способ хирургической коррекции миопии

Формула изобретения

Способ хирургической коррекции миопии, заключающийся в воздействии на роговицу путем послойной абляции импульсным излучением несканирующего эксимерного лазера с гауссовым радиальным распределением плотности энергии в поперечном сечении луча, отличающийся тем, что воздействие производят посредством последовательного уменьшения параметра среднеквадратичного отклонения распределения плотности энергии в каждой из последующих серий импульсов в интервале от 2,3 до 1,8 мм, при этом значение амплитуды плотности энергии в центре симметрии импульса, которое лежит в интервале от 175 до 100 мДж/см ², также последовательно уменьшается с каждой последующей серией импульсов, при этом внутри каждой серии импульсов значения параметров среднеквадратичного отклонения распределения плотности энергии и амплитуды плотности энергии постоянны; причем каждая серия импульсов формирует вогнутые по отношению к исходной поверхности роговицы сферические поверхности, расположенные на одной оси, а зона воздействия симметрична относительно оптического центра симметрии роговицы; первоначально образуют первую вогнутую сферическую поверхность, при этом отношение диаметра первой вогнутой сферической поверхности к диаметру роговицы лежит в интервале от 0,6 до 0,8; далее образуют вторую вогнутую сферическую поверхность, причем отношение диаметра второй сферической поверхности к диаметру первой сферической поверхности лежит в интервале от 0,8 до 0,95; далее образуют третью вогнутую сферическую поверхность, при этом отношение диаметра третьей сферической поверхности к диаметру второй сферической поверхности лежит в интервале от 0,8 до 0,95, причем воздействие на поверхность роговицы производят излучением эксимерного лазера с длиной волны 193-250 нм, с диаметром зоны лазерного воздействия от 5 до 9 мм, длительностью импульсов 15-30 нс, частотой следования импульсов от 5 до 15 Гц.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области офтальмохирургии.

Известен способ хирургической коррекции миопии при помощи излучения несканирующего эксимерного лазера с длиной волны =193 нм. Хирургическое воздействие на роговицу осуществляется за счет параметров амплитуды (А) плотности энергии в центре симметрии импульса, значения «сигмы», диаметра рабочей зоны абляции, количества импульсов. Под параметром «сигма» ( ) подразумевается параметр среднеквадратичного отклонения Гауссова радиального распределения плотности энергии в поперечном сечении пучка (см. Худсон. Д. Статистика для физиков. 2-е дополненное издание. Пер. с англ. М., "Мир", 1970, стр.30-32). Все указанные параметры (кроме количества импульсов) задаются в виде определенных величин и остаются неизменными в ходе операции. Каждый из параметров воздействия излучения эксимерного лазера на роговицу дает свой вклад в получаемый результат: «сигма» определяет геометрию пространственного воздействия, амплитуда плотности энергии - интенсивность воздействия и частично - геометрию, количество импульсов - конечную рефракцию. Основной рефракционный эффект определяется количеством импульсов по строме роговицы (см. Качалина Г.Ф. «Хирургическая технология трансэпителиальной фоторефрактивной кератэктомии при миопии на эксимерлазерной установке «Профиль-500»». Автореферат кандидатской диссертации. М., 2000 г., стр.9-14).

Однако данный способ обладает существенными недостатками: достаточной травматичностью воздействия на ткани глаза за счет большого количества энергии, поступающей при осуществлении лазерного воздействия. Кроме того, в ряде случаев имеет место возникновение послеоперационных осложнений в виде помутнений роговицы.

Техническая задача: уменьшение травматизации тканей глаза при одновременном уменьшении послеоперационных осложнений и объема удаляемых глазных тканей.

Техническая задача решается тем, что в способе хирургической коррекции миопии, заключающемся в воздействии на роговицу путем послойной абляции импульсным излучением несканирующего эксимерного лазера с гауссовым распределением энергии в поперечном сечении луча, воздействие производят посредством последовательного уменьшения параметра среднеквадратичного отклонения распределения плотности энергии в каждой из последующих серий импульсов в интервале от 2.3 до 1.8 мм, при этом значение амплитуды плотности энергии в центре симметрии импульса, которое лежит в интервале от 175 до 100 мДж/кв.см, также последовательно уменьшается с каждой последующей серией импульсов, при этом внутри каждой серии импульсов значения параметров среднеквадратичного отклонения распределения плотности энергии и амплитуды плотности энергии постоянны; причем каждая серия импульсов формирует вогнутые по отношению к исходной поверхности роговицы сферические поверхности, расположенные на одной оси, обращенные вогнутостью в сторону передней поверхности роговицы, а зона воздействия симметрична относительно оптического центра симметрии роговицы;

затем образуют первую вогнутую сферическую поверхность, при этом отношение диаметра первой вогнутой сферической поверхности к диаметру роговицы лежит в интервале от 0.6 до 0.8;

далее образуют вторую вогнутую сферическую поверхность, причем отношение диаметра второй сферической поверхности к диаметру первой сферической поверхности лежит в интервале от 0.8 до 0.95;

далее образуют третью вогнутую сферическую поверхность, при этом отношение диаметра третьей сферической поверхности к диаметру второй сферической поверхности лежит в интервале от 0.8 до 0.95, причем воздействие на поверхность роговицы производят излучением эксимерного лазера с длиной волны 193-250 нм, с диаметром зоны лазерного воздействия от 5 до 9 мм, длительностью импульсов 15-30 нс, частотой следования импульсов от 5 до 15 Гц.

