Устройство для лазерной хирургии биологической ткани глаза
Изобретение касается устройства для лазерной хирургии ткани, в частности глаза, содержащего импульсный эксимерный лазер со световодом, средство для отсоса удаленной ткани с трубопроводом, средство для промывки наконечника световода с трубопроводом . Устройство также включает дозатор лекарственного вещества, поглощающего в диапазоне длины волны лазерного излучения и обладающего способностью проникать в обработанную лазерным лучом ткань, электронное устройство для периодического введения лекарственного вещества и средство измерения . 2 з.п.ф-лы, 18 ил.
союз советских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
Д ННОЕ ПАТЕНТНОЕ
В ОМСТВО СССР (Г СПАТЕНТ СССР) К
ПАТЕНТУ ла ча ла от ср да тк ра ро (2 (8 (2 (3 (3 (3 (4 (7 (7
Ш (5 кл (5
) 4830276/14
) РСТ/EP 89/00973 (18.08.89)
) 11.05.90
) Р 3831141,0
) 13.09.88
) DE
) 30.08.93. Бюл. ¹ 32
) Оптон Фейнтехник ГмбХ (DE)
) Герхард Мюллер и Норберт Мюллеролценбург (DE)
) Патент США N 4744360, А 61 В 17/36, 17.05.88.
) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ХИРУРИ БИОЛО ГИЧ Е СКОЙ ТКАН И ГЛАЗА
Изобретение касается устройства для ерной хирургии биологической ткани, в тности глаза, с импульсным зксимерным ером со световодом, со средством для оса удаленной ткани с трубопроводом и дством промывки наконечника световоУже известно удаление биологической ни на основе известного эффекта фотоложения (фото травления) с помощью коких лазерных импульсов.
В основу изобретения положена задача ания устройства для медицинской хиии биологической ткани глаза с поью лазерного излучения, которое не ается в подогнанном по длине волны мально к обрабатываемой ткани изнии и которое позволяет повысить пасность при оперативном вмешатель. Эта задача решается за счет того, что ройство введен соединенный с трубопдом для промывки дозатор лекарствен,. Ы,, 1837855А3
Особенно предпочтительным для микрохирургии глаза оказалось применение излучающего при длине волны 193 нм или 308 нм эксимерного лазера в сочетании с поглощающими в ультрафиолетовом диапазоне фармацевтическими средствами, которые содержат в качестве поглощающей в ультрафиолетовом диапазоне составной части сульфонамид, как, например, сульфодимизин натрия или сульфацетамид. Другими пригодными поглощающими в ультрафиолетовом диапазоне классами субстанций являются: сульфонамиды, тетрациклины, местные анестезирующие средства, как, например, оксибупроцаин-HCI или тетрацаинHCI, бета-блокирующие средства. как, например, бефунололгидрохлорид. витами1837855 ны, как, например, витамин В или витамин С. Кроме того, пригодными для указанной цели являются такие субстанции, как индометацин, ацетазоламид, пара-аминобенэойная кислота, пиридоксин-KCl, пириметамины, фолевая кислота, а также известное под названием "Evans blue" еещество. Все эти субстанции содержат ароматические кольцевые системы, которые обеспечивают поглощение ультрафиолетового излучения. Использованная в диапазоне длины волны лазерного излучения поглощающая субстанция должна была бы содержаться в жидкости-носителе, галеника которой обеспечивает проникновение в нагруженную органическую ткань: Однако, так как хорошая проникающая способность одновременно обеспечивает то, что использованная поглощающая субстанция также вновь относительно быстро диффундирует из зоны, в которой происходит хирургическое вмешательство, предпочтительно использовать периодически работающий лазер и вновь и вновь добавлять поглощающую субстанцию в промежутках между лазерными импульсами. Это может осуществляться, например. благодаря тому, что поглощающая субстанция с помощью дозирующего устройства добавляется к уже и так необходимой при многих вмешательствах промывной жидкости. Поэтому для устройства согласно изобретению целесообразно предусмотреть добавление субстанции с помощью управляемого блоком электроники доэирующего устройства. Кроме того, целесообразно измерять во время обработки лазером флуоресценцию или пропускающую способность обрабатываемого места и отключать лазер, как только измеренные величины превысят заранее определенные граничные значения или будут ниже их, которые выбраны, принимая во внимание, по возможности незначительное повреждение ткани. На фиг.1 изображена блок-схема общего построения устройства согласно изобретению; на фиг.2а, 2Ь и 2с — изображения в увеличенном масштабе различных примеров выполнения торцевой стороны использованных стекловолокон; на фиг.