Юсеф Наим Юсеф, доктор медицинских наук, директор
ул. Россолимо, 11а, б, Москва, 119021
Yusef Yusef N., MD, director
Петрачков Денис Валерьевич, кандидат медицинских наук, заведующий отделом «Инновационные витреоретинальные технологии»
ул. Россолимо, 11а, б, Москва, 119021
Petrachkov Denis V., PhD, head of the Department “Innovative vitreoretinal technologies”
Коробов Егор Николаевич, кандидат медицинских наук, младший научный сотрудник отдела «Инновационные витреоретинальные технологии»
ул. Россолимо, 11а, б, Москва, 119021
Korobov Egor N., PhD, junior researcher of the Department “Innovative vitreoretinal technologies”
Новиков Иван Александрович, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории фундаментальных исследований в офтальмологии
ул. Россолимо, 11а, б, Москва, 119021
Novikov Ivan A., PhD, senior researcher laboratory of fundamental research in ophthalmology
Кравчик Марина Владимировна, кандидат медицинских наук, младший научный сотрудник лаборатории фундаментальных исследований в офтальмологии
ул. Россолимо, 11а, б, Москва, 119021
Kravchik Marina V., PhD, junior researcher laboratory of fundamental research in ophthalmology
Цель — оценить воздействие лазерного излучения среднего инфракрасного диапазона с длиной волны 3,0 мкм на ткани глаза. Материалы и методы. Использована экспериментальная лазерная установка «Лазерный скальпель среднего ИК-диапазона 2–8 мкм для прецизионной хирургии». Диапазон спектра излучения, генерируемого этим лазером, совпадает с пиками спектрального поглощения таких хромофоров биологической ткани, как вода, белки и холестериновые эфиры, что дает возможность применения данного лазера в прецизионной хирургии (офтальмология, нейрохирургия, сосудистая хирургия). В исследовании выбрана длина волны лазерного излучения 3 мкм, что совпадает с пиком спектрального поглощения воды. В качестве биологического объекта использовали сетчатку, сосудистую оболочку, склеру свиных и кадаверных глаз. Воздействие лазерного излучения на ткань проводилось в воздушной среде. Нанесение коагулятов выполняли в разных режимах: 1) одиночные импульсы, 2) имитация реза скальпеля в непрерывном режиме. Оценку воздействия лазерного излучения на ткани глаза осуществляли с помощью сканирующего электронного микроскопа. Результаты. При воздействии одиночным лазерным импульсом с энергией даже 1 мДж наблюдался сквозной дефект сетчатки. При воздействии одиночным лазерным импульсом на собственно сосудистую оболочку глаза с энергией от 1 до 3 мДж глубина кратера составила 110–130 мкм, ширина кратера — 97–122 мкм, зона коллатерального повреждения — 22–28 мкм. При воздействии одиночным лазерным импульсом на склеру с энергией от 1 до 3 мДж глубина кратера составила 170–201 мкм, ширина кратера — 260–303 мкм, зона коллатерального повреждения — 57–72 мкм. При непрерывном воздействии лазерным излучением на хориоидею и склеру глубина, ширина коагулята, зона коллатерального повреждения при аналогичных параметрах лазера были больше, чем при одиночном импульсе. Заключение. С помощью данного лазера при длине волны излучения, равной 3 мкм, возможно выполнить резы на сетчатке, хориоидее, склере. При определенных параметрах лазерного излучения возможно добиться реза ткани глаза на необходимую глубину. Однако для этого необходимы дальнейшие исследования по оптимизации таких параметров лазера, как количество импульсов в пакете, длительность и энергия импульса. В перспективе данные подходы могут быть применены в витреоретинальной хирургии при ретинотомии, выкраивании комплекса «хориоидея — пигментный эпителий», при непроникающей глубокой склерэктомии.
Purpose — to study the effect of a mid-infrared laser with a wavelength of 3.0 μm on the eye tissue. Materials and methods. An experimental laser device “Laser scalpel in the middle infrared range 2–8 μm for precision surgery” was used. The range of the radiation spectrum generated by this laser coincides with the spectral absorption peaks of such biological tissue chromophores as water, proteins and cholesterol esters, which makes it possible to use this laser in precision surgery (ophthalmology, neurosurgery, vascular surgery). In this study, we chose a wavelength of 3 µm, which coincides with the peak of the spectral absorption of water. The retina, choroid, sclera of porcine and cadaveric eyes was used as biological tissue. The effect of laser radiation on tissue was carried out in air. The application of coagulates was performed in different modes: 1) single pulses, 2) continuous mode. The impact of laser radiation on eye tissues was assessed using a scanning electron microscope. Results. When exposed to a single laser pulse with an energy of even 1 mJ, a through defect of the retina was observed. When exposed to a single laser pulse on the choroid with an energy of 1 to 3 mJ, the depth of the crater was 110–130 µm, the width of the crater was 97–122 µm, and the zone of collateral damage was 22–28 µm. When exposed to a single laser pulse on the sclera with an energy of 1 to 3 mJ, the depth of the crater was 170–201 µm, the width of the crater was 260–303 µm, and the zone of collateral damage was 57–72 µm. With continuous exposure to laser radiation on the choroid and sclera, the depth, width of the coagulate, the zone of collateral damage with similar laser parameters were greater than with a single pulse. Conclusion. Using this laser at a wavelength of 3 μm, it is possible to dissect eye tissues, which can be useful in vitreoretinal surgery for retinotomy, cutting out the choroid-pigment epithelium complex, and in antiglaucoma surgery for non-penetrating deep sclerectomy. However, further research is needed to optimize such laser parameters as the number of pulses in a packet, pulse duration, and pulse energy.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.