способ хирургической коррекции пресбиопии в сочетании с миопическим астигматизмом

Формула изобретения

Способ хирургической коррекции пресбиопии в сочетании с миопическим астигматизмом, заключающийся в воздействии на роговицу путем послойной абляции импульсным излучением несканирующего эксимерного лазера с гауссовым радиальным распределением плотности энергии в поперечном сечении луча и образованием вогнутых относительно передней поверхности роговицы поверхностей, отличающийся тем, что воздействие производят посредством последовательного уменьшения параметра среднеквадратичного отклонения распределения плотности энергии в каждой из последующих серий импульсов в интервале от 2,7 до 1,6 мм, при этом значение амплитуды плотности энергии в центре симметрии импульса, которое лежит в интервале от 175 до 100 мДж/см², 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 эллипсоидальные поверхности, расположенные на одной оси, а зона воздействия симметрична относительно оптического центра симметрии роговицы; первоначально определяют положение слабой оси астигматизма и совмещают с ней большую ось формируемых эллипсоидальных поверхностей; затем образуют первую вогнутую эллипсоидальную поверхность, при этом отношение длины большой оси первой вогнутой эллипсоидальной поверхности к диаметру роговицы лежит в интервале от 0,6 до 0,8; далее образуют вторую вогнутую эллипсоидальную поверхность, причем отношение длины большой оси второй эллипсоидальной поверхности к диаметру оптической зоны лежит в интервале от 1,0 до 1,1; далее образуют третью вогнутую эллипсоидальную поверхность, при этом отношение длины большой оси третьей эллипсоидальной поверхности к диаметру оптической зоны лежит в интервале от 0,28 до 0,55, 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 и может быть использовано при коррекции пресбиопии в сочетании с миопическим астигматизмом. Проблема коррекции пресбиопии является одной из актуальных в офтальмологии. Пресбиопия - это дефект зрения вследствие достижения преклонного возраста, является следствием потери эластичных свойств хрусталика, что вызывает уменьшение объема аккомодации и ухудшения зрения вблизи. Пресбиопией в сочетании с миопическим астигматизмом страдают около 7% миопов старше 45 лет. Все это делает проблему коррекции пресбиопии в сочетании с миопическим астигматизмом одной из актуальных проблем офтальмологии.

Известен способ хирургической коррекции миопического астигматизма при помощи эксимерного 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 луча (см. Д.Худсон. Статистика для физиков. 2-е дополненное издание. Пер. с англ. Москва, "Мир", 1970, стр.30-32). При коррекции миопического астигматизма формируют пространственный эллиптический (а не круглый, как при коррекции миопии) геометрический профиль поперечного сечения луча, при этом степень эллиптичности соответствует величине корректируемого астигматизма (см. Качалина Г.Ф. «Хирургическая технология трансэпителиальной фоторефрактивной кератэктомии при миопии на эксимерлазерной установке «Профиль-500». Автореферат кандидатской диссертации. Москва, 2000 г., стр.10, а также А.Д.Семенов, А.В.Дога, Г.Ф.Качалина и др. «Фотоастигматическая рефрактивная кератэктомия на установке «Профиль-500» в коррекции сложного миопического астигматизма». Офтальмохирургия, № 4, 2000 г., стр.4). В этом случае 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. Москва, 2000 г., стр.9-14).

Наиболее близким к заявляемому является способ хирургической коррекции пресбиопии по патенту RU № 2314077.

Способ хирургической коррекции пресбиопии в сочетании с миопическим астигматизмом включает воздействие на роговицу глаза, излучение эксимерного лазера с формированием оптических поверхностей и поверхности переходной зоны путем последовательного послойного удаления участков роговицы. Первую оптическую поверхность формируют в виде эллипсоидальной вогнутой поверхности, которая лежит в пределах всей оптической зоны (ОЗ). При этом размечают не подлежащую удалению центральную эллиптическую зону (ЦЭЗ), центр симметрии ЦЭЗ совмещают с центром оптической зоны, большую ось ЦЭЗ совмещают со слабой осью астигматизма, а малую ось ЦЭ3-с сильной осью астигматизма. Далее формируют вторую оптическую поверхность в виде вогнутой сферической поверхности, оптическая ось которой совпадает с центром оптической зоны. Диаметр второй оптической поверхности составляет от 0,28 до 0,55 диаметра О3. Далее формируют поверхность переходной зоны (ППЗ) в виде части выпуклой наружной поверхности (ЧВНП) кольцевого тороида шириной 0,04-0,2 диаметра зоны воздействия. Внутренний край ППЗ сопрягают с внешним краем первой оптической поверхности, а внешний край ППЗ - с участком роговицы, не подлежащим воздействию. Воздействие на поверхность роговицы производят излучением эксимерного лазера с длиной волны 193-222 им, с энергией в импульсе 0,8-2,1 мДж, с диаметром лазерного пятна 0,5-1,5 мм, длительностью импульсов 5-8 нс, частотой следования импульсов от 30 до 500 Гц.