За — вид в разрезе пригодного для витректомии ручного участка в разрезе вдоль оси закрепленного в нем световолокна; на фиг.ЗЬ и Зс— радиальные разрезы наконечника, показанного на фиг.За ручного участка; на фиг.4— вид в разрезе пригодного для отслоения хрусталика ручного участка вдоль оси распо55 ма, на которой изображена ширина некрозной зоны предварительно обработанной поглощающей ультрафиолетовое излучение субстанцией роговой оболочки глаза в эависимости от времени, прошедшего между использованием капель и началом лазерной обработки; на фиг.16 — спектр пропускания роговой оболочки глаза; на фиг.17а — спектр ложенного в нем стекловолокна; на фиг.5— вид в разрезе пригодного для гониопунктирования ручного участка вдоль оси расположенного в нем световолокна; на фиг.ба— блок-схема, которая показывает опытную конструкцию для определения ультрафиолетовой экспозиции сетчатой оболочки глаза во время отслоения хрусталика с помощью изображенного на фиг.4 ручного 10 инструмента; на фиг.6Ь вЂ” блок-схема, которая показывает процесс витректомии (хирургии стекловидного яблока) с помощью изображенного на фиг,З ручного инструмента; на фиг.бс - блок-схема, которая показывает гониоотслоение (фистульная операция глаукомы в углу камеры глаза) с использованием показанного на фиг.5 ручного инструмента; на фиг.7 — блок-схема, которая показывает общее построение устройства в 20 соответствии с изобретением в сочетании с эйцентрическим микроманипулятором для хирургии роговой оболочки глаза; на фиг.8 и 9 — диаграммы, на которых изображена часть отслоения роговиц без добавки или с 25 добавкой различных поглощающих субстанций; на фиг.10 — диаграмма роста температуры в роговой оболочке глаза в зависимости от процесса повторений использованного лазера беэ добавки или с 30 добавкой различных поглощающих ультрафиолетовое излучение субстанций; на фиг.11 — диаграмма, на которой изображена зависимость проходящего через роговую оболочку глаза излучения при длине волны 35 308 нм от количества капель различных поглощающих ультрафиолетовое излучение субстанций; на фиг,12 — спектры пропускания пластин роговицы толщиной 10 мкм, которые необработаны или обработаны с 40 помощью 8 капель различных поглощающих ультрафиолетовое излучение субстанций; на фиг.13 -диаграмма зависимости ширины некрозной зоны, предварительно обработанной поглощающей ультрафиолетовое из45 лучение субстанцией роговой оболочки глаза, от количества использованных капель; на фиг.14 — диаграмма, на которой изображена зависимость глубины разреза роговой оболочки глаза от процента повто50 рений использованного лазера при добавке различных поглощающих ультрафиолетовое излучение субстанций; на фиг.15- диаграм1837855 об ло во пр но ю гл 19 Щ лу пр но че ла нм но ни ст с в им не от ле ис кв ру вх ро ру ш за зе фо се ме ла из вы то пр ны мо пр ре ны ус му эи пе ны 10 тр м кр азующегося при облучении роговой обоки глаза лазерным излучением с длиной ны 193 нм при эффективном пороге и пущенного внутри глаза флуоресценто излучения; на фиг.17Ь вЂ” спектр образуегося при облучении роговой оболочки эа лазерным излучением с длиной волны нм выше эффективного порога и пропуного внутри глаза флуоресцентного иэения; на фиг.18 — спектр образующегося облучении предварительно обработанпоглощающим ультрафиолетовое излуие поглотителем роговой оболочки глаза ерным излучением с длиной волны 193 выше эффективного порога и пропущено внутрь глаза флуоресцентного излучеИзображенное на блок-схеме в соответии с фиг.1 устройство для хирургии глаза омощью лазерного излучения содержит ачестве лазера ксенонхлоридный эксрный лазер 1, который излучает при дливолны 308 нм и дает импульсы шириной 0 до 100 нс. Луч этого лазера 1 направс помощью полупрозрачного зеркала 2 окусирован на конце GBBT080/loKHB 3 из рца. Это световолокно 3 установлено в ном инструменте 4, в конец 5 которого дит обращенная к глазу 6 торцевая стоа волокна 3, Предусмотрены различные сменные ные инструменты, чтобы можно было реь различные хирургические задачи, свяные с лечением глаза. В отраженном с помощью делительного кала 2 ходе частного луча расположен ометр 7. Этот фотометр 7 измеряет раснное глазом обратное излучение, наприрассеянное излучение на длине волны ерного излучения, или