A FELSZÍNI EXCIMER LÉZERKEZELÉS HATÁSA A SZARUHÁRTYÁRA ÉS KÖRNYEZETÉRE - KÍSÉRLETES ÉS KLINIKAI TANULMÁNY. dr. Füst Ágnes. Doktori (Ph.D.

Átírás

1 A FELSZÍNI EXCIMER LÉZERKEZELÉS HATÁSA A SZARUHÁRTYÁRA ÉS KÖRNYEZETÉRE - KÍSÉRLETES ÉS KLINIKAI TANULMÁNY dr. Füst Ágnes Doktori (Ph.D.) értekezés Készült a Semmelweis Egyetem Budapest Általános Orvosi Karának 1. sz. Szemészeti Klinikáján Témavezető: Dr. Süveges Ildikó, egyetemi tanár Budapest, Semmelweis Egyetem Doktori Iskola Klinikai orvostudományok doktori iskolája Hivatalos bírálók: Dr. Hatvani István, Dr. Farkas Ágnes

2 Tartalomjegyzék Bevezetés... 3 Irodalmi áttekintés Célkitűzések..19 Módszerek 21 Eredmények..33 Megbeszélés...57 Következtetések 72 Köszönetnyilvánítás Irodalomjegyzék...78 Saját közlemények 92 Összefoglaló 96 2

3 Bevezetés A szaruhártya a szemgolyó külső, rostos burkának része, a szem elülső centrális felszínét alkotja. Helyzete, és a látásban, a szem optikai rendszerében betöltött szerepe miatt különleges igényeknek kell megfelelnie. Így például kellő mechanikai szilárdsággal és rugalmassággal kell bírnia ahhoz, hogy hozzájáruljon a szem belső képleteinek védelméhez a külső behatásokkal szemben. Át kell engednie a retina felé tartó fénysugarakat, áttetszőnek kell lennie. A szem törőerejének döntő részét a szaruhártya elülső határfelülete határozza meg - a teljes kb. 66D-ból kb. 48D-t képvisel. Ennek az elülső határfelületnek tökéletesen simának, egyenletesnek kell lennie ahhoz, hogy a tárgyról érkező fénysugarak megfelelő minőségű képet hozzanak létre a szem belsejében. Ezeket a tulajdonságokat a cornea egyedi szerkezete és élettana biztosítja, és ebben mind az öt rétegnek (epithelium, Bowman membrán, stroma, Descemet membrán, endothelium) jelentős és sajátos szerepe van. A szaruhártya felszínes helyzetéből adódik, hogy jól hozzáférhető sebészeti beavatkozások számára. Corneális műtét végzésére leggyakrabban akkor van szükség, ha a fent említett alapvető tulajdonságok valamelyike sérül. Így az operáció célja lehet az integritás illetve a mechanikai stabilitás helyreállítása (pl. perforáció esetén), transzparenciát csökkentő kóros képletek (pl. hegek, pterygium, disztrófiák) eltávolítása. Speciális szakterületet képvisel az úgynevezett 'refraktív sebészet', melynek célja a refrakciós hibák korrekciója a szaruhártya centrum felszíni görbületének megváltoztatása által. Amikor a szem fénytörését akarjuk megváltoztatni, alapvető, hogy egész kis lépésekben tudjuk átalakítani a szaruhártya centrális felszínének alakját, és pontosan tudjuk kalibrálni, hogy adott mennyiségű beavatkozás mekkora mértékű refrakciós változást fog okozni. Az utóbbi évtizedekben létrejött jelentős technikai és informatikai fejlődés lehetővé tette olyan mikrosebészeti eszközök és lézerkészülékek kialakítását, melyek képesek a fenti kritériumok kielégítésére. A refraktív sebészet ma a szemészet egyik legdinamikusabban fejlődő területének tekinthető. Az excimer lézeres fotorefraktív keratektómia (photorefractive keratectomy, PRK), napjainkban a refraktív sebészet egyik fő ága, mintegy 3

