1.1 Этапы становления технологии LASIK

    Лазерный in situ кератомилез (LASIK) уже более 20 лет используют для коррекции аномалий рефракции. Появление этой технологии с одной стороны связано с созданием эксимерных лазеров и их применением в офтальмологии , а с другой – с идеей изменять оптическую силу роговицы путем ее уплощения в центральной части.

    Воздействовать на роговицу в центре с целью коррекции близорукости в 1949 г. впервые предложил Barraquer J., назвав операцию «миопический кератомилез» [76]. Первым этапом выкраивали и замораживали поверхностный лоскут роговицы, которому затем с помощью специального токарного станка придавали нужную форму и пришивали обратно. Данная операция имела ряд серьезных недостатков, связанных с этапом создания лоскута и с процессом его криобработки, поэтому предсказуемость результатов и безопасность миопического кератомилеза были недостаточны [77, 83].

    Тем не менее, идея кератомилеза была положительно воспринята, и начался поиск оптимизации технологии.

    В СССР первые результаты кератомилеза и кератофакии в 1971 г. опубликовали Федоров С.Н. и Захаров В.Д., а Пучковская А.Н. с соавт. (1973) предложили оригинальный набор инструментов для этих операций [51, 63]. В дальнейшем усовершенствование кератомилеза шло по пути отказа от криообработки лоскута и его моделированием с помощью ножниц и других инструментов [149].

    Принципиальным отличием от кератомилеза по Barraquer J. стала предложенная Ruiz L. и Rowsey J. (1986) технология коррекции миопии с помощью обработки не лоскута, а остаточного стромального ложа – кератомилез in situ [81]. Появление этой операции в сочетании с совершенствованием кератомов снизило количество осложнений, однако результаты также были мало предсказуемы. Кроме того, сохранялась необходимость наложения непрерывного шва, что обуславливало длительный восстановительный период.

    Технология автоматизированной ламеллярной кератопластики (АЛК), позволявшая срезать лоскут не полностью, а оставлять «ножку», исключила необходимость шовной фиксации лоскута и снизила риск развития послеоперационного астигматизма [62]. Тем не менее, до начала использования лазерной энергии для абляции стромы эффективность кератомилеза в разных его модификациях оставалась недостаточной.

    Первый эксимерный лазер был изобретен авторской группой во главе с Басовым Н.Г. в 1970 г. [16, 17, 85]. В эту группу входили такие известные в стране физики как Данилычев В.А., Попов Ю.М., Ходкевич Д.Д., Богданкевич О.В., Балашов Е.М.

    В 1981 г. сотрудники компании IBM Blum S., Srinivasan R. и Wynne J., которые работали над созданием возможности делать надписи на микросхемах с помощью эксимерного лазера, открыли пути его применения в качестве новой формы хирургического воздействия. Воздействуя лазером на кожу, мышцы, сухожилия индейки, они увидели очень чистые и точные разрезы без повреждения окружающих рану тканей [18].

    В 1983 г. Trokel S., который был лично знаком с учеными и их открытием, в эксперименте показал точность и повторяемость результатов воздействия 193 нм эксимерного лазера на строму роговицы [229]. Эти исследования, а также работы Marshall J. и Munnerlin C. et al. (1988) обосновали возможность применения эксимерлазерной энергии в рефракционной хирургии [172].

    Первый серийный эксимерный лазер для хирургии роговицы был создан фирмой «Cooper Vision» в США [14]. В нашей стране разработкой этого направления первым начал заниматься МНТК «Микрохирургия глаза». Лабораторией лазерных и оптических исследований в 1987 г. был создан первый отечественный эксимерный лазер «Профиль-100» [65]. Кроме того, Семеновым А.Д. и соавт. (1990) были проведены исследования, обосновавшие необходимые параметры излучения для выполнения операций [54].

    Первой идеей приложения эксимерных лазеров в офтальмохирургии было повышение эффективности радиальной кератотомии (РК) [103]. В конце 80-х г.г. ряд авторов выдвинули идею поверхностной абляции роговицы в центральной зоне – фоторефрактивная кератэктомия (ФРК) [163]. Отдаленные результаты этой операции были выше, чем результаты радиальной кератотомии [111].

    Однако, особенности послеоперационного периода ФРК – болевой синдром, длительное восстановление зрения, осложнения в виде haze и воспалительных реакций, были причиной поиска более совершенной методики [73].

