Заключение

    Постоянное совершенствование лазерной техники, создание широкого спектра лазеров самого различного назначения приводит к неуклонному расширению сферы их применения в различных областях клинической медицины, в том числе и в хирургии катаракты. Одним из направлений в хирургии малых разрезов является лазерная экстракция катаракты с использованием Nd :YAG лазера с длиной волны 1,44 мкм, разработанная в ФГБУ МНТК «Микрохирургия глаза» им. С.Н.Фёдорова Минздрава России (С.Н.Фёдоров, В.Г.Копаева, Ю.В.Андреев, А.В. Беликов, 1999).

    Лазерная энергия оптимизирует основные этапы в технологии хирургии катаракты (минимальные манипуляции, бесконтактный режим работы, отсутствие мануального этапа дробления ядра, универсальность техники применимой при любой плотности ядра, а также ограниченная зона распространения энергии). Уникальные свойства лазерной энергии позволяют в настоящее время заменить многие хирургические манипуляции, которые ранее выполнялись руками хирурга. Наличие в операционном зале лазерной установки «Ракот», которая используется нами для разрушения хрусталика, заставило нас думать о возможности использования данного вида энергии на других этапах экстракции катаракты.

    Одним из наиболее важных этапов операции экстракции катаракты, от правильности выполнения, которого во многом зависит успешность всей операции, является вскрытие передней капсулы хрусталика.

    Непрерывный круговой капсулорексис обеспечивает надежное и безопасное выполнение последующих этапов операции. Четкое и правильное вскрытие передней капсулы хрусталика трудновыполнимо или невозможно при помутнениях, резком истончении передней капсулы или тотальном утолщении её, истончении или отсутствии субкапсулярного слоя.

    В связи с этим перспективным представляется применение лазерной энергии для выполнения капсулорексиса.

    Другой точкой приложения лазерной энергии прибора «Ракот» может быть зона кровоточащих сосудов. В процессе любой хирургической операции возникает необходимость гемостаза сосудов. Для этого используются такие методы, как электрокоагуляция, термо- и криокоагуляция и др. Наиболее перспективным методом гемостаза представляется лазерный гемостаз. Это позволит исключить приобретения и использование дополнительного дорогостоящего оборудования, и ускорить проведение операции.

    Цель работы: Экспериментально — морфологическое и клиническое обоснование использования Nd YAG лазера с длиной волны 1.44 мкм в технологии переднего капсулорексиса, дистанционного гемостаза и анемизации тканей в зоне планируемого разреза

    Задачи исследования:

    1. На основании математического моделирования лазерного воздействия Nd YAG лазера 1.44 мкм на переднюю капсулу хрусталика при проведении капсулорексиса провести теоретическое обоснование разработки технических параметров для конструирования лазерного наконечника, определить оптимальный размер рабочей части оптического кварц-кварцевого волокна и выбрать необходимые параметры энергетического воздействия (энергия, частота, количество аппликатов, расстояние от наконечника до капсулы).

    2. Провести сравнительную оценку эластичности и морфологических изменений края капсулы по линии разрыва после капсулорексиса выполненного лазерным, мануальным и диатермическим способом в эксперименте.

    3. На основе математического моделирования разработать диапазон оптимальных энергетических параметров Nd YAG лазера 1.44 мкм и оригинальную технологию дистанционного гемостаза и анемизации тканей зоны планируемого разреза конъюнктивы и склеры в эксперименте in vivo и ex vivo.

    4. Провести анализ морфологических изменений конъюнктивы, склеры после лазерного дистанционного гемостаза и анемизации тканей зоны планируемого разреза в сравнении с диатермокоагуляцией сосудов конъюнктивы и склеры.

    5. Оценить клиническую эффективность применения лазерного дистанционного гемостаза и анемизации тканей зоны планируемого разреза в офтальмохирургии.

    В основу диссертационной работы положен комплекс экспериментальных исследований ex vivo, in vivo и клинических исследований. Материалом для исследования ex vivo послужили 45 трупных донорских глаза. Глазные яблоки доноров-трупов были получены из Глазного тканевого банка Центра фундаментальных и прикладных медико-биологических проблем ФГБУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России (заведующий — д.м.н. Борзенок С.А.).

