CC BY
30
УДК 617.741-004.1-089
С.Ю. КОПАЕВ, Б.Э. МАЛЮГИН, В.Г. КОПАЕВА
МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова МЗ РФ, 127486, г. Москва, Бескудниковский бульвар, д. 59а
Два вида лазерного излучения в катарактальной хирургии
Копаев Сергей Юрьевич — доктор медицинских наук, заведующий отделом хирургии хрусталика и интраокулярной коррекции, тел. (499) 488-84-06, e-mail: [email protected]
Малюгин Борис Эдуардович — доктор медицинских наук, профессор, заместитель генерального директора, тел. (499) 488-85-08, e-mail: [email protected]
Копаева Валентина Григорьевна — доктор медицинских наук, профессор, главный научный консультант, тел. (499) 488-84-44, е-mail: [email protected]
В 1994 году под руководством академика С.Н. Федорова впервые был разработан способ лазерной экстракции катаракты (ЛЭК) на основе неодимового YAG лазера 1,44 мкм, не требующий привлечения ультразвука. В данной работе представлен анализ нового микроинвазивного варианта технологии (мЛЭК) с комбинированным воздействием эндодиссектора Nd- ИАГ 1,44 мкм и биостимулирующего низкоинтенсивного гелий-неонового лазерного излучения 0,63 мкм, активирующего регенеративные процессы. Два вида излучения доставляются в полость глаза одним световодом. В 3 группах наблюдений 528 операций: 148 операций по новой технологии (мЛЭК) в сравнении с основной базовой методикой ЛЭК (176 операций) и ультразвуковой микроинвазивной факоэмульсификацией (м ФЭК — 204 операции). При мЛЭК в 1,5 раза уменьшился расход ирригационного раствора. Потеря клеток заднего эпителия роговицы (ЗЭР) в основной группе в 2 раза меньше, чем в группе мФЭК. Эффективность работы лазерной энергии в 2 раза выше в сравнении с ультразвуком, подъем ВГД в 2 раза меньше. Эхобиометрическая картина толщины цилиарного тела возвращалась к исходным параметрам через 15-18 дней после мЛЭК, через 20-25 дней после ЛЭК и через 80-90 дней после мФЭК. В отдаленные сроки до 1 года после мЛЭК отмечено меньшее количество осложнений (5,4%) в сопоставлении с мФЭК (10,3%) и не существенно меньшее в сравнении с базовой операцией ЛЭК (6,3%). Новая технология мЛЭК обеспечивает снижение энергетических затрат, объема ирригации, уровня индуцированного астигматизма, потери клеток ЗЭР, ускорение сроков реабилитации.
Ключевые слова: микроинвазивная лазерная экстракция катаракты, неодимовый ИАГ лазер 1,44 мкм, гелий неоновый лазер 0,63 мкм, интраоперационная биостимуляция, факоэмульсификация.
