Фундаментальные научные исследования по разработке первых квантовых источников света привели к созданию установок, позволивших использовать лазерное излучение в медицине и в офтальмологии в частности [1, 2]. Дальнейшее совершенствование лазерных технологий позволило поднять офтальмохирургию на качественно новый уровень и расширить показания к использованию лазерного излучения. Использующиеся в настоящее время лазерные технологии подразделяются в зависимости от способа доставки лазерного излучения к тканям глаза (транспупиллярный, транссклеральный), цели воздействия (рефракционная, восстановительная, реконструктивная, профилактическая), а также механизма взаимодействия лазерного излучения с тканями глаза (коагуляция, стимуляция, деструкция). Один из них — метод лазерной фотодеструкции (ЛФД) тканей в настоящее время является основой современной лазерной офтальмохирургии на тканях переднего отдела глаза [3]. Основоположником ЛФД по праву считается академик АМН СССР М.М. Краснов, впервые предложивший использовать модулированное излучение рубинового лазера в видимом красном диапазоне (λ=694,3 нм) при лечении глаукомы [1]. Позже для этой же цели предложено использование короткоимпульсного YAG-лазера, имеющего другие спектральные характеристики, и основанного на применении ближнего инфракрасного излучения (λ=1064 нм) [4]. Считается, что короткоимпульсное лазерное излучение при ЛФД вызывает лазерную аблацию тканей, сопровождающуюся очень быстрым нагревом тканевой жидкости до температурных значений, существенно превышающих температуру кипения. При этом сфокусированное высокоинтенсивное лазерное излучение за счет сверхкороткого импульса позволяет аблированной ткани избегать гипертермии, в связи с чем вмешательство не сопровождается эффектом «обугливания». Вместе с тем генерируемый лазерный импульс позволяет провести локальное рассечение тканей в зоне воздействия с прецизионной точностью.
Преимуществами метода ЛФД перед традиционной хирургией являются малая инвазивность, возможность проведения повторного вмешательства и отсутствие необходимости пребывания пациента в стационаре [5, 6]. К наиболее распространенным лазерным технологиям, использующим в своей основе механизмы ЛФД, можно отнести лазерную дисцизию (ЛД) вторичной катаракты (ВК) [7] и лазерную иридэктомию (ЛИРЭ) [8, 9], а также лазерную гониопунктуру.
Несмотря на имеющиеся бесспорные преимущества (доступность, простота технологии, короткое время выполнения, высокая эффективность), метод ЛФД не лишен недостатков, что связано с имеющимся риском развития целого ряда осложнений. Первые сообщения, посвященные этой проблеме, появились еще на заре лазерной офтальмологии [10]. Предполагается, что причинами, вызывающими повреждение тканей, окружающих зону облучения, являются формирующаяся во время импульса ударная волна и избыточная кавитация [11]. Помимо объективных причин развитию лазериндуцированных осложнений способствует в том числе и отсутствие взвешенного подхода при определении показаний, планировании объема и подборе адекватных параметров лазерного вмешательства [12].
К наиболее частым и известным на сегодняшний день осложнениям ЛФД можно отнести транзиторную глазную гипертензию [7, 13, 14], реактивный иридоциклит [15], дистантное повреждение интраокулярной линзы (ИОЛ) [6, 16], кровотечение [17]. Реже наблюдаются макулярный отек, периферические разрывы и отслойка сетчатки [18, 19], макулярное отверстие [20], цилиохориоидальная отслойка [21], грыжа стекловидного тела на фоне перфорации задней капсулы хрусталика [22] и задней гиалоидной мембраны, дислокация ИОЛ [23, 24], эндофтальмит [25], окклюзия вен сетчатки [26], повреждение нативного хрусталика после ЛИРЭ [27, 28], лазериндуцированные разрывы гиалоидной мембраны, провоцирующие развитие отслойки сетчатки, макулярного отека и глаукомы [29—31].
