Возможности применения лазерного излучения в витреоретинальной хирургии

В настоящее время лазерные технологии получили широкое распространение в офтальмологии. В основном они используются в окулопластике при операциях на придаточном аппарате глаза, в рефракционной и роговичной хирургии, лазерном сопровождении факоэмульсификации катаракты, лечении глаукомы, лазеркоагуляции сетчатки, термотерапии образований сосудистой оболочки. В XXI веке начали активно популяризировать лечение плавающих помутнений в стекловидном теле с помощью Nd:YAG лазера, хотя и с неоднозначными результатами. В витреоретинальной хирургии, которая совершенствуется с каждым десятилетием, лазерные технологии остаются на уровне XX столетия, например по-прежнему применяются только для эндолазеркоагуляции сетчатки, несмотря на то что существует огромный потенциал по использованию лазеров в качестве «лазерного скальпеля» для удаления стекловидного тела, прецизионном удалении с поверхности сетчатки шварт, эпиретинального фиброза, а также ретинотомии и хориоидотомии. В связи с этим необходим поиск наиболее подходящего лазерного излучения, которое позволяло бы проводить тонкие резы на сетчатке и сосудистой оболочке с высокой точностью, минимальным повреждением окружающих тканей, достаточной степенью коагуляции для профилактики кровоизлияний. Лазер, разработанный на основе данного излучения, позволит проводить оперативные вмешательства на заднем отрезке глаза с меньшим риском интра- и послеоперационных осложнений, а также лучшими анатомическими и функциональными результатами. При дальнейшем развитии такой подход к лазерной абляции может стать альтернативой механическим инструментам для хирургического рассечения и удаления патологических тканей с поверхности сетчатки.

1. Краснов М.М., Сапрыкин П.И., Доронин П.П. Электронно-микроскопическое изучение тканей глазного дна при лазерной коагуляции. Вестник офтальмологии. 1973;89(2):13–15.

2. Степанов А.В., Бабижаев М.А., Иванов А.Н. Фотоповреждение глаза при воз действии излучения ND:YAG лазера с модулированной добротностью: физико-химические структурные изменения хрусталика и стекловидного тела. Вестник офтальмологии. 1990;106(1):31–35.

3. Степанов А.В. ИАГ-лазерная хирургия осложнений после реконструктивной кератопластики. Офтальмологический журнал. 1990;5:273–276.

4. L’Esperance FA. The treatment of ophthalmic vascular disease by argon laser photocoagulation. Trans. Am. Acad. Ophthalmol. Otolaryngol. 1969;73:1077–1096.

5. Little HL, Zweng HC, Peabody RR. Argon laser slit-lamp retinal photocoagulation. Trans. Am. Acad. Ophthalmol. Otolaryngol. 1970;74(1):85–97.

6. Draeger J. Integrated YAG laser microsurgical microscope. Dev Ophthalmol. 1987;14:88–92. doi: 10.1159/000414369.

7. Peyman GA, Conway MD, Ganti S. A neodymium-YAG endolaser. Ophthalmic Surg. 1983;14(4):309–313.

8. Patel CKN. Continuous-Wave Laser Action on Vibrational-Rotational Transitions of CO2. Physical review journals archive. 1964;136(5):1187–1193. doi: 10.1103/PhysRev.136.A1187.

9. Langelier NA, Liss J, Leyngold IM. CO2 Laser Lash Tilt Technique for the Treatment of Mild to Moderate Lash Ptosis and Augmentation of Upper Eyelid Blepharoplasty Results. Ophthalmic Plast Reconstr Surg. 2019;35(4):399–402. doi: 10.1097/IOP.0000000000001362.

10. Zhang J, Duan J, Gong L. Super pulse CO2 laser therapy for benign eyelid tumors. J Cosmet Dermatol. 2018;17(2):171–175. doi: 10.1111/jocd.12375.

11. Zhang H, Tang T, Yan X. CO2 Laser-Assisted Deep Sclerectomy Surgery Compared with Trabeculectomy in Primary Open-Angle Glaucoma: Two-Year Results. J Ophthalmol. 2021;2021:6639583. doi: 10.1155/2021/6639583.

