Способ лечения кератоконуса воздействием ультрафиолетового излучения и устройство для его осуществления (варианты)
Изобретение относится к области медицины, более конкретно к офтальмологии, и может быть использовано для лечения кератоконуса. Формируют в роговице одну или несколько зон облучения УФ-излучением различной формы, в том числе в виде концентрических кругов, дуг, параллельных линий, клеток, решетки, спиралей или иных геометрических фигур. В другом варианте осуществления УФ-излучение поляризуют и, направляя плоскость поляризации УФ-излучения по отношению плоскости поляризации света роговицей под углом от 1 до 180 градусов, регулируют глубину воздействия УФ-излучения. Для осуществления способа используется устройство, которое включает корпус с расположенным в нем источником УФ-излучения, соединенные с ним блок питания и управления, расположенные на одной оптической оси с источником УФ-излучения оптические фокусирующие элементы и диафрагму. Диафрагма выполнена в виде маски с чередующимися прозрачными и непрозрачными участками, имеющими форму концентрических кругов, решетки, клеток, дуг, параллельных линий или иных геометрических фигур. В другом варианте устройство включает корпус с расположенным в нем источником УФ-излучения, соединенные с ним блок питания и управления, расположенные на одной оптической оси с источником УФ-излучения оптические фокусирующие элементы, диафрагму и поляризатор с возможностью установки плоскости поляризации УФ-излучения по отношению плоскости поляризации роговицы в пределах 1-180 градусов. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 10 ил.
Изобретение относится к области медицины, более конкретно к офтальмологии, и может быть использовано для лечения кератоконуса воздействием УФ-излучения.
Известен способ и устройство для лечения кератоконуса воздействием УФ-излучения, которое оказывает на роговую оболочку воздействие полной апертурой (Wollensak G., Spörl Е., Seiler Т. Treatment of keratoconus by collagen cross linking. Der Ophthalmologie: Zeitschrift der Deutschen Ophthalmologischen Gesellschaft, 2003, Jan, 100 (1): стр.44-49).
Однако этот способ травматичен из-за побочного действия УФ-излучения на роговицу.
При воздействии УФ-излучения на роговицу происходит фотополимеризация коллагеновых молекул. Фотополимеризация активируется нетоксичными водорастворимыми фотомедиаторами, а поглощение ими излучения на глубине должно предохранять от повреждения глубокие ткани роговицы, в частности эндотелиальные клетки. Таким фотомедиатором может являться рибофлавин, в частности, его 1% раствор. Процесс сшивания коллагена называется кросслинкинг и может происходить на различных уровнях сложной коллагеновой структуры. При кросслинкинге возникают дополнительные сшивки в тропоколлагене, формирующем первичную структуру этого белка, также образуются дополнительные сшивки между первичными структурами коллагена, и, наконец, могут формироваться новые мостики между микрофибриллами коллагена. Все это приводит к усилению агрегации коллагена роговицы, его уплотнению и упрочнению. Клинический эффект обуславливается этими изменениями биомеханических параметров роговицы, которые позволяют стабилизировать кривизну роговицы при кератоконусе.
Однако облучение роговицы УФ-источником с полной апертурой, обеспечивающей равномерное освещение всей площади роговицы, может вызвать фотоожог, а недостаточная толщина роговой оболочки, меньшая, чем глубина воздействия УФ-излучения, может привести к поражению эндотелиальных клеток с развитием осложнений в виде дистрофии роговицы. В ряде случаев это требует применения специальных смесей рибофлавина с декстраном, которые позволяют создать утолщение роговицы за счет временного отека. Это соответственно снижает эффект самой процедуры по проведению кросслинкинга коллагена роговицы при кератоконусе.
Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в снижении побочных эффектов воздействия.
Указанный технический результат достигается тем, что способ лечения кератоконуса реализуется следующим образом. Проводится местная анестезия. В глаз закапывают фотомедиатор, в частности 1% раствор рибофлавина в течение 30 минут каждые 2 минуты по одной капле. Облучают роговицу УФ-излучением с мощностью не более 5 мВт/см2 от 1 до 90 минут, формируя при этом зоны или зону облучения в виде концентрических кругов, решетки, клеток, спиралей, дуг, параллельных линий или иных геометрических фигур. Этим формируется своеобразная арматура, достигается необходимая прочность роговицы при меньшей площади воздействия, что позволяет сохранить эффективность лечения и снижает вероятность возникновения побочных эффектов или ослабляет их, обеспечивается формированием зоны или зон облучения роговицы в виде концентрических кругов, решетки, клеток, спиралей, дуг, параллельных линий или иных геометрических фигур.
