Сборники статей


 Реферат RUS  Реферат ENG  Литература  Полный текст

Экспериментальный раздел исследований


1----------

     Эксперимент 1. Оценка разрушающей способности энергии Nd-YАG лазера 1,44 мкм в процессе хирургии катаракты.

    Исследование выполнено на кафедре квантовой электроники и биомедицинской оптики Санкт-Петербургского Университета информационных технологий, точной механики и оптики под руководством доктора физ-мат. наук, профессораА.В. Беликова.

    Материал и методы исследования: Энергия лазерного излучения измерялась в сосуде с физиологическим раствором, а также на аутопсированных глазах человека при выполнении операции лазерной экстракции катаракты с Nd YAG лазером 1,44 мкмна различном расстоянии от оптического волокна прибором ИМО-2Н. При заданном уровне накачки работали с энергией от50до 400мДж. Мощность 5 Вт.

    Результаты исследования. При удалении выходного торца оптического волокна от поверхности хрусталика увеличивался диаметр лазерного пучка и площадь пятна лазерного излучения, происходило снижение плотности энергии. Было показано, что разрушение хрусталика не происходит, если используется энергия 50 мДж и ниже. На графике (рис.1) представлены результаты эксперимента, иллюстрирующие ослабление энергии, происходящее за счет поглощения её водой по мере удаления наконечника от дна формирующегося кратера при разрушении центральной части хрусталика.

    При экстракции катаракты средней плотности на первом этапе операции, когда разрушается самая плотная часть ядра, рекомендовано использовать энергию 200 мДж. Согласно графику, разрушение хрусталика прекращается, если торец оптического световода удаляется от фрагмента хрусталика на расстояние 400 мкм, когда энергия снижаетсядо 50 мДж. На расстоянии 800 мкм излучение падает до нулевой отметки. Таким образом, лазерная энергия не выходит за пределы 1000 мкм от торца световода. На втором этапе операции разрушается менее плотная часть хрусталика. Исследования показали, что энергию можно уменьшить вдвое. При использовании Nd-YAG лазера 1,44 мкм на уровне 100 мДж эффект разрушения хрусталика пропадает при удалении световода от поверхности фрагмента на расстояние 200 мкм, когда энергия снижается до 50 мДж. Следовательно,хирург должен нажимать педаль лазера только при наличии контакта с поверхностью хрусталика.Если нет касания с фрагментом, нет и эффективного его разрушения, т. к. Nd-YAG лазер 1,44 мкм активно поглощается водой. Следовательно, лазерная энергия и акустическая волна не выходят за пределы мягкой части эпинуклеуса и капсулы хрусталика, обеспечивая гарантию безопасного использования данного вида излучения в катарактальной хирургии.

    Эксперимент 2. Тепловизометрические исследования в процессе энергетической хирургии катаракты.

    Внесение энергии в замкнутую малообъемную полость глаза может вызыватьпобочныевоздействия, т.к. разрушение хрусталика осуществляется в тесном соседстве с такими чувствительными зонами глаза как роговица, радужка и цилиарное тело. Одним из повреждающих факторов энергетического воздействия является нагревание окружающей среды.

    Исследования выполнены в институте радиотехники и электроники РАН им. В.А.Котельниковапод руководством профессораМ. И. Щербакова.

    Материал и методы исследования: С помощью портативного компьютерного термографа «ИРТИС 2000» с температурным разрешением 0.02°С регистрировались термограммы с поверхности наконечника с лазерным световодомприбора «Ракот» и с поверхности иглы ультразвуковой рукоятки факоэмульсификатора. По кварц-кварцевому световоду проводилось два вида лазерных излучений: высокоэнергетического эндодиссектора Nd-YAG1,44 мкм и низкоинтенсивного биостимулятора HeNe лазера 0,63 мкм. Регистрировалась теплопродукция, теплоотведение и характер распространениятепловой энергиив жидкой среде.

    Работу наконечника лазерной установки «Ракот» исследовали в импульсном режиме (30 импульсов в сек.) при максимальной (300 мДж) и средней энергии (150 мДж) при длительности импульса 250 микросекунд. Сопутствующее излучение He-Ne лазера 0,63 мкм имело плотность мощностипотока лазерного излучения 50 мкВт/см²

    Изучали 2 режима работы ультразвукового факоэмульсификатора – непрерывный и импульсный (10 импульсовв сек.) при максимальной (100%) и средней мощности (40%).

    Выполнена серия исследований из 5 экспериментов: исследование теплогенерации на воздухе, в изолированной емкости без ирригации и аспирации, в замкнутом резервуаре с ирригацией и аспирацией, с включением сопутствующего излучения гелий-неонового лазера и без включения, а также в процессе хирургии на изолированных свиных глазах.

