Рис. 1 Схематическое изображение ИОЛ с четырьмя рефракционными поправками, созданными в материале линзы при помощи фемтосекундного лазера
Рис. 2 Схематическое изображение ИОЛ с мультифокальным паттерном, созданном в материале линзы при помощи фемтосекундного лазера. Другая поправка, выполненная фемтосекундным лазером над зоной предыдущего лечения с применением обратного паттерна, устраняет мультифокальность ИОЛ
При помощи фемтосекундного лазера можно изменить рефракционные свойства ИОЛ после ее имплантации путем создания внутри имплантированной ИОЛ подобия другой линзы, формирующей с микронной точностью новый показатель преломления. Компания Perfect Lens разработала специальную лазерную установку, использующую зеленый свет. Система работает с очень низкой мощностью – в среднем около 0,28 мДж с небольшими вариациями в зависимости от материала ИОЛ. При фемтолазерной модификации ИОЛ не происходит ни реза, ни абляции материала ИОЛ. Процесс сопровождается только лазер-индуцированной химической реакцией. При обработке сети полимерного материала ИОЛ в водной среде, в результате фотоиндуцированого гидролиза образуются кислотные и щелочные функциональные группы. Как следствие, между молекулами воды и гидрофильными группами формируются водородные связи, что сопровождается перестройкой и других химических связей, особенно внутри молекул, адсорбирующих ультрафиолетовый свет. Целостность полимерного материала при этом сохраняется. Лазерная процедура не занимает много времени и может быть проведена с любым полимерным материалом. Благодаря обработке линзы, находящейся в водной среде, светом с определенной длиной волны (например, в данном случае – 520 нм) и импульсной энергией фемтосекундного лазера, происходит уменьшение рефракционного индекса ИОЛ. Во время процедуры происходит увеличение гидрофильности обрабатываемых зон внутри гидрофобной линзы. В гидрофильных линзах обрабатываемые зоны становятся еще более гидрофильными.
Изменение гидрофильности материала дает возможность построить внутри ИОЛ линзу, формирующую новый показатель преломления. Для изменения рефракционных свойств внутри одного тонкого слоя имплантированной ИОЛ формируется полноценная выпуклая или вогнутая линза. Изменение показателя преломления на 0,01 в традиционной ИОЛ с диаметром оптической части 6,0 мм приводит к изменению ее оптической силы на 0,4 дптр; при этом линза, формирующая новый показатель преломления внутри имплантированной ИОЛ, будет иметь оптическую силу около 3,3 дптр. Создание новой линзы внутри ИОЛ теоретически приводит к формированию идеальной линзы Френнеля.
Более выраженные изменения оптической силы ИОЛ можно получить, обработав другую зону в материале ИОЛ – над или под уже обработанным слоем (рис. 1). Если имплантированной ИОЛ придавалась мультифокальность, ее можно отменить, применив обратный мультифокальный паттерн обработки. Для отмены мультифокальности обработка ИОЛ может проводиться как над уже обработанной зоной (рис. 2), так и под ней или внутри нее. При придании монофокальной линзе мультифокальных свойств исходная модуляционная передаточная функция (MTF) разделяется между ближним и дальним фокусами, аналогично коммерчески доступным мультифокальным ИОЛ.
При планировании лазерной процедуры можно выбирать поправку для близи, а также процентное разделение световой энергии между ближним и дальним фокусами. В том случае, если пациент не смог адаптироваться к мультифокальным ИОЛ, ту же линзу можно превратить обратно в монофокальную ИОЛ. При этом финальная MTF будет очень близка к MTF исходной монофокальной ИОЛ, то есть потери качества изображения не произойдет. При помощи фемтосекундного лазера можно выполнять торическую или сфероцилиндрическую поправку имплантированных ИОЛ.
В будущем планируется, что новую технологию в сочетании с технологиями исследования волнового фронта можно будет применять для коррекции любых аберраций оптической системы глаза.
В лаборатории John A. Moran Eye Center, University of Utah (США) в сотрудничестве с компанией Perfect Lens с целью оценки новой технологии были проведены два исследования. Одно из них – оценка оптических свойств гидратированных коммерчески доступных гидрофобных акриловых желтых ИОЛ до и после лазерной процедуры с поправкой оптической силы ИОЛ на -2,0 дптр.
При помощи спектрофотометра оценивалось прохождение света через ИОЛ. Рассеяние света измерялось при помощи фотографирования Шеймпфлюг-камерой. Оптическая сила ИОЛ и модуляционная передаточная функция измерялись при помощи устройства PMTF. В результате исследования оказалось, что изменение пропускания света после проведения лазерной процедуры было минимальным. Шеймпфлюг-фотографирование показало, что рассеяние света обработанной зоной соответствовало примененному паттерну обработки. Уровень обратного рассеяния был настолько низким, что, по всей вероятности, он не мог сказаться на итоговом качестве изображения. Это подтверждается графиком модуляционной передаточной функции, который оказался практически идентичным до и после проведения лазерной процедуры. Разница в оптической силе десяти обработанных ИОЛ находилась в пределах 0,1 дптр, что свидетельствует о высокой точности примененной лазерной процедуры.
Другое исследование является первым in vivo исследованием новой технологии на кроликах (рис. 3). Коммерчески доступные предзагруженные моноблочные гидрофобные желтые акриловые ИОЛ были билатерально имплантированы шести новозеландским кроликам. Через две недели после операции проводилось изменение сферической оптической силы имплантированной ИОЛ на одном глазу каждого кролика. После расширения зрачка кроликам выполняли анестезию, затем их располагали на специальном фиксаторе, созданном при помощи 3D-принтера, позволяющем ротировать и наклонять животное в различных направлениях. Докинг выполнялся под контролем камеры и оптического когерентного томографа лазерной системы. При этом использовался специальный интерфейс, соответствующий форме и размерам кроличьих глаз. Для обработки был выбран паттерн, включавший изменение сферы имплантированной ИОЛ на +3,6 дптр в течение 23 секунд. После лазерной процедуры проводилось исследование за щелевой лампой, которое показало наличие мелких пузырьков газа за линзой, которые рассасывались в течение нескольких часов. Признаков послеоперационного воспаления или токсичности не было обнаружено ни в одном глазу. Послеоперационные результаты и результаты патологического исследования были одинаковы как для глаз, подвергавшихся процедуре, так и для глаз, не подвергавшихся лазерному лечению. Оптическая сила эксплантированных ИОЛ изменилась на заданную величину с вариациями в пределах 0,1 дптр.
Таким образом, появилась новая область применения фемтосекундных лазеров: послеоперационное изменение оптической силы ИОЛ.
Данная методика может быть использована с любыми коммерчески доступными гидрофобными или гидрофильными акриловыми ИОЛ.
Методика изменения оптической силы является неинвазивной, быстрой и может быть выполнена под местной анестезией. Оптическую силу одной и той же ИОЛ можно менять многократно, поскольку каждая поправка производится внутри очень тонкого слоя материала ИОЛ. При помощи новой технологии имплантированным линзам можно придавать премиум-свойства, которые могут быть при желании устранены. С новой технологией становится необязательным ношение специальных защитных очков, как с технологией RxSight Inc.
Light adjustable lens. Разработанная лазерная система в будущем может быть также использована и для стандартных операций на роговице и хрусталике.
Liliana Werner. Femtosecond laser modification of IOLs. European Ophthalmology News, special edition. 37th Congress of the ESCRS. 2019: 12.
