YAG laser interventions are associated with the risk of complications, including corneal.
Purpose: To study the mechanisms of laser destruction in exposing the posterior lens capsule (PLC) tissue to Nd:YAG laser irradiation, and to evaluate its side effects on the cornea.
Material and methods: The experiment involved 6 autopsy samples of human posterior lens capsule with different optical and mechanical properties, which were exposed to laser irradiation. We used the Nd:YAG ophthalmic laser LPULSA SYL-9000 Premio manufactured by «LightMed» (Taiwan/USA) and an experimental Nd:YAG laser system (1.064 μm). The following parameters were compared: the power of the incident radiation and radiation transmitted through the PLC, the mechanical stresses in the PLC tissue, the kinetic energy of the laser ablation products, and the pressure of gas bubbles during laser exposure in capsule samples of different densities. In the clinical part of the work, the negative effects of Nd:YAG laser on the cornea at different PLC densities were assessed using the endothelial microscope SP 3000P («Topcon», Japan).
Results: The experiment showed that in hard samples of PLC there are star-shaped point perforations with a diameter of 50±20 μm with partial rarefaction around the point defects. Damage to soft PLC samples in the form of large complete perforations was up to 200 µm in size. The temperature of laser irradiation necessary to achieve breakdown in soft PLC samples was 90 °C, in hard samples - 120 °C. The results of the experiment indicate that the final outcome - destruction of the PLC tissue - is safer to achieve not by increasing the energy, but by increasing the number of laser pulses. Clinical study results confirm a significant effect of the density of PLC on the values of laser energy and on the state of the cornea after laser intervention.
Conclusion: The experimental data on the mechanisms of laser destruction of the lens capsule should contribute to the development of new and improvement of already known technologies aimed at reducing the risks associated with laser surgeries.
Проведение YAG-лазерных вмешательств сопряжено с риском развития осложнений, в том числе со стороны роговицы.
Цель исследования: Изучение механизмов лазерной деструкции (ЛД) при воздействии на ткань задней капсулы хрусталика (ЗКХ), оценка побочного влияния излучения Nd:YAG-лазера на роговицу.
Материал и методы: В эксперименте изучали шесть аутопсийных образцов ЗКХ человека с различными оптическими, механическими свойствами, подвергнутых лазерному воздействию. Использовали Nd:YAG-лазерный деструктор LPULSA SYL-9000 Premio («LightMed», Тайвань, США) и экспериментальную Nd:YAG-установку (1,064 мкм). Сравнивали мощность падающего, прошедшего через ЗКХ излучения, оценивали механические напряжения в ткани ЗКХ, кинетическую энергию продуктов лазерной абляции, давление газовых пузырьков во время лазерного воздействия в разнородных образцах капсулы. В клинической практике при помощи конфокального микроскопа SP3000P («Topcon», Япония) оценивали негативное влияние Nd:YAG-лазера на роговицу при различной плотности ЗКХ.
Результаты: Эксперимент показал наличие в твердых образцах ЗКХ точечных сквозных перфораций звездчатой формы диаметром 50±20 мкм с несквозным разрежением вокруг точечных дефектов. Повреждения в мягких образцах ЗКХ в виде крупных сквозных перфораций имели размер до 200 мкм. Температура для ЛД, необходимая для получения пробоя в мягких образцах ЗКХ, составила 90 °C, в твердых — 120 °C. Результаты эксперимента показали, что достижение конечного результата — деструкции ткани ЗКХ — безопаснее обеспечивать за счет увеличения количества импульсов, а не повышения энергии. Результаты клинического исследования подтверждают достоверное влияние плотности ЗКХ на значения лазерной энергии и состояние роговицы после вмешательства.
Заключение: Полученные в эксперименте данные о механизмах ЛД капсулы хрусталика должны способствовать разработке новых, совершенствованию известных технологий, уменьшающих риски, связанные с проведением лазерного вмешательства.
Keywords: Nd:YAG laser; cornea; lens capsule; secondary cataract.