Предложенная автором совокупность существенных отличительных признаков является необходимой и достаточной для однозначного достижения поставленной задачи.

Автором произведена большая работа, позволяющая определить интервалы основных параметров. Величина параметра среднеквадратичного отклонения распределения плотности энергии («сигма») в каждой из последующих серий импульсов лежит в интервале от 2.3 мм до 1.8 мм и она не может быть меньше чем 1.8 мм, т.к. при этом диаметр образуемой оптической зоны становится меньше диаметра центральной оптической зоны, и не может быть больше чем 2.3 мм, т.к. больший диаметр оптической зоны нецелесообразен для достижения заявленной технической задачи.

Значение амплитуды плотности энергии в центре симметрии импульса лежит в интервале от 100 до 175 мДж/кв.см. Оно не может быть менее чем 100 мДж/кв.см, поскольку это значение является эффективным порогом абляции, и более чем 175 мДж/кв.см, поскольку при этом возникают нелинейности процесса абляции, затрудняющие достижение заявленной технической задачи.

Способ поясняется чертежами, где приведено:

Фиг.1 - последовательность уменьшения параметра среднеквадратичного отклонения распределения плотности энергии («сигма») и амплитуды плотности энергии в центре симметрии импульса. По оси абсцисс отложено расстояние от центра роговицы в миллиметрах. По оси ординат - величина плотности энергии лазерного луча в мДж/кв.см.

Фиг.2 - вид сверху на зону воздействия. По координатным осям отложено расстояние в миллиметрах от оптического центра роговицы.

Фиг.3 - фронтальный разрез получаемой поверхности. По горизонтальной оси отложено расстояние в миллиметрах от оптического центра роговицы.

Способ осуществляется следующим образом.

Способ хирургической коррекции миопии заключается в воздействии на роговицу путем послойной абляции импульсным излучением несканирующего эксимерного лазера с радиальным гауссовым распределением плотности энергии в поперечном сечении луча. Оптическую ось излучения лазера совмещают с оптическим центром роговицы.

Воздействие производят посредством последовательного уменьшения параметра среднеквадратичного отклонения распределения плотности энергии в каждой из последующих серий импульсов в интервале от 2.3 до 1.8 мм, при этом значение амплитуды плотности энергии в центре симметрии импульса, которое лежит в интервале от 175 до 100 мДж/кв.см, также последовательно уменьшается с каждой последующей серией импульсов, при этом внутри каждой серии импульсов значения параметров среднеквадратичного отклонения распределения плотности энергии и амплитуды плотности энергии постоянны.

Параметры «сигма» (полуширина гауссова радиального распределения плотности энергии) и «амплитуда плотности энергии» в данном изобретении являются (по сравнению с прототипом) величинами вариабельными, что значительно повышает эффективность предложенного способа.

На Фиг.1 позицией 1 обозначена первоначальная форма кривой распределения плотности энергии с начальной амплитудой, позицией 2 - промежуточная форма с промежуточной амплитудой, а позицией 3 обозначена конечная форма кривой распределения плотности энергии с конечной амплитудой. Уменьшение полуширины распределения при одновременном, сочетанном с ней уменьшением амплитуды делает кривые 1-3 практически конгруэнтными.

При этом в каждой серии импульсов значения полуширины распределения плотности энергии и величины амплитуды остаются постоянными. Таким образом формируют первую вогнутую поверхность. Следующие вогнутые поверхности получают воздействием следующих серий импульсов с дальнейшими уменьшенными значениями полуширины распределения плотности энергии и величины амплитуды.

Использование сочетанного изменения параметров полуширины и амплитуды распределения энергии позволяют получить максимальную эффективность воздействия на роговицу и, таким образом, обеспечить полное достижение заявленного технического результата.

Каждая серия импульсов формирует вогнутые сферические поверхности, обращенные вогнутостью в сторону передней поверхности роговицы. Зона воздействия симметрична относительно оптического центра симметрии роговицы.

Образование поверхностей под воздействием лазерного излучения представлено на Фиг.2 и 3. На Фиг.3 позицией 4 обозначена исходная поверхность роговицы.

Сначала образуют первую вогнутую сферическую поверхность (Фиг.2, поз.1, Фиг.3, поз.1), при этом отношение диаметра первой вогнутой сферической поверхности к диаметру роговицы лежит в интервале от 0.6 до 0.8.