    Результаты исследований. Лазерное разрушение хрусталика сопровождается более интенсивным выделением тепла в сравнении с ультразвуковым, но при этом сам лазерный световод и поверхность наконечника не разогреваются и не нуждаются в охлаждении. Образовавшееся тепло уносится потоком сбалансированного раствора раньше, чем генерируется следующий импульс т. к. интервал между импульсами существенно превышает длительность импульса. Холодный режим работы лазерного наконечника является одним из факторов безопасности используемой энергии. Отсутствие нагрева наконечника позволяет полностью герметизировать разрез в процессе операции. Изолированное включение Nd-YAG лазера 1,44 мкм без низкоинтенсивного гелий-неонового лазера 0,63 мкм. не изменяло процесс нагревания водной среды, что позволяет считать излучение гелий-неонового лазера термонейтральным.

    При включении ультразвукового наконечника отмечалась другая картина распространения тепла, происходит быстрое, вихревое, равномерное перемешивание раствора с постепенным незначительным увеличением температуры по всему объему сосуда, даже в пределах всей чашки Петри. При работе ультразвука в импульсном режиме разогревание рабочей части иглы происходило в 1,5 раза медленнее, чем в непрерывном (р=0,04).

    В экспериментах, моделирующих разные ситуации в работе лазерной и ультразвуковой хирургии катаракты, комбинирующей одновременно энергетический процесс разрушения хрусталика, связанный с выделением тепла, и работу ирригационно -аспирационной системы в замкнутом объеме глаза, не выявлено значительных подъемов температуры, способных вызвать термическое повреждение тканей глаза.

    Эксперимент 3. Электронно-микроскопические исследования тканей глаза после экстракции катаракты с комбинированным использованием лазерной энергии в сравнении с ультразвуковой факоэмульсификацией

    Работа выполнена в лаборатории гистохимии и электронной микроскопии ФГБУ «РОНЦ им. Н.Н.Блохина» РАМН, (зав. профессор Делекторская В. В.).

    Исследования состояния высокочувствительных внутриглазных структур после лазерной экстракции катаракты с одновременным использованием эндодиссектора Nd-YAG1,44 мкм и биостимулятора He-Ne лазера 0,63 мкм в сравнительном аспекте с ультразвуковой операцией ранее не проводились.

    Материал и методы исследования: На трех парах аутопсированных глаз выполнена хирургическая процедура удаления хрусталиков с плотным склерозированным ядром через 6 часов после смерти. На правых глазах использовали два вида излучения Nd-YAG 1,44 мкм и He-Ne 0,63 мкм с отечественной установкой «Ракот», на левых глазах была выполнена ультразвуковая факоэмульсификация саппаратом«Миллениум». Параметры лазерного излучения Nd-YAG лазера с длиной волны 1,44 мкм: энергия импульса 250 мДж, длительность импульса 250 мсек, частота следования импульсов 30 Гц, мощность 5 Вт. Плотность мощности потока гелий-неонового лазера 50 мкВт/см² Мощность ультразвука 40%. Ультратонкие срезы изучали в электронном микроскопе JЕМ 1200 ЕХ II(Япония).

    Результаты электронно-микроскопического исследования заднего эпителия роговицы, пигментного и беспигментного эпителия ресничного тела, пигментного эпителия макулярной области сетчатки после лазерной операции показали, что эпителиальные клетки сохраняли ультраструктурные особенности нормальных аналогов в сопоставлении с предварительно выполненными контрольными исследованиями. Не отмечено признаков фототоксического воздействия.

    Напарных глазах тех же индивидуумов ультраструктура клеток после проведения ультразвуковой факоэмульсификации сохраняла основные характеристики строения данного типа клеток. Однако, цитоплазма клеток и их отростков содержала вакуоли и расширенные цистерны шероховатого эндоплазматического ретикулума, количество меланосом и основных органелл было значительно уменьшено. Максимально выраженные изменения отмечены в клетках заднего эпителия роговицы. Встречались участки грубых дефектов клеточного пласта с размерами, превышающими площадь 3-7 клеток, чаще всего округлой формы со сглаженными валикообразными краями, включающими в себя фрагменты клеток, преимущественно отдельно лежащие ядра.

    Представленные результаты электронно-микроскопического исследования раскрывают морфологическую основу клинической ситуации, подтверждают выводы о том, что из двух видов энергии, которые используются в хирургии хрусталика, более безопасной является лазерная энергия.

