Введение к работе
Актуальность проблемы
Бесконтактна! хирургия внутренних структур глазного яблока с помощью светового воздействия является одним из величайших достижений техники и медицины второй половшій нашего столетия. Впервые реалюоваїша» G.Meyer-Schwickeralh (1949-1957) с помощью полихроматического света, генерируемого ксеноновой лампой, она получила развитие в пашей стране на новой, лазерной технической базе.Всего через четыре года после изобретения лазеров в России был создан первый лазерный офтальмокоагулятор "ОК-Г (Рыбальский В.И и др.,1965). а затем в 1971 году и более- совершенные модели "ОК-2" и "ОК-2Н". Эти приборы создавались в КБ А.Э.Нудельмана іруппой энтузиастов под руководством ЮЛ.Тверского в тесной кооперации с офтальмологами России н Украины, которые провели первые необходимые экспериментальные и клшшческие исследования (Либман Е.С.,1965-1973; Лшшик Л.А.,1966-1977; Архангельский В.В.,1966 и др.), позволившие внедрить их в офтальмологическую практику. Названные приборы представляли собой твердотельные импульсные лазеры с излучателями в виде кристалла рубина или обогащенного неодимом стекла в комбинации с офтальмологическим Прибором типа большого беїрефлексного офтальмоскопа . В начале 70-х годов в США был создан первый офтальмокоагулятор непрерывного излучения на аргоне (iVEsperance,1971), что стимулировало на дальнейшие поиски и отечествешіьіх конструкторов. В середине 70-х годов той же группой началась разработка лазерного офтальмологического комбайна "Лиман", в котором предполагалось обьедишггъ импульсные лазерные иадучатели разных длин волн и аргоновый лазер непрерывного излучения, чтобы обеспечить пользователю возможность выбора излучателя в зависимости от решаемой клинической задачи. Именно к этому этапу развития отечественной техники для лазеркоагуляшш относится начало нашей работы по испытанию опытного" образца и проведению с его помощью экспериментальных Исследований. Эта работа проводилась параллельно с исследованиями Л.АЛшшика , Е.С.Либман, А.Д.Семенова и других участников осуществления проекга. Их актуальность определялась тем, что многие аспекты проблемы, твкне как целесообразность усложнения и удорожания прибора м счет обьелдиетгя в нем большого числа излучателей , оптимальность выбора офтальмологического прибора, значимость длины волны излучения и его длительности для клинической практики и другие вопросы оставались неясными. Кроме того, ціпкий коэффициент поленюго действии лперов, дороговизна эксплуатации и друпіе нсдостаїкп осіаатялії актуй, іміон
проблему поиска новых излучателей и создания новых коагуляторов с лучшими эксплуатационными характеристиками. В этой связи наше внимание привлекли работы Lund D.I. et al. (1972) и Brancafo R. el al. (1988) о первых опытах по коагуляции глазного дна полупроводниковым (диодным) лазером, который не мог быть ранее использован для этой цели из-за малой мощности. Поиск диодного излучателя достаточной мощности, создание на его основе офтальмокоагулятора, экспериментальная проверка возможности использования в клинических целях представляли собой в связи с этим весьма актуальную задачу.
К середине 80-х годов лазерные методы лечения получили самое широкое распространение во всем мире, а проблемы лечебной эффективности лазерной коагуляции были отражены в многочислешіьіх статьях и ряде монографий (Лшшик Л_А.,1965-1986; Чутко М.Б.,1968; Брошевский Т.И. с соавт., 1969-1982; Жохов В.П..І971; Либман Е.С., 1974-1985; Сапрыкин П.И.,1974-1982; Семенов А.Д., 1978-1988; Волков В.В. с соавт.,1978-1985; Ганиченко И.Н.,1978-1985; Елисеева Э.Г.,1978-1982; Керимов РА.,1978; Большунов А.В., 1979-1982; Бочкарева А.А., Иванишко Ю.А.,1981-1988; Акошш В.С.,1981; Макарская Н.В.,1981-1985; Плетнев С.Д.,1981;Краснов М.М. с соавт.,1982-1988; Франчук А.А.,1982-1985; Zweng et al, 1977; 17Esperance,1982 и др.). Доказана возможность лечения и профилактики отслойки сетчатки, некоторых ее дистрофических заболеваний, гемоцйркуляторньгх наругаений, глаукомы. Однако, несмотря на обширную литературу, в проблеме в целом есть целый ряд вопросов, недостаточно изучешмх или оставшихся Вне интересов исследователей. Одштм из них является лечение специфических воспалительных заболеваний глаз, в частности туберкулезных, которые отличаются длительностью течения, толерантностью к традиционному медикаментозному лечению и частотой рецидивов (Самойлов А.Я. с соавт., 1965; Шкромида М.Н.,Палюга Ф.В., 1986 и др.). Экспериментальные исследования по лазерному лечению этих заболеваний не проводились, а о клиническом использовании лазера имелось лишь одно сообщение Романенко В,В. и Бокоевой А.Т1(1983). Вопросу о месте лазеркоагуляции при лечении дистрофических и травматических отслоек сетчатки с помощью временного баллонирования были посвящены лишь едгапгчные исследования ( Прививкова ЕЛ., Пивоваров Н.Н., 1985; Ильнищшй В.В. с соавт.,1990; Мовшовнч А.И. с соавт.,1991). Несмотря на наличие весьма представительных данных о результатах фото и лазерной деструкции внутриглазных опухолей ( Терентьсва Л.С.,1969,1995; Семенов А.Д.,Ерошсвский Т.И.,1971;Волков В.В.