Повреждение роговицы в связи с непосредственным «соседством» с зоной лазерного облучения также является одним из возможных осложнений ЛФД. Кроме того, нарушение целостности роговицы может быть обусловлено не только близостью с областью воздействия, но и другими причинами, в том числе расфокусировкой лазерного луча при наличии астигматизма, отека, помутнения, деформации роговицы [17, 32]. Возникающие в момент лазерного импульса акустические ударные волны и кавитационные пузырьки вызывают эффект микровзрыва. Последнее ведет не только к рассечению тканей, на которые направлено воздействие, но и вызывает сопутствующие повреждения соседних структур глаза, в частности, роговицы. В связи с этим периодически предпринимаются попытки расчета безопасных расстояний с определением оптимального положения фокального пятна относительно роговицы и определения оптимальных энергетических параметров лазерного излучения. Результаты экспериментальных исследований констатируют единство мнений о том, что определяющими факторами в риске развития лазериндуцированных повреждений роговицы являются выбираемый уровень энергии и расстояние между эндотелием роговицы и зоной облучения [33, 34].
В клинике результаты использования методов бесконтактной зеркальной микроскопии и ультразвуковой биомикроскопии при проведении лазерного вмешательства подтверждают представление о том, что степень повреждения роговицы обратно пропорциональна фокусному расстоянию от ткани, на которое приходится воздействие, в данном случае — радужки, до эндотелия роговицы [34, 35].
Проведение лазерных реконструктивных вмешательств при ВК как и выполнение ЛИРЭ сопряжено чаще всего с риском травмирования роговичного эндотелия. Результаты проведения зеркальной микроскопии сразу после ЛФД задней капсулы хрусталика указывают на присутствие различных по площади «окончатых» дефектов округлой формы в эндотелии, соответствующих потере или повреждению клеток заднего эпителия роговицы (КЗЭР) [36, 37]. Аналогичные выводы делаются на основании исследования эндотелия роговицы с помощью ультразвуковой биомикроскопии после проведения ЛИРЭ [35]. Указанное осложнение со стороны роговицы встречается чаще других и широко освещено в доступной литературе. Уменьшение плотности КЗЭР, вызванное импульсным излучением лазерного деструктора, по данным различных авторов, может колебаться от 2,3 до 9,1% от первоначального уровня [13, 38—40]. Расширение объема лазерного вмешательства усиливает дефицит КЗЭР до 20,5% и способствует увеличению толщины роговицы с биомикроскопически определяемым отеком. Подобные изменения чаще возникают при наличии исходно низкой плотности КЗЭР (до 900 КЗЭР/мм2), а также характерны для пациентов с роговичным трансплантатом [40].
Параллельно со снижением популяции КЗЭР отмечается усиление полиморфизма и полимегатизма сохранившихся клеток, расположенных вокруг зоны повреждения. При этом закономерное уменьшение количества КЗЭР с правильной — гексогональной — формой сопровождается увеличением количества клеток неправильной формы [41]. Результаты сравнительных исследований с использованием зеркальной микроскопии роговицы и электронно-микроскопического исследования позволили констатировать замещение дефектов эндотелия роговицы за счет расширения и перераспределения сохранившихся соседних клеток [29, 42]. По данным отдельных авторов, в более отдаленном периоде после ЛФД (3 мес — 7 лет) значительного снижения количества КЗЭР не происходит [37, 43].
Изучение способности к регенерации эндотелия роговицы с помощью сканирующей электронной микроскопии подтвердило тезис о том, что восстановление целостности внутреннего роговичного слоя происходит за счет увеличения размеров и деформации оставшихся клеток, а не за счет их деления. Процесс замещения дефектов в эндотелии сопровождается фибробластической трансформацией эндотелиальных клеток. При этом наблюдаемое наличие двух ядер в клетке, вероятнее всего, связано с амитотическим делением, а не с полным (полноценным) митозом клетки [44].
