Критерии выбора оптимально безопасных энергетических параметров для лазерной стимуляции сетчатки

Abstract

Актуальность. Современная тенденция развития низкоинтенсивной лазерной терапии в офтальмологии вызывает необходимость использования лазерных источников различного диапазона спектра. Одним из механизмов стимулирующего действия полупроводниковых лазеров красного диапазона, является мембранотропный эффект. Направленность и степень выраженности его зависит от энергетических характеристик используемого излучения. Поскольку отдельные слои тканей хориоретинального комплекса представляют собой тончайшие и легко повреждаемые структуры, главным условием является обеспечение избирательности воздействия на них с минимальным риском повреждения. Цель работы – расчет пространственно-энергетических характеристик и обоснование безопасных терапевтических уровней воздействия на структуры глазного дна низкоинтенсивного излучения полупроводниковых лазеров красного диапазона спектра. Материал и методы. Основными характеристиками излучения, определяющие эффективность лазерной терапии, являются энергетическая освещенность Hc (мВт/см2) и время экспозиции t (с). В связи с этим, для сравнительной оценки энергетической освещенности на глазном дне больного, нами были проведены расчеты на основе параметров глаза по модели Гульштранда и пространственных характеристик лазерного излучения, используемого в каждой оптической схеме. Для расчетов были выбраны следующие условия и параметры: Глаз находится в состоянии покоя аккомодации (после атропинизации); Диаметр зрачка dзр = 8 мм; Заднее фокусное расстояние глаза f = 22,79 мм; Длина волны излучения λ=0,67 мкм; Приведенное фокусное расстояние fпр = 17,11 мм; Показатель преломления сред глаза на длине волны 0,67 мкм, n=1,3319; dр - диаметр лазерного пучка в плоскости роговицы, см; W - мощность излучения в плоскости роговицы, мВт; Eр - энергетическая освещенность в плоскости роговицы, мВт/см2 dс - диаметр лазерного пучка в плоскости сетчатки, см; Wс - мощность излучения, прошедшая через среды глаза с учетом коэффициента пропускания сред и экрани- рования излучения зрения зрачком, мВт; Hc -энергетическая освещенность в плоскости сетчатки, мВт/см2; Hспду -предельно-допустимый уровень для конкретных условий воздействия; R - коэффициент опасности, равный отношению Hc / Hспду; t - время воздействия, с; Θ - расходимость лазерного излучения, рад. Все расчеты были проведены на основе общепринятых методик для определения размеров лазерного пучка, сфокусированного на сетчатку глаза. Выводы. В результате расчетов диаметров лазерного пучка и энергетической освещенности в плоскости сетчатки было выявлено, что рассчитанные величины подвержены значительным изменениям и зависят от оптических схем реализации, рефракции глаза, продольной сферической аберрации, соотношения размеров лазерного пучка на уровне роговицы и диаметра зрачка, закона распределения излучения в плоскости роговицы. С целью выработки и корректировки критериев выбора энергетических параметров лазерного излучения, необходимо контролировать все параметры лазерного излучения: (Ep, Hp, dp, dзр, Θ, t), а также рефракционные параметры глаза.