Однако данное изобретение обладает существенными недостатками: является достаточно травматичной процедурой из-за большого объема удаляемых тканей глаза, что влияет на количество послеоперационных осложнений; имеет только две оптические зоны; является сложным в реализации в связи с разметкой и образованием центральной эллиптической зоны, не подлежащей удалению, формированием оптических и переходных зон, их центрацией и сопряжением.

Техническая задача: снижение травматичности операции за счет уменьшения объема удаляемых глазных тканей и, как следствие, - снижение количества послеоперационных осложнений; увеличение количества оптических поверхностей с одновременным упрощением технической реализации способа.

Техническая задача решается тем, что в способе хирургической коррекции пресбиопии в сочетании с миопическим астигматизмом, заключающемся воздействии на роговицу путем послойной абляции импульсным излучением несканирующего эксимерного лазера с гауссовым радиальным распределением плотности энергии в поперечном сечении луча и образованием вогнутых относительно передней поверхности роговицы поверхностей, воздействие производят посредством последовательного уменьшения параметра среднеквадратичного отклонения распределения плотности энергии в каждой из последующих серий импульсов в интервале от 2.7 мм до 1.6 мм, при этом значение амплитуды плотности энергии в центре симметрии импульса, которое лежит в интервале от 175 мДж/кв.см 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 эллипсоидальные поверхности, расположенные на одной оси, обращенные вогнутостью в сторону передней поверхности роговицы, а зона воздействия симметрична относительно оптического центра симметрии роговицы;

первоначально определяют положение слабой оси астигматизма и совмещают с ней большую ось формируемых эллипсоидальных поверхностей;

затем образуют первую вогнутую эллипсоидальную поверхность, при этом отношение длины большой оси первой вогнутой эллипсоидальной поверхности к диаметру роговицы лежит в интервале от 0.6 до 0.8;

далее образуют вторую вогнутую эллипсоидальную поверхность, причем отношение длины большой оси второй эллипсоидальной поверхности к диаметру оптической зоны лежит в интервале от 1.0 до 1.1;

далее образуют третью вогнутую эллипсоидальную поверхность, при этом отношение длины большой оси третьей эллипсоидальной поверхности к диаметру оптической зоны лежит в интервале от 0.28 до 0.55, 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 2.7 мм до 1.6 мм, и она не может быть меньше чем 1.6 мм, т.к. при этом диаметр образуемой оптической зоны может оказаться меньше диаметра максимально суженного зрачка и не может быть больше чем 2.7 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 на Фиг.1-3.

Фиг.1 - последовательность уменьшения амплитуды плотности энергии в центре симметрии импульса и параметра среднеквадратичного отклонения распределения плотности энергии лазерного луча («сигма») вдоль слабой оси астигматизма. 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 пресбиопии в сочетании с миопическим астигматизмом заключается в воздействии на роговицу путем послойной абляции импульсным излучением несканирующего эксимерного лазера с гауссовым радиальным распределением плотности энергии в поперечном сечении луча и образованием вогнутых относительно передней поверхности роговицы поверхностей. Оптическую ось излучения лазера совмещают с оптическим центром роговицы.

Первоначально определяют положение слабой оси астигматизма и совмещают с ней большую ось формируемых эллипсоидальных поверхностей.

Воздействие производят посредством последовательного уменьшения параметра среднеквадратичного отклонения распределения плотности энергии в каждой из последующих серий импульсов в интервале от 2.7 мм до 1.6 мм, при этом значение амплитуды плотности энергии в центре симметрии импульса, которое лежит в интервале от 175 мДж/кв.см 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 величинами вариабельными, что значительно повышает эффективность предложенного способа. Увеличение количества оптических поверхностей по сравнению с прототипом создает условия для сохранения и увеличения функциональной оптической зоны, что существенно улучшает качество зрения. Упрощение реализации процедуры осуществления данного способа следует из отсутствия необходимости разметки и образования центральной эллиптической зоны, не подлежащей удалению, раздельного формирования оптических и переходных зон, их центрации и сопряжения.