Преходящее увеличение толщины роговицы после YAG-лазерных вмешательств связано с лазериндуцированным отеком роговицы. Результаты измерения центральной толщины роговицы с помощью оптической когерентной томографии показали увеличение данного показателя в первые сутки после лазерной операции и его постепенное уменьшение в течение последующих 3 мес. Отмечена статистически значимая корреляция между изменением центральной толщины роговицы и затраченной суммарной энергией лазерного излучения [45].
Еще одним осложнением со стороны роговицы, имеющим место после ЛФД, является повреждение десцеметовой мембраны (ДМ). Свидетельством этому являются сообщения о возможности формирования разрывов ДМ под воздействием лазерного излучения фотодеструктора в клинике [46], в модельных экспериментах in vivo [47] и in vitro с использованием изолированных образцов роговицы [11, 48]. Повреждение ДМ проявляется локальным побледнением роговицы в зоне воздействия и характерной «сеткой» трещин [17], состоящих из хаотично расположенных линейных дефектов, выявляемых при биомикроскопии в виде «снежинок». По собственным наблюдениям, отчетливо визуализируемые трещины ДМ сразу после ЛФД уже по прошествии короткого времени (до 30 мин) становятся практически неразличимыми в свете щелевой лампы.
В экспериментальных работах доказана возможность формирования интрастромальных дефектов роговицы при воздействии импульсным излучением лазерных деструкторов за счет образования кавитационных пузырьков в ткани роговицы [48]. Приводится случай непреднамеренного повреждения стромы роговицы, связанный с ошибочной фокусировкой лазерного луча на роговице, принятой за помутнение задней капсулы хрусталика в артифакичном глазу [49]. На месте таких интрастромальных повреждений роговицы формируются очаговые помутнения [50].
Описан казуистический случай перфорации роговицы после Nd:YAG-лазерной капсулотомии у пациента с системной склеродермией. Проведение биомикроскопии и положительная проба Зейделя (проба с использованием флуоресцеина натрия для диагностики сквозного повреждения роговицы) через 2 нед после ЛФД задней капсулы хрусталика выявило наличие сквозной перфорации в центре роговицы. Назначение соответствующей инстилляционной терапии и мягких контактных линз способствовало разрешению с герметизацией роговичного дефекта [51]. Возможность перфорации роговицы в ходе проведения лазерного вмешательства возрастает при наличии участков помутнений роговицы, через которые проходит лазерное излучение. Так, представлен случай перфорации у пациента с лейкомой (бельмом) роговицы [52]. Замечено, что проведение лазерных реконструктивных вмешательств может быть сопряжено с увеличением частоты случаев послеоперационного воспаления роговицы, вплоть до гнойного расплавления [53].
К достаточно редким из уже известных осложнений со стороны роговицы можно отнести буллезную кератопатию. Известно, что риск развития буллезной кератопатии во многом определяется дефицитом эндотелиальных клеток роговицы [54]. Вероятность развития такого осложнения после ЛФД может составлять 0,45% от общего числа пациентов [55]. Формирование лазериндуцированной буллезной кератопатии возможно и при использовании других лазерных технологий, при которых используются иные источники для лазерного излучения, в частности, при аргон-лазерной иридэктомии [56].
Обсуждается возможность отторжения роговичного трансплантата после ЛФД вторичной катаракты. Ретроспективное исследование с мониторингом состояния роговичного трансплантата в течение периода от 6 месяцев до 6 лет выявило риск развития данного осложнения после Nd: YAG-лазерной капсулотомии в 4,7% случаев [57].
