Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Эксимерные лазеры в рефракционной хирургии глаза



 Другие рефераты
Эвристические функции законов сохранения Эксперимент как средство оценки качества теоретического знания Экспериментальное обнаружение электромагнитных волн Генрихом Герцем Электрический ток

Минский государственный медицинский институт
Кафедра медицинской и биологической физики



Эксимерные лазеры в рефракционной хирургии глаза



Научный руководитель: доцент Лещенко В.Г.
Докладчик: студентка лечебного факультета 125а группы Кравченко Н. А.


Минск, 2001
 . Актуальность темы.

Для  хорошего  зрения   необходимо,   прежде   всего,   чёткое   изображение
рассматриваемого  предмета  на  сетчатке.  Это  изображение   получается   в
результате прохождения  лучей  через  оптическую  систему  глаза,  нарушение
любой составной части  которой приводит  к получению нечёткого  изображения.
На сегодняшний день существует большое количество методов  ликвидации  таких
нарушений, в том числе и хирургические (использование  тончайшего  алмазного
ножа  для осуществления надрезов на роговице). Но в  большом  числе  случаев
хирургическое вмешательство даёт побочные эффекты  (повреждение  близлежащих
тканей,  малая  точность  производимых  надрезов  и   т.  д.).  Создание   и
совершенствование лазеров, излучающих в ультрафиолетовой  части  спектра,  и
открытие процесса фотоабляции создали предпосылки для  новых  форм  лазерной
хирургии глаза.
   Начиная   с   1982   года,   неоднократно   была   показана   способность
коротковолновых   эксимерных   лазеров   к   формированию    очень    точных
(субмикронных)  разрезов  в  различных  полимерных  материалах,  а  затем  и
возможность  послойного   удаления   биологической   ткани   с   минимальным
воздействием на окружающее вещество.

 . Физические основы работы эксимерных лазеров.

Эксимерные лазеры – это группа лазеров, в которых типичной  активной  средой
является  смесь  инертного  и  галогенового  газов.   Термин   “Эксимер”   –
аббревиатура  английского   словосочетания   exited   dimers   (возбуждённые
димеры), что  означает  нестабильное,  существующее  только  в  возбуждённом
электронном состоянии димеров  этих газов. При переходе  эксимерных  молекул
в основное состояние испускаются  высокоэнергетичные  фотоны  УФ-света.  При
различных комбинациях инертного  и  галогенового  газов  ЭЛ  могут  излучать
короткие (наносекундные) импульсы света на различных длинах волн  УФ-области
спектра: фтор – 157 нм, аргон-фтор – 193 нм, криптон-хлор – 222 нм, криптон-
фтор – 248 нм, ксенон-хлор – 308 нм,  ксенон-фтор  –  351  нм.  Длительность
импульса – 10 –16 нс. Глубина воздействия на живую ткань – до 60 мкм.
Лазеры, основанные на данном принципе, были созданы в 70-х  годах,  являются
источниками УФ-излучени и используются во многих отраслях науки.