    В исследование in vivo были включены 10 кроликов (20 глаза) породы шиншилла, весом 2,0-2,5 кг в возрасте 6 месяцев.

    Клинические исследования выполнены на 72-х (72 глаза) пациентах.

    В рамках работы представлено 3 математических модели и результаты 5-ти серий экспериментов.

    Исследования по математическому моделированию включали расчет лазерного воздействия на переднюю капсулу хрусталика при поведении капсулорексиса и на конъюнктиву при проведении дистанционного гемостаза, а также разработку технических параметров наконечника для проведения лазерного переднего капсулорексиса, формирование технического задания на изготовление наконечника для проведения лазерного капсулорексиса, проведенное на базе лаборатории теплофизики Санкт-Петербургского института точной оптики и ФГБУ МНТК «Микрохирургия глаза» совместно с к.т.н. Бессарабовым А.Н., которые составили основу для подбора оптимальных диапазонов значений лазера при проведении капсулорексиса, и гемостаза соответствующие современным требованиям офтальмохирургии.

    Первая серия экспериментальных исследований — выработка оптимальных параметров энергии лазера для проведения капсулорексиса.

    Для этого выполнен лазерный капсулорексис при помощи аппарата «РАКОТ» с использованием 10 — ти различных параметров энергии лазера.

    Вторая серия экспериментальных исследований — оценка эластичности края капсулы по линии разрыва после лазерного, мануального и диатермического капсулорексиса в сравнительном аспекте при помощи специального устройства, изготовленного группой инженеров ЭТП ФГБУ МНТК «Микрохирургия глаза» (под руководством Латыпова И.А.)

    Третья серия экспериментальных исследований представляла собой морфологическое исследование края капсулы после лазерного, мануального и диатермического капсулорексиса.

    Четвертая серия экспериментальных исследований — определение оптимальных параметров энергии лазера для проведения анемизации ткани в зоне планируемого разреза и гемостаза в зоне конъюнктивальных и склеральных сосудов. Для этого выполнено лазерное воздействие в зоне конъюнктивальных и склеральных сосудов при помощи аппарата «РАКОТ» с использованием 20-ти различных режимов энергии лазера.

    Пятая серия экспериментальных исследований представляла собой морфологическое исследование конъюнктивы и склеры после проведения лазерного и диатермического гемостаза сосудов и анемизации ткани в зоне планируемого разреза.

    Клинические исследования базировались на изучении клинико-функциональных параметров глаза у 72-х больных (72 глаза). В зависимости от нозологии и проводимого оперативного вмешательства пациенты были разделены на 2 группы (табл.1).

    Первая группа включала 36 пациентов (36 глаз), которым был выполнен лазерный гемостаз сосудов конъюнктивы и склеры. Распределение клинической патологии в группе были следующее: 25 пациентов с диагнозом катаракта. им была проведена лазерная экстракция катаракты (13 случаев) и ультразвуковая факоэмульсикация (12 случаев); 6 пациентов с открытоугольной глаукомой, которым была проведена микроинвазивная непроникающая глубокая склерэктомия; 5 пациентов с птеригиумом, которым было проведено оперативное лечение по иссечению птеригиума.

    Вторая группа включала 36 пациентов (36 глаз), с использованием классической диатермокоагуляции при тех же хирургических вмешательствах.

    Такой принцип формирования групп исследования был обусловлен главной задачей работы: проведение сравнительного анализа результатов лазерного гемостаза сосудов конъюнктивы, склеры и классической диатермокоагуляции. Все результаты экспериментальных и клинических исследований были обработаны статистически.

    Результаты исследований математического моделирования лазерного воздействия на переднюю капсулу и на сосуды конъюнктивы с учетом поглощения излучения в жидкости передней камеры и в воздушной среде позволили нам разработать необходимые параметры Nd YAG лазера 1.44 мкм, а также определить техническое задание на изготовление наконечника для проведения лазерного капсулорексиса.

    Основные параметры математической модели наконечника следующие:

    1. Лазерный наконечник для проведения капсулорексиса должен быть изготовлен из титана и выдерживать стерилизацию в автоклаве с температурой 130° С и давлением 2,5 бар.