4 15 éves múltra tekint vissza. A terápiás alkalmazás (fototerapeutic keratectomy, PTK) ugyancsak a 80-as évek második felében kezdődött. Az excimer lézerekkel kapcsolatos kutatások csak részben vonatkoznak a technikai fejlesztésre. A célként kitűzött hatás elérésében és annak megtartásában a szaruhártya szövetek biológiai válasza szintén nagy jelentőséggel bír. A lézerkezelés részeként okozott hámhiány és a stroma elülső lamelláinak eltávolítása után a szervezet mintegy "pótolni igyekszik" az elvesztett szöveteket. A sebgyógyulás folyamán a lézerkezeléssel kialakított szaruhártya felszín átalakulhat, ez pedig befolyásolhatja a kezelés pontosságát, eredményességét, az elért fénytörés változás stabilitását, illetve a felszín egyenletessége vagy egyenetlensége révén az elérhető látásélességet. A lézeres beavatkozás és a sebgyógyulás következtében csökkenhet a szaruhártya transzparenciája, mechanikai tartása, ideiglenesen megszűnik a kezelt terület beidegződése, és ellenőrizni kell, hogy a cornea relatív "víztelenségét" és így átlátszóságát biztosító endothelium nem károsodik-e. A szaruhártyában létrejövő változások távolabbi hatással is bírnak: befolyásolják a cornea felszínét bevonó könny összetételét, a könnytermelés mértékét. Kutatási témámnak azért választottam az excimer lézerkezelés hatását a szaruhártya szöveteire és környezetére, mert úgy gondolom, hogy a szerzett tapasztalatok felhasználhatók a PRK és a PTK klinikai alkalmazása során - a kezelésre alkalmas betegek kiválasztásában, a kezelési algoritmus szükség szerinti megváltoztatásában, a komplikációk kialakulásának megakadályozásában illetve kezelésében. A szegedi József Attila Tudományegyetem Optikai és Kvantumelektronikai Tanszékén felépített excimer lézerkészüléken 1991-ben történtek az első olyan kísérletek, melyek során a szaruhártyát tették a vizsgálatok célpontjává. Budapesten, a Semmelweis Egyetem I. Szemklinikáján pedig 1992-ben kezdett működni az a készülék, mely Magyarországon először tette lehetővé betegek refraktív és terápiás célú excimer lézerkezelését. Ennek a két munkacsoportnak a munkájában nekem is lehetőségem nyílt a részvételre. Dolgozatomban azokról az eredményekről számolok be, melyeket részben in vitro és állatkísérletes modellek segítségével, másrészt a már kezelt betegek nyomon követése során nyertünk. 4

5 Irodalmi áttekintés 1. Biofizikai alapok Az excimer elnevezés az EXCIted dimer szavak összevonásából adódik. A kifejezés arra utal, hogy a lézerfény létrehozásában két olyan gáz - egy nemesgáz és egy halogén szerepel, melyek csak metastabil állapotban képesek összekapcsolódni, nyugalmi állapotban nem. Az így keletkezett instabil molekulák elbomlásukkor igen rövid időtartamú (10-30ns) impulzusokban fotonokat bocsátanak ki az ultraibolya tartományban. Attól függően, hogy milyen fajta gázkeverékkel működnek, a különböző excimer lézerkészülékek más-más hullámhosszúságú fényt emittálnak (pl. az argon-fluorid gáz 193 nm-en, a kripton-fluorid gáz 248nm-en, a xenon-klorid gáz 308nm-en). A kibocsátott fotonok igen nagy energiával rendelkeznek, a lézer típusától függően 6,4-4,0eV-tal. Az excimer lézert a 70-es évek közepén fedezték fel (1). Elsőnek az elektronikai iparban nyert felhasználást, mivel az excimer lézer által emittált intenzív ultraibolya sugárzás segítségével mikronnál is finomabb mintákat lehet bevésni műanyagokba és egyéb polimerekbe, figyelemreméltó pontossággal. Emellett a lézerhatás közben létrejött degradációs folyamat nem terjed túl azokra a részekre, amelyeket nem ért közvetlen besugárzás, így azok nem károsodhatnak (2, 3, 4). Ahhoz, hogy ez az igen kis helyre lokalizálódó, de az anyag eltávolításához, "elpárologtatásához" elégséges erősségű behatás létrejöjjön, arra van szükség, hogy a kellő energiával beérkező fotonok a besugárzott anyagdarabban teljes mértékben abszorbeálódjanak. Az excimer lézerek az úgynevezett ablatív fotodekompozíción keresztül fejtik ki hatásukat a besugárzott szövetekre (3, 4, 5). E speciális fotokémiai reakció során a nagy energiájú (193 nm ArF lézer esetén 6,4 ev) ultraibolya fotonok képesek kiszakítani a vegyérték elektronokat, és széthasítani a szerves molekulák kb. 3,4 ev energiájú szén-szén illetve szén-nitrogén kötéseit is. A lézerek által kibocsátott fény egyik alapvető jellemzője a nagy teljesítménysűrűség, ezért a beeső fotonok kölcsönhatásba lépnek a szerves makromolekulákat összetartó legtöbb kötéssel. Így ezek a molekulák apró darabokra 5