флуоресцентное учение, Фотометр 7 через управляющий од "с" соединен с лазером 1, так что да, когда обратнорассеянное излучение вышает заранее определенные граничзначения или не достигает их, лазер ет откл ючаться. Ручной инструмент 4 с помощью систевсасывающих трубопроводов 8а или мывочных трубопроводов 8 соединен с ул ируе мы м в с а сы ва ющим/и ромы вочустройством 8 в основном лазерном ройстве. К всасы вающему/и ромы вочноустройству 8 подключен, кроме того, доовочный блок 9, от которого иодически могут подаваться определенколичества содержащейся в резервуаре я хранения запасов поглощающей ульфиолетовое излучение субстанции провной жидкости. Дозировочный блок, ме того, так же как и всасывающее/про5 55 мывочное устройство 8, соединен с помощью управляющих линий "а" или "b" с лазером 1 так, что лазер 1 во время добавления поглощающей субстанции отключается и после истечения заранее определенной паузы вновь включается. В другом примере выполнения можно управлять лазером, всасывающим/промывочным устройством 8, а также доэировочным устройством 9 с помощью вычислительной машины или микропроцессора. Принцип действия описанного устройства или реализованных с его помощью способов для показаний операции глаукомы, витректомии, удаления хрусталика и рефактивной хирургии роговой оболочки глаза описываются на примерах. Пример 1. Фистульная операция глаукомы в углу камеры глаза. С помощью этого способа проведения операции создается канал между передней камерой и подконьюнктивальным пространством глаза. Для этого вошло в обычай также выражение "склеротомия". Когда для этого хирургического вмешательства используется эксимерный лазер, в качестве синонима этого выражения используется также название "гониоотслоение", Используемый для этого вмешательства ручной инструмент изображен на фиг.5. Он состоит из ручки 44, которая на переднем конце переходит в металлическую обойму 45 толщиной около 1 мм, В эту металлическую обойму заделаны кварцевое волокно 3 и канал 46 для промывания. Канал 46 для промывания входит в присоединительный штуцер 47 в ручке и выходит на переднем торцевом конце из обоймы 45. Торцовая сторона 305 волокна 3 обладает фокусирующими свойствами и поэтому, как изображено на фиг.2с, выпукло закруглена, Благодаря этому обеспечено то, что максимальная плотность энергии локализована примерно в 1 мм перед концом волокна, что позволяет осуществлять бесконтактное разрезание. В противоположность этому максимальная плотность энергии в волокнах с плоской торцевой стороной 105, которые использовались до сих пор для этой цели (фиг,2а), сконцентрирована непосредственно на поверхности волокна, так что действительно бесконтактное разрезание невозможно и поэтому существует опасность преждевременного разрушения конца волокна. Хотя уже было также предложено обойти эту проблему за счет того, что перед волокном 205, как изображено на фиг.2, установлена оснащенная обоймой выпуклая линза 206. Однако тем самым увеличивается диаметр конца волокна, что 1837855 20 35 55 во многих случаях является помехой и затрудняет введение в ручной инструмент. В опытах на изолированных глазах свиней и овец удалось с помощью введенного через кварцевое волокно в переднюю камеру глаза луча эксимерного лазера с длиной волны 308 нм создать в зоне трабекулярного органа фистулу между передней камерой и пространством под соединительной оболочкой глаза, не повредив при этом соединительную оболочку глаза. Чтобы сохранять переднюю камеру во время внутригла зного вмешательства ориентированной, были проведены предварительные опыты с инфузией передней камеры, при которых был осуществлен доступ к лимбу. При этом преобладающее при гониоотслоении в передней камере давление изменяется с помощью уровня инфузионной склянки. Проведение гониоотслоения с помощью ручного инструмента в соответствии с фиг.5 изображено на блок-схеме в соответствии с фиг.