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, 2 и 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 по отношению к исходной поверхности роговицы эллипсоидальные поверхности, расположенные на одной оси, обращенные вогнутостью в сторону передней поверхности роговицы, а зона воздействия симметрична относительно оптического центра симметрии роговицы.

Сначала определяют положение слабой оси астигматизма и совмещают с ней большую ось формируемых эллипсоидальных поверхностей.

Затем образуют первую вогнутую эллипсоидальную поверхность, при этом отношение длины большой оси первой вогнутой эллипсоидальной поверхности к диаметру роговицы лежит в интервале от 0.6 до 0.8.

Далее образуют вторую вогнутую эллипсоидальную поверхность, причем отношение длины большой оси второй эллипсоидальной поверхности к диаметру оптической зоны лежит в интервале от 1.0 до 1.1.

Далее образуют третью вогнутую эллипсоидальную поверхность, при этом отношение длины большой оси третьей эллипсоидальной поверхности к диаметру оптической зоны лежит в интервале от 0.28 до 0.55, 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.

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 (третья вогнутая эллипсоидальная поверхность) 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 зоне, непосредственно примыкающей к оптической оси роговицы. Значение оптической силы второй вогнутой поверхности, примыкающей к центральному сегменту, рассчитывают исходя из требуемой величины пресбиопической коррекции индивидуально для каждого пациента. 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 Г., 45 лет.

Состояние до операции:

Острота зрения вдаль: Vis OD=0.06 Sph - 3.0 D Cyl - 1.5 Ax 100=1.0

Острота зрения вблизи: Vis OD=0.2 Sph - 1.0 D Cyl - 1.0 Ax 100=1.0

Толщина роговицы: 516 мкм.

Диагноз: стационарная миопия слабой степени, сложный миопический астигматизм, пресбиопия.

Проведена операция в соответствии с предложенным изобретением (см. таблицу 1).

Таблица 1

	Первая серия импульсов	Вторая серия импульсов	Третья серия импульсов
«Сигма» ( ) по слабой оси, мм	2.55	2.3	2.1
«Сигма» ( ) по сильной оси, мм	2.1	1.89	1.73
Амплитуда плотности энергии, (А), мДж/кв.см	175	165	160
Количество импульсов по строме роговицы	130	100	80

Состояние после операции (1 год):

Острота зрения вдаль: Vis OD=1.0. Острота зрения вблизи: Vis OD=0.9

Толщина роговицы: 478 мкм, роговица прозрачная.

Пример 2. Пациент П., 47 лет.

Состояние до операции:

Острота зрения вдаль: Vis OD=0.1 Sph - 7.5 D Cyl - 1.0 Ax 125=0.9

Острота зрения вблизи: Vis OD=0.3 Sph - 5.0 D Cyl - 1.0 Ax 125=0.9

Толщина роговицы: 512 мкм.

Диагноз: стационарная миопия высокой степени, сложный миопический астигматизм, пресбиопия.

Проведена операция в соответствии с предложенным изобретением (см. таблицу 2).

Таблица 2

	Первая серия импульсов	Вторая серия импульсов	Третья серия импульсов
«Сигма» ( ) по слабой оси, мм	2.3	2.0	1.85
«Сигма» ( ) по сильной оси, мм	2.07	1.8	1.67
Амплитуда плотности энергии, (А), мДж/кв.см	175	160	155
Количество импульсов по строме роговицы	300	200	130

Состояние после операции (1 год);

Острота зрения вдаль: Vis OD=0.8. Острота зрения вблизи: Vis OD=0.8.

Толщина роговицы: 435 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.

Упрощение реализации процедуры осуществления данного способа следует из отсутствия необходимости разметки и образования центральной эллиптической зоны, не подлежащей удалению, раздельного формирования оптических и переходных зон, их центрации и сопряжения.

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 одновременно снизить вероятность послеоперационных осложнений, увеличить количество оптических поверхностей до трех и существенно упростить реализацию способа.

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 пресбиопии в сочетании с миопическим астигматизмом - уменьшение травматизации тканей глаза при одновременном уменьшении послеоперационных осложнений, уменьшение объема удаляемых тканей глаза, увеличение количества оптических поверхностей и упрощение реализации способа.