6 bomlanak, és a maradék energia felhasználásával, nagy sebességgel távoznak a felületről (1. ábra c., d.). Az excimer lézerrel csak akkor végezhető jó minőségű fotoabláció, ha olyan anyagot, szövetet kezelünk, ami kellően egyenletes szerkezetű, felépítése, "tömörsége" állandó. Ennek a szempontnak a szaruhártya strómája megfelel. Erre 1983-ban Trokel és mtsai figyeltek fel, akik excimer lézer bemetszéseket ejtettek enukleált marha szemek szaruhártyáján (6, 7, 8). Az ideális beállításokat keresve többfajta hullámhosszat, ismétlési frekvenciát, expozíciós időtartamot és energia sűrűséget próbáltak ki. Azt tapasztalták, hogy a különböző hullámhosszúságú lézerek közül a 193 nm-es argon-flourid (ArF) lézert teszik tulajdonságai leginkább alkalmassá arra, hogy cornea sebészeti eszközzé váljon, mivel az alacsony hullámhosszúságú ultraibolya sugarak a biológiai szövetekben erősen abszorbeálódnak, és ezért csak néhány tized mikrométer mélyre hatolnak. Ellentétben a hosszabb hullámhosszúságú excimer lézerekkel, a 193 nm alkalmazásakor sima és szabályos felszínt, párhuzamos sebszéleket találtak. Különböző besugárzott anyagfajták esetén természetesen különböző az a szövetmennyiség, ami impulzusonként távozik. A cornea stroma kezelésekor azt találták, hogy az impulzusonkénti ablációs mélység 0,1-0,5 µm, mj/cm 2 energia sűrűség alkalmazásakor. Amikor a lézerfény kölcsönhatásba lép egy anyaggal, nemcsak magában a besugárzott anyagtérfogatban, hanem annak környezetében is változások következnek be. Amikor az ultraibolya tartományban működő excimer lézer fotonjai szilárd anyagba csapódnak be, hirtelen nagy energia szabadul fel, ami a felette elhelyezkedő levegő fizikai tulajdonságaiban változásokat hoz létre. A megváltozott és a felette változatlanul maradt levegőréteg között igen éles, rendkívül gyorsan, a hangsebességnél is nagyobb sebességgel terjedő front alakul ki, melyet lökéshullámnak nevezünk (9). Szintén a kezelt terület feletti levegő állapotát változtatja meg a kirobbantott "anyagfelhő", melyet a nagy kinetikus energiával rendelkező molekula-töredékek halmaza alkot (10, 11). Feltételezhető az is, hogy a foton becsapódásának hatása magában az anyagban is "továbbterjed". Így a szaruhártya mélyebb részei, például az endothelium is sérülhet, annak ellenére, hogy maga az ultraibolya sugárzás 6

7 a. b. c. d. 1. ábra. A fotoabláció hatásmechanizmusa sémás ábrán. Magyarázatot l. a szövegben. 2. ábra. Aesculap-Meditec MEL60 típusú excimer lézer készülék. 7