    В 1986 году первые попытки моделировать строму роговицы, предварительно срезав поверхностный лоскут роговицы, были предприняты в Институте теплофизики Сибирского отделения АН СССР Лантухом В.В. и соавт. [28, 43]. Кроме того, этими же авторами был создан эксимерный ArF-лазер на длине волны 193 нм [29]. Результаты применения лазера и новая технология операции были представлены Ражевым А.М. мировому научному сообществу на конференции в США в 1988 году [41, 197].

    В начале 1990-х годов Buratto L. и Pallikaris I. развили данную технологию [93, 182]. При этом Buratto L. предлагал воздействовать на строму задней поверхности лоскута – эксимерлазерный интрастромальный кератомилез (ELISK), а Pallikaris I. – на резидуальное стромальное ложе. Последняя техника, ничем не отличающаяся от операции, предложенной отечественными учеными из Новосибирска двумя годами ранее, была названа Pallikaris I. лазерный in situ кератомилез (LASIK).

    Дальнейшее развитие LASIK сопровождалось совершенствованием микрокератомов и эксимерных лазеров [13, 22, 23].

    В нашей стране развитие эксимерных лазеров связано с именами выдающихся ученых из Академии Наук и МНТК «Микрохирургия глаза» [23, 24, 35, 45, 54]. В 1989 году Корниловский И.М. и Ражев А.М. опубликовали результаты влияния низкоинтенсивного УФ-излучения на роговицу [37, 38]. Дога А.В., Семенов А.Д., Качалина Г.Ф., Кишкин Ю.И., Мушкова И.А. и другие сотрудники МНТК «Микрохирургия глаза» совместно с учеными из Центра физического приборостроения Института общей физики РАН разработали первую эксимерлазерную установку «Профиль», которая выпускалась серийно. Каждое новое поколение этого прибора ни в чем не уступало зарубежным аналогам. Сегодня при участии сотрудников МНТК «Микрохирургия глаза» создан отечественный лазер «Микроскан ВИЗУМ 500», прекрасно зарекомендовавший себя в клинической практике [20, 56]. По данным разработчиков лазера, более 70% эксимерлазерных рефракционных операций в России делают сегодня именно с помощью этого аппарата. Кроме того, этот лазер применяют во многих зарубежных клиниках [21].

    Развитие эксимерлазерной технологии кератоабляции шло по пути совершенствования параметров излучения. Как было отмечено выше, оптимальная длина волны (193 нм) была найдена еще в конце 80-х гг. и сегодня используется в большинстве лазеров. Излучение такой длины волны обладает наименьшим мутагенным и цитотоксическим действием.

    Одной из важных характеристик лазера является тип формующий луч системы, который обуславливает длительность, частоту импульсов и другие характеристики прибора. Первые эксимерные лазеры могли воздействовать на роговицу только широким пучком, что определяло быстроту операции. Однако, при таком типе абляции температура роговицы резко повышалась, а также отсутствовала возможность персонализированной абляции. На сегодняшний день, в большинстве приборов реализован принцип «летающее пятно», который позволяет создавать любой профиль роговицы. Узкий пучок лазерного излучения, хоть и используется в некоторых современных аппаратах, является переходным этапом между двумя приведенными выше формующими системами [15].

    Микрокератомы, как и эксимерные лазеры, совершенствуют уже более 25 лет. Связано это с тем, что интраоперационные осложнения LASIK возникают чаще всего именно на этапе формирования лоскута. Сегодня эти осложнения не потеряли актуальности и обуславливают постепенный переход к использованию фемтосекундных лазеров для выкраивания поверхностного лоскута роговицы [41, 47, 50].

    На сегодняшний день существует большое количество разновидностей операции LASIK. Эпителиальный, фемтосекундный лазерный in situ кератомилез (Epi-LASIK, femto-LASIK) и другие отличаются от классической технологии вариантами создания лоскута с целью сделать его толщину более прогнозируемой, а операцию более безопасной [42, 180]. LASIK с применением кератотопографии и аберрометрии, связанный с развитием алгоритмов операции, открыл возможности персонализированной абляции [177].

    Несмотря на значительное количество модификаций LASIK и появление фемтосекундных лазерных систем, классическая технология лазерного in situ кератомилеза по Pallikaris I. и сегодня является самой массовой и эффективной во всем мире. Связано это с тем, что LASIK, вобрав в себя все лучшие черты различных кераторефракционных операций, стал наиболее безопасной и наиболее приемлемой для пациента и хирурга методикой [15].