12. Klink T, Schlunck G, Lieb W. CO2Excimer and Erbium:YAG Laser in Deep Sclerectomy. Ophthalmologica. 2008;222(2):74–80. doi: 10.1159/000112622.

13. Ling R, Borkenstein EM, Borkenstein AF. Evaluation of Nd:YAG Laser Capsulotomy Rates in a Real-Life Population. Clin Ophthalmol. 2020;14:3249–3257. doi: 10.2147/OPTH.S276329.

14. He M, Jiang Y, Huang S. Laser peripheral iridotomy for the prevention of angle closure: a single-centre, randomised controlled trial. Lancet. 2019;393(10181):1609–1618. doi: 10.1016/S0140-6736(18)32607-2.

15. Brown GC, Benson WE. Treatment of diabetic traction retinal detachment with the pulsed neodymium-YAG laser. Am J Ophthalmol. 1985;99:258–262. doi: 10.1016/0002-9394(85)90353-8.

16. Hrisomalos NF, Jampol LM, Moriarty BJ. Neodymium-YAG laser vitreolysis in sickle cell retinopathy. Arch Ophthalmol. 1987;105:1087–1091. doi: 10.1001/archopht.1987.01060080089034.

17. Jagger JD, Hamilton AM, Polkinghorne P. Q-switched neodymium YAG laser vitreolysis in the therapy of posterior segment disease. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 1990;228:222–225. doi: 10.1007/BF00920024.

18. Tatsui T, Ohara K, Shimizu H. Nd:YAG laser photodisruption of the vitreous traction in avulsed retinal vessel syndrome. Ophthalmic Surg. 1990 Jun;21(6):423–427.

19. Шаимова В.А., Шаимов Т.Б., Бойко Э.В. Отдаленные результаты профилактического лазерного лечения тракционных симптоматических клапанных разрывов сетчатки. Вестник офтальмологии. 2020;136(3):32–38.

20. Khadka D, Bhandari S, Bajimaya S. Nd:YAG laser hyaloidotomy in the management of Premacular Subhyaloid Hemorrhage. BMC Ophthalmol. 2016;16:41. doi: 10.1186/s12886-016-0218-0.

21. Akduman L, Currie M, Scanlon C. ND-yag laser arteriotomy for central retinal artery occlusion. Retin Cases Brief Rep Fall. 2013;7(4):325–327. doi: 10.1097/ICB.0b013e31828ef0f2.

22. Fleck BW, Dhillon BJ, Khanna V. Nd:YAG laser augmented pneumatic retinopexy. Ophthalmic Surg. 1988;19:855–858.

23. Tsai WF, Chen YC, Su CY. Treatment of vitreous floaters with neodymium YAG laser. Br J Ophthalmol. 1993;77:485–488. doi: 10.1136/bjo.77.8.485.

24. Sendrowski DP, Bronstein MA. Current treatment for vitreous floaters. Optometry. 2010;81:157–161. doi: 10.1016/j.optm.2009.09.018.

25. Milston R, Madigan MC, Sebag J. Vitreous floaters: etiology, diagnostics, and management. Surv Ophthalmol. 2016;61:211–227. doi: 10.1016/j.survophthal.2015.11.008.

26. Katsanos A, Tsaldari N, Gorgoli K. Safety and Efficacy of YAG Laser Vitreolysis for the Treatment of Vitreous Floaters: An Overview. Adv Ther. 2020 Apr;37(4):1319–1327. doi: 10.1007/s12325-020-01261-w.

27. Delaney YM, Oyinloye A, Benjamin L. Nd:YAG vitreolysis and pars plana vitrectomy: surgical treatment for vitreous floaters. Eye (Lond). 2002;16:21–26. doi: 10.1038/sj.eye.6700026.

28. Shah CP, Heier JS. YAG laser vitreolysis vs sham YAG vitreolysis for symptomatic vitreous floaters: a randomized clinical trial. JAMA Ophthalmol. 2017;135:918–923. doi: 10.1001/jamaophthalmol.2017.2388.