По наиболее интересной проблеме лечебного применения диодных лазеров имелись лишь несколько сообщений только в, зарубежной литературе (Brancaio R. et al.,1989; McHugh J.D.A. et а1.,І989; BandtUo F. et al.,1993). He было данных об эффективности клинического применения диодного лазера по сравнению с наиболее широко используемым аргоновым лазером.
Таким образом, в лазерной офтальмологии остается потребность в разработке коагуляторов нового поколешія и необходимость расширения возможностей новой техіппш для лечения заболеваний органа зрсівія.
Цель исследования
Целью настоящей работы явилось медико-техішческое обоснование создания отечественных офтальмокоагуляторов, исследование биологических эффектов воздействия их излучений на структуры глаза и расширение сферы клитгческого применешія лазерных методов лечетгя патолопш глазного дна.
Задачи исследования
1. Разработать новые лазерные коагуляторы для офтальмологии на основе
эксперимаггалыю-клшпгческоп оценки опытных образцов.
-
Разработать медико-техническое обосновашге для создашгя совремешюго лазерного офтальмолопічсского комплекса, обеспечивающего возможность выбора коагуляторов с различными режимами работы и дшпгами волн излучения.
-
Разработать офталъмокоагулятор нового покаления па основе лазерного диода.
2. Исследовать биологические эффекты воздействия излучеши коагулирующих
лазеров на орган зрения в эксперементе па животных.
-
Исследовать особетюсти ожогов глазного дна, вызываемых излучением лазеров с длинами волн 0,69 и 1,06 мкм в импульсном режігме и 0,488 - 0,54 мкм в импульсном и непрерывном режиме.
-
Исследовать биологические эффекты, вызываемые в оптических средах, радужке й на глазном дне излучеїтем диодного лазера с длинной волны 0,81 мкм в квазинспрерывном режиме.
-
На основе получеїшх даїшьгх опредслітч оптимальные для клштческого применения пкрамстры лазерного излучения.
3. Ріїіряботаті. способы клинического применит» аргонового зі лчпдиого
<.'Ьтн іт.Міїу»---г'-г!--;г'--iror. дія течения заболеваний глазного дня.
3.1. Исследовать в эксперименте на модели очагового туберкулезного
хореоретинита возможность лазерного лсчетія специфических воспалительных
заболеваний глазного дна.
3.2. Разработать на основе полученых данных способ лазерной коагуляции дла
лечения больных со специфическими очаговыми хореоретинитамн и определять
эффективность его использования в случаях применения аргонового и диодного лазеров
3.3. Провести сравнительные исследования эффективности лечения
дистрофических заболеваний макулярной области сетчатки аргоновам и днодвым
лазерами.
3.4. Разработать методику профилактики и лечения отслойки сетчатки с
помощью коагуляции диодным лазером и определить ее эффективность по сравнению с
аргоновым лазером.
3.5. Определить эффективность диодного лазера по сравнению с аргоновым при
различных формах диабетической ретинопатии.
4. На основе длительных клшшчоских наблюдений оценить возмоможности лазеркоагулящш как самостоятельного метода лечения внутриглазных новообразований.
Научная новизна и практическая значимость работы
1. Созданы на основе разработанных медико-технических требований новые
лазерные офтаяьмокоагуляторы видимого (0,488 - 0,514 мкм и 0,69 мкм ) и инфракрасного
(0,81 и 1,06 мкм) спектрального диапазона, нашедшие применение в клинической
практике. .