S.Yu. KOPAEV, B.E. MALYUGIN, V.G. KOPAEVA
The S. Fyodorov Eye Microsurgery Federal State Institution, 59a Beskudnikovsy blvr Str., Moscow, Russian Federation, 127474
Two types of laser radiation in cataract surgery
Kopaev S.Yu. — D. Med. Sc., Head of the Department of a lens surgery and intraocular correction, tel. (499) 488-84-06, e-mail: [email protected]
Malyugin B.E. — D. Med. Sc., Professor, Deputy General Director, tel. (499) 488-85-08, e-mail: [email protected] Kopaeva V.G. — D. Med. Sc., Professor, Chief Scientific Consultant, tel. (499) 488-84-44, е-mail: [email protected]
In 1994, under the direction of an academician S.N. Fedorov was first developed a method of laser cataract extraction (LCE) on the basis of a YAG laser of 1.44 microns, that does not require ultrasound. This paper presents an analysis of a new microinvasive technology (mLEK) with the combined impact of endodissector Nd-YAG 1.44 microns and biostimulating low-intensity helium-neon laser radiation of 0.63 micron, activating the regenerative processes. Two types of radiation are delivered to the eye cavity by one waveguide. Three groups had 528 operations: 148 operations at a new technology (mLEK) in comparison with the main methodology LEK (176 operations) and ultrasonic microinvasive phacoemulsification (mFEc - 204 operations). With
mLEK 1.5 times decreased flow of irrigation solution. The loss of cells of the rear corneal epithelial (RCE) in the main group is 2 times less than in mFEK group. The efficiency of the laser energy is 2 times higher as compared with the ultrasound, IOP rise is 2 times less. Echobiometrical picture of ciliary body thickness returned to the original settings within 15-18 days of mLEK, within 20-25 days of LEC and within 80-90 days of mFEK. In the long-term period of 1 year after mLEK have been noted fewer complications (5.4%) in comparison with mFEK (10.3%) and significantly lower in comparison with the basic operation of LEK (6.3%). New mLEK technology reduces energy consumption, the volume of irrigation, the level of induced astigmatism, loss of ZAR cells, accelerating the timing of rehabilitation.
Key words: microinvasive laser cataract extraction, 1.44 pm Nd-YAG laser, 0.63 pm He-Ne laser, intraoperative biostimulation, phacoemulsification.
Первым видом энергии, способным разрушать хрусталик глаза человека в условиях минимального операционного разреза, был ультразвук. Операция стала более совершенной, безопасной, быстрой и эстетичной. Однако ультразвуковая энергия, наряду со многими позитивными свойствами, несет в себе и ряд недостатков, способных вызвать изменения со стороны других тканей глаза, окружающих хрусталик. При дроблении катаракты ультразвук присутствует во всей полости глаза, т. к. обладает рассеянным свойством распространения энергии, а вода, окружающая хрусталик со всех сторон, является отличным проводником энергии ультразвука. Кроме того, ультразвуковая энергия провоцирует образование свободных радикалов в зоне операции [1, 2]. Альтернативой ультразвуку должны стать генераторы излучения в оптическом диапазоне [3, 4]. Первые лазерные транскорнеальные методы вскрытия передней капсулы хрусталика с размягчением ядра, включая лазерный факолизис [5] с Nd:YAG 1,06 мкм, с эрбиевым ИАГ лазером 2,94 мкм [6, 7] и технологию с фемтосекундным капсулорексисом [8], из-за низкой эффективности используемых лазеров обязательно требуют привлечения ультразвука на втором основном этапе операции.
В России под руководством академика С.Н. Федорова впервые в 1994 году был разработан и с 1997 г. апробирован в клинике способ лазерной экстракции катаракты (ЛЭК), не требующий привлечения ультразвука, эффективный при любой степени плотности хрусталика [9, 10]. Используется неоди-мовый YAG лазер 1,44 мкм, который ранее в офтальмологии не применяли. Имеются патенты РФ, США, Германии. Коллектив авторов, разработавших комплекс приборов «Ракот» и хирургическую технологию лазерной экстракции катаракты (оф-тальмохирурги С.Н. Федоров, В.Г. Копаева, Ю.В. Андреев и инженеры А.В. Беликов, А.В. Ерофеев), в 2002 году стал лауреатом академической премии им. А.Л. Чижевского в области науки и техники.
Цель исследования — оценить результаты модифицированной отечественной технологии с использованием двух видов лазерной энергии: лазера, разрушающего хрусталик, и второго лазера, активирующего регенеративные процессы на начальном этапе запуска патофизиологических механизмов внутриклеточных изменений.
Любая травма уже в первичной фазе альтерации индуцирует синтез простагландинов, повышает интенсивность окислительных реакций [2].
Известно, что все живые клетки, ткани, органы, системы и организмы в стрессовых ситуациях, в условиях травмы, испытывают дефицит красных квантов энергии для нормального осуществления фотохимических процессов в регенерации клеточных элементов [11].