8 már a felszíni rétegekben elnyelődik. Ebben többfajta mechanizmus is közrejátszhat (4): 1. A lézer fotonjait elnyelő szövetekből fluoreszcencia és szóródás következtében az eredetinél hosszabb hullámhosszúságú, jobban penetráló sugárzás indul ki. 2. Az ismétlődő impulzusok által keltett rezonancia a szaruhártya hátsó felszínéig hatol. 3. A robbanásszerűen beérkező energia impulzusok vagy a besugárzott szövetből távozó anyag "visszaütése" által keltett akusztikus hullám terjed mélyre a corneában. 4. A robbanásszerűen beérkező energia impulzusok által a szövetben keltett lökéshullámok gyakorolnak hatást a szövetekre. Az excimer lézer refraktív sebészeti alkalmazásának alapvető feltétele, hogy a szaruhártya eredetileg teljesen sima felszíne ne váljon egyenetlenné a fotoabláció következtében. Ennek ellenőrzésére pásztázó elektronmikroszkópos vizsgálatokat végeztek kadáver szemeken és kísérleti állatok műtét után közvetlenül eltávolított corneáján (4, 7). Argon-fluorid lézerrel létrehozott mély bemetszések, illetve különböző geometrikus minták tanulmányozása során úgy találták, hogy az összes sebfelszín a legmélyebb stromáig terjedően sima és egyenletes. A hám roncsolódása csak a közvetlenül a sebszélek mentén elhelyezkedő sejtekre terjedt ki, a távolabbiakat nem érintette. A stroma lamellák egymástól való eltávolodását észlelték az összes bemetszésben. A Descemet membránt 40 µm-nél jobban megközelítő bemetszések esetén a membrán hátsó felszínéről hiányoztak az endothel sejtek, ez a csupasz terület a sebvonaltól 5-12 sejtnyire terjedt ki. Kevésbé mély lézióknál endothelium károsodást nem találtak. 3 mm átmérőjű kör alakú keratektómia területén (12) az ablált felszín természetellenesen sima volt, nem találtak felismerhető sejtes és extracelluláris elemeket, mivel ezeket egy ún. álmembrán fedte. 2. A klinikai alkalmazás technikai alapjai Az excimer lézer első klinikai kipróbálására 1985-ben került sor vak szemeken (Seiler, Berlin) (7). Az első terápiás kezelést, az ún. fototerápiás keratektómiát is Seiler végezte egy Salzmann-féle noduláris degenerációban szenvedő betegen, 1986-ban (13). A cornea centrum felszínes rétegeinek eltávolításán alapuló refraktív célú felhasználás az ún. 8

9 fotorefraktív keratektómia. Az első sikeres PRK kezelést látó, myopiás szemen 1988-ban hajtotta végre McDonald (14). A PRK az 1990-es évek elején terjedt el szélesebb körben. Ahhoz, hogy az excimer lézer cornea sebészeti célra alkalmazható legyen, egy összetett, számítógép által vezérelt készüléket kellett létrehozni (2. ábra (7. old.)). Bár az egyes gyártók eltérő megoldásokat is alkalmaznak, mindegyik készülék tartalmaz bizonyos alapvető elemeket. A legnagyobb jelentőséggel a lézerfényt kibocsátó rendszer bír, amin szabályozni lehet az emittált impulzusok frekvenciáját, energiasűrűségét és a lézersugár formáját. Ez utóbbi lehet az egész besugárzandó területet egyszerre lefedő, lehet résszerű nyalábként a cornea felszínét végigpásztázó (scanning mód) (15, 16), és lehet szabadon mozgatható, kis, kör alakú területet elfoglaló sugár (spot mód). Mielőtt a lézersugár eléri a corneát, egy ún. maszkon keresztül halad át (kivéve a spot mód alkalmazása esetén). A maszk arra szolgál, hogy kialakítsa az abláció alakját, melyet a lézer a szövetben létrehoz. A rövidlátás kezelésére szolgáló maszk sugarakat áteresztő nyílása képes blendeszerűen összehúzódni, illetve kitágulni, és ezt a befele vagy kifele tartó mozgást fokozatosan, sok lépcsőben hajtja végre. Minden egyes lépés után lézersugár éri a nyíláson keresztül a szaruhártya felszínét, és az adott területről egy vékony réteget távolít el (1. ábra a, b (7. old.)). Ahogy a blende szűkül, egyre kisebb területről távozik el anyag, és így a cornea közepe fele haladva egyre mélyül az abláció. Táguló típusú maszknál fordítva zajlik a folyamat, de az eredmény ugyanaz. Minél több lépcsőben történik az összehúzódás, illetve a kitágulás, annál simábbá válik a felszín, és az átmenet a kezelt és nem kezelt terület között. A távollátás és az astigmia korrekciójára alkalmazott maszkok egy része nem kontrahálódik, hanem különleges formájú nyílásukon eresztik át a fényt, és megfelelő ütemben forogva szabályozzák az abláció alakját (6. ábra). A kezelést végző orvos operációs mikroszkópon keresztül figyeli a szaruhártyát. A kezelés során a legfontosabb a megfelelő centrálás elérése és fenntartása. Ezt segíti elő egy másik lézer fénye (pl. hélium-neon vagy 635nm-es dióda lézer), mely részint arra szolgál, hogy a beteg egy pontra tudjon fixálni, másrészt a szaruhártya-felszínről visszaverődött fénye segíti a megfelelő beállítást. Amennyiben a maszk a készülékbe van beépítve, a szem mozdulatlanságát az biztosítja, hogy a beteg végig a fixáló fénybe néz. A szem felszínére helyezhető maszk össze van építve egy 9

