In vitro исследование экстракции катаракты лазерным излучением с λ = 1.54 мкм в виде пакетов микросекундных импульсов

Автор: | 19.10.2022

А. В. Беликов, С. Н. Смирнов, Ю. Н. Батов, А. Б. Губин, Ю. Б. Пирожков, Э. В. Бойко, М. Н. Немсицверидзе

  • Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
  • Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. академика И. П. Павлова
  • ООО “Нела”, г. С.-Петербург
  • Санкт-Петербургский филиал НМИЦ МНТК “Микрохирургия глаза” им. акад. С.Н. Федорова
  • Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова, г. Санкт-Петербург
  • Северо-западный государственный медицинский университет им. И.И.Мечникова, Россия, С.-Петербург
Аннотация: В эксперименте in vitro впервые выполнена лазерная экстракция модели катаракты глаза свиньи излучением с λ = 1.54 мкм лазера на иттербий-эрбиевом стекле, работающего в режиме генерации пакетов микросекундных импульсов. Использованы эффективные частоты следования лазерных импульсов в диапазоне 36–75 Гц и средние мощности лазерного излучения от 3.9 до 5.25 Вт. Впервые продемонстрировано, что при эффективной частоте следования лазерных импульсов 45 Гц, частоте следования пакетов лазерных импульсов 15 Гц, трех микросекундных импульсах в пакете и энергии пакета 260–265 мДж продолжительность лазерного этапа экстракции катаракты составляет 130 ± 10 с, что сопоставимо с временем ультразвуковой факоэмульсификации и лазерной экстракции в случае использования излучения Nd : YAG-лазера с λ = 1.44 мкм. Акустометрия и высокоскоростная видеосъемка гидроакустических процессов, сопровождающих взаимодействие с водой излучения с λ = 1.54 мкм лазера на иттербий-эрбиевом стекле, работающего в режиме генерации пакетов микросекундных импульсов, позволили впервые обнаружить эффекты наложения гидроакустических процессов при сокращении временного интервала между лазерными импульсами в пакете до менее 700 мкс. Установлено, что при наложении гидроакустических процессов, несмотря на повышение средней мощности и эффективной частоты следования лазерных импульсов, генерация акустических волн идет неэффективно вследствие прохождения импульса через сформированный в воде пузырь. Показано, что наиболее эффективная лазерная экстракция катаракты возможна в режиме с меньшими средней мощностью и эффективной частотой лазерных импульсов в том случае, когда временной интервал между лазерными импульсами в пакете составляет 850 ± 10 мкс.
Ключевые слова: лазер, катаракта, микросекундный импульс, пакет импульсов, гидроакустический сигнал, экстракция, энергия импульса, аспирация, высокоскоростная видеосъемка.
Поступила в редакцию: 04.09.2021
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2022, 52:1, 69–77
Образец цитирования: А. В. Беликов, С. Н. Смирнов, Ю. Н. Батов, А. Б. Губин, Ю. Б. Пирожков, Э. В. Бойко, М. Н. Немсицверидзе, “In vitro исследование экстракции катаракты лазерным излучением с λ = 1.54 мкм в виде пакетов микросекундных импульсов”, Квантовая электроника, 52:1 (2022), 69–77 [Quantum Electron., 52:1 (2022), 69–77]