Влияние лазерного излучения ближнего инфракрасного диапазона на роговицу in vitro

ВЛИЯНИЕ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ БЛИЖНЕГО ИНФРАКРАСНОГО ДИАПАЗОНА НА РОГОВИЦУ IN VITRO

Фролов М.А., Гончар П.А., Казакова К.А., Барашков В.И., Фролов А.М.

Российский университет дружбы народов, кафедра глазных болезней, г. Москва

Работа посвящена изучению особенностей воздействия лазерного излучения ближнего инфракрасного диапазона на изолированную роговицу с целью оценки степени непосредственно механических и термических повреждений от лазерного излучения в остром периоде. Результаты проведенного исследования подтвердили возможность применения лазерного излучения с длиной волны 1,44 мкм для избирательного воздействия на различные слои роговицы.

Влияние некоторых видов лазерного излучения на структуры глаза и возможности их применения изучены не достаточно, не смотря на широкое использование лазеров для диагностики и лечения различной глазной патологии. На кафедре глазных болезней РУДН проводится исследование воздействия лазерного излучения ближней ИК области спектра 1,4 мкм на поверхностные и интраокулярные (внутренние) структуры глазного яблока.

В исследованиях используется разработанный в Институте общей физики им. А.М.Прохорова АН РФ экспериментальный лазерный коагулятор на основе полупроводникового лазера с волоконным выводом излучения с длинной волны 1,4 мкм.

Производилили коагуляцию роговицы изолированного бычьего глаза при различных энергетических параметрах (мощность 150 мВт - 270 мВт, длительность импульса 2.9, 1.3, 0.37 сек) с целью оценить степень непосредственно механические и термические повреждения от лазерного излучения в остром периоде, но без рефлекторного участия со стороны нервной и, косвенно, сосудистой (краевая петлистая сеть) систем. Полутонкие срезы (толщиной 1-1,5 мкм) окрашивали метиленовым синим-фуксином и исследовали на «Фотомикроскопе III» (Opton, Германия). Фотрегистрацию и морфометрический анализ изображений проводили с помощью программного обеспечения фирмы «Мекос». Оценивали глубину поглощения, характер и степень повреждения роговицы в очаге воздействия и пограничных участках.

При максимальных энергетических параметрах очаг повреждения стромы носил характер коагуляционного некроза и имел вид обратного конуса с размерами 514.7 мкм в основании и глубиной 151,4 мкм. В очаге воздействия наблюдали денатурацию стромальных волокон. Ядра кератоцитов были сохранены и находились в состоянии пикноза, что свидетельствует об отсутствии карбонизации. В зоне воздействия происходила отслойка эпителия, которая объясняется вапоризацией и ослабленными посмертно эпителиально-стромальными связями. Переходная зона реактивных изменений стромы шириной 80-90 мкм отличалась восприимчивостью к окрашиванию, нарушенной архитектоникой коллагеновых пластин, что, впрочем, имеет обратимый характер

При уменьшении мощности и/или времени экспозиции глубина поглощения уменьшалась, воздействие на строму становилось более щадящим - в ней можно было различить поверхностную (на глубину до 150 мкм) зону коагуляционного некроза и глубжележащую зону обратимых некробиотических изменений.

При минимальных значениях мощности лазерного излучения - 150 мВт - основные изменения происходили в эпителиальном слое роговицы: наблюдали незначительное увеличение его толщины за счет увеличения объема клеток в основном глубоких слоев в результате умеренной вапоризации цитоплазмы клеток. Ни в одном из препаратов не обнаружено изменений со стороны средних и глубоких стромальных слоев, а также заднего эпителия роговицы.

Результаты проведенного исследования подтвердили возможность применения лазерного коагулятора с длиной волны 1,4 мкм для дозированного воздействия на роговицу. Установленная граница перехода от теплового к коагуляционному эффекту лазерного излучения позволяет предположить возможность использования данного лазера как с коагуляционной, так и с терапевтической целью.

Планируется продолжить начатые исследования на роговице лабораторных животных in vivo в остром и хроническом опыте с целью дальнейшего научного исследования и клинического применения.

Литература

1. Абрамов Н.В. Низкоинтенсивная лазерная терапия воспалительных заболеваний переднего отдела глаза // Клин, офтальмол. 2002.- Т. 3.-№ 1.- С. 18-20.

2. Волков В.В, Балашевич Л.И., ГацуА.Ф. и др. О выборе лазера для лечения заболеваний переднего отдела глазного яблока и век // Офтальмол. журн. 1985. № 8. С. 455-459.

Материалы XIVмеждународного конгресса «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2012

3. Соболь Э.Н., Большунов А.В., Баум О.И., Омельченко А.И. Биофизические аспекты взаимодействия лазерного излучения с тканями глаза // Лазеры в офтальмологии: вчера, сегодня, завтра: Научно-практ. конф.: Материалы - М., 2009. - С. 484 - 488.

4. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2010г.

5. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2009г.

6. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2008г.

7. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2007г.

8. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2006г.

9. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2005г.

10. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2004г.

11. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2003г.

12. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2002г.

13. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2001г.

14. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 1999г.

INFLUENCE OF NEAR-INFRARED LASER RADIATION ON THE CORNEA IN VITRO

Frolov M.A., Gonchar P.A., Kazakova K.A., Barashkov V.I., Frolov A.M.

Department of eye diseases RPFU.

Moscow. 117198. M-Maklaya st 8. Medical faculty

This research studies the features of near infrared laser radiation on the isolated cornea. The aim was to evaluate the mechanical and thermal damage of cornea from laser radiation in the acute period. The results of the study confirmed the possibility of using laser radiation with a wavelength of 1.44 microns for the selective effects on different layers of the cornea.

Материалы XIVмеждународного конгресса «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2012