бс, После открывания глаза на лимбе с дисцизионной иглой конец 45 ручного инструмента 44 вводится в переднюю камеру и смещается в расположенный напротив угол камеры глаза 6. В то время, как одновременно оказывается минимальный нажим на ручной инструмент, происходит включение лазера 1, который с помощью оптики 1а сфокусирован на задний конец кварцевого волокна 3. В результате воздействия лазерного излучения в передней камере появляются газовые пузырьки. Момент перфорации в зоне корнеосклерального перехода ощутим при надлежащем пользовании, После вынимания ручного инструмента спонтанно образуется дренажная подушка, образующиеся при гониоотслоении газовые пузырьки поднимаются затем в переднюю камеру. Спадание передней камеры предотвращается с помощью промывочного канала в ручном инструменте 44, который с помощью промывочного трубопровода 8b присоединен к всасывающему/промывочному блоку Описанная склеростомия была проведена не только с помощью эксимерного лазера, но и для сравнительных исследований также с помощью аргонового лазера при длине волны 488 нм и 514 нм, а также с помощью непрерывного лазера на иттрийалюминиевом гранате, легированном неодимом при длине волны 1064 нм, Гистологическое исследование. прооперированных глаз показало, что для лазера на иттрий-алюминиевом гранате, легированном неодимом, (использованная мощность 20-40 Вт при длительности импульса 0,1 с), а также для аргонового лазера (использованная мощность 0,3 — 3 Вт при длительности импульсов от 0,02 до 1 с) ширина некрозных зон составляла от 300 до 700 мкм. В противоположность этому созданные с помощью эксимерного лазера при длине волны 308 нм фистульные каналы (энергия импульса от 2 до 10 мДж при частоте повторения 20 Гц) дают некрозную зону шириной лишь 40 — 60 мкм Ширину этой некрозной зоны можно было бы уменьшить на одну пятую, если бы к промывочной жидкости был добавлен поглощающий ультрафиолетовое. излучение медикамент перед включением лазера. Одновременно сократилось количество необходимых лазерных импульсов и тем самым в два раза использованная общая энергия. Таким медикаментом, например, является сульфизомидин натрия 1 Н О 114,4 мг/мл соответственно 100 мг/мл сульвизомидина. Этот названный ниже "субстанцией А" медикамент предлагается в Европе в виде глазных капель под названием "аристамид". Другим медикаментом, содержащим, пригодные субстанции, поглощающие ультрафиолетовое излучение, являются глазные капли, которые предлагаются под названием "Btephamlde Llquifiim". Этот обозначенный ниже как "субстанция В" медикамент составляется в расчете на мл из 105 мг суль= фацетамида натрия, 2,2 мг преднизолон-21ацетата, 1,2 мг фенилэфрингидрохлорида, 1 мг фенанзона и 14 мг поливинилалкоголя в качестве несущей субстанции. В этом медикаменте эффективно поглощающей ультрафиолетовое излучение составной частью является сульфацетамид. Пример 2, Витреоотслоение: витреко= мия с помощью лазера на эксимере с использованием стекловолокна. Для реализации этого вмешательства был использован изображенный на фиг.3аЗс ручной инструмент. Он выполнен по аналогии с ручным инструментом для гониоотслоения в соответствии с фиг.5 и имеет ручку 14, которая на переднем конце переходит в тонкую металлическую трубку 12 толщиной около 1 мм. В одном из двух расположенных друг над другом каналов в ручном инструменте 14 вставлено кварцевое волокно 3, в то время, как другой канал 16 выполнен в виде всасывающего канала и входит во всасывающий патрубок 17, Волокно 3 закреплено в ручном инструменте так, что конец смещен несколько назад относительно устья всасывающего канала 16, чтобы избежать контакта отсосанной ткани с поверхностью волокна. Кроме того, металлическая обойма 12 имеет наконечник 15 1837855 10 ру эк пр ва вы ло вс бл и ж ла 16 са ст че н р в вс и и р ул к ст н л У л м P н и е в о и д А л л и л в з в э ного инструмента с торцовой стороны анирующую бленду 13. Эта бленда 13 дназначена для того, чтобы экранироь сетчатую оболочку глаза относительно одящего в осевом направлении их вона лазерного излучения. При витрекотмии стекловидное тело сывается боковым отверстием 18 между ндой 13 и торцовой стороной волокна 3 треэается от него примерно в располонном во всасывающем канале фокусом ера, С помощью всасывающего канала отрезанная ткань стекловидного тела отывается. Всасывающее отверстие для кловидного тела должно быть меньше, луч выходящего из волокна 3 эксимерго лазера, чтобы отсасывалась только отанная ткань стекловидного тела, так как ротивном случае происходит закупорка сывающего канала, Одновременно всасывающий канал 16 и и без того имеющийся при витректомии фузионный проход предназначен для пеодического добавления поглощающих ьтрафиолетовое излучение субстанций, орые снижают порог отслоения ткани кловидного тела и экранируют осталье ткани глаза, в