Материал и методы
Клинический раздел работы представлен анализом 528 операций экстракции катаракты и состоит из 3 групп наблюдения. Основная группа — 148 операций микроинвазивной лазерной экстракции катаракты (мЛЭК) с равными бимануальными операционными доступами по 1,8 мм, с использованием двух видов лазерного излучения — лазе-ра-эндодиссектора на основе оригинальной длины волны неодимового YAG лазера 1,44 мкм и биости-мулирующего низкоинтенсивного гелий-неонового (He-Ne) лазера 0,63 мкм, активирующего регенеративные процессы на начальном этапе запуска патофизиологических механизмов внутриклеточных изменений. Два вида излучения доставляются в полость глаза одним световодом. Вторая группа наблюдения включает 204 операции ультразвуковой микроинвазивной факоэмульсификации (мФЭК) с операционным доступом 1,8 мм. Третья клиническая группа — 176 операций первой российской базовой бимануальной технологии лазерной экстракции катаракты (ЛЭК) с операционными доступами 1,0 мм для лазерного световода и 2,75 мм для аспирации и ирригации.
Результаты
При сравнении энергетических параметров излучения и гидродинамических характеристик в процессе новой микроинвазивной технологии лазерной экстракции катаракты (мЛЭК) с базовой операцией ЛЭК было отмечено, что расход ирригационного раствора при мЛЭК уменьшился в 1,5 раза (р<0,05), снизилась непродуктивная потеря жидкости в 1,4 раза, частота отеков роговицы и транзиторной гипертензии (р<0,05). Потеря клеток заднего эпителия роговицы в основной группе с использованием лазерной энергии в 2 раза меньше, чем в группе мФЭК. Весь процесс дробления происходит под действием только энергии лазера без мануальной фрагментации. Обеспечивается уникальный механизм самопроизвольного расслоения и раскола хрусталика. Полученные данные убедительно свидетельствуют о существенно большей безопасности лазерной энергии в сравнении с ультразвуковой.
На удаление катаракты высокой плотности в сравнении с катарактой средней плотности требуется увеличение времени работы лазера при мЛЭК на 19,5%, а время работы ультразвука при мФЭК должно увеличиться на 45,5%. Это при том, что выполняется мануальная фрагментация ядра. Следовательно, эффективность работы лазерной энергии более чем в 2 раза выше в сравнении с ультразвуком. Снижение индуцированного астигматизма в группе мЛЭК до минимального значения происходило через 2 недели, а в группах ЛЭК и мФЭК — через 1 месяц после хирургического вмешательства.
ютмыммп
Стабилизация зрительных функций в группе пациентов с мЛЭК в сравнении с лЭк отмечена в более ранние сроки по причине меньшей ширины операционных доступов, отсутствия шовной фиксации и индуцированного астигматизма после мЛЭК.
Эхобиометрическая картина толщины цилиарно-го тела возвращалась к исходным параметрам через 15-18 дней после мЛЭК, через 20-25 дней — после ЛЭК и через 80-90 дней — после мФЭК. Отрицательного влияния лазерной или ультразвуковой энергии на структуру цилиарного тела по эхобио-микроскопическим признакам ни в одном случае не было отмечено.
Общая тенденция изменений гидродинамики глаза в результате энергетической хирургии катаракты (ультразвуковой и лазерной) проявлялась подъемом истинного внутриглазного давления в 1-2-е сутки после операции и постепенным падением близко к исходному уровню в конце первого месяца, но стабилизация показателей гидродинамики продолжалась вплоть до 1-1,5 лет. После лазерной операции подъем ВГД в 2 раза меньше. В отдаленные сроки до 1 года после мЛЭК отмечено меньшее количество осложнений (5,4%) в сопоставлении с мФЭК (10,3%) и не существенно меньшее в сравнении с базовой операцией ЛЭК (6,3%).