29. Hahn P, Schneider EW, Tabandeh H, Wong RW, Emerson GG, American Society of Retina Specialists Research and Safety in Therapeutics (ASRS ReST) Committee. Reported Complications Following Laser Vitreolysis. JAMA Ophthalmol.2017;135:973–976. doi: 10.1001/jamaophthalmol.2017.2477.

30. Huang KH, Weng TH, Chen YJ, Chang YH. Iatrogenic posterior lens capsule rupture and subsequent complications due to Nd:YAG laser vitreolysis for vitreous floaters: a case report. Ophthalmic Surg Lasers Imaging Retina. 2018;49:214–217. doi: 10.3928/23258160-20181101-21.

31. Koo EH, Haddock LJ, Bhardwaj N. Cataracts induced by neodymium-yttrium-aluminiumgarnet laser lysis of vitreous floaters. Br J Ophthalmol. 2017;101:709–711. doi: 10.1136/bjophthalmol-2016-309005.

32. Cowan LA, Khine KT, Chopra V. Refractory open-angle glaucoma after neodymium-yttrium-aluminum-garnet laser lysis of vitreous floaters. Am J Ophthalmol. 2015;159:138–143. doi: 10.1016/j.ajo.2014.10.006.

33. Van der Veken A, Van de Velde F, Smeets B, Tassignon MJ. Nd:YAG laser posterior hyaloidotomy for the treatment of a premacular vitreous floater. Bull Soc Belge Ophtalmol. 1997;265:39–43.

34. Vine AK. Ocular hypertension following Nd:YAG laser capsulotomy: a potentially blinding complication. Ophthalmic Surg. 1984;15:283–284.

35. Srinivasan R, Wynne JJ, Blum SE. Far-UV photoetching of organic material. Laser Focus. 1983;May:62–66.

36. Trokel SL, Srinivasan R, Braren B. Excimer laser-surgery of the cornea. Am. J. Ophthalmol. 1983;96:710–15. doi: 10.1016/s0002-9394(14)71911-7.

37. Kurtz RM, Horvath C, Liu HH. Lamellar refractive surgery with scanned intrastromal picosecond and femtosecond laser pulses in animal eyes. J. Refract. Surg. 1998;14:541–548.

38. Bashir ZS, Ali MH, Anwar A. Femto-lasik: The recent innovation in laser assisted refractive surgery. J Pak Med Assoc. 2017;67(4):609–615.

39. Abdellah MM, Ammar HG. Femtosecond Laser Implantation of a 355-Degree Intrastromal Corneal Ring Segment in Keratoconus: A Three-Year Follow-Up. J Ophthalmol. 2019;2019:6783181. doi: 10.1155/2019/6783181.

40. Charles Crozafon P, Bouchet C, Zignani M. Comparison of real-world treatment outcomes of femtosecond laser-assisted cataract surgery and phacoemulsification cataract surgery: A retrospective, observational study from an outpatient clinic in France. Eur J Ophthalmol. 2021;31(4):1809–1816. doi: 10.1177/1120672120925766.

41. Merker M, Ackermann R, Kammel R. An In Vitro Study on Focusing fs-Laser Pulses Into Ocular Media for Ophthalmic Surgery. Lasers Surg Med. 2013;45(9):589–596. doi: 10.1002/lsm.22179.

42. Серебряков В.А. Опорный конспект лекций по курсу «Лазерные технологии в медицине». СПб.: СПбГУ ИТМО; 2009.

43. Серебряков В.А. Отчет о выполненных работах по проекту «Разработка лазерного аппарата с перестраиваемым излучением для прецизионной атравматической хирургии мягких тканей в нейрохирургии и офтальмологии». СПб.: СПбГУ ИТМО; 2009.

44. Shen JH, Harrington JA, Edwards GS. Hollow-glass waveguide delivery of an infrared free-electron laser for microsurgical applications. Applied Optics. 2001;40(4):583–587. doi: 10.1364/ao.40.000583.

45. Hemo I, Palanker D, Turovets I. Vitreoretinal surgery assisted by the 193-nm excimer laser. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1997;38:1825–1829.

46. Palanker D, Hemo I, Turovets I. Vitreoretinal ablation in fluid media with 193 nm excimer laser beam. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1994;35:3835–3840.