частности, сетчатую обочку глаза, от рассеянного ьтрафиолетового излучения. В первых предварительных опытах удась показать, что ткань стекловидного тела жно резать с помощью эксимерного лазепри длине волны 308 нм и изображенного фиг.3 ручного инструмента. При этом оводились также измерения долей отслоия ткани стекловидного тела. Иэолиронное стекловидное тело отслаивалось и сасывалось в кювете. Иэ разности веса об до и после отслоения определялась ля отслоения. При этом в качестве порога я отслоения стекловидного тела получись поимерно величина 5 миллиджоуй/мм . Определенные при частоте вторений (частота повторения импульсов зера) 20 Гц доли отслоения находятся для локна толщиной 600 мкм, которое испольвано в ручном инструменте в соответсти с фиг.3, s диапазоне 200 мг/мин при ергии импульсов 15 мДж. Если к стекловидному телу вначале быподана поглощающая ультрафиолетовое лучение субстанция, получалось резкое вышение доли отслоения до величины ыше 1 г/мин, Благодаря повышению поощения ультрафиолетового излучения екловидного тела получено также эффеквное экранирование сетчатой оболочки аза во время витреоотслоения. 40 50 лишь при минимальном повреждении капсулы хрусталика. Ручной инструмент 24 с расположенным в нем кварцевым волокном был введен через это отверстие в хрусталик (см.фиг.ба). Затем вначале была отслоена и 5 Если витреоотслоение проводится интраоперативно, как это изображено на блоксхеме в соответствии с фиг.6Ь, тогда целесообразно работать с ручным инструментом, который, как там изображено, имеет расположенный под углом или искривленный конец. Это позволяет удалять стекловидное тело на его основании, не вызывая образования катаракты в результате касания задней поверхности хрусталика. Затем добавление поглощающего ультрафиолетовое излучение медикамента осуществляется периодически для процесса всасывания/разрезания через всасывающий канал 16 ручного инструмента 14 для витректомии. Это может достигаться благодаря соответствующему управлению всасывающим/промывочным блоком 8. Пример 3. Эндокапсулярное факоотслоение с помощью эксимерного лазера с использованием кварцевого волокна. Ручной инструмент для этого вмешательства изображен на фиг.4. Он состоит иэ цилиндрической ручки 31, к которой прикреплен всасывающий патрубок 27. В задний конец цилиндра 31 введен хвостовик канюли 21, в которую входит промывочный шланг 29. Передний конец хвостовика канюли 21 удерживает внутри трубочку 28 канюли, которая отделяет внутренний промывочный канал 32 от наружного всасывающего канала 26. Всасывающий канал 26 образован второй, проложенной соосно вокруг первой трубочки 28 трубочкой 22, которая вставлена в передний конец ручки 31. Внутри всасывающего канала закреплено, кроме того, стекловолокно 3, передний скругленный фокусирующий конец которого смещен назад примерно на 1 мм относительно конца ручного инструмента 24. Таким образом, волокно постоянно омывается раствором, чтобы постоянно удалять продукты отслоения от конца волокна. Отсасывание фрагментов хрусталика осуществляется через всасывающий канал 26, который проходит концентрично вокруг промывочного канала 32. С помощью этого ручного инструмента удалось эндокапсулярное факоотслоение отсосана расположенная перед ядром кора. Затем осуществлялось отслоение ядра. После полного отслоения и отсасывания ядра непрерывно отсасывалась кора. Для контроля результата пустая сумка капсулы была 1837855 12 заполнена оптически прозрачным гелем (метилцеллюлозой), Чтобы выяснить, как сильно нагружается сетчатая оболочка глаза ультрафиолетовым излучением во время факоотслоения, в опыте с изолированным глазом крупного рогатого скота интраоперативно было измерено ультрафиолетовое излучение, которое достигает сетчатки. В зоне пятна или в зоне периферийной сетчатки было помещено кварцевое волокно 101 толщиной 1 мм и улавливаемое ультрафиолетовое излучение фокусировалось с помощью телескопа 102 Галилея и с помощью двух диэлектрических зеркал 103а и 103b, которые отражают только длину волны лазера 308 нм, отображалось на фотодиоде 104. Фотодиод 104 был соединен с калиброванным энергоизмерительным прибором 107. Благодаря такой компоновке было обеспечено то, что не измерялись свет операционного микроскопа, а также возникающая при отслоении хрусталика собственная флуоресценция хрусталика. Как в зоне пятна, тек и в периферийной сетчатке