Устали от плавающих "мушек" перед глазами? Решение проблемы — лазерное устранение плавающих помутнений
Справочная служба МНТК (г. Москва): 8 (499) 906-50-01
МНТК в соц сетях:

О нас

Этапы развития лазерной рефракционной хирургии в МНТК

Первые экспериментальные исследования по применению лазера с целью изменения рефракции роговицы начались в начале 70-х годов в МНТК «МГ». С данными исследованиями связаны имена С.Н. Федорова, А.Д. Семенова, А.С. Сорокина, А.Н. Каноды. Почти одновременно во ВНИИ ГБ проводились исследования по применению ИК лазеров для коррекции миопии. В середине 80-х годов в Ленинграде В.В. Волков и А.Ф. Гацу также изучали возможность применения для воздействия на роговицу излучения ИК диапазона. В 1990 году Seiler опубликовал результаты применения гольмий-ИАГ - лазера. В то же время возможности использования этого же лазера с рефракционной целью начали исследовать в МНТК «МГ» А.И. Ивашина, Е.Г. Антонова, И.А. Мушкова.

Начиная с конца 70-х гг. рядом отечественных и зарубежных авторов была предпринята попытка использования излучения ИК-углекислотного лазера для усиления рефракции роговицы в условиях эксперимента. Первые такие операции начали выполняться в МНТК в 1979 году. Для этого был использован углекислотный лазер «Скальпель-1», модифицированный нами для офтальмологических целей. Лазер генерировал инфракрасное излучение с длиной волны 10,6 мкм, мощностью от 0,05 до 15 Вт. Диаметр пятна на роговице можно было изменять от 0,2 до 2,0 мм, экспозицию от 0,1 сек - до непрерывной. Однако, из-за нестойкости рефракционного эффекта, вследствие проникновения излучения на небольшую глубину, мы отказались от данного вида излучения.

В последующем наше внимание привлекла возможность использования для усиления рефракции роговицы инфракрасного излучения с длиной волны 1,54 мкм. Специфической особенностью данного излучения явилось объемное его поглощение во всей роговичной строме по ходу пучка и получаемый при этом стойкий рефракционный эффект. Это позволяло получать коагулят в виде усеченного конуса по всей толщине роговицы без испарения и обугливания ткани. Для этого была использована одна из секций лазера «Лиман» на иттербий-эрбиевом стекле и сконструирован компактный ИК-лазер «ЛИК-100» для рефракционной кератопластики на основе 1,54 мкм излучения.

В 1976 г., впервые в мире, с целью коррекции гиперметропии и гиперметропического астигматизма в Центре была разработана методика инфракрасной лазерной термокератопластики (ЛТК), которая продолжает успешно развиваться в нашей клинике.

Для проведения ЛТК совместно с сотрудниками Центра физического приборостроения Института общей физики им. А.М.Прохорова Российской академии наук (ЦФП ИОФ РАН) и МВТУ им. Баумана созданы отечественные ИК-лазерные установки: КЛИО-1 с длиной волны 1,54 мкм и ОКО-1 с длиной волны 2,12 мкм. Лазерная термокератопластика на КЛИО-1 проводится дистанционно, на ОКО-1 - контактным способом с фокусировкой луча интрастромально на глубину 450 мкм.

Клинические наблюдения показали, что по сравнению с обычным контактным термическим воздействием, коагуляция роговицы инфракрасным лазерным излучением имела целый ряд преимуществ. Прежде всего, это касается бесконтактности и возможности строгого дозирования воздействия, высокой точности и прогнозируемости рефракционного эффекта. Кроме того, послеоперационное течение более гладкое и спокойное, быстрее наступает эпителизация роговицы в месте коагуляции.

Лазерная термокератопластика изучалась с применением ряда различных лазеров, включая углекислотный, кобальт-магний-фторидный, водород-фторидный, эрбиевый на стекле, гольмий-ИАГ, иттербий - эрбиевый и др. Все эти устройства достигали своего эффекта с помощью приспособления для фокусирования лазерного излучения на роговице - дистанционно, с оптической формирующей системой или с контактным световодом. Наиболее оптимальными для лазерной хирургии роговицы были определены источники с длиной волны около 1,5 мкм и 2,0 мкм, обладающие «объемным» поглощением в ткани роговицы.

Уже через 2 года после начала экспериментальных исследований - в 1976 году были проведены первые операции в клинике на углекислотном лазерной установке Скальпель-М с длиной волны 10,6 мкм.

