Введение к работе
Актуальность проблемы
Восстановление утраченной аккомодативной функции артифакичного глаза является наиболее сложной проблемой реабилитации пациентов с имплантированными интраокулярными линзами (ИОЛ) и представляет не только академический интерес, но и насущную жизненную и социальную необходимость (Малюгин Б. Э., 2005; Auffarth G. U., Dick H. B., 2001; Jacobi P. C. et al., 2002, 2003). Использование интраокулярных линз, способных создать в глазу несколько фокальных плоскостей, позволяет приблизиться к решению этой проблемы наиболее оптимальным и естественным путем. У офтальмологов уже не вызывает сомнения высокая эффективность многофокусных интраокулярных линз (Javitt J. et al., 2000; Sen H. N. et al., 2004; Nijkamp M. D. et al., 2004), а применение в клинической практике этих линз определяет уровень катарактальной хирургии клиник и офтальмохирургов.
Все ведущие офтальмологические фирмы имеют в перечне своей продукции мультифокальные линзы (Тахчиди Х. П. с соавт., 2004). Клиническое использование этих линз сыграло большую роль в осознании механизмов действия, оптических свойств, функциональных исходов и возможных осложнений разнообразных конструкций (Карамян А. А. 1993; Морозова Т. А., 2006; Тахтаев Ю. В., 2008; Ravalico G. et al., 1994; Bleckmann H. et al., 1996; Knorz M. C., Seiberth V., 1996; Negishi K. et al., 1996; Avitabile T. et al., 1999; Steinert R. F. et al., 1999; Javitt J. C. et al., 2000; Cumming J. S. et al., 2006; Davison J. A., Simpson M. J., 2006; Hancox J. et al., 2006; Wolffsohn J. S. et al., 2006; Alfonso J. F. et al., 2007 и др.).
В большинстве конструкций мультифокальных линз их многофокусность достигается за счет преломления света по законам рефракции. В зональных рефракционных линзах каждая зона работает как отдельная линза с разным фокусным расстоянием. В аккомодирующих линзах преломление света сочетается с изменением положения линзы вдоль оптической оси глаз. В линзах с градиентной оптикой второй фокус создается путем изменения коэффициента преломления материала в разных частях оптического элемента. Эффективность оптического действия у разных моделей отличается и служит предметом продолжающихся клинических исследований (Findl O., 2004; Kuchle M. et al., 2004; Cumming J. S. et al., 2006).
Бифокальные дифракционно-рефракционные интраокулярные линзы используют явление дифракции света для создания дополнительной оптической силы, обеспечивающей зрение вблизи. Современные конструкции, наряду с высокой хирургической техникой, позволяют использовать эти линзы у детей и как средство рефракционной хирургии для коррекции пресбиопии и аметропий (Тахтаев Ю. В., Балашевич Л. И., 2005; Малюгин Б. Э. с соавт., 2007; Тахтаев Ю. В., 2008). Это расширяет границы их применения и предъявляет новые требования к оптике линз для достижения максимального функционального результата.
Известные зарубежные модели дифракционно-рефракционных линз изготавливаются с использованием дорогостоящего прецизионного оборудования способом алмазного точения дифракционной структуры. Однако размер микрорезца не допускает изготовление периферических дифракционных зон, глубина и ширина которых составляет несколько микрон. Чтобы преодолеть это технологическое затруднение, зоны последовательно объединяют между собою (Futhey J. A., 1989). Объединение зон не позволяет формировать дифракционный профиль с нестандартными изменениями глубины и использовать возможности дифракционной оптики в полной мере. Решением проблемы периферических зон стали модели, в которых дифракционная структура нанесена только в центре линзы (Lee Chun-Shen, Sympson M. J., 1997; Gerten G. et al., 2008), что вызвало зрачковую зависимость эффективного функционирования линз. Кроме того, создаваемые резцом резкие переходы (обратные скаты) от основания к вершинам дифракционных ступенек, острые края на их вершинах, микронеровности по всей поверхности дифракционного профиля служат причиной побочных световых явлений и, как следствие, повышенной чувствительности пациентов к слепящим и боковым засветам.