Далее образуют вторую вогнутую сферическую поверхность (Фиг.2, поз.2, Фиг.3, поз.2), причем отношение диаметра второй сферической поверхности к диаметру первой сферической поверхности лежит в интервале от 0.8 до 0.95.

Затем образуют третью вогнутую сферическую поверхность (Фиг.2, поз.3, Фиг.3, поз.3), при этом отношение диаметра третьей сферической поверхности к диаметру второй сферической поверхности лежит в интервале от 0.8 до 0.95.

Воздействие на поверхность роговицы производят излучением эксимерного лазера с длиной волны 193-250 нм, с диаметром зоны лазерного воздействия от 5 до 9 мм, длительностью импульсов 15-30 нс, частотой следования импульсов от 5 до 15 Гц.

Все полученные указанными способами поверхности являются вогнутыми относительно исходной передней поверхности роговицы. Степень вогнутости однозначно определяет оптическую силу поверхности. Оптическая сила каждой из поверхностей, образованных в соответствии с формулой изобретения, является постоянной, но изменяющейся от поверхности к поверхности, причем центральный сегмент имеет минимальную оптическую силу по отношению к исходной поверхности роговицы. Значение этой величины заранее рассчитывают перед операцией, чтобы обеспечить пациенту нормальную, соразмерную рефракцию (эмметропию) в центральной оптической зоне. Количество импульсов, необходимое для образования каждой из поверхностей, постоянно, но различно для каждой из них.

Последовательное уменьшение половины ширины распределения плотности энергии и амплитуды плотности энергии в каждой из последующих серий импульсов позволяет в сочетании с остальными параметрами, указанными в отличительной части формулы изобретения, однозначно решить заявленную техническую задачу.

Предложенное изобретение характеризуется следующими клиническими примерами.

Пример 1. Пациентка Т., 31 год.

Состояние до операции:

Острота зрения вдаль: Vis OD=0.02 Sph - 13.0 D=0.6

Vis OS=0.02 Sph - 13.0 D=0.6

Толщина роговицы: 514 мкм

Диагноз: стационарная миопия высокой степени обоих глаз

Проведена операция в соответствии с предложенным изобретением (табл.1):

Таблица 1

	Первая серия импульсов	Вторая серия импульсов	Третья серия импульсов
«Сигма» ( ), мм	2.1	2.0	1.9
Амплитуда плотности энергии, (А), мДж/кв.см	175	165	150
Количество импульсов по строме роговицы	350	350	233

Состояние после операции (1 год):

Острота зрения вдаль: Vis OD=0.6 Vis OS=0.6

Толщина роговицы: 415 мкм, роговица прозрачная.

Пример 2. Пациентка Т., 23 года.

Состояние до операции:

Острота зрения вдаль: Vis OD=0.04 Sph - 9.5 D=0.9

Vis OS=0.04 Sph - 9.5 D=0.9

Толщина роговицы: 540 мкм

Диагноз: стационарная миопия высокой степени обоих глаз

Проведена операция в соответствии с предложенным изобретением (табл.2):

Таблица 2

	Первая серия импульсов	Вторая серия импульсов	Третья серия импульсов
«Сигма» ( ), мм	2.2	2.1	1.9
Амплитуда плотности энергии, (А), мДж/кв.см	175	165	150
Количество импульсов по строме роговицы	300	300	210

Состояние после операции (1 год):

Острота зрения вдаль: Vis OD=0.9 Vis OS=1.0

Толщина роговицы: 470 мкм, роговица прозрачная.

Минимизация объема удаляемых тканей глаза достигается всей совокупностью технологических приемов осуществления пространственного воздействия на роговицу глаза путем одновременного сочетания всех приемов удаления при каждом воздействии и логически необходимого сочетания указанных приемов в каждом последующем слое для создания каждой из оптических поверхностей и сохранения в неприкосновенности поверхности на периферии роговицы.

Вся совокупность существенных отличительных признаков изобретения, указанных в формуле изобретения, в том числе и параметры излучения, обеспечивают однозначное положительное решение заявленной технической задачи. По сравнению с прототипом автору удалось уменьшить объем удаленной (аблированной) ткани роговицы не менее чем на 50% и, как следствие, снизить вероятность послеоперационных осложнений.

Последовательное изменение параметров полуширины плотности гауссова радиального распределения энергии и амплитуды плотности энергии производится путем настройки лазерной установки «Профиль-500», не требующей изменения его конструкции.

Использование предлагаемого изобретения на установке «Профиль-500» позволило подтвердить однозначное положительное решение заявленной технической задачи: разработку способа хирургической коррекции миопии - уменьшение травматизации тканей глаза при одновременном уменьшении послеоперационных осложнений, уменьшение объема удаляемых тканей глаза.