10 szívógyűrűvel, mely a sclerára rögzül, és az operatőr ennek segítségével tartja a corneát mozdulatlanul. A lézersugár paramétereit és a maszk működését beépített számítógép vezérli, a bevitt refrakciós adatoknak megfelelően, az operatőr pedig egy pedál segítségével elindítja és leállítja a kezelést. Mint a többi refraktív sebészeti eljárás, az excimer lézer is folyamatos technikai fejlesztés alatt áll. A fejlesztés célja a minél pontosabb és stabilabb eredmények elérése, a sikeresen kezelhető fénytörési hibák körének kibővítése, a komplikációk kialakulásának megelőzése, és a műtéti technika minél könnyebbé tétele. Kiderült, hogy bár a hegesedés (l. később) miatt célszerű a lehető legkevésbé mély és ezért lehető legkisebb átmérőjű ablációt kialakítani adott dioptria változás eléréséhez, ez más mellékhatásokkal járhat. Ha ugyanis a kezelt terület széle belelóg a pupilla területébe, ez káprázási panaszok kialakulásához vezet. Ezért újabban inkább a nagyobb, legalább 6,0mm-es kezelést preferálják (17), egyes készülékkel pedig egy széli átmeneti zóna (tapered transition zone, TTZ) hozható létre az egyenletesebb átmenet céljából (18). Az ún. multizone/multipass technikával a kezelt területet több koncentrikus zónára osztják, teljes korrekciót csak a centrumban alkalmaznak, a periféria felé haladva egyre csökkentve az abláció meredekségét (19). Az ún. második generációs lézerek létrehozásakor megpróbáltak minél simább, minél kevésbé lépcsőzetes felületet biztosítani a fokozott hegesedés megelőzésére, különféle "simító technikák" beépítésével (20). A harmadik generációs excimer lézerek ún. flying spot módszerrel működnek, ahol nem maszk szabályozza az abláció alakját, hanem egy kis átmérőjű sugár pásztázza a számítógépes program szerint a felszínt, így az még simább lesz, és rugalmasabban, egyénre szabva alakítható ki az ablációs profil (21). Ez lehetővé teszi a cornea topográf adatainak közvetlen felhasználását a felszíni egyenetlenségek elsimítása céljából. Ennek lényege, hogy a topográf segítségével nyert adatokat át lehet transzportálni az excimer lézerkészülék számítógépébe, ahol egy program ezekből az adatokból kiszámolja a sima felszín eléréséhez szükséges ablációs mintázatot. Aktív szemkövető rendszer alkalmazásával pedig folyamatosan biztosítható a megfelelő centrálás. 10