Обсуждение
Важным преимуществом отечественного метода лазерной хирургии катаракты в сравнении с широко используемым во всем мире методом ультразвуковой факоэмульсификации (ФЭК) является тот факт, что лазерный наконечник не нагревается. Это обусловлено тем, что интервал следования лазерных импульсов в сотни раз превышает длительность самого импульса. Поэтому тепло диффундирует из зоны операции прежде, чем будет внесена новая порция энергии. В противоположность ультразвуковой игле лазерный наконечник не является ни колющим, ни режущим. Он лишь едва касается поверхности хрусталика. Все остальное делает энергия лазера. Главным преимуществом Nd-YAG лазера с длиной волны 1,44 мкм является его безопасность для тканей, окружающих хрусталик. Это объясняется, прежде всего, физическими характеристиками излучения, а также особенностями хирургической техники [9, 10, 12].
Наши экспериментальные и морфологические исследования впервые выявили положительный биологический эффект воздействия гелий-неонового лазера на органотипические культуры глаза человека после мЛЭК, проявляющийся стимуляцией репаративных процессов покровного эпителия роговицы, стромальных клеток лимба и пигментного эпителия сетчатки, пролонгированием сроков переживания клеточно-тканевых культур заднего эпителия роговицы при отсутствии фототоксической реакции [13, 14, 15]. Большая эффективность и безопасность лазерной хирургии в сравнении с ультразвуковой объясняется, прежде всего, физическими свойствами энергии, среди которых — локальное воздействие излучения, строго ограниченное высоким коэффициентом поглощения водой. Энергия в процессе разрушения хрусталика не выходит за пределы капсулы. Для ультразвука водная среда вокруг хрусталика, наоборот, является хорошим проводником излучения ко всем внутриглазным структурам глаза.
Дизайн новой бимануальной микроинвазивной лазерной технологии экстракции катаракты отли-
чается от впервые предложенной базовой операции по трем основным позициям. Равноразмерные микроинвазивные доступы у лимба с расстоянием по дуге окружности в 90° шириной 1,8 мм не требуют швов, препятствуют индукции астигматизма, обеспечивают рациональную эргономику манипуляций. Произведенные изменения в пространственной геометрии лазерных и гидродинамических воздействий позволили отделить ирригацию от аспирации, переместив ее коаксиально лазерному световоду. Аспирация находится в другой рукоятке, оснащена кварцевым капилляром. В этих условиях исключается встречность разнонаправленных потоков жидкости, вихревые турбуленции и внутренние силы трения. Снизилась стрессовая нагрузка на цинновы связки, капсулу хрусталика и цилиарное тело. В модифицированной технологии изменен баланс ирригационно-аспирационных параметров, реконструированы хирургические наконечники. Введен низкоинтенсивный гелий-неоновый лазер согласно допустимым параметрам воздействия на биологические ткани. В процессе операции красное излучение выполняет три взаимно связанные функции: биостимулятора, осуществляющего профилактику послеоперационных воспалительных и дистрофических процессов, а также светового маркера, окрашивающего бесцветное излучение эндо-диссектора и трансиллюминатора [14].
Заключение
Предложенная в настоящей работе микроинва-зивная модификация отечественной технологии экстракции катаракты с использованием энергии двух видов разноцелевых лазерных излучений является единственной в мире полностью лазерной технологией, не требующей привлечения ультразвука. Она обладает рядом уникальных свойств, которых нет в других известных методах как лазерной, так и ультразвуковой хирургии катаракты: разрушается хрусталик любой степени плотности без ультразвука и без мануальной фрагментации ядра, обеспечивается уникальный механизм самопроизвольного расслоения и раскола ядра, оказывается одновременное эндоокулярное энергетическое лечебно-профилактическое воздействие. В мире нет другой технологии, где энергия лазера, разрушая хрусталик, не выходит за пределы капсулы хрусталика, не затрагивает окружающие ткани глаза и мозга. Согласно физическим характеристикам лазерного излучения, Nd-YAG 1,44 мкм водная среда гасит энергию на расстоянии менее 1 мм от лазерного наконечника. Лазерное излучение является когерентным и монохроматичным, что исключает боковое рассеивание энергии. В нашей технологии нет вакуумной нагрузки на ткани глаза, компрессионной аппланации роговицы, нет разделения операции на 2 этапа. Финансовое обеспечение отечественной технологии имеет многократное преимущество перед другими лазерными методами хирургии катаракты.