измеренная во время факоотслоения плотность общей энергии явно была меньше порога повреждения сетчатки, который для длины волны 308 нм составляет 5 Дж/см . Дальнейшее резкое снижение плотности энергии не сетчатке было достигнуто благодаря периодическому добавле нию в промывочную жидкость указанных вначале медикаментов, поглощающих ультрафиолетовое излучение (субстанция А или субстанция B). Эксперименты на глазах убитого скота показали, что деже с помощью капельного использования поглощающих ультрафиолетовое излучение медикаментов на роговой оболочке глаза достигается достаточная концентрация в стекловидном теле глаза б, чтобы эффективно экренировать сетчатку от рассеянного излучения лазере при длине волны 308 нм. Пример 4. Рефрактивная хирургия роговой оболочки глаза с помощью эксимерного лазере при длине волны 308 нм с использованием стекловолокне, Для этого вмешательства, которое поясняется с помощью изображенной на фиг,7 блок-схемы, дополнительно предусмотрено использование эйцентрического манипулятора, с помощью которого в соответствии с запрограммированием пространственной кривой направления разреза можно точно прослеживать и воспроизводить геометрию роговой оболочки глаза в различных направленияхях разреза, Такие микроманипуля. торы сами по себе известны. Они состоят из дугообразной направляющей 51, на которой 55 может быть позиционирован направляемый несущий и электрически приводимый в действие несущий элемент 52, Для позиционирования предусмотрены вычислительное устройство 58, а также включенный после него блок управления 59. В держателе 52 закреплены кварцевое волокно 3 и промывочная трубка, например конец 45 изображенного на фиг.5 ручного инструмента 44, Таким образом, луч введенного в волокно 3 с помощью оптики 1а эксимерного лазера 1 может концентрично направляться вокруг искривления роговой оболочки глаза. Всасывающее/промывающее устройство 8 соответствует устройству в соответствии с фиг.1 и вновь с помощью дозирующего устройства 9 соединено с резервуаром 10 для запаса жидкости, в котором находится один из названных медикаментов (субстанция А или субстанция В). Промывочный трубопровод 8 наряду с подачей медикаментов предназначен для интраоперативного увлажнения роговой оболочки глаза физиологическим раствором хлористого натрия. Кроме того, предусмотрен фотометр 7, который измеряет обратно рассеянное роговой оболочкой глаза и обратно переданное волокном 3 флуоресцентное излучение после отвода с помощью светоделительного зеркала 2 и по управляющей линии "с" отключает лазер 1, если слишком высокий флуоресцентный сигнал показывает недостаточную концентрацию поглощающего ультрафиолетовое излучение медикамента в роговой оболочке глаза. С целью определения долей отслрения роговицы свиней и овец облучались до перфорации и подсчитывалось необходимое для этого количество лазерных импульсов. Измерения толщины центра роговицы с помощью электронного штангенциркуля, а также с помощью микроскопа с окулярной шкалой дали хорошо воспроизводимую толщину роговицы в 0,7 мм, которая была положена в основу исследования. Доля отслоения определялась из количества необходимых для перфорации роговицы лазерных импульсов. При измерении долей отслоения с использованием надлежащих субстанций, поглощающих ультрафиолетовое излучение, удалось подтвердить, что все названные во введении поглотители снижают порог отслоения и явно повышают долю отслоения. С этой целью делается ссылка на изображение в соответствии с фиг.8 и фиг.9. Диаграмма в соответствии с фиг.8 была определена на роговице свиньи при длине волны 308 нм, в то время как фиг.9 воспроизводит кривые отслоения роговиц овец с и без поглотителя ультрафиолетового 1837855 из на те че м М вн б нь т; н и та ж че ва че Ф н ф п с от ro в ст ла н щ су в о р н с д сл А в го н э з Э в л о н д и Ф ст к ж к и в учения. В обоих случаях доля отслоения есена в микрометрах на импульс относиьно плотности энергии лазерного излуния перед концом волокна в ллиджоулях на квадратный миллиметр. жно видеть, что добавление названных чале субстанций А и В резко, отчасти ее чем в 2 раза повышает долю отслоея и, кроме того, снижает порог отслоения, . плотность энергии, с которой вообще инается отслоение. Поэтому добавление глощающей субстанции позволяет рабоь с меньшими плотностями энергии и все сокращать вмешательство, вследствие