специально разработанной линзой.

Произведено облучение центральной зоны роговой оболочки излучением УФ лазера с длиной волны 190 нм, при средней плотности мощности 0,01 Вт/см². Суммарная глубина воздействия в центре составила 82,4 мкм. Диаметр зоны воздействия 6,0 мм. При воздействии визуально отмечено появление в центре роговицы круглого дефекта с постепенно углубляющимся к центру диом. Время воздействия составило 120 с. Пациент во время вмешательства не испытывал никаких болевых ощущений.

При осмотре на первые сутки после операции слабо выраженная смешанная инъекция глазного яблока, отек роговицы по краю воздействия. Эпителизация на 3 сутки. Глаз спокоен. Офтальмометрия правого глаза 2^о- 31,25. 93^о- 36,2. Острота зрения без корр. 0,6 (за счет помутнения в глубоких слоях). Жалоб нет.

Через неделю после операции правого глаза производят операцию кератэктомии левого глаза: под местной анестезией 1%-ным раствором дикаина произведено удаление 85,2 мкм по той же технологии. Параметры и технология воздействия те же. Время воздействия 120 с. При осмотре в первые сутки виден круглый срез роговицы, углубляющийся в центре. На третий день эпителизация.

Острота зрения без корр. 0,7 (за счет помутнений в глубоких слоях роговицы). Жалоб нет. Эффект стойко сохраняется на протяжении 1 года.

П р и м е р 2. Больная С. 1948 г.р. Обследована по поводу стационарной близорукости выс.степени.

При обследовании: близорукость правого глаза 7,0 Д, левого 8,0 Д. Офтальмометрия правого глаза 0^о 41,0; 90^о 44,0; левого глаза 0^о 41,5 до 90^о 44,0.

Толщина роговицы в центре правого глаза 494 мкм, левого глаза 498 мкм.

Произведена операция УФ лазерная кератэктомия по предложенной методике, при средней плотности мощности 0,15 Вт/см². Суммарная глубина воздействия составила 79,5 мкм. Время воздействия 40 с. Длина волны 193 нм.

На следующий день смешанная инъекция глазного яблока. В центре роговой оболочки округлый дефект с отеком по краю. Эпителизация на третий день. Офтальмометрия: 0^о 34,5, 90^о 37,25. Через 1 неделю острота зрения без корр. 1,0. Спустя 10 дней произведена аналогичная операция на левом глазу. Технология производства операции та же. Эпителизация на третий день. Офтальмометрия: 2^о 34,0. 89^о 36,25. Острота зрения без корр. 1,0. Эффект стойко делится на протяжении 6 мес. Сохраняется истончение роговицы на удаленную толщину ткани.

П р и м е р 3. Больной Ч. 1945 г.р. Обследован по поводу миопии высокой степени, анизометропия, амблиопия правого глаза, центральная дистрофия сетчатки левого глаза.

Острота зрения правого глаза 0,01 с Sph-22,0 0,03; левого глаза 0,01 Sph 14,0 0,1. Низкая острота зрения обусловлена изменением со стороны глазного дна. Толщина роговой оболочки правого глаза 542 мкм. В целях обеспечения одинаковой рефракции произведена УФ лазерная кератэктомия правого глаза по предложенной методике при средней плотности мощности 0,83 Вт/см² и длине волны 193 нм.

В центре роговой оболочки произведено удаление ткани на глубину 82,5 мкм. Диаметр зоны воздействия 6,0 мм. Офтальмометрия правого глаза до операции 31^о 43,0; 120^о 44,7.

Технология проведения операций аналогична предыдущим. Эпителизация на 3 день. Офтальмометрия после операции 25^о 36,0; 120^о 37,2. Острота зрения правого глаза с корр. 14,5 Д 0,08-0,1. Толщина роговицы 460,0 мкм. При сроках наблюдения до трех месяцев эффект операции сохраняется.

Показанием к проведению операции являются поверхностные (до 1/3 толщины) помутнения роговой оболочки; дистрофические заболевания роговицы (кератиты, язвы, и т.п.); аномалии рефракции (миопия, гиперметропия, астигматизм).

Противопоказанием к проведению операции являются помутнения роговицы более, чем на 1/3 толщины аномалии рефракции с тонкой роговой оболочкой.

Способ прошел клиническую апробацию в МНТК "Микрохирургия глаза" с августа 1988 г по июнь 1989 г. на 62 глазах.

Применение данного способа позволяет снизить травматизм проведения операции приблизительно в 6 раз за счет снижения тепловых и механических воздействий вследствие оптимизации времени операции не более 1-2 мин и возможности работы при наименьших плотностях энергии излучения.

Использование: в медицине, а именно в офтальмологии. Сущность изобретения: роговицу облучают последовательностью импульсов лазера УФ диапазона с длиной волны менее 250 нм, длительностью импульсов не более 1 • 10^- 6 с, со средней плотностью мощности облучения 0,01 - 50 Вт/см² и пиковой плотностью мощности 10⁴ - 10⁹ Вт/см². Положительный эффект: травматичность снижается в 6 раз. 2 ил.

СПОСОБ УДАЛЕНИЯ РОГОВИЧНОЙ ТКАНИ облучением эксимерным лазером, отличающийся тем, что, с целью снижения травматичности, роговицу облучают последовательностью импульсов с длиной волны менее 250 нм, длительностью импульсов не более 1 • 10^- 6, средней плотностью мощности 0,01 - 50,0 Вт/см², пиковой плотностью мощности 10⁴ - 10⁹ Вт/см².