    2. Для выполнения лазерного капсулорексиса должен применяться оптический световод диаметром 0,3 мм, помещенный в наконечник с изогнутой частью под углом 140 градусов с радиусом кривизны 5,0 мм.

    3. Внешний диаметр рабочей части наконечника должен быть равен 0,5 мм, а внутренний 0,3 мм.

    4. Размер наконечника в продольном направлении составляет 9,0 мм, в поперечном 1,6 мм.

    Определили, что при проведении лазерного переднего капсулорексиса оптимальное расстояние между наконечником и капсулой 0.3 мм, при проведении дистанционного гемостаза оптимальное расстояние 1-2 мм.

    Следующий раздел работы был посвящен отработке оптимальных параметров энергии лазера для проведения капсулорексиса. Кадаверные глаза помещались в специальный держатель с формированием ВГД до нормотонии, выполняли капсулорексис с различным сочетанием частоты и энергии аппарата «Ракот» и затем оценивали край капсулы по линии разрыва капсулорексиса.. Проведенные исследования показали, что из всех протестированных режимов для выполнения лазерного капсулорексиса максимально подходят следующие: энергия 150 мДж и 200 мДж при частоте 10 Гц; энергия 100 мДж и 200 мДж при частоте 15 Гц. Эти режимы обеспечивали быстрое и хорошо контролируемое выполнение капсулорексиса, при этом края капсулорексиса ровные, без надрывов.

    В связи с тем, что важнейшим показателем качества капсулорексиса является его эластичность, нами было проведено сравнительное исследование эластичности после проведения капсулорексиса, выполненного лазерным, мануальным и диатермическим способом. Оценка эластичности края капсулы по линии разрыва проводилась при помощи специального устройства. На фиксированные штативы прикреплены два крючка, между которыми по плоскости вставлялись края капсулы, после заранее выполненного капсулорексиса. Действием специального винтового приспособления, крючки раздвигались в стороны. Капсула растягивалась, до максимально возможного расстояния, после чего происходил разрыв, момент которого фиксировался. Отмечена высокая устойчивость мануального и лазерного капсулорексиса, в сравнении с диатермическим капсулорексисом. Лазерный капсулорексис при этом лишь незначительно уступает мануальному и существенно превосходит по эластичности диатермический капсулорексис.

    Морфологический анализ изменений капсулы хрусталика после лазерного, мануального и диатермического капсулорексиса показал преимущества мануального и лазерного капсулорексиса: состояние передней капсулы хрусталика по краю разрыва в зоне капсулорексиса после мануального капсулорексиса не выявило выраженных изменений. При проведении диатермического и лазерного капсулорексиса обнаружены изменения края и периферической зоны капсулорексиса, отмечен отек и частичная деструкция волокон капсулы, что очевидно связано с тепловым воздействием на капсулу хрусталика. При проведении лазерного капсулорексиса эти изменения менее выражены по степени и по площади. В одинаковой мере при всех видах воздействия в краевой зоне отсутствовал эпителиальный пласт. Присутствовали лишь единичные эпителиальные клетки. Разрушение клеток в краевой и периферической зоне имело, очевидно, положительное значение, так как способствовало уменьшению числа активно пролиферирующих клеток передней капсулы.

    Второй раздел работы был посвящен экспериментально-клинической разработке способа дистанционного лазерного гемостаза в конъюнктивальных и склеральных сосудах с целью анемизации ткани зоны планируемого разреза и остановки кровотечения в процессе хирургических вмешательств

    Для этого последовательно были проведены: отработка оптимальных параметров энергии лазера для достижения гемостаза и анемизации ткани в конъюнктивальных и склеральных сосудах; морфологический анализ изменений склеральных и конъюнктивальных сосудов после лазерного и диатермического воздействия; клиническая апробация предложенного способа лазерного гемостаза и анемизации ткани в зоне склеральных и конъюнктивальных сосудов при проведении операций у пациентов с катарактой, глаукомой, птеригиумом.