11 3. Klinikai eredmények A fotorefraktív keratektómia csak egyike a fénytörési hibák korrigálására használt cornea sebészeti módszereknek. A napjainkban alkalmazott refraktív technikákat négy alapvető csoportba sorolhatjuk (22): I. keratotómia, vagy más szóval bemetszés (pl. radiális, haránt), II. keratektómia, vagyis cornea szövet eltávolítás a centrumból (pl. PRK), III. lamelláris technikák, azaz vékony felszínes lebeny készítése, és megfelelő alakú anyag hozzáadása vagy eltávolítása a lebenyből vagy a szövetágyból (pl. epikeratofákia, LASIK (laser assisted in situ keratomileusis)), és IV. termokeratoplasztika, ahol pontszerű stroma hegeket hoznak létre a periférián (pl. holmium-yag lézerrel). Legszélesebb körben a rövidlátás sebészi korrekciója terjedt el. Jelenleg leginkább a radiális keratotómiát (RK), a PRK-t és a LASIK-et használják a myopia kezelésére. Ezt a három eljárást hasonlítottam össze az 1. táblázatban. Mindhárom kezelési technikának megvannak a maga előnyei, de ugyanakkor a maga korlátai is. Például a PRK, a másik két módszerrel ellentétben, közvetlen módon alakítja át a felszínt, és így elvileg egyszerűbb vele a kívánt módon megváltoztatni a görbületet, a sebgyógyulás folyamata (l. később) azonban utólag módosíthatja azt, és így leronthatja a már elért eredményt. A RK ugyan nem érinti a centrumot, így a hegesedés nyomán esetlegesen kialakuló homály nem befolyásolja a látásélességet, viszont a bemetszések olyan mélységig terjednek, hogy erősen lecsökkentik a szaruhártya ellenállását külső behatásokkal, tompa sérülésekkel szemben. A LASIK esetén a lézer mellett mikrokeratotómra is szükség van, ami a technikát jóval bonyolultabbá teszi. Eredményesség tekintetében (2. táblázat) a három beavatkozás (RK, PRK, LASIK) között nagy különbség nem állapítható meg, bár a LASIK minimális mértékben hatékonyabbnak tűnik a másik két beavatkozásnál. Jelentősebb különbség van abban a tekintetben, hogy milyen mértékű rövidlátás esetén ajánlott a kezelés, a műtét után milyen hamar javul fel a látásélesség az elérhető legjobb szintre, milyen mértékű és időtartamú a posztoperatív fájdalom, és hogy milyen fajta komplikációk léphetnek fel a műtét alatt és azt követően (1. táblázat). 11

12 RK PRK LASIK Mélység felső 90% felső 10% stroma belseje Hely periféria-paracentrális terület centrum centrum Eszköz gyémántkés lézer mikrokeratotom+lézer Hatásmechanizmus indirekt a periféria gyengül, előre domborodik, miközben a centrum megfeszül, ellapul direkt a felszíni szövetek eltávolítása a centrumot ellapítja indirekt a stoma belsejéből történő szöveteltávolítás következtében a felszín ellapul Ajánlott dioptria tartomány -4,0D alatt -6,0D alatt -12,0D alatt, illetve a szaruhártya vastagságtól függ Legfontosabb komplikációk progresszív hypermetropia, regresszió, nagy napi ingadozás, káprázás, a szaruhártya sérüléssel szembeni ellenállása csökken haze, káprázás, regresszió, posztoperatív fájdalom, lassú posztoperatív látásélesség javulás perforáció, kés elakadás, lebeny felgyűrődése, irreguláris astigmia, lebeny elvesztése, hámbekúszás a sebfelszínek közé 1. táblázat. A rövidlátás kezelésében legyakrabban alkalmazott refraktív cornea sebészeti módszerek összehasonlítása

13 RK PRK LASIK A tervezett refrakcióhoz képest ±1,0D-n belül nem korrigált látásélesség 0,5 korrigált látásélesség 2 vagy több vonallal romlott , , táblázat. Leggyakrabban alkalmazott refraktív szaruhártyaműtétek eredményei %-ban kifejezve kis-közepes fokú (-1,5D és -8,0D között) myopia kezelésekor. (17, 23, 24, XXVII cikkekben összefoglalt tanulmányok adatainak felhasználásával) A távollátás refraktív sebészeti kezelése még nagyobb kihívást jelent. A szaruhártya centrumának domborúbbá tételére irányuló próbálkozások jó része megrekedt az állatkísérletek stádiumában (25, 26, 27, 28). A klinikumba is bevezetett módszerek viszonylag gyenge eredményt mutatnak annak tekintetében, hogy a kívánt dioptriaváltozás pontosan bekövetkezik-e és stabil marad-e. 1 év után a műtét előtti fénytörési hiba átlagosan 55%-kal csökkent tűvel végzett termokeratoplasztika (29), körülbelül 50%-kal holmium-yag lézerrel végzett termokeratoplasztika (30, 31), és 67%-kal hexagonális keratotómia esetén (32). Az első cikkek a távollátás fotorefraktív keratektómiás kezeléséről ban jelentek meg (33, 34, 35). Az ebben a témában közölt irodalomra jellemző, hogy kevés (többnyire 30-40) szem kezeléséről számolnak be, viszonylag rövid nyomon követési idővel, és az egyes cikkeket összehasonlítva szélsőségesen ellentmondó véleményeket találunk. A szerzők egy része azt találta, hogy a PRK fél-egy éves eredményei nem rosszabbak a myopia kezelésekor tapasztaltaknál (36, 37), a műtét előtti fénytörési hiba átlagosan 89-91%-kal csökkent, és a szemek 81-88%-a volt ±1,0 D-n belül a