Указанный технический результат достигается также тем, что способ лечения реализуется следующим образом. Проводится местная анестезия. В глаз закапывают фотомедиатор, например 1% раствор рибофлавина в течение 30 минут каждые 2 минуты по одной капле. УФ-излучение поляризуют, плоскость поляризации по отношению к плоскости поляризации роговой оболочки направляют под углом от 1 до 180 градусов. Облучают роговицу УФ-излучением с мощностью не более 5 мВт/см2 от 1 до 90 минут. Поляризация УФ-излучения и направление его плоскости поляризации по отношению к плоскости поляризации роговой оболочки под углом от 1 до 180 градусов позволяет, за счет явления поляризации света роговицей глаза, регулировать глубину воздействия УФ-излучения, снижая воздействие УФ-излучения на чувствительные к фотоповреждению эндотелиальные клетки, что, в свою очередь, сохраняя эффективность лечения, снижает вероятность возникновения либо степень тяжести побочных эффектов воздействия УФ-излучения на роговицу.
Технический результат достигается также тем, что устройство для лечения кератоконуса включает корпус с расположенным в нем источником УФ-излучения, соединенные с ним блок питания и управления, оптические фокусирующие элементы, расположенные на одной оптической оси с источником УФ-излучения, и диафрагму. Диафрагма выполнена в виде маски с чередующимися прозрачными и непрозрачными участками, имеющими форму концентрических кругов, решетки, клеток, дуг, параллельных линий или иных геометрических фигур. Диафрагма предназначена для размещения на одной оптической оси с источником УФ-излучения и оптическими фокусирующими элементами.
Диафрагма может быть установлена в корпусе устройства или вынесена за его пределы.
В другом варианте технический результат достигается тем, что устройство для лечения кератоконуса включает корпус с расположенным в нем источником УФ-излучения, соединенные с ним блок питания и управления, оптические фокусирующие элементы, расположенные на одной оптической оси с источником УФ-излучения, диафрагму и поляризатор, предназначенный для для размещения на одной оптической оси с источником УФ-излучения и оптическими фокусирующими элементами, выполненный с возможностью установки плоскости поляризации УФ-излучения по отношению плоскости поляризации роговицы в пределах 1-180 градусов.
Поляризатор может быть установлен в корпусе устройства или вынесен за его пределы.
Способ лечения и устройство иллюстрируются чертежами.
На фиг.1 изображена блок-схема устройства с диафрагмой в корпусе.
На фиг.2 изображена блок-схема устройства с диафрагмой за пределами корпуса устройства.
На фиг.3 изображена блок-схема устройства с поляризатором в корпусе.
На фиг.4 изображена блок-схема устройства с поляризатором за пределами корпуса.
На фиг.5-10 - вид диафрагмы в изометрической проекции с маской в виде различных геометрических фигур.
Устройство для лечения кератоконуса содержит корпус 1, в котором расположен источник УФ-излучения 2 с длиной волны 350-380 нм и элементы оптической схемы 4 из кварцевого стекла. Источник УФ-излучения соединен с блоком питания и управления 3, который обеспечивает подачу электроэнергии, регулирование времени и мощности работы устройства. Устройство содержит также диафрагму 5, выполненную в виде маски с чередующимися прозрачными и непрозрачными участками, имеющими форму концентрических кругов, решетки, клеток, дуг, параллельных линий или иных геометрических фигур, которая устанавливается на одной оптической оси с элементами оптической схемы 4 и источником УФ-излучения. При этом диафрагма 5 может быть размещена в корпусе или вынесена за его пределы и при работе устройства помещается на одну оптическую ось с источником УФ-излучения. Лечение осуществляют следующим образом.
После предварительной местной анастезии в глаз закапывают фотомедиатор, в частности, в течение 30 минут закапывают 1% раствор рибофлавина и облучают сфокусированным УФ-излучением через диафрагму в течении 1-90 минут. Благодаря химической реакции кросслинкинга коллагена роговицы в ней образуются зоны повышенной прочности. Диафрагма выполнена в виде маски с чередующимися прозрачными и непрозрачными участками, имеющими форму концентрических кругов, решетки, клеток, дуг, параллельных линий или иных геометрических фигур (фиг.5-10), что позволяет создавать зоны облучения в роговице, формирующие своеобразную арматуру, чем достигается необходимая прочность роговицы при меньшей площади воздействия, что, в свою очередь, сохраняя эффективность лечения, снижает вероятность возникновения или ослабляет возможные побочные эффекты процедуры.
