Альманах клинической медицины. 2016; 44: 130-139
ОПТИМИЗАЦИЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ УДАЛЕНИЯ ПЛЕНОК ВТОРИЧНОЙ КАТАРАКТ
https://doi.org/10.18786/2072-0505-2016-44-2-130-139Аннотация
Актуальность. Работа посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию термомеханического воздействия лазерного излучения с длиной волны 1,06 мкм на ткани глаза при лазерной операции по удалению вторичной катаракты (зрачковой мембраны). Актуальность обусловлена частотой осложнений после проведения лазерных глазных вмешательств, связанных с выбором энергетических и временных параметров лазерного облучения. Именно с ними сопряжено возникновение таких трудно учитываемых факторов, как нестационарные поля термонапряжений и давления, опосредованно вызывающие нежелательные осложнения при удалении пленок вторичной катаракты. Цель – минимизировать побочные действия и оптимизировать существующую технологию лазерного удаления пленок вторичной катаракты. Материал и методы. Воздействие осуществляли с помощью лазера инфракрасного диапазона (Nd:YAG- лазер, 1064 нм). Воздействовали на образцы капсулы нормального хрусталика, а также образцы с различными формами помутнений после хирургии катаракты с различными оптическими характеристиками и толщиной. Проводили морфометрическое исследование. Построена теоретическая модель процессов, протекающих в сплошной среде при действии на нее импульсного лазерного излучения. Результаты численного моделирования на основе впервые представленной теоретической модели находятся в удовлетворительном согласии с экспериментальными данными по раз- витию деформаций, полученными на аутопсийном материале – задней капсуле человека с различными оптическими характеристика- ми и толщиной (от тонких прозрачных пленок до более толстых непрозрачных образцов). Заключение. Проведенное исследование позволяет оптимизировать технологию лазерного лечения вторичных катаракт, меняя параметры облучения в процессе воздействия.
Список литературы
1. Краснов ММ. Лазерная микрохирургия глаза. Вестник офтальмологии. 1973;(1): 3–11.
2. Aron-Rosa D, Aron JJ, Griesemann M, Thyzel R. Use of the neodymium-YAG laser to open the posterior capsule after lens implant surgery: a preliminary report. J Am Intraocul Implant Soc. 1980;6(4):352–4.
3. Гамидов АА, Большунов АВ. Современные технологии лазерной хирургии зрачковых мембран при артифакии. Вестник офтальмологии. 2007;(6):46–51.
4. Khanzada MA, Jatoi SM, Narsani AK, Dabir SA, Gul S. Is the Nd:YAG laser a safe procedure for posterior capsulotomy? Pak J Ophthalmol. 2008;24(2):73–8.
5. Steinert RF, Puliafito CA, Kumar SR, Dudak SD, Patel S. Cystoid macular edema, retinal detachment, and glaucoma after Nd:YAG laser posterior capsulotomy. Am J Ophthalmol. 1991;112(4):373–80.
6. Гамидов АА, Сосновский ВВ, Боев ВИ, Бузыканова МА. Изучение факторов риска повреждения ИОЛ лазерным излучением. Вестник офтальмологии. 2006;(5):28–31.
7. Иванов АН. Результаты неодимиевого ИАГ- лазерного воздействия при выраженной экссудативной реакции после имплантации интраокулярной линзы. В е с т н и к офтальмологии. 2002;(3):13–5.
8. Желтов ГИ. Проблемы безопасности при работе с лазерами. В: Большунов АВ, ред. Вопросы лазерной офтальмологии. М.: Апрель; 2013. с. 15–31.
9. Гамидов АА, Большунов АВ. Лазерная микрохирургия пленчатых мембран в области иридо-хрусталиковой диафрагмы. В: Большунов АВ, ред. Вопросы лазерной офтальмологии. М.: Апрель; 2013. c. 106–30.
10. Birngruber R, Hillenkamp F, Gabel VP. Theoretical investigations of laser thermal retinal injury. Health Phys. 1985;48(6):781–96.
11. Chofflet J, Amar JP, Deidier D. Retrospective study of complications of 329 YAG laser capsulotomies. Fortschr Ophthalmol. 1991;88(6):806–8. 12. Fankhauser F, Kwasniewska S. Laser in ophthalmology. Basic, diagnostic and surgical aspects. Hague: Kugler Publications; 2003. 450 p.
12. Katzen LE, Fleischman JA, Trokel SL. The YAG laser: an American experience. J Am Intraocul Implant Soc. 1983;9(2):151–6.
13. Gamidov AA, Bolshunov AV, Yuzhakov AV, Shcherbakov EM, Baum OI, Sobol EN. Optical transmission and laser ablation of pathologically changed eye lens capsule. Quantum Electronics. 2015;45(2):180–4. doi: http://dx.doi. org/10.1070/QE2015v045n02ABEH015641.
14. Зельдович ЯБ, Райзер ЮП. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М.: Наука; 1966. 688 c.
15. Кочин НЕ, Кибель ИА, Розе НВ. Теоретическая гидромеханика. Ч. I. М.: Физматгиз; 1963. 584 c.
16. Канель ГИ, Разоренов СВ, Уткин АВ, Фортов ВЕ. Ударно-волновые явления в конденсированных средах. М.: Янус-К; 1996. 408 c.
17. Richtmayer RD, Morton KW. Difference methods for initial-value problems. New York: Interscience Publishers/John Wiley and Sons; 1967. 405 p.
18. Саульев ВК. Интегрирование уравнений параболического типа методом сеток. М.: Физматлит; 1960. 324 c.
19. Welch AJ. The thermal response of laser irradiated tissue. IEEE Journal of Quantum Electronics. 1984;QE-20(12):1471–81.