14 tervezett refrakcióhoz viszonyítva. Többen viszont úgy látják (38, 39), hogy a távollátás kezelése kisebb pontosságal végezhető, és hosszútávon jelentős a regresszió. A posztoperatív astigmia sebészeti korrekciója nagy múltra tekint vissza. Az ún. haránt és íves keratotómia során a meredekebb tengelyre merőlegesen ejtett bemetszéssel csökkentik a görbületet ebben az irányban, míg az ék alakú kimetszéssel a laposabb tengely görbületét növelik, és így próbálják helyreállítani a szaruhártya felszín szimmetriáját. A természetes és a műtét utáni astigmia kezelhető lézer segítségével is. A perifériás stromában kis átmérőjű hegeket létrehozó holmium-yag lézer az ék reszekcióhoz hasonlóan a laposabb tengely meredekebbé tételét célozza (22). Az astigmia kezelésére az excimer lézer készülékekhez olyan speciális formájú - rotációs, kontrakciós illetve erodálható polimetilmetakrilát - maszkokat hoztak létre, melyekkel körkörösen nem szimmetrikus ablációt lehet kialakítani. Nagyobb esetszámú tanulmányokban a PRK kezelés hatására a nagyfokú primer astigmia esetén 72-81%-os, a -2,5--2,0 D-nál kisebb fokú astigmiánál csak 44-68%-os csökkenésről számoltak be (40, 41, 42). Az excimer lézer felhasználható terápiás céllal a cornea felszíni kórfolyamatainak jelentős részében. Az alábbiakban az alapvető indikációs területeket gyűjtöttem össze (43, 44, IV, VI): 1. Látásjavítás a. A cornea felszíni rétegeire korlátozódó transzparencia csökkenés - disztrófiák - Bowman membrán (pl. Reis-Bückler disztrófia) - elülső stroma (pl. granuláris, makuláris, rácsos, centrális krisztallin disztrófia) - degenerációk (pl. opacitas zonularis, Salzmann-féle noduláris degeneráció, lipid degeneráció, familiáris amiloidózis) - centrális felszínes hegek (sérülés, gyulladás után) b. Irreguláris astigmia megszüntetése - epitheliális disztrófiák (pl. map-dot-fingerprint, Meesmann disztrófia) - mechanikus műtét illetve sérülés után egyenetlenné váló felszín elsimítása (pl. paracentrális területet elérő pterygium műtéti eltávolítása után) 14

15 2. A hámosodás elősegítése, fájdalomcsökkentés - recidiváló erosiók - nem gyógyuló hámhiányok (pl. metaherpes, lúgmaródást követően) - Fuchs disztrófia. Ezekben a kórképekben a PTK kezelés rendszerint sikerrel alkalmazható. A PTK előnye a mechanikus keratektómiával, illetve abrázióval szemben az, hogy a létrehozott új felszín jóval simább, egyenletesebb, és kevesebb ép szövet eltávolításával jár, mivel a lézerbesugárzás - réslámpás ellenőrzés mellett - jóval pontosabban szabályozható úgy, hogy csak a szándékolt mélységig hatoljon. 4. Sebgyógyulás A refraktív és terápiás célú lézerkezelések hatékonyságát azzal lehet lemérni, hogy a műtétet követő hámosodás befejeződése után észlelt eredmény mennyire került közel a kitűzött célhoz. A