ЛИТЕРАТУРА
1. Малюгин Б.Э. Медико-технологическая система хирургической реабилитации пациентов с катарактой на основе ультразвуковой факоэмульсификации с имплантацией ИОЛ: автореф. дис. ... докт. мед. наук. — М., 2002. — 49 с.
2. Ходжаев Н.С. Хирургия катаракты с использованием малых разрезов: клинико-теоретическое обоснование: автореф. дис. ... докт. мед. наук. — М., 2000. — 48 с.
3. Копаева В.Г. Глазные болезни. Основы офтальмологии: учебник для вузов / под ред. В.Г. Копаевой. Глава 12 Хрусталик. — М.: Медицина, 2012. — С. 262-266.
О
4. Федоров С.Н., Копаева В.Г., Андреев Ю.В. Лазерное излучение — принципиально новый вид энергии для хирургии хрусталика // Клиническая офтальмология. — 2000. — Т. 1, №2. — С. 43-47.
5. Dodick J.M. Neodymium-YAG laser phacolysis of the human cataractous lens // Arch. ophthalmol. — 1993. — Vol. 111. — P. 903-904.
6. Franchini A. Erbium «Phacolaser» removes soft to moderate hard nuclei with minimal complications Italian investigators report // Euro Times. — 1999. — Vol. 4. — P. 11.
7. Höh H., Fisher E. Pilot study on erbium laser phacoemulsification // Ophthalmol. — 2000. — Vol. 107. — P. 1053-1062.
8. Nagy Z. Initial Clinical Evaluation of an Intraocular Femtosecond Laser in Cataract Surgery / Z. Nagy // J. Refract. Surg. — 2009. — 25. — P. 1053-1060.
9. Копаева В.Г., Андреев Ю.А. Лазерная экстракция катаракты. — М.: Офтальмология, 2011. — 262 с.
10. Федоров С.Н., Копаева В.Г., Андреев Ю.В. и др. Техника лазерной экстракция катаракты // Офтальмохирургия. — 1999. — №1. — С. 3-9.
11. Гамалея Н.Ф. Механизмы биологического действия излучения лазеров // Лазеры в клинической медицине. — М.: Медицина, 1996. — С. 51-58.
12. Балашевич Л.И., Загорулько А.М., Немсицверидзе М.Н. Состояние сетчатки и стекловидного тела после лазерной экстракции катаракты // Актуальные вопросы офтальмологии. — 2005. — С. 138-140.
13. Копаев С.Ю., Малюгин Б.Э., Копаева В.Г. Клинико-функ-циональные результаты хирургии катаракты с использованием комбинации неодимового ИАГ (1,44 мкм) и гелий-неонового (0,63 мкм) лазерных источников для фрагментации хрусталика // Офтальмохирургия. — 2014. — №4. — С. 22-28.
14. Копаев С.Ю. Клинико-экспериментальное обоснование комбинированного использования неодимового YAG 1,44 мкм и гелий-неонового 0,63 мкм лазеров в хирургии катаракты: автореф. дис. ... докт. мед. наук. — М. 2015. — 51 с.
15. Семенов А.Д., Магарамов Д.А., Сумская Л.В. и др. Использование низкоинтенсивного гелий-неонового лазерного излучения при лечении вторичной эндотелиально-эпителиальной дистрофии роговицы: методические рекомендации. — М., 1987. — 7 с.