-
Разработан с соавторами на основе коренной реконструкции прототипа -лазерного комбайна "Лиман" - многоцелевой офтальмологический комплекс "Лиман-2", который явился первым в мире приборм со столь широким спектральным диапазоном излучений. Комплекс включает в себя газовую секцию . левый отечественный аргоновый офтальмокоагупятор, серийный выпуск которого способствовал широкому внедрению лазерных методов лечения в отечественную офтальмологию.
-
Создан совместно с Физико-техническим институтом РАН им.Иоффе и доведен до клинического применена первый отечественный офтальмокоагулятор нового поколения с излучателем в виде лазерного диода. В нем применена оригинальная система наведения лазерного луча на объект воздействия, существенно расширяющая его терапевтические возможности.
2. Исследованы в экспнрементах на живогных биологические эффекты,
возникающие на глазном дне в результате воздействия терапевтических доз лазерного
излучения широкого спектрального диапазона в импульсном и непрерывном режиме.
2.1. Показано, что при надпороговых терапевтических интенсивностях излучения характер повреждений тканей глазного дна определяется в большей степени длительностью воздействия, чем длиной волны излучения.
2.2 Выявлено, что сфокусированное на роговице и хрусталике в пятне диаметром 100 мкм излучение диодного лазера данной волны 0,81 мкм мощностью до 345 мВт при экспозиции до 0,85 с не вызывает в них патологических изменений при сроке наблюдения за -животными до 4 месяцев. Тем самым доказана безопястность излучения диодного лазера для оптических сред глаза в случае транспупиллярной коагулшрш его тканей.
-
Впервые показано, что воздействие излучения диодного лазера на радужку вызывает стойкое сокращение ее тканей в сторону ожога, что подтверждает возможность его применения для корепраксии.
-
Выявлено, что ожоги глазного дна излучением диодного лазера по своей офтальмоскопической, флюоресцентноанпюграфической и морфологической картине весьма сходны с ожогами, вызвашплми излучением аргоного лазера аналогичной мощности и длительности.
3. Разработаны новые способы лазерных лечебных и профилактических вмешательств при заболеваниях глазного дна.
3.1. Впервые показана в эксперименте и подтверждена клиническими
исследованиями возможность эффективного лазерного лечения специфических очаговых
воспалительных звболеваїогіі глазного дна. Разработанный способ лечения очаговых
туберкулезных хореоретинитов позволил резко сократить сроки лечения больных и
уменьшить частоту рецидивов.
-
Установлено, что применение диодного лазера существенно расширяет возможности лечения экссудатнвных макулодистрофнй, в том числе и их форм, ослажненных субреттшальных неоваскуяярнзацией.
-
Разработаны способы и показана лечебная эффективность применения диодного лазера для профилактической и лечебной коагуляции при разывах и отслойке сетчатки. При этом выявлено, что его применение при разрывах сетчатки в макулярной области обеспечивает более высокую остроту зрения по сравнению с аргоновам лазером.
-
Установлено, что диодный лазер не уступает по эффективности аргоновому в случае проведения панретинальнойкоагуллши при пролиферапганой диабетической ретинопатии и превосходит его при лечении ыакулярного отека при экссудагнвной форме.
3.5. Внесены новые элементы в методику лаіеркоаіулятпі внутриглазных
опухолей и на-основе длительных наблюдений покатано, чго лазерная коагуляция может
, использована как самостоятельный метод нх лечения при условии сірогого оібора
ПііПїкніо!* с учетом pjiiMcpo» н темпа роста опухоли.
Основные положения, выносимые на защиту
На защиту выносятся: 1. Лазерный офтальмологический комплекс "Лиман-2" в составе секции импульсных и секции газового аргонового лазера, серийный выпуск которого способствовал широкому внедрегапо лазерных методов лечсішя в отечественную офтальмологию.
2. Офтальмокоагулятор нового поколения с диодным излучателем, оригинальной
системой наведения изучения и компановкой всех элементов непосредственно на
офтальмологическом приборе - щелевой ляште.
3. Данные экспериментальных исследовании биологических эффектов воздействий на
глаз лазерных излучений различных длин волн в импульсном и непрерывном режиме,
дающие основашіе для формулирования следующих положешій:
- воздействие излучением импульсных лазеров в режиме свободной генеращш на глазное
дао вызывает ожоги, диаметр которых трудно прогнозировать, связано с опасностью
кровоизлияний и разрывов сетчатки, в то время как излучения аргонового и диодного
лазеров, обеспечивая выделение энергии в ткаші за более длительный период, не имеют
этих недостатков;
- излучеїшс диодного лазера вызывает на глазном дне при равных параметрах
коагуляционггый эффект, сходный по офтальмоскопической и морфологической картине с
эффектом воздействия излучением аргонового лазера и является безопасным для
оптических сред глаза.