В отечественной практике еще недостаточно работ, посвященных исследованиям оптических характеристик и клинических результатов имплантаций дифракционно-рефракционных линз. Сдерживающими факторами являются отсутствие собственного производства, затрудненный доступ к необходимой достоверной информации, являющейся предметом "know-how" зарубежных производителей, высокая стоимость импортных интраокулярных линз. В отношении линз с дифракционной оптикой недостаточно освещены вопросы, касающиеся конструктивных особенностей, оптических параметров и исторических приоритетов.
Вместе с тем, лазерная фототехнология создания дифракционной структуры (Коронкевич В. П. с соавт., 1998) лишена недостатков способа алмазного точения и в сочетании с методом фотополимеризации жидких олигомеров (Треушников В. М. с соавт., 1996) позволяет реализовать новые конструктивные решения, получить высокое оптическое качество, упростить процесс изготовления и снизить себестоимость интраокулярных линз. Многолетние совместные работы в этом направлении выполнялись в Новосибирском филиале ФГУ «МНТК "Микрохирургия глаза" им. акад. С. Н. Федорова Росмедтехнологии», Институте автоматики и электрометрии СО РАН (ИАиЭ СО РАН), ООО "Репер-НН" и позволили накопить большой теоретический и экспериментальный опыт, взглянуть на проблему восстановления утраченной аккомодативной функции у пациентов с интраокулярными линзами с новых позиций.
Цель исследования: обосновать и разработать концепцию оптико-функциональной реабилитации пациентов с афакией на основе использования отечественной бифокальной дифракционно-рефракционной линзы МИОЛ-Аккорд.
Задачи исследования
-
Оценить оптико-функциональные характеристики, технологические особенности используемых дифракционно-рефракционных интраокулярных линз.
-
На основе оптических и математических расчетов разработать отечественную конструкцию бифокальной дифракционно-рефракционной интраокулярной линзы.
-
Разработать технологию изготовления бифокальной дифракционно-рефракционной интраокулярной линзы, обеспечивающую реализацию расчетных параметров линзы в полном объеме.
-
Разработать комплекс методов оценки и контроля качества разработанной интраокулярной линзы на всех этапах технологического процесса.
-
Провести комплексное сравнительное исследование клинико-функциональной эффективности разработанной бифокальной дифракционно-рефракционной интраокулярной линзы.
-
Оценить перспективы использования отечественной бифокальной дифракционно-рефракционной интраокулярной линзы в системе реабилитации пациентов с афакией.
Научная новизна
На основе детального сравнительного анализа конструкций и оптических характеристик с учетом особенностей изготовления различных моделей дифракционно-рефракционных интраокулярных линз, результатов их клинического использования, а также опыта использования дифракционных оптических элементов, накопленного в смежных областях знания, разработана концепция конструкции бифокальной дифракционно-рефракционной линзы со свойствами, ранее не реализованными средствами дифракционной оптики в интраокулярных линзах.
Разработан новый более экономичный способ изготовления бифокальной дифракционно-рефракционной интраокулярной линзы, позволяющий избежать конструктивных несовершенств, и реализовать новые свойства в соответствии с расчетными параметрами. Конструкция и способ производства новой интраокулярной линзы защищены патентами РФ.
Выполнена комплексная экспериментальная сравнительная оценка конструктивных особенностей и оптических параметров разработанной дифракционно-рефракционной линзы и ее ближайших прототипов. Показано, что по основным оптическим характеристикам разработанная линза соответствует требованиями Международного и Российского стандартов на интраокулярные линзы, не уступает импортным аналогам, а по некоторым – превосходит их. Разработан комплекс методов контроля оптического качества на всех этапах изготовления интраокулярных линз.