    Эксперимент 4. Исследование биостимулирующего воздействия низкоинтенсивного излучения He-Neлазера 0,63мкмна культуры клеток глаза in vitro

    Патофизиологи и патоморфологи доказали, что разные виды излучения в определенной дозе могут запускать либо гибель клеток, либо стимуляцию жизненных процессов. Низкоэнергетическое излучение He-Ne лазера 0,63 мкм имеет когерентные точки воздействия на внутриклеточные ферментативные и нуклеотидные системы, обеспечивая активацию митотической регенерации и пролиферации клеток. Эпителиальный покров является первой мишенью на пути света. Поэтому основным объектом исследования были эпителиальные наиболее чувствительные клетки глаза.

    Материал и методы исследования: Первичные культуры клеток переднего и заднего эпителия роговицы, ретинального пигментного эпителия, стромальных прогениторных клеток лимбальной зоны глазного яблока человека были получены из трупного донорского материала, предоставленного глазным тканевым банком Центра фундаментальных и прикладных медико-биологических проблем ФГБУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н.Федорова» Минздрава России (руководитель – д.м.н. С.А Борзенок).Экспериментальные исследования выполнены в лаборатории клеточной биологии и патологии развития (заведующая – д.б.н., профессор И.Н Сабурина) ФГБУ «НИИ общей патологии и патологической физиологии» РАМН.

    Были проведены 4 серииэкспериментальных исследований:

    В первой серии экспериментальных исследований первичные культуры переднего и заднего эпителия роговицы, ретинального пигментного эпителия, стромальных клеток лимбальной зоны глазного яблока человека были получены из 12 аутопсированных глаз 12 индивидуумов в возрасте 58-65 лет, в которых была выполнена микроинвазивная лазерная факоэмульсификация с использованием двух видов лазерного излучения: высокоэнергетического эндодиссектора Nd-YAG 1,44 мкм и биостимулирующего низкоинтенсивного He-Ne лазера 0,63 мкм. Вторые (парные) глаза тех же 12 индивидуумов использованы во второй и третьей серияхисследований. Энергию эндодиссектора в первой серии эксперимента использовали так же как в клинике в виде отдельных импульсов, направляемых на ядро и фрагменты хрусталика. Гелий-неоновый лазер в это время был включен в непрерывном режиме на протяжении всего процесса разрушения и вымывания фрагментов хрусталика. Параметры лазерного излучения Nd-YAGлазера с длиной волны 1,44 мкм: энергия импульса 250 мДж, длительность импульса 250 мсек, частота следования импульсов 30 Гц, мощность 5 Вт. Плотность мощности потока He-Ne лазера 0,63 мкм лазера 50 мкВт/см²

    Во второй серии те же клеточные культуры были получены из 6 донорских глаз, не подвергавшихся оперативному вмешательству. На эти культуры воздействовали He-Ne лазером с разной экспозицией 3 и 10 мин.

    Другие 6 глаз составили третью серию контрольных исследований.

    Четвертая серия экспериментов выполнена на органотипической, ограниченно переживающей культуре клеток заднего эпителия роговицы.

    Всего в эксперименте задействовано 24 пласта клеток, выделенных из 24 роговиц, полученных из аутопсированных глаз 12 индивидуумов.Попарно от каждого донора один диск являлся опытным образцом с He-Ne 0,63 мкм облучением, другой служил контролем (без облучения).

    В каждой серии экспериментальных исследований культивировали первичные пластыклеток в 96 луночных планшетах.Регистрацию растущих тканевых культур производили с помощью автоматической световой цейтраферной микроскопии, т. е. замедленной видео съемки, происходящей одновременно во всех сериях микроскопических образцов. Оценивали жизнеспособность и индекс пролиферации клеток. До 4-х суток изучали реакцию всех культур клеток на воздействие He-Ne 0,63 мкм лазера с экспозицией 3 и 10 минут. Регистрировали нарастание уровня экспрессии генов, кодирующих противовоспалительный фактор. Исследовали иммунофенотип культур клеток.

    Результаты: Анализ результатов первой и второй серий экспериментов (в сравнении с контрольной) свидетельствует о том, что при одновременном эндоокулярном использовании в процессе операции двух лазерных излучений не происходит подавления стимулирующего эффекта низкоинтенсивного излучения He-Neлазера 0,63 мкмвысокоэнергетическим Nd-YAG лазером1,44 мкм.

    После воздействия He-Ne лазера в течение 3 и 10 минут клеточные культуры сохраняли свою морфологию и характерный для данной ткани глаза клеточный фенотип. Биостимулирующее воздействие низкоинтенсивного излучения He-Ne лазера 0,63 мкм проявлялось активацией репаративных процессов, увеличением уровня экспрессии генов, ответственных за поддержание противовоспалительного фактора клеточно-тканевых культур переднего эпителия роговицы, пигментного эпителия сетчатки, стромальных клеток лимба.