о значительно уменьшается экспонироие ткани глаза ультрафиолетовым излуием. Глубина разреза на импульс является нкцией используемой частоты повторея импульсов. Эта связь изображена на r.14, Там вызванная 100 лазерными имьсами глубина разреза в роговице нанена в процентах толщины роговицы осительно частоты повторения лазерноизлучения в Гц. Из изображения можно еть более высокую эффективность субнции В, которая с использованием 100 ерных импульсов при частоте повторея 40 Гц обеспечивает разрез на всю толну роговицы. Одновременно как субстанция А, так и станция В снижают происходящий во емя разреза рост температуры в роговой олочке глаза. Это ясно следует из диагммы в соответствии с фиг,10, на которой несен рост температуры в градусах отноельно частоты лазерного излучения в Гц я необработанных роговиц овец или подобавления субстанции В и субстанции оответственно через интервалы в 5 мин ечение 1 ч. Кроме того, с помощью использованнопоглотителя ультрафиолетового излучея (например, субстанции А, субстанции В) фективно экранируется хрусталик от ларного излучения при длине волны 308 нм, и результаты были подтверждены также оличественном измерении. При этом вокно толщиной 1000 мкм было продвинуто заднего полюса глаза через стекловиде тело и хрусталик глаза овцы в переюю камеру. На фиг.11 нанесено меренное волокном пропускание ультраолетового излучения обработанной субнциями А и В роговицы в зависимости от ичества капель медикамента. Из изобрания можно прочитать, что уже несколько пель достаточно для того, чтобы понизить опущенный роговицей ультрафиолетой свет ниже границы чувствительности. Этот результат может хорошо корректировать с соответствующими спектрами поглощения пластин роговицы толщиной 10 мкм, которые были обработаны соответствующими медикаментами. Эти спектры изображен ы на фиг. 12. Можно видеть, что в диапазоне длин волн ниже 340 нм пропускание обработанных субстанцией А или субстанцией B роговиц явно ниже, чем пропускание необработанных роговиц. Кроме того, удалось подтвердить вызванное с помощью поглотителей улучшение качества разреза с помощью гистологических исследований, Гистологические разрезы выполненного с плотностью энергии 1 Дж/см лазерного реза в натив2 ной роговой оболочке глаза дали некрозные зоны шириной около 200 мкм непосредственно на кромках разреза, в которых находят также вакуоли. К этой некрозной зоне примыкает эона шириной около 500 мкм с разрыхлением структуры. При меньшей плотности энергии ниже порога разреза не происходит, а получаются только аналогичные некрозные зоны с вакуолями, Если при той же плотности энергии облучают обработанный субстанцией А глаз, то даже при ниже пороговой плотности энергии для нативной роговицы вновь получается разрез, некрозная зона на кромках разреза составляет теперь только примерно 2 — 5 мкм. Зависимость ширины некрозной зоны от количества капель использованного медикамента показывает фиг.13. Уже с помощью нескольких капель субстанции А ширина некрозной зоны может быть снижена более чем на порядок. Увеличение количества капель более трех напротив не вызывает резкого изменения, Время между применением капель и включением лазера не должно быть длительным, так как концентрация поглотителя ультрафиолетового излучения убывает в результате диффузии внутрь глаза в соответствии с более длительным временем ожидания. Этого предпочтительно можно избежать благодаря тому, что медикамент подается во включенный в режущий аппликатор (ручной инструмент) промывочный трубопровод, так что при необходимости медикамент можетдобавляться дозами. Это требует периодического режима работы устройства. Максимальное время ожидания между добавлением медикамента и началом лазерного реза может быть определено экспериментально. Для этого различные разрезы проводились через различные интервалы времени после добавления медикамента и 1837855 l6 по каждому разрезу определялась ширина некроэной зоны. Результат показывает изображение в соответствии с фиг.15. При времени ожидания свыше 15 мин ширина некроэной эоны вновь увеличивается, так как поглотитель ультрафиолетового излучения (субстанция А) диффундирует иэ роговой оболочки внутрь глаза. Поясненная с помощью примера 4 хирургия роговой оболочки глаза может осуществляться также с помощью излучающего на длине волны 193 нм лазера на эксимере, например, с помощью аргон-фтористого лазера. Так как эта длина волны в настоящее время не может направляться через стекловолокно, использованное на фиг.7 волокно 3 дополнено оптической системой известного типа, которая исходящее от лазерного источника излучение фокусирует на роговую оболочку глаза 6. При перемещении сфокусированного лазерного пятна по роговой оболочке лазер может перемещаться совместно или может быть предусмотрена система зеркал, которая направляет лазерное излучение вслед за переместившейся оптической системой. Как показывает фиг.17, при облучении роговой оболочки глаза лазерным излучением с длиной волны 193 нм возбуждается флуоресцентное излучение, которое в соответствии с изображенной на фиг.16 кривой пропускания попадает внутрь глаза. Если в противоположность фиг.17а плотность энергии лазерного излучения превышает эффективный порог, так что вызывается фотоотслоение, то коротковолновая часть вторичного излучения приобретает большее значение в спектре, как показывает фиг,17Ь. Так как роговая оболочка глаза при длине волны свыше 300 нм является прозрачной, это коротковолновое излучение пропускается и поглощается хрусталиком, Исследования показали. что длины волн от 290 до 320 нм по причине их катарактогенной способности являются наиболее опаснымидля хрусталика. Порог для создания помутнения. хрусталика при этих длинах волн составляет 600 мДж на 1 см, Фиг,18 показывает соотношение, когда к нагруженной лазерным лучом роговой оболочке глаза подана поглощающая ультрафиолетовое излучение субстанция, например оксибупроцаин. Это может быть осуществлено, например, с помощью промывочного трубопровода 18Ь в соответствии с фиг,7. 10 15 ния и обладающего способностью проникать в обработанную лазерным лучом ткань, 40 при этом конечная часть трубопроводов и 50 55 допустимого значения. Из фиг.18 можно видеть, что вредное вторичное излучение в диапазоне длин волн от 290 до 320 нм почти полностью поглощается и вследствие этого в спектре больше не появляется. Таким образом, лазерное излучение с длиной волны 193 нм может использоваться для хирургии роговой оболочки глаза, не повреждая внутриглазные структуры вредным излучением. Это наряду с преимуществом увеличенной доли отслоения по сравнениюслазерным излучением сдлиной волны 308 нм дает значительное преимущество, заключающееся в том, что термические некрозные зоны вокруг непосредственно удаляемой зоны могут быть уменьшены в 20 — 50 раз. Таким образом достигается оптимальная точность разреза, причем внутриглазные структуры достаточно экранированы от вредных длин волн вторичного излучения, которые возникают при фотоотслоении роговой оболочки глаза с помощью лазерного излучения с длиной волны 193 нм. Формула изобретения 1,Устройство для лазерной хирургии биологической ткани глаза, содержащее импульсный эксимерный лазер со световодом, средство для отсоса удаленной ткани с трубопроводом и средство для промывки наконечника световода с трубопроводом. о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения безопасности оперативного вмешательства, в него введен соединенный с трубопроводом для промывки дозатор лекарственного вещества, поглощающего в диапазоне длины волны лазерного излученаконечник световода расположены в корпусе-рукоятке. 2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено соединенным с дозатором электронным блоком для периодического введения лекарственного вещества в промежутках между импульсами излучения. 3.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в него введено соединенное с лазером средство измерения мощности излучения лазера в зоне операции и отключения его при превышении граничного значения или при отсутствии номинального 1837855 1837855 ФИГ. 5 1837855 1837855 1837855 2 0 Б 10 15 20 25 30 35 40 45 50 т3/mm ! 1 ФИГ.8 l ll 1I1 1 5 1 1 1 1 3 j 2! 2 16 20 24 26 32 36 40 m J/mm 2 дт/ к 1831855 10 20 30 4 90 100 Hz ФИГ. 10 10 l0 10 103 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1837855 100 60 20 450 400 350 300 Р,fA 40 0 1 2 3 4 5 6 7 1837855 ФИГ. 1С 15 30 0 5 10 15 20 25 30 35 СО С5 50 1837855 140 120 100 60 СО О 400 Т (Э/ ) 100 400 500 800 1000 ФИГ. О Х 2000 (0Щ) 500 600 Х Pnm) 1837855 200 100 500 300 400 600 250 100 00 600 1Ъ пЯ Корректор М.Куль Редактор Заказ 2878 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ФИГ.17Ь 300 400 ФИГ.18 Составитель А.Модль Техред М,Моргентал