    С целью определения оптимальных параметров энергии лазера на сосуды конъюнктивы и склеры делали лазерные аппликации аппаратом «Ракот» при сочетании различной частоты и энергии. Было использовано 20 различных режимов энергии лазера, каждый из которых оценивали по критериям: количество импульсов на одну точку воздействия; диаметр лазерного воздействия (аппликат); состояние сосуда в зоне воздействия (окклюзия визуально); состояние конъюнктивы (выраженность дефекта ткани, наличие деформации, спаянность). В результате было установлено, что для проведения лазерной дистанционной анемизации ткани зоны операционного разреза оптимальными параметрами являются: частота 5 Гц, энергия 100 мДж. Для достижения дистанционного гемостаза в конъюнктивальных и склеральных сосудах использовано несколько вариантов сочетания лазерных параметров. Оптимальными считались следующие режимы работы лазера: при частоте 5 Гц, энергия от 150 мДж до 200 мДж; при частоте 10 Гц, энергия от 100 мДж до 150 мДж; при частоте 15 Гц, энергия от 100 мДж до 150 мДж; при частоте 25 Гц, энергия 100 мДж. Выбор режима зависел от калибра сосуда. Дистанция в зоне воздействия между лазерным наконечником и сосудом была при всех режимах одинаковой 1-2 мм. Для дистанционного гемостаза в зоне сосудов конъюнктивы и склеры малого и среднего калибра подходящим являлся режим с частотой от 5 до 25 Гц, энергией 100 мДж. Лазерный луч направлялся на одну точку воздействия кровоточащего сосуда, т. е. узконаправленно. Этого было достаточно для полного перекрытия сосуда. Для сосудов крупного калибра использовали режим с частотой 5 Гц, энергией 200 мДж. Подобный эффект можно получить при использовании других режимов. Например, при режиме работы лазера с частотой 10-15 Гц, энергией 150мДж. Для полного перекрытия крупного сосуда направляли лазерный луч не в одну точку воздействия на сосуд, а в несколько, т.к. диаметр лазерного пятна не перекрывал сосуд крупного калибра.

    Морфологическое исследование сосудов конъюнктивы и склеры после лазерного и диатермического воздействия на трупных глазах и глазах экспериментальных животных показали возможность использования лазера в зоне сосудов конъюнктивы и склеры с целью обеспечения местного гемостаза. Данные сравнительного исследования позволили сделать вывод, что лазерная энергия оказывает более щадящее воздействие на стенку сосуда и прилежащие ткани, что обеспечивает определенные преимущества лазерного гемостаза в зоне сосудов конъюнктивы и склеры в сравнении с диатермокоагуляцией. Другие сосуды, соседствующие с зоной лазерного воздействия, оставались неизмененными. Это позволило использовать дистанционное лазерное воздействие на участки конъюнктивы и склеры не только с целью достижения местного гемостаза в зоне кровоточащего сосуда, но и с целью предварительной анемизации области планируемого хирургического разреза. В связи с тем, что дистанционный лазерный гемостаз не имел зоны некроза ткани, не оставлял рубца, имелась возможность реканализации сосуда. Это позволило расширить показания его использования, в частности в эстетической и детской практике.

    Клинические исследования подтвердили закономерности, выявленные в результате экспериментальных исследований относительно высокой безопасности лазерного воздействия в зоне сосудов конъюнктивы и склеры с целью обеспечения местного гемостаза.

    Сравнительный анализ клинического использования дистанционного лазерного гемостаза и диатермокоагуляции на сосуды конъюнктивы и склеры во время оперативного лечения катаракты, глаукомы и птеригиума показал, что после лазерного гемостаза гиперемия и отек конъюнктивы в зоне воздействия на сосуды были менее выраженными и менее длительными. Также в отдаленном послеоперационном периоде после лазерного гемостаза, в отличие от диатермокоагуляции, ни в одном случае не наблюдалось конъюнктивальных сращений и ограничения подвижности конъюнктивы. Функциональные результаты основного хирургического вмешательства — экстракция катаракты, МНГСЭ, удаление птеригиума, мы не приводим, т.к. этот анализ не является предметом настоящего исследования.

    Таким образом, проведенный комплекс экспериментально-клинических исследований показал новые функциональные возможности использования энергии Nd —YAG лазера с длиной волны 1.44 мкм при офтальмохирургических вмешательствах: проведение переднего лазерного капсулорексиса и лазерного дистанционного гемостаза сосудов конъюнктивы и склеры с целью остановки кровотечения и профилактической анемизации тканей в зоне планируемого разреза.