Показана возможность хирургической коррекции афакии путем имплантации бифокальной интраокулярной линзы новой конструкции у пациентов в широком возрастном диапазоне, в том числе у пациентов с нарушениями связочного аппарата хрусталика и функции зрачка. Обоснована и показана безопасность и эффективность лазерной дисцизии задней капсулы хрусталика при стандартных параметрах лазерного излучения на глазах с имплантированной новой интраокулярной линзой. Разработана методика оценки полноты восстановления бинокулярного зрения у пациентов c имплантированной мультифокальной интраокулярной линзой.
Практическая значимость
Практическая значимость работы заключается в получении данных об особенностях конструкций, оптических свойствах и способах изготовления дифракционно-рефракционных линз. Оптимальное конструктивное решение псевдоаккомодационной интраокулярной линзы было достигнуто на основании разработанной новой концепции коррекции афакии при использовании нового способа изготовления и комплекса методов контроля оптического качества линз, рекомендуемых стандартами, и собственных, разработанных в процессе исследования.
Показана обоснованность сравнительной оценки функциональных послеоперационных результатов с учетом конструктивных особенностей и оптических параметров бифокальных дифракционно-рефракционных линз, а также эффективность клинического использования новой интраокулярной линзы в целях наиболее полной реабилитации пациентов с афакией.
Положения, выносимые на защиту
-
Разработанная бифокальная дифракционно-рефракционная линза МИОЛ-Аккорд обладает свойствами, ранее не реализованными в конструкциях линз этого типа.
-
Комплекс используемых методов оценки оптических параметров дифракционно-рефракционных интраокулярных линз обеспечивает контроль качества на каждом этапе изготовления, а также в готовой линзе.
-
Предлагаемый способ изготовления бифокальной дифракционно-рефракционной линзы МИОЛ-Аккорд обеспечивает в полном объеме реализацию ее оптико-конструктивных свойств.
-
Интраокулярная коррекция афакии с использованием разработанной бифокальной дифракционно-рефракционной линзы МИОЛ-Аккорд является эффективным путем решения проблемы восстановления утраченной аккомодативной функции, позволяя достичь высоких функциональных результатов и удовлетворенности пациентов после операции.
Апробация работы
Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на III и IV научно-практических конференциях "Вопросы диагностики и лечения глазных заболеваний" (Новосибирск, 1995, 1997); EOS Topical Meeting on Diffractive Optics (Савонлинна, 1997); 6th IMEKO Symposium "Metrology for Quality Control in Production" (Вена, 1998); Научно-клинической конференции МНТК "Микрохирургия глаза" (Москва, 2001, 2008); VI, VII, VIII, IX Международных научно-практических конференциях "Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии" (Москва, 2005, 2006, 2007, 2008); VI Западно-Сибирской региональной научно-практической конференции "Новые технологии в офтальмологии" (Новосибирск, 2006); XXIV, XXV, XXVI Congress of the ESCRS (Лондон, 2006; Стокгольм, 2007; Берлин, 2008); Международной научно-практической конференции "Офтальмология стран Причерноморья, BSOS IV" (Анапа, 2006); 7-й Международной конференции "Прикладная оптика-2006" (Санкт-Петербург, 2006); Обзорно-презентационной научно-практической конференции "Новое оборудование и технологии в медицине" (Новосибирск, 2006); VII Западно-Сибирской межрегиональной научно-практической конференции "Новое в офтальмологии" (Новосибирск, 2007); International Conference on Coherent and Nonlinear Optics, International Conference on Lasers, Applications, and Technologies – ICONO/LAT 2007 (Минск, 2007); Всероссийской научно-практической конференции "Ерошевские чтения" (Самара, 2007); Всероссийской научной конференции "Новые технологии в офтальмологии" (Чебоксары, 2007); Российской научно-практической конференции с международным участием "Новые технологии микрохирургии глаза (вопросы морфологии и офтальмологии)" (Оренбург, 2007); Научно-практической конференции "Высокие технологии в офтальмологии" (Анапа, 2008); V Евро-Азиатской конференции по офтальмологии (Екатеринбург, 2009).
По теме диссертации опубликовано 45 печатных работ, из них в центральной медицинской печати – 7. Приоритетность исследования подтверждена 2 патентами РФ.
Объем и структура диссертации