Крупный вклад в лазерную хирургию роговицы внесла Санкт-Петербургская школа физиков и офтальмологов, создавшая Иттербий-эрбиевый лазер с длиной волны 1,54 мкм, достоинством которой является объемное поглощение энергии во всей роговичной строме и получаемый при этом стойкий рефракционный эффект. Именно с этой длиной волны созданы следующие ИК-лазерные установки: Лиман, ЛИК-100.

Совместные разработки Центра лазерной хирургии МНТК МГ и различных учреждений технического профиля привели к созданию ряда ИК-лазерных установок, которые обеспечивают проведение ЛТКП 2-х типов: бесконтактной и контактной. Аналогичные приборы, работающие на длине волны около 2 мкм, созданы и за рубежом. ЛТКП: бесконтактный метод «ЛИМАН-2» (1,54 мкм).

Замечательным свойством излучения с длиной волны 1,54 мкм является его «объемное» поглощение роговицей, что при правильно подобранных параметрах позволяет коагулировать ткань роговицы на всю толщину без риска повреждения глубжележащих структур. Именно на этой лазерной установке были получены первые результаты успешной лазерной коррекции гиперметропии в МНТК «МГ» А.С.Сорокиным.

Почти 20 лет успешной работы на «Лимане-2» привели к созданию установки «Лик-100», снабженной волоконной оптикой и компьютерным обеспечением. Лазер работает в импульсном режиме с частотой до 2 Гц, энергия на выходе волокна до 2 Дж. Лазер имеет отдельный блок с пультом управления, соединенный оптическим волокном с фокусирующей системой, смонтированной на щелевой лампе. Для прицеливания на объект используется видимое красное излучение диодного лазера. Серийная лазерная установка ЛИК-100 - одна из последних разработок МНТК и Центра физического приборостроения ИОФ РАН. Она успешно используется в нашей стране и за рубежом при гиперметропии до 6,0 Д, гиперметропическом астигматизме до 4,ОД и что особенно важно - при индуцированных аметропиях с гиперметропическим компонентом.

В последние годы сотрудниками института совместно с МВТУ им Баумана создан ИК лазерный коагулятор для контактной рефракционной кератопластики на основе гольмий-ИАГ-лазера с длиной волны 2,12 мкм. Средний рефракционный эффект при ЛТКП колеблется около 3 Д при ЛИК и ОКО.

ЛТКП - безопасный метод коррекции, не приводящий к декомпенсации роговицы, повышению ВГД и травме глубоких структур глаза. Поэтому, учитывая его эффективность в пределах 3-5 Д, мы с успехом используем ЛТК при индуцированных аметропиях. Лазерные коагуляты наносятся в соответствии с кератотопограммой в слабой оси, вызывая ее усиление. В результате дозированных, точечных, равномерно расположенных коагулятов происходит равномерное усиление рефракции роговицы в центре. Неравномерная кератопластика, выполненная в слабой оси рефракции, выравнивает роговицу, исправляя гиперметропический астигматизм.

Как родилась и каким путём шла эксимерлазерная рефракционная хирургия в МНТК

Предвидя роль лазера в глазной хирургии, профессор С.Н. Федоров уже в 1974 году на базе только что образованной Научно исследовательской лаборатории экспериментально-клинической хирургии глаза создает лазерную группу под руководством талантливого молодого ученого, ныне профессора Семенова А.Д. , которая в 1977 году преобразуется в отдел лазерной хирургии и флюоресцентной ангиографии, а затем в 1980 году во Всероссийский лазерный офтальмологический центр.

Без творческого «сплава» инженерного и врачебного интеллекта невозможно развитие такой отрасли офтальмологии как лазерная хирургия, поэтому в институте в 1984 году создается лаборатория лазерных и оптических исследований под руководством талантливого физика, человека энциклопедических знаний Бейлина Ефима Натановича. В дальнейшем деятельностью лаборатории руководили не менее талантливые ученые, такие как Тюрин В.С., Сугробов В.А., Мовшев В.Г.

В настоящее время лабораторию возглавляет Кононенко А.А.

БЕЙЛИН ЕФИМ НАТАНОВИЧ

СУГРОБОВ ВИКТОР АЛЕКСАНДРОВИЧ

ТЮРИН ВЛАДИМИР СТЕПАНОВИЧ

В 1983 году профессор Колумбийского университета Стефан Трокел высказал идею применения эксимерного лазерного излучения для рефракционных операций на роговице, что положило начало активным исследованиям в этом направлении в ведущих клиниках мира.

Российская офтальмология занимала в этот период не просто созерцательную позицию. В 1984 году в МНТК «МГ» и Новосибирском институте теплофизики Сибирского отделения академии наук уже активно велись экспериментальные исследования по изучению влияния УФ- излучения на роговицу. Комплексные исследования показали, что только 2 длины волны этого диапазона: 193 и 223 нм могут быть применены для рефракционной хирургии.