4. Технологии лазерного лечения воспалительных и дистрофических заболсваїшй глазного дна и результаты сравнительных исследовашгй лечебной эффективности аргонового и диодного лазеров, анализ которых позволил установить, что:
диодный офтальмокоагулятор может быть использован с равной, как и аргоновый, эффективностью для лечения специфических воспалительных и дистрофических заболеваний глазного дна;
излучеіше диодного лазера, в отличие от аргонового, не поглощается желтым пигментов внутренних слоев сетчатки макулярной области, что открывает новые возможности в лечении макулярной паталопш, в том числе субрегинальных неоваскулярных мембран, и дает основашіе рекомендовать его как коагулятор выбора при данной патологии.
Апробация работы
Основные положения работы доложены и обсуждены на заседаниях Санкт-Петербургского научною офтальмологическою общества - 7 сообщений в 1980 - 1991
годах, Патом Всесоюзном съезде офтальмологов (Таїнкент, 1979), Третьей межобластной копферсшдаи офтальмологов (Новгород, 1979), Седьмой Республиканской конференции офтальмологов Литовской ССР (Каунас, 1980), Всесоюзной школе "Лазерная техника и ее применение в медицине" (Москва, 1982), Четвертой межобластной конференции офтальмологов Северо-Запада (Псков, 1982), Четвертой Всесоюзной конференции "Оптика лазеров " ( Ленинград, 1983), Международном симпозиуме "Диагностика и лечение внутриглазных опухолей " (Москва, 1984), Научно-практической конференции по актуальным вопросам борьбы с внелегочным туберкулезом (Ленинград, 1984), Всесоюзной конференции по применению лазеров в офтальмоонхологин (Ташкент,19іі5), Международной конференции "Эффективные методы диагностики и лечения при тяжелой патологии органа зрения" (Одесса, 1985), Шестом Всесоюзном съезде офтальмологов (Ашхабад,1985), Конференции с участием иностранных специалистов (Одесса, 1986), Симпозиуме с иностранным участием "Внутриглазные опухоли" (Братислава, 1986), Научной конференции, посвященной 175-летшо первой в России и второй в мире кафедры офтальмологии (Санкт- Петербург,1993), Шестом съезде офтальмологов России (Москва,1994), Научной кояференшш, посвященной 60-летшо кафедры офталъмологпт академии педиатрии (Санкт-Петербург, 1995), 79-й конференции Вюртсмбергского офтальмологического общества (Тюбинген, 1995), 15-й международной конференции по когерентной и нелинейной оптике и 8-й конференции "Оптика лазеров" (Санкт-Петербург, 1995).
Внедрение в практику
Созданная с нашим участием газовая секция многоцелевого лазерного комплекса "Лимвн-2" явилась первым отечественным аргоновым офтальмокоагулятором современной компановки, который был запущен в серийное производство \ ЧТО способствовало широкому внедрегапо лазерных методов лечения » работу лечебных учреждений страны. Организован центр по обучению методике лечебного применения диодного лазера для врачей лечебных учреждений, приобретающих такие лазеры.разработанный нами диодный офтальмокоагулятор используется в практической работе в Свгаст-Петербургском, Краснодарском, Волгоградском филиалах МНТК "Микрохирургия глаза", в глазном отделении Дорожной больницы в Санкт-Петербурге, в клинике глазных болезней Боснно-нсдшщнской академии.
На основе выполненных по теме диссертации исследований написана в издана лекция Для слушателей Военно-медицинской академии, используемая в учебном процессе. Создан гопсл лекций по проблеме применят* лазеров в офтальмологии для клинических ордгшвторой, обучающихся в МНТК "Микрохирургия глаза". Разработгтп-п; четолмги лазерною лечения больных используются в клинике глазных болезней В»хппго-
медицинской академии, глазном отделении НИИ фтизиопульмопологии, Санкт-Петербургском филиале МНТК "Микрохирургия глаза".
Публикации По теме диссертации опубликована 41 научная работа, го них одна монография, одно учебное пособие для слушателей Военпо-медивдшсхой академии, 20 работ опубликовано в центральной печати. Получено 4 авторские свидетельства на изобретешга, по одной заявке на патент получено положительное решеїше НИИ ГПЭ, оформлено 21 рационализаторское предложение.