Almanac of Clinical Medicine. 2016; 44: 130-139
OPTIMIZATION OF LASER SURGERY OF THE SECONDARY CATARACT
https://doi.org/10.18786/2072-0505-2016-44-2-130-139Abstract
Background: This is a theoretical and experimental study of the thermomechanical effects of laser radiation with a wavelength of 1.06 microns on the eye tissues during a laser surgery on the secondary cataract (pupillary membrane). Its relevance is related to the rates of complications after laser surgery of the eye associated with the choice of energy and time parameters of the laser irradiation. These parameters are related to the occurrence of such factors as unstable fields of thermal stress and pressure that are difficult to take into account and indirectly lead to adverse events when removing the secondary cataract. Aim: To minimize side effects and to optimize the existing technology of laser removal of the secondary cataract. Materials and methods: Samples of a normal lens capsule and of lens capsules with various types of opacities taken during a cataract surgery, with various optic characteristics and thickness, were treated with an infrared laser (Nd:YAG laser, 1064 nm). We performed morphometric measurements and built up a theoretical model of the processes in a continuous medium under the effects of impulse laser irradiation. Results: The results of numerical modelling with this newly developed theoretical model are in satisfactory agreement with the experimental data on development of deformities obtained with the autopsy materials (posterior capsule of the human lens with various optical characteristics and thickness, from thin transparent membranes to more thick opaque samples). Conclusion: This study would allow for optimization of the technology of laser treatment for secondary cataracts by changing the irradiation parameters during the procedure.
References
1. Krasnov MM. Lazernaya mikrokhirurgiya glaza. Vestnik oftal'mologii. 1973;(1): 3–11.
2. Aron-Rosa D, Aron JJ, Griesemann M, Thyzel R. Use of the neodymium-YAG laser to open the posterior capsule after lens implant surgery: a preliminary report. J Am Intraocul Implant Soc. 1980;6(4):352–4.
3. Gamidov AA, Bol'shunov AV. Sovremennye tekhnologii lazernoi khirurgii zrachkovykh membran pri artifakii. Vestnik oftal'mologii. 2007;(6):46–51.
4. Khanzada MA, Jatoi SM, Narsani AK, Dabir SA, Gul S. Is the Nd:YAG laser a safe procedure for posterior capsulotomy? Pak J Ophthalmol. 2008;24(2):73–8.
5. Steinert RF, Puliafito CA, Kumar SR, Dudak SD, Patel S. Cystoid macular edema, retinal detachment, and glaucoma after Nd:YAG laser posterior capsulotomy. Am J Ophthalmol. 1991;112(4):373–80.
6. Gamidov AA, Sosnovskii VV, Boev VI, Buzykanova MA. Izuchenie faktorov riska povrezhdeniya IOL lazernym izlucheniem. Vestnik oftal'mologii. 2006;(5):28–31.
7. Ivanov AN. Rezul'taty neodimievogo IAG- lazernogo vozdeistviya pri vyrazhennoi ekssudativnoi reaktsii posle implantatsii intraokulyarnoi linzy. V e s t n i k oftal'mologii. 2002;(3):13–5.
8. Zheltov GI. Problemy bezopasnosti pri rabote s lazerami. V: Bol'shunov AV, red. Voprosy lazernoi oftal'mologii. M.: Aprel'; 2013. s. 15–31.
9. Gamidov AA, Bol'shunov AV. Lazernaya mikrokhirurgiya plenchatykh membran v oblasti irido-khrustalikovoi diafragmy. V: Bol'shunov AV, red. Voprosy lazernoi oftal'mologii. M.: Aprel'; 2013. c. 106–30.
10. Birngruber R, Hillenkamp F, Gabel VP. Theoretical investigations of laser thermal retinal injury. Health Phys. 1985;48(6):781–96.
11. Chofflet J, Amar JP, Deidier D. Retrospective study of complications of 329 YAG laser capsulotomies. Fortschr Ophthalmol. 1991;88(6):806–8. 12. Fankhauser F, Kwasniewska S. Laser in ophthalmology. Basic, diagnostic and surgical aspects. Hague: Kugler Publications; 2003. 450 p.
12. Katzen LE, Fleischman JA, Trokel SL. The YAG laser: an American experience. J Am Intraocul Implant Soc. 1983;9(2):151–6.
13. Gamidov AA, Bolshunov AV, Yuzhakov AV, Shcherbakov EM, Baum OI, Sobol EN. Optical transmission and laser ablation of pathologically changed eye lens capsule. Quantum Electronics. 2015;45(2):180–4. doi: http://dx.doi. org/10.1070/QE2015v045n02ABEH015641.
14. Zel'dovich YaB, Raizer YuP. Fizika udarnykh voln i vysokotemperaturnykh gidrodinamicheskikh yavlenii. M.: Nauka; 1966. 688 c.
15. Kochin NE, Kibel' IA, Roze NV. Teoreticheskaya gidromekhanika. Ch. I. M.: Fizmatgiz; 1963. 584 c.
16. Kanel' GI, Razorenov SV, Utkin AV, Fortov VE. Udarno-volnovye yavleniya v kondensirovannykh sredakh. M.: Yanus-K; 1996. 408 c.
17. Richtmayer RD, Morton KW. Difference methods for initial-value problems. New York: Interscience Publishers/John Wiley and Sons; 1967. 405 p.
18. Saul'ev VK. Integrirovanie uravnenii parabolicheskogo tipa metodom setok. M.: Fizmatlit; 1960. 324 c.
19. Welch AJ. The thermal response of laser irradiated tissue. IEEE Journal of Quantum Electronics. 1984;QE-20(12):1471–81.