В 1987-88 гг. в Германии, США и Советском Союзе в МНТК «Микрохирургия глаза» были проведены первые фоторефрактивные операции в клинике. По единодушному мнению ученых 193 нм излучение эксимерного лазера на аргон-фторе явилось оптимальным для рефракционных вмешательств на роговице.

После трех лет поисков и экспериментов на эксимерных лазерах, применявшихся в промышленности, в 1987г. в Москве в МНТК «Микрохирургия глаза» лабораторией лазерных и оптических исследований создана первая офтальмологическая отечественная эксимерлазерная установка «Профиль-100». Это был опытный, экспериментальный образец.

Испытания проводились в НИЦТЛ АН СССР (Научно-исследовательский центр по технологическим лазерам академии наук СССР) профессором Семеновым А.Д., доктором Качалиной Г.Ф., доктором Магарамовым Д.А., доктором Харизовым А.А. и заведующим лаборатории Бейлиным Е.Н.

В самых первых, экспериментальных «Профилях-100» с диафрагменной системой для абляции ткани роговицы использовалась идея вращающихся масок-диафрагм, сменяющихся по определенному алгоритму с использованием мальтийского механизма (см.фото ниже). Именно с этой конструкции начиналось всё движение «Профилей». Работа лаборатории кипела тогда не только в стенах комплекса на Бескудниковском бульваре, д. 59, но также и на Опытно-экспериментальном заводе по производству очковых оправ на Дмитровском шоссе, д. 100 и на бывшей ранее территории экспериментально-технического производства МНТК (ЭТП) на 3-м Нижнелихоборском проезде.


Но наиболее удачной оказалась следующая стремительная идея, которая легла в основу формирующей системы «Профиля-200». Это была идея герметичной газовой оптической ячейки с циркуляцией газовой среды, находящейся под управляемым давлением 3 - 8 атм (см. упрощенную схему ниже). Управление протоком газа осуществлялось специально разработанной газовой системой, входящей в состав установки. Абсорбционная газовая ячейка служила для формирования параболического профиля распределения плотности энергии на роговице пациента. Меняя давление газа в ячейке, было возможно управлять формой распределения энергии. Это позволяло достичь гладкого абляционного профиля на роговице и плавного изменения ее рефракции в каждой точке по всей зоне воздействия. Такая методика профилирования 193 нм излучения принципиально отличалась от всех известных, что позволило разработать новую технологию рефракционной эксимерлазерной микрохирургии роговицы. Изменение давления и точное его поддержание на определенном уровне обеспечивала автоматическая газовая система. По новизне и техническому решению разработанная оптическая схема не имела аналогов в мире.


1988 г., Москва, МНТК "Микрохирургия глаза". В лаборатории лазерных и оптических исследований в результате интенсивных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ совместно с врачами Центра лазерной хирургии была создана первая отечественная эксимерлазерная установка «Профиль-200» (см.фото ниже) для использования в клинике. Именно на ней 27 мая 1988 г. в присутствии зарубежных коллег профессора M.U.Dardenne и доктора O.Kermani была проведена в СССР фоторефрактивная кератэктомия у больного с высокой близорукостью.

Разработанная установка имела уникальную формирующую систему на основе полого световода с газовой оптической ячейкой и Гауссово распределение энергии на роговице. В отличие от зарубежных лазеров, «Профиль-200» обладал способностью корригировать миопии высокой и сверхвысокой степеней. Была разработана математическая модель и основные принципы эксимерлазерного воздействия на роговицу с формированием профиля распределения лазерного луча с заданной пространственной конфигурацией для коррекции миопии различной степени. Вся документация, начиная от принципиальных оптических схем с расчётами, конструкторская документация - чертежи, электронные схемы и т.д. - всё это было разработано специалистами лаборатории лазерных и оптических исследований. Были разработаны также компьютерные программы расчета рефракционного результата эксимерлазерной коррекции. Производство установки было организовано лабораторией на некоторых оптико-механических заводах, НИИ и также частично - на ЭТП МНТК.

Первые операции рефракционной эксимерлазерной кератэктомии при близорукости начали выполняться в мае 1988 года. Среди них основную группу составили больные с миопией от 10 до 25 Д нередко не переносящие полной очковой и контактной коррекции. Хирургические способы устранения такой близорукости посредством кератомилеза, имплантации отрицательных ИОЛ, интрастромальной рефракционной кератопластики, экстракции хрусталика сложны и не всегда эффективны.