    В отдельном динамическом эксперименте на органотипических культурах заднего эпителия роговицы, выделенных в виде монослойного пласта, так же, как и в других клеточных культурах, не было фототоксических проявлений. Отмечен достоверный факт стимулирующего эффекта He-Ne 0,63 мкм излучения, проявляющегося в активации системы антиапоптоза, пролонгированием сроков переживания клеточных культур заднего эпителия роговицы, прослеженных до 21 суток.


Страница источника: 19

Новые технологии в контактной коррекции.  В рамках  Всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии в офтальмологии - 2017»Новые технологии в контактной коррекции. В рамках Всеросси...

Новые технологии в офтальмологии -  2017 Всероссийская научно-практическая конференция Новые технологии в офтальмологии - 2017 Всероссийская научн...

XVI Всероссийская школа офтальмологаXVI Всероссийская школа офтальмолога

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2017»Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Современные тех...

Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2017 ХV Научно-практическая конференция с международным участиемСовременные технологии лечения витреоретинальной патологии -...

«Живая хирургия» в рамках конференции «Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2017»«Живая хирургия» в рамках конференции «Современные технологи...

Роговица I. Ультрафиолетовый кросслинкинг роговицы в лечении кератоэктазий Научно-практическая конференция с международным участиемРоговица I. Ультрафиолетовый кросслинкинг роговицы в лечении...

Сателлитные симпозиумы в рамках ХIV ежегодного конгресса Российского глаукомного обществаСателлитные симпозиумы в рамках ХIV ежегодного конгресса Рос...

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016Сателлитные симпозиумы в рамках конференции Современные техн...

«Живая» хирургия в рамках конференции Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016«Живая» хирургия в рамках конференции Современные технологии...

Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016Современные технологии катарактальной и рефракционной хирург...

Сателлитные симпозиумы в рамках IX Российского общенационального офтальмологического форумаСателлитные симпозиумы в рамках IX Российского общенациональ...

На стыке науки и практикиНа стыке науки и практики

Федоровские чтения - 2016 XIII Всероссийская научно-практическая конференция с международным участиемФедоровские чтения - 2016 XIII Всероссийская научно-практиче...

Актуальные проблемы офтальмологии XI Всероссийская научная конференция молодых ученыхАктуальные проблемы офтальмологии XI Всероссийская научная к...

Восток – Запад 2016 Научно-практическая конференция по офтальмохирургии с международным участием Восток – Запад 2016 Научно-практическая конференция по офтал...

Белые ночи - 2016 Сателлитные симпозиумы в рамках Международного офтальмологического конгресса Белые ночи - 2016 Сателлитные симпозиумы в рамках Международ...

Невские горизонты - 2016 Научная конференция офтальмологовНевские горизонты - 2016 Научная конференция офтальмологов

Сателлитные симпозиумы в рамках научной конференции офтальмологов «Невские горизонты - 2016»Сателлитные симпозиумы в рамках научной конференции офтальмо...

Новые технологии в офтальмологии 2016 Всероссийская научно-практическая конференция Новые технологии в офтальмологии 2016 Всероссийская научно-п...

Витреоретинальная хирургия. Макулярный разрывВитреоретинальная хирургия. Макулярный разрыв

Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2016 ХIV Научно-практическая конференция с международным участиемСовременные технологии лечения витреоретинальной патологии -...

Совет экспертов, посвященный обсуждению первого опыта использования новой офтальмологической системы CENTURION®Совет экспертов, посвященный обсуждению первого опыта исполь...

HRT/Spectralis* Клуб Россия 2015 – технология, ставшая незаменимой!HRT/Spectralis* Клуб Россия 2015 – технология, ставшая незам...

Три письма пациента. Доказанная эффективность леченияТри письма пациента. Доказанная эффективность лечения

Синдром «сухого» глаза: новые перспективыСиндром «сухого» глаза: новые перспективы

Многоликий синдром «сухого» глаза: как эффективно им управлять?Многоликий синдром «сухого» глаза: как эффективно им управлять?

Прошлое... Настоящее! Будущее?Прошлое... Настоящее! Будущее?

Проблемные вопросы глаукомы IV Международный симпозиумПроблемные вопросы глаукомы IV Международный симпозиум

Секундо В. Двухлетний личный опыт с линзами AT Lisa Tri и AT Lisa Tri ToricСекундо В. Двухлетний личный опыт с линзами AT Lisa Tri и AT...

Инновации компании «Алкон» в катарактальной и рефракционной хирургииИнновации компании «Алкон» в катарактальной и рефракционной ...

Применение устройств HOYA iSert Toric. Применение торических ИОЛ HOYA iSert Toric в рефракционной хирургии катарактыПрименение устройств HOYA iSert Toric. Применение торических...

Рейтинг@Mail.ru