47. Schastak S, Yafai Y, Yasukawa T. Flexible UV Light Guiding System for Intraocular Laser Microsurgery. Lasers Surg Med. 2007;39(4):353–357. doi: 10.1002/lsm.20480.

48. Kaido TJ, Kash RL, Sasnett MW. Cytotoxic and mutagenic action of 193-nm and 213-nm laser radiation. J Refract Surg. 2002;18:529–534.

49. D’Amico DJ, Blumenkranz MS, Lavin MJ. Multicenter Clinical Experience Using an Erbium:YAG Laser for Vitreoretinal Surgery. Ophthalmology. 1996;103(10):1575–1585. doi: 10.1016/s0161-6420(96)30460-0.

50. Peyman GΑ, Katoh N. Effects of an erbium: YAG laser on ocular structures. Int Ophthalmol. 1987;10(4):245–253. doi: 10.1007/BF00155632.

51. Margolis TI, Farnath DΑ, Destro M. Erbium-YAG laser surgery on experimental vitreous membranes. Arch Ophthalmol. 1989;107(3):424–428. doi: 10.1001/archopht.1989.01070010434040.

52. D’Amico DJ, Moulton RS, Theodossiadis PG. Erbium:YAG Laser Photothermal Retinal Ablation in Enucleated Rabbit Eyes. Am J Ophthalmol. 1994;117(6):783–790. doi: 10.1016/s0002-9394(14)70323-x.

53. Mrochen M, Petersen H, Wüllner CH. Experimental results of erbium:YAG laser vitrectomy. Klin Monbl Augenheilkd. 1998;212(1):50–54. doi: 10.1055/s-20081034831.

54. Binder S, Stolba U, Kellner L. Erbium:YAG Laser Vitrectomy: Clinical Results. Am J Ophthalmol. 2000;130(1):82–86. doi: 10.1016/s0002-9394(00)00399-8.

55. Bochow TW, Kim RY, Berger JW. Photovitrectomy-a novel approach for vitreous removal. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1995;36:S384.

56. Krause MH, D’Amico DJ. Ablation of vitreous tissue with a high repetition rate erbium:YAG laser. Eur J Ophthalmol. 2003;13(5):424–432. doi: 10.1177/112067210301300502.

57. Mrochen M, Riedel P, Donitzky C. Erbium: yttrium–aluminum–garnet laser induced vapor bubbles as a function of the quartz fiber tip geometry. J Biomed Opt. 2001;6(3):344–350. doi: 10.1117/1.1381052.

58. Hutchens TC, Darafsheh A, Fardad A. Detachable microsphere scalpel tips for potential use in ophthalmic surgery with the erbium:YAG laser. J Biomed Opt. 2014;19(1):18003. doi: 10.1117/1.JBO.19.1.018003.

59. Серебряков В.А., Бойко Э.В., Калинцев А.Г. Лазер среднего инфракрасного диапазона спектра для прецизионной хирургии. Оптический журнал. 2015;82(12):3–13.

60. Mackanos MAW, Simanovskii D, Joos KM/ Mid infrared optical parametric oscillator (OPO) as a viable alternative to tissue ablation with the free electron laser (FEL). Lasers Surg Med. 2007;39(3):230–236. doi: 10.1002/lsm.20461.

61. Haglund RF. Applications of free electron lasers in biological sciences, medicine and material. Photonbased Nanoscience and Nanobiotechnology. Springer, Netherlands, 2006.

62. Soldatov AN, Mirza S, Polunin JP. Multiwavelength metal vapor laser systems for applied spectroscopy of the atmosphere. J. Applied Spectroscopy. 2015;81(6):1025–1029. doi: 10.1007/s10812-015-0045-8.

63. Hashimura K, Ishii K, Akikusa N. Coagulation and ablation of biological soft tissue by quantum cascade laser with peak wavelength of 5.7 μm. J. Innovative Optical Health Sciences. 2014;7(3):1450029. doi: 10.1142/s1793545814500291.

64. Stoeppler G, Schellhorn M, Eichhorn M. Enhanced beam quality for medical applications at 6.45 μm by using a RISTRA ZGP OPO. Laser Physics. 2012;22(6):1095–1098. doi: 10.1134/s1054660x12060114.