3.3 Разработка хирургического этапа ИАГ-лазерного витреолизиса на основе подбора энергии лазерного импульса по данным ультразвукового исследования стекловидного тела

     Основной задачей данной части работы стало определение алгоритма подбора лазерной энергии на основе определения глубины расположения и акустической плотности помутнений стекловидного тела.

    Для этого первоначально была исследована зависимость между минимальной лазерной энергией и глубиной распололжения помутнений стекловидного тела у 50 пациентов (50 глаз) с помутнениями стекловидного тела основной группы (рисунок 14).

    На основании корреляционного анализа достоверной зависимости у пациентов между глубиной расположения ПСТ и минимальной лазерной энергией при выполнении ИАГ-лазерного витреолизиса не установлено.

    Так, зависимость между глубиной расположения помутнений стекловидного тела от задней поверхности хрусталика и энергией при проведении лазерного витреолизиса определялась у данных пациентов по формуле: Е=3,2345+0,771*L, (5) где L – глубина расположения помутнений стекловидного тела, мм; Е – величина лазерной энергии, мДж.

    При этом коэффициент корреляции r_x/y = 0,16 при p = 0,24 > 0,05, что указывает на отсутствие достоверной зависимости между минимальным уровнем лазерной энергии при выполнении ИАГ-лазерного витреолизиса и глубиной расположения ПСТ. Для определения влияния глубины расположения помутнения стекловидного тела на величину лазерной энергии были выполнены также вычисления интенсивности поглощения лазерной энергии в жидкой среде (воде) по закону Бугера-Ламберта-Бера – физический закон, определяющий ослабление параллельного монохроматического пучка света при распространении его в поглощающей среде. Лазерное излучение является высокомонохроматичным и когерентным.

    Закон Бугера-Ламберта-Бера позволяет определить интенсивность лазерного излучения, (I) прошедшего через среду по формуле: I = I₀*e^(-k*L), (6) где I₀ – исходный уровень интенсивности лазерного излучения, L – длина прохождения лазерного излучения в среде и k -коэффициент поглощения.

    Тогда, интенсивность поглощенного лазерного излучения может быть определена по формуле:

    I погл = I₀ – I = I₀*(1-e ^(-k*L)), где I₀ – исходный уровень интенсивности лазерного излучения, I – уровень интенсивности лазерного излучения при прохождении среды.

    Исходя из полученных данных у пациентов основной группы, среднее расстояние от роговицы до ПСТ составляло 20,5±2,1 мм (М±σ). Тогда минимальные и максимальные значения находились пределах 2σ от среднего значения: 20,5±4,2 мм или 2,05±0,42 см.

     Таким образом, если определить интенсивность поглощения лазерной энергии в двух точках среды на глубине среднего значения 2,05 см и максимального значения 2,47 см, можно будет определить между ними разность и оценить влияние глубины расположения ПСТ на уровень энергии при проведении лазерной процедуры. Тогда интенсивность поглощения лазерной энергии в первой точке будет определяться по формуле: Iпогл ₁ = I₀ – I₁ = I₀*(1-e^(-k*L₁)), а интенсивность поглощения во второй точке по формуле: Iпогл ₂ = I₀ – I₂ = I₀*(1-e^(-k*L₂)).

    Тогда, разность полощения лазерной энергии между двумя точками будет определяться по формуле: ΔIпогл= Iпогл₂ – Iпогл₁ = I₀ *(e ^(-k*L₁) – e ^(-k*L₂)).

    Учитывая, что для водной среды k = 0,1 см^-1 при λ= 1,064 мкм, а первая точка находится на глубине L₁=2,05 см, вторая точка на глубине L₂=2,47 см, то ΔIпогл= I₀ *(0,81-0,78)= I₀ *0,03. Это означает, что разность в поглощении лазерной энергии между двумя точками будет составлять всего 3%.

    Таким образом, разность поглощенной энергии в точке 1 и точке 2 составила всего 3% от исходного уровня энергии лазерного излучения, а поэтому оказывала слабое влияние на величину подбора лазерной энергии у пациентов основной группы, и следовательно, данным влиянием можно пренебречь.

    Для разработки оптимизированной технологии ИАГ-лазерного витреолизиса была исследована также зависимость между минимальной лазерной энергией и акустической плотностью помутнений стекловидного тела у 50 пациентов (50 глаз) с помутнениями стекловидного тела основной группы (рисунок 15).

    Зависимость между плотностью помутнений стекловидного тела и энергией при проведении лазерного витреолизиса определялась у данных пациентов по формуле: Е=0,4767+0,1126*Q, (5) где Q – акустическая плотность помутнений стекловидного тела, Е – величина лазерной энергии.

    Отмечалась прямая сильная корреляционная связь между акустической плотностью помутнений и энергией лазерного импульса. Коэффициент корреляции r_x/y = 0,89 при p = 0,00001.

    На основании полученной формулы была разработана таблица и способ подбора лазерной энергии с учетом акустической плотности помутнений стекловидного тела.

    В таблице 10 находятся слева: значения акустической плотности помутнения стекловидного тела, а справа: значения минимальной энергии лазерного импульса, необходимой для проведения оптимизированной технологии ИАГ-лазерного витреолизиса на установке «Ultra Q Reflex» (Ellex, Австралия при оптическом пробое в воздухе с энергией импульса 2,0 мДж.

     На основании полученной зависимости был разработан способ оптимизированной технологии ИАГ-лазерного витреолизиса на основании персонализированного подбора энергии в зависимости от акустической плотности помутнений (патент РФ № 2726468 от 07.08.2020 г.)

    Способ оптимизированной технологии ИАГ-лазерного витреолизиса помутнений стекловидного тела заключался в следующем, во-первых: в условиях медикаментозного мидриаза на роговицу пациента под местной инстилляционной анестезией устанавливалась контактная линза, в зависимости от локализации и его лучшей визуализации: «Peyman 18 mm» (Ocular, США) – для ППСТ в передней трети витреальной полости, «Karickhoff 23» (Ocular, США) – для ППСТ в средней трети витреальной полости, «Karickhoff 25 mm Off-Axis» (Ocular, США) – для ППСТ в задней трети витреальной полости, а также для парацентрально расположенных ПСТ относительно зрительной оси использовалась линза «Reichel-Mainster 1X Retina». Во-вторых, ИАГ-лазерный витреолизис выполнялся на установке «Ultra Q Reflex» (Ellex, Австралия) с техническими параметрами: длина волны 1064 нм, диаметр пятна 8 мкм, длительность импульса 4 нс. За один сеанс YAG-лазерного витреолизиса производилось от 30 до 150 импульсов с энергией в диапазоне от 1,5 до 5,5 мДж. Подбор лазерной энергии проводился исходя из акустической плотности помутнения стекловидного тела. Индивидуальный подбор энергии позволил выполнять ИАГ-лазерный витреолизис ПСТ в щадящем для окружающих тканей режиме.

    Таким образом, разработан фотооптический метод объективной визуализации помутнений стекловидного тела с оценкой площади помутнения и индекса интенсивности затемнения сетчатки, а также способ определения акустической плотности ПСТ по данным ультразвукового исследования глаза для подбора минимального уровня лазерной энергии, который необходим для выполнения оптимизированной технологии ИАГ-лазерного витреолизиса помутнений стекловидного тела.