Другой вариант устройства содержит корпус 1, в котором расположен источник УФ-излучения 2 с длиной волны 350-380 нм и элементы оптической схемы 4 из кварцевого стекла. Источник УФ-излучения соединен с блоком питания и управления 3, которые обеспечивают подачу электроэнергии, регулирование времени и мощности работы источника УФ-излучения. Устройство содержит также диафрагму 5, которая устанавливается на одной оптической оси с элементами оптической схемы 4 и источником УФ-излучения. Кроме того, устройство содержит поляризатор 7, расположенный на оптической оси в корпусе, либо вне корпуса. Поляризатор имеет возможность вращения плоскости поляризации в пределах 360 градусов и позволяет поляризовать УФ-излучение. За счет использования эффекта поляризации света роговицей, направляя плоскость поляризации УФ-излучения по отношению к плоскости поляризации роговой оболочки под углом от 1 до 180 градусов, можно регулировать глубину воздействия УФ-излучения, снижая воздействие УФ-излучения на чувствительные к фотоповреждению эндотелиальные клетки, что, в свою очередь, сохраняя эффективность лечения, снижает вероятность возникновения или ослабляет возможные побочные эффекты процедуры. На фиг.4 показано одно из положений оси поляризатора А-А - по отношению к Б-Б - оси поляризации роговицы глаза. Лечение осуществляют следующим образом.
С помощью поляриметра определена плоскость поляризации роговицы. После предварительной местной анастезии в течение 30 минут в глаз закапывают фотомедиатор, например 1% раствор рибофлавина, на одной оптической оси с источником УФ-излучения устанавливают поляризатор, плоскость поляризации которого поворачивают по отношению к плоскости поляризации света роговицей глаза под углом от 1 до 180 градусов и облучают роговицу через поляризатор сфокусированным УФ-излучением в течение 1-90 минут. Благодаря химической реакции кросслинкинга коллагена роговицы в ней образуются зоны повышенной прочности. Описанная установка поляризатора позволяет регулировать глубину воздействия УФ-излучения, снижая воздействие УФ-излучения на чувствительные к фотоповреждению эндотелиальные клетки, что, в свою очередь, сохраняя эффективность лечения, снижает вероятность возникновения или ослабляет возможные побочные эффекты процедуры.
Ниже приведены примеры конкретного выполнения способа.
Пример 1. Больной А., 26 лет. Диагноз - кератоконус обоих глаз.
Острота зрения до операции
правого глаза - 0,01 sph - 4,0 D, cyl - 4,0 D ах 85°
левого глаза - 0,2 sph - 1,5 D, cyl - 1,5 D ах 95°.
Последние полгода отмечается интенсивное прогрессирование заболевания.
Проведена операция согласно предлагаемому способу. После проведения местной анестезии осуществлены закапывания фотомедиатора, а именно 1% раствора рибофлавина в течение 30 минут. Далее на поверхности роговицы было сфокусировано изображение диафрагмы в виде концентрических колец, сформированное УФ-источником. Экспозиция составила 1 минуту.
На следующий день после операции - правый глаз спокоен, реакция нулевой степени, болезненные ощущения отсутствуют, при осмотре на щелевой лампе признаки повреждения роговицы отсутствуют. Контрольный осмотр через 1 год показал отсутствие прогрессирования заболевания в правом глазу, и по той же методике было проведено лечение левого глаза.
Пример 2. Больной Б., 28 лет.
Диагноз - кератоконус обоих глаз.
Острота зрения до операции
правого глаза - 0,01 sph - 2,0 D, cyl - 5,0 D ах 65°
левого глаза - 0,1 sph - 1,5 D, cyl - 3,5 D ах 105°.
Последние полгода отмечается интенсивное прогрессирование заболевания.
Проведена операция согласно предлагаемому способу. После проведения местной анестезии на правом глазу и закапывания фотомедиатора, а именно 1% раствора рибофлавина в течение 30 минут, на поверхности роговицы была установлена диафрагма в виде параллельных линий, сформированных УФ-источником, направление линий выбирали параллельным оси астигматизма, т.е. параллельно меридиану 65 градусов. Диафрагму зафиксировали с помощью вакуумного кольца. Экспозиция составила 30 минут.
На следующий день после операции - правый глаз спокоен, реакция нулевой степени, болезненные ощущения отсутствуют, при осмотре на щелевой лампе признаки повреждения роговицы отсутствуют. Контрольный осмотр через 1 год показал отсутствие прогрессирования заболевания в правом глазу, и по той же методике было проведено лечение левого глаза.