Для фоторефракционной кератэктомии использовали плотности энергии в импульсе от 175 до 250 мДж/кв.см, с частотой 10 гц. Диаметр абляционной зоны варьировали от 5,5 до 6,7 мм. Операция по снятию близорукости от 10 до 25 диоптрий длилась 1 - 1,5 минуты. Испарение роговичной ткани осуществляли с субмикронной точностью (0,1 - 0,5 мкм) за каждый импульс. Это позволяло целенаправленно уменьшить радиус кривизны передней поверхности роговицы и таким образом корригировать близорукость. Уникальность такой технологии лазерной рефракционной микрохирургии заключалась в бесконтактности, полной асептичности и высокой точности воздействия.

В это же время в Новосибирском Институте лазерной физики Сибирского отделения РАН совместно с Новосибирским филиалом МНТК «МГ» разрабатывается офтальмологическая эксимерлазерная установка «Медилекс» с многощелевыми вращающимися масками для коррекции как миопии, так и гиперметропии. Лазер «Медилекс» генерирует 2 длины волны УФ спектра: 193 и 223 нм.

Таким образом, в конце 80-х гг. в Центре лазерной хирургии МНТК «МГ» стартовали активные разработки новых отечественных эксимерлазерных систем, что в дальнейшем привело к созданию нескольких поколений установок «Профиль».

1991 г., Москва, МНТК «Микрохирургия глаза». Лабораторией лазерных и оптических исследований разработаны новые схемы, чертежи и было организовано производство нового изделия - появилась на свет эксимерлазерная установка «Профиль-300».

1991 г., «Профиль-300» в МНТК «Микрохирургия глаза», Москва.

1993 г., «Профиль-300» в Японии, Токио. Оперирует профессор Kodo Okuyama. (Фото из Токийской газеты).

1994 г., «Профиль-300» в Италии, Сан-Марино.

В 1994 в Центре лазерной хирургии МНТК появились новые идеи и начались интенсивные работы по созданию принципиальных схем для новой лазерной установки. Специалистами лаборатории были выполнены оптические расчеты, разработана конструкция системы, рассчитана и создана вся электроника и программное обеспечение для управления системой. Далее было организовано производство всего изделия. Результатом этой деятельности в начале 1995 года появилась следующая серийная установка «Профиль-400» на основе газовой ячейки с пониженным давлением с более короткой оптической схемой, которая хорошо себя зарекомендовала благодаря таким достоинствам как:

  • трансэпителиальный метод;
  • возможность формирования мультифокальной передней поверхности роговицы, за счет чего достигается достаточно хорошая острота зрения как в даль, так и вблизи;
  • коррекция сверхвысоких степеней миопии, и миопии с тонкой или васкуляризированной с поверхностными помутнениями роговицей.

В январе 1995 года эксимерлазерная система «Профиль-400» была установлена в Токио в Sangubashi Eye Clinic в клинике доктора Kodo Okuyama.

24.01.1996 г. Доктор Kodo Okuyama оперирует японскую певицу Мегуми Каноу в Sangubashi Eye Clinic на эксимерлазерной системе «Профиль-400» (Фото из Токийской газеты).

В дальнейшем операция ФРК на «Профиле» была названа нашим японским партнером как «Супер-ФРК». В итоге за 12 лет нашей совместной работы (с 1993 г. по 2005 г.) доктором Okuyama в Японии было проведено более 4000 операций по данной технологии.

В 1996 году у В.С. Тюрина и В.А. Сугробова родилась новая идея: создать принципиально новую эксимерную лазерную систему на основе гомогенизатора - элемента, способного преобразовывать излучение лазера в идеальный пучок с равномерным гауссовым распределением плотности энергии. Мощным стимулом к изготовлению нового «Профиля» послужило открытие В.С.Тюриным гомогенизатора (дифракционного формирователя гауссова распределения), производимого по своей собственной специальной технологии. Гомогенизатор был изобретен в весьма напряженной лабораторной работе с проведением массы экспериментов, упорного поиска и выработки технологии изготовления этой замечательной оптической матрицы с заданными параметрами и требуемого качества. Поначалу напряженные поиски и эксперименты привели к созданию гомогенизатора в виде проточной кюветы с циркулирующей через неё дистиллированной водой. Входным окном кюветы служила фазовая пластина, размер неоднородностей которой сравним с длиной волны лазерного излучения, а выходным - сферическая линза, в фокусе которой располагалась ирисовая диафрагма с изменяемым диаметром. В общем виде фазовая пластина состояла из множества хаотически расположенных мельчайших линз круглой или эллиптической формы. В результате на выходе из гомогенизатора излучение собиралось в фокусе линзы, все дифрагировавшие пучки накладывались друг на друга, давая в результате идеально гладкое гауссово распределение. И далее излучение управлялось и преобразовывалось остальными оптическими элементами формирующей системы. Вариант гомогенизатора на основе проточной кюветы был начальным. Но в итоге упорные эксперименты привели В.С.Тюрина к так называемому "сухому", второму варианту гомогенизатора (не требующего герметичной, прокачиваемой специальной помпой водной среды). Была найдена технология собственного производства гомогенизатора в стенах лаборатории.