Риск развития указанных осложнений подталкивает исследователей к поиску новых технологических решений, направленных на минимизацию побочных эффектов лазерного лечения. Представлены результаты сравнительного экспериментального исследования по изучению лазериндуцированных осложнений со стороны роговицы при использовании различных по длительности импульса лазерных установок, работающих в нано (НС) — и пикосекундном (ПС) режимах. В частности, в эксперименте in vitro изучены эффекты лазерного воздействия на ДМ и строму роговицы в глазах крупного рогатого скота и овец [48]. Для каждой ткани определялся порог оптического пробоя. Морфологию ткани роговицы и диапазон лазерного поражения при воздействии импульсами в НС и ПС режимах исследовали с помощью световой и сканирующей электронной микроскопии. Динамику кавитационных пузырьков при формировании интрастромальных лазерных эффектов в роговице фиксировали с помощью фоторегистрации. Полученные данные позволили определить порог оптического пробоя для импульсов в ПС режиме в прозрачной роговице, который оказался в среднем в 12 раз ниже, чем для импульсов в режиме НС воздействия. Отмечено, что повреждение ДМ при ПС вмешательстве уменьшалось в 3 раза за счет уменьшения дальности распространения лазерного излучения и снижения выраженности побочных разрушительных эффектов.
Результаты другого сравнительного исследования подтвердили факт значительного снижения коллатерального повреждения ткани роговицы при использовании лазерного излучения в ПС режиме [11].
Помимо биомикроскопии традиционно используемым методом прижизненной оценки состояния роговицы после лазерных вмешательств на переднем отрезке глаза является метод зеркальной микроскопии. Несмотря на его доступность, применение данного метода в клинике ограничивается оценкой только заднего — эндотелиального — слоя роговицы. С этой же целью, но реже применяется метод ультразвукой биомикроскопии, о чем сказано выше.
Приведены результаты исследования роговицы после лазерных операций с использованием ротационной Шаймпфлюг-камеры PENTACAM. Проспективное исследование с применением данного прибора позволило сравнить исходные кератотопографические параметры (кривизну и аберрации роговицы) с показателями после ЛИРЭ. Результаты продемонстрировали отсутствие достоверных изменений кривизны роговицы (по передней и задней поверхности) и ее рефракции. Исследование волновой аберрации, аберраций «трилистник» и «кома» также не выявили существенных изменений после лазерной процедуры [58]. В другом исследовании с помощью Шаймпфлюг-камеры PENTACAM исследовали толщину роговицы в центре и объем роговичной ткани. Результаты показали умеренное увеличение обоих показателей сразу после лазерного вмешательства и отсутствие существенного влияния на исследуемые параметры в более отдаленной перспективе (спустя неделю и месяц) [59].
Метод сканирующей конфокальной микроскопии является современным методом прижизненной морфологической оценки роговицы и конъюнктивы [60]. Его широкое использование в клинике связано с возможностями метода проводить оценку структурных изменений в роговице при различных заболеваниях [61—63]. Для оценки побочного влияния лазерного излучения при проведении YAG-лазерных вмешательств данный метод практически не используется. Единичные работы, посвященные данной проблеме, ограничиваются небольшим количеством наблюдений (до 14 глаз), результаты которых констатируют отсутствие каких-либо значительных изменений со стороны роговицы [64]. Вместе с тем собственные клинические наблюдения и многочисленные работы, представленные в настоящем обзоре, указывают на возможность развития лазериндуцированных повреждений роговицы. В связи с этим продолжение исследований и использование для этих целей метода сканирующей конфокальной микроскопии роговицы по-прежнему сохраняет свою актуальность.
Кроме того, представляется необходимым дальнейшее совершенствование метода ЛФД и внедрение в клиническую практику новых щадящих лазерных технологий, уменьшающих риск развития осложнений, в том числе со стороны роговицы. Необходимость проведения таких исследований отчасти связана с не всегда имеющейся возможностью предвидеть реальную локализацию и размеры области сопутствующего повреждения соседних тканей глаза во время лазерного вмешательства. В связи с этим открываются перспективы дальнейшего изучения воздействия механизмов ЛФД на капсулу хрусталика, радужку и определение безопасных параметров излучения, способствующих снижению риска развития осложнений. На этой основе могут быть созданы оптимальные алгоритмы лазерного лечения.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.