Лазерный мир

Близорукость, или миопия, – весьма распространённая проблема современного мира.

Самое простое решение проблемы – очки для корректировки зрения или же контактные линзы.

Впрочем, такой метод подходит далеко не всем. Кроме того, несмотря на высокие показатели успеха подобной операции, у пациентов могут возникнуть послеоперационные осложнения, а в редких случаях происходит даже потеря зрения.

Если говорить о конкретных недостатках лазерных операций по коррекции зрения (лазерного кератомилёза (LASIK) и фоторефракционной кератэктомии), то стоит вспомнить, что здесь до сих пор используется аблятивная технология. Последняя может истончить, а в некоторых случаях ослабить роговицу. (Впрочем, и с этим медики учатся бороться.)

Пока к хирургическим методам вмешательства остаётся столько вопросов, учёные ищут и разрабатывают альтернативные методы восстановления зрения.

Инженер Синиша Вукелич (Sinisa Vukelic) из Колумбийского университета не стал исключением: он разработал новый неинвазивный метод, позволяющий исправить зрение, как утверждается, навсегда. Результаты доклинических исследований уже показали многообещающие результаты.

Результаты исследования, которое потенциально может привести к лечению близорукости, дальнозоркости и астигматизма, опубликовано в научном издании Nature Photonics.

Femtosecond laser crosslinking of the cornea for non-invasive vision correction

The prevalence of myopia has increased worldwide over the last 50 years. Its incidence in the United States and Europe is now almost twice that 50 years ago, and it is even more prevalent in East Asia. Spectacles and contact lenses remain the most common means of vision correction, but the permanent correction of refractive errors, by refractive surgery, has emerged as an attractive alternative. However, such surgery is an invasive procedure that may compromise corneal structure, and post-surgical complications have been reported. We propose a novel, non-invasive approach to permanent vision correction based on a different mode of laser–cornea interaction. Our approach induces the formation of a low-density plasma that produces reactive oxygen species, which react with the surrounding proteins, forming crosslinks and triggering spatially resolved changes in mechanical properties. We show that the proposed method changes the refractive power of the eye, and confirm its safety and stability.

https://www.nature.com/articles/s41566-018-0174-8

В новой технологии применяется фемтосекундный осциллятор – сверхбыстрый лазер, генерирующий импульсы с очень низкой энергией и высокой частотой.

С его помощью можно выборочно и локализовано изменить биохимические и биомеханические свойства роговичной ткани без повреждения клеток и, соответственно, разрушения тканей. Новый метод по сути изменяет макроскопическое строение ткани.

У технологии «достаточно сил», чтобы создать разрежённую плазму в заданном фокальном объёме (объёме, где сфокусирован луч лазера). При этом энергетические параметры лазера не позволяют ему причинить вред тканям, которые находятся в области, на которую он воздействует.

Зачем же глазу плазма? Разрежённая плазма приводит к ионизации молекул воды в роговице. Ионизация в свою очередь порождает реактивный кислород — неустойчивую молекулу, содержащую кислород и легко реагирующую с другими молекулами в клетке.

Реактивный кислород заставляет «нити» коллагена в роговице «сшиваться» (молекулы белка образуют химические связи). Выборочное внедрение с помощью лазера подобных «узлов» в коллагеновое полотно приводит к изменению механических свойств роговичной ткани в обработанных зонах. И в конечном счёте это приводит к изменениям в общей макроструктуре роговицы.

Процесс является фотохимическим, и потому он не разрушает ткань, а полученные изменения не носят временный характер.

«Мы может отрегулировать искривление роговицы и, таким образом, изменить преломляющая способность глаза», — говорит Вукелич.

Новая технология не является хирургической процедурой. Кроме того, у неё намного меньше побочных эффектов и ограничений, чем у той же рефракционной хирургии. Например, пациенты с тонкими роговицами, синдромом сухого глаза и некоторыми другими патологиями не могут воспользоваться рефракционной хирургией.

«Самое интересное, что нашу технологию можно использовать и на других богатых коллагеном тканях. Мы также работаем с коллегами над методами лечения раннего остеоартрита, и предварительные результаты очень, очень обнадеживают. Мы считаем, что наш неинвазивный подход может открыть возможности для лечения или восстановления коллагеновой ткани без повреждения тканей», – говорит Вукелич.

Исследовательская группа планирует начать клинические испытания технологии к концу 2018 года.

Источник: http://www.vesti.ru/doc.html?id=3023028