Изобретение состоялось - и вновь закипела работа, теперь уже совместная - и Центром лазерной хирургии МНТК совместно с Центром физического приборостроения института общей физики РАН РФ, возглавляемого лауреатом Нобелевской премии, академиком А.М. Прохоровым и заместителем директора С.К. Вартапетовым, была создана серийная установка следующего поколения «Профиль-500» с принципиально новой формирующей системой (см. упрощенную схему ниже). К достоинствам системы добавилась способность более гибкого управления преобразованием лазерного луча с целью достижения задаваемых параметров операции, а также способность коррекции сложного миопического астигматизма. Сохранился трансэпителиальный подход в операциях. Данная установка позволяла одномоментно корригировать не только миопию практически любой величины, но и осуществлять коррекцию сложного миопического астигматизма высокой степени за счет формирования эллиптического профиля распределения лазерного луча с заданной пространственной конфигурацией и избирательного перепрофилирования роговичной поверхности. Кроме того, технологические преимущества установки «Профиль-500» позволяли выполнять эксимерлазерную коррекцию миопии и миопического астигматизма без предварительной скарификации эпителия, т.е. трансэпителиально.

С 1997 года началось активное продвижение «Профиля-500» в клиники. Новые системы были установлены в городах: Чебоксары, Москва, Тамбов, Краснодар, Волгоград, Хабаровск, Владивосток, Калуга, Оренбург, Сочи, Токио, Осака.

В декабре 1997 года первые эксимерлазерные системы «Профиль-500» были установлены в Чебоксарском филиале МНТК «Микрохирургия глаза» и Московском НИИ микрохирургии глаза - головной организации МНТК «МГ».

1997 г., эксимерлазерная система «Профиль-500» в Чебоксарском филиале МНТК «Микрохирургия глаза».

1997 г., эксимерлазерная система «Профиль-500» в МНТК «Микрохирургия глаза», г. Москва.

В мае 1999 года в Московском МНТК «Микрохирургия глаза» появился модернизированный вариант «Профиля-500».


Интенсивная разработка лазерной техники во всем мире привела к тому, что на Российский рынок стали выходить зарубежные фирмы: японская NIDEK, немецкая Aesculap Meditek, и др. Повились лазеры со сканирующей формирующей системой. Изменилась и технология эксимерлазерных операций. В дополнение к ФРК пришла операция ЛАЗИК (эксимерлазерный кератомилез). В Центре лазерной хирургии МНТК «МГ» начали использоваться импортные эксимерлазерные установки: с сентября 1997 года мы уже имели в своём распоряжении ЕС-5000 NIDEK, а с февраля 2000 года - MEL-70 Aesculap Meditek.

В 2000 году Центром физического приборостроения Института общей физики РАН РФ совместно с Центром лазерной хирургии МНТК «Микрохирургия глаза» была разработана отечественная сканирующая установка «МикроСкан-2000» с "летающим" пятном для лазерной рефракционной хирургии глаза. Первые клинические испытания установки начали проводиться в марте 2000 года в Центре лазерной хирургии.

Отечественная сканирующая установка «МикроСкан-2000» с "летающим" пятном для лазерной рефракционной хирургии глаза.

За 35 лет плодотворной работы офтальмологов Центра лазерной хирургии в тесном содружестве с лабораторией лазерно-оптических исследований лазерная рефракционная хирургия в МНТК «Микрохирургия глаза» поднялась на значительную высоту. На современном этапе мы способны проводить коррекцию практически всех видов аномалий рефракции как на импортных, так и на своих отечественных современных эксимерлазерных системах, имея за плечами многолетний научно-исследовательский и практический опыт в данной области.

Как видно из всего вышеизложенного, лазеры заняли прочное место в рефракционных операциях Центра лазерной хирургии МНТК «Микрохирургия глаза» и арсенал данных вмешательств продолжает расширяться с каждым годом.

За прошедшие годы успешно проведены десятки тысяч лазерных рефракционных операций, опубликованы сотни научных работ, защищены докторские и кандидатские диссертации.