Пример 3. Больной Ш., 38 лет. Диагноз - кератоконус обоих глаз.
Острота зрения до операции
правого глаза - 0,01 sph - 0,5 D, cyl - 4,0 D ах 75°
левого глаза - 0,2 cyl - 3,75 D ах 80°.
Последний год отмечает ухудшение зрения.
Проведена операция согласно предлагаемому способу. С помощью поляриметра определена плоскость поляризации роговицы. Проведена местная анестезия. После закапывания фотомедиатора, а именно 1% рибофлавина в течение 30 минут, плоскость поляризации поляризатора устройства развернута под 90 градусов к плоскости поляризации роговицы. На поверхности роговицы правого глаза было сфокусировано пятно, сформированное УФ-источником. Экспозиция составила 40 минут.
На следующий день после операции - правый глаз спокоен, реакция нулевой степени, болезненные ощущения отсутствуют, при осмотре на щелевой лампе признаки повреждения роговицы отсутствуют. Контрольный осмотр через 1 год показал отсутствие прогрессирования заболевания в правом глазу.
Пример 4. Больной А., 24 года. Диагноз - двусторонний кератоконус.
Острота зрения до операции
правого глаза - 0,05 sph - 0,25 D, cyl - 4,5 D ах 65°
левого глаза - 0,2 cyl - 3,5 D ах 105°.
Последний год отмечает ухудшение зрения.
Проведена операция согласно предлагаемому способу. С помощью поляриметра определена плоскость поляризации роговицы. Осуществлена местная анестезия. После закапывания фотомедиатора, а именно 1% рибофлавина в течение 30 минут, плоскость поляризации поляризатора устройства развернута под 90 градусов к плоскости поляризации роговицы. На поверхности роговицы правого глаза было сфокусировано пятно, сформированное УФ-источником. Экспозиция составила 90 минут.
На следующий день после операции - правый глаз спокоен, реакция нулевой степени, болезненные ощущения отсутствуют, при осмотре на щелевой лампе признаков повреждения роговицы отсутствуют. Контрольный осмотр через 1 год показал отсутствие прогрессирования заболевания в правом глазу.
1. Способ лечения кератоконуса воздействием УФ-излучения, заключающийся в проведении местной анестезии, инстилляции фотомедиатора, воздействии УФ-излучением на роговицу глаза в течение 1-90 мин, отличающийся тем, что формируют одну или несколько зон воздействия УФ-излучением различной формы, в том числе в виде концентрических кругов, дуг, параллельных линий, клеток, решетки, спиралей или иных геометрических фигур.
2. Способ лечения кератоконуса воздействием УФ-излучения, заключающийся в проведении местной анестезии, инстилляции фотомедиатора, воздействии УФ-излучением на роговицу глаза в течение 1-90 мин, отличающийся тем, что УФ-излучение поляризуют, плоскость поляризации по отношению к плоскости поляризации роговой оболочки направляют под углом от 1 до 180°.
3. Устройство для лечения кератоконуса воздействием УФ-излучения, включающее корпус с расположенным в нем источником УФ-излучения, соединенные с ним блок питания и управления, расположенные на одной оптической оси с источником УФ-излучения оптические фокусирующие элементы и диафрагму, отличающееся тем, что диафрагма выполнена в виде маски с чередующимися прозрачными и непрозрачными участками, имеющими форму концентрических кругов, решетки, клеток, дуг, параллельных линий или иных геометрических фигур, диафрагма предназначена для размещения на одной оптической оси с источником УФ-излучения.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что диафрагма установлена в корпусе устройства.
5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что диафрагма вынесена за пределы корпуса устройства и расположена на роговице или между корпусом устройства и роговицей.
6. Устройство для лечения кератоконуса воздействием УФ-излучения, включающее корпус с расположенным в нем источником УФ-излучения, соединенные с ним блок питания и управления, расположенные на одной оптической оси с источником УФ-излучения оптические фокусирующие элементы и диафрагму, отличающееся тем, что оно содержит поляризатор, предназначенный для размещения на одной оптической оси с источником УФ-излучения и выполненный с возможностью установки плоскости поляризации УФ-излучения по отношению плоскости поляризации роговицы в пределах от 1 до 180°.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что поляризатор установлен в корпусе устройства.
8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что поляризатор вынесен за пределы корпуса устройства и установлен на роговице или между корпусом устройства и роговицей.