Начиная  с  1982  года,  неоднократно  была  показана  способность  наиболее
коротковолновых   эксимерных   лазеров   к   формированию    очень    точных
(субмикронных)  разрезов  в  различных  полимерных  материалах,  а  затем  и
возможность  послойного   удаления   биологической   ткани   с   минимальным
термическим  воздействием  на  окружающее   и   оставшееся   вещество.   Для
объяснения данного явления R. Srininasan предложил  теорию  так  называемого
механизма  фотоабляции.  Предполагается,  что  фотоны  УФ-света   достаточно
энергетичны (например, в случае  193  нм  –  6,4  эВ)  для  прямого  разрыва
межмолекулярных  химических  связей,  причём  остаток  поглощённой   энергии
расходуется  на  испарение  составных  частей  молекул  из  материала.   Эта
особенность может объяснить наблюдаемое минимальное  повреждение  прилежащих
облучаемых тканей, особенно при длине волны менее 220нм. Глубина  поглощения
излучения аргон-фторового лазера (193  нм)  измеряется  микронами  и,  таким
образом, воздействующая энергия распределяется в крайне ограниченном  объёме
ткани. Кроме того, из-за высокой  скважности  импульсов  эксимерных  лазеров
диффузия  тепла  из  облучаемой  зоны  в  окружающие  ткани  минимальна.   И
неоднократно  было  показано,   что   термический   эффект   усиливается   с
увеличением длины волны.
Первое сообщение об использовании эксимерных лазеров на длине волны  193  нм
для получения на роговице  неперфорирующих  разрезов  было  сделано  в  1982
году. В эксперименте in vitro  была  установлена  точная  зависимость  между
количеством энергии и  глубиной  удалённой  ткани:  для  выполнения  надреза
глубиной 1 мкм требуется плотность энергии  1  Дж/см2.  При  гистологическом
исследовании в световом микроскопе не  определялось  признаков  термического
повреждения близлежащих к  разрезу  тканей,   края  лазерных  разрезов  были
параллельными на всём  протяжении  без  дезорганизации  стромальных  пластин
или эпителиального края. После этого сообщения последовали работы  различных
авторов  по  изучению  воздействия  ЭЛ   на   различные   структуры   глаза.
Одновременно в других отраслях медицины (сосудистая хирургия,  дерматология,
нейрохирургия и т. д.) проводились подобные работы по  изучению  воздействия
лазерного УФ-излучения на различные биологические структуры.
         Было проведено сравнительное исследование воздействия  на  роговицу
и хрусталик излучения длиной волны 193 и 248 нм. Были  определены  пороговые
величины абляции и установлено, что при использовании лазерного излучения  с
длиной волны 248 нм требуется больший расход энергии, чем  при  длине  волны
193 нм, для получения сходных результатов, как в роговице  глаза,  так  и  в
хрусталике. При  длине  волны  193  нм  с  помощью  электронной  микроскопии
выявлена пограничная зона повреждения шириной 0,1 – 0,3 мкм,  далее  лежащие
стромальные  структуры  повреждены  не  были.  При  использовании   криптон-
фторового эксимерного лазера (248нм) зона повреждения была значительно  шире
– до  2,5  мкм  с  дезорганизацией  и  повреждением  прилежащих  стромальных
структур.  Были  измерены  абсорбционные  показатели   стромы   роговицы   и
хрусталика,  и  одним  из  факторов,  объясняющих  разницу   в   изменениях,
возникающих под  воздействием  двух  близлежащих  длин  волн  УФ  –  области
спектра, может быть разница  в  коэффициенте  поглощения  излучения  стромой
роговицы. Излучение  с  длиной  волны  193  нм  успешно  использовалось  для
создания  контролируемой  зоны  абляции  в  хрусталике,  эффект  воздействия
напоминал таковой в роговице. В дальнейшем были  проведены  исследования  по
определению  оптимальных  энергетических  доз  для  выбора  воздействия   на
роговицу и хрусталик. При длине волны 193 нм величина абляции  незначительно
увеличивается при колебаниях плотности  энергии  начиная  с  220  мДж/см2  и
остаётся на достигнутом уровне при дальнейшем повышении плотности  до 600  -
800 мДж/см2. При воздействии излучения с  длиной  волны  248  нм  отмечалось
линейное увеличение количества удаленной роговичной ткани при плотности  620
мДж/см2 и выше. При сравнении гистологических препаратов отмечалось,  что  в
случае использования эксимерного лазера с длиной волны  248  нм   не  только
зона  повреждения  шире,  но  и  резко   отличается   характер   повреждения
(присутствуют дезорганизация и повреждение прилежащих стромальных  структур,
изменения коллагеновых волокон стромы).
Диаграмма 1,2
Из  нижеприведенных  графиков  следует,  что   при   осуществлении   абляции
эксимерным лазером с  длиной  волны  248  нм  оказывается  большее  тепловое
воздействие, чем лазером с длиной волны 193 нм. Так как  поглощение  луча  с
длиной волны 193 нм лучшее, то и абляция будет наблюдаться более точная.
Все  исследователи,  изучая  воздействие  излучения  эксимерных  лазеров  на
роговицу, предполагают дальнейшее использование этого  метода  применительно
к рефракционной хирурги. При помощи излучения  ЭЛ  (193  и  248  нм  )  была
проведена кератэктомию на роговицах кроликов и роговице обезьяны.  Отмечено,
что результаты заживления, как и  оптические  результаты  при  использовании
длины волны 193 нм, удовлетворяют  требованиям  рефракционной  хирургии.  H.
Kerr-Muir и  соавторы  сравнили  результаты  кератэктомии,  проведенной  при
помощи  ЭЛ  с  длиной  волны  193  и  обычного  трепана.   При   сканирующей
микроскопии на стенках и дне хирургического



ложа определяли выступы размером более 10 мкм. Лазерное же ложе резко
отличалось по качеству: стенки и дно гладкие, покрытые псевдомембраной.
A. Cotliar и соавторы наносили насечки на энуклеированные трупные глаза,
используя ЭЛ с длиной волны 193 нм. Наносили по 4 насечки поочерёдно, путём
поворота лазерного источника вокруг оси. Рефракционный эффект в среднем был
5 дптр. E. Schroeder и соавторы описывали созданную ими коммерческую
установку, позволяющую довести лазерное излучение ЭЛ к операционному
микроскопу и при помощи специальной маски наносить радикальные
неперфорированные разрезы. Был также проведён клинический эксперимент по
нанесению насечек у добровольца, которому предстояла операция энуклеации по
поводу внутриглазной опухоли. Были нанесены 4 перпендикулярные насечки с
использованием излучения ЭЛ с длиной волны 193 нм, плотность энергии была
370 мДж/см2, время продолжения импульса от 10 до 16 нс, разрезы шириной 75-
80 мкм. После процедуры роговица оставалась прозрачной, через 4 дня
произошла полная эпителизация. Глаз был энуклеирован на 14-й день, когда
разрезы были едва заметны при исследовании в щелевую лампу. При
гистологическом исследовании были отмечены хорошее заживление, отсутствие
признаков воспаления и иммунной реакции. N. Scharlin и соавторы  при помощи
излучения ЭЛ с длиной волны 193 и 248 нм сформировали роговичные донорские
линзы, которые потенциально можно будет использовать при операциях керато-,
эпикератофакии и кератомилезе. Гистологические исследования показали, что
длина волны 193 нм индуцирует минимальное повреждение тканей линзы (около
10 мкм), а также, что особенно важно, определялась выживаемость
кератоцитов. R. Ziencerce и соавторы использовали излучение аргон-фторового
ЭЛ для получения линз из донорского материала для эпике
12
скачать работу


 Другие рефераты
Кредитный риск и способы его снижения
Қазақстан – менің тағдырым
Экологические проблемы современного мира
Развитие познавательной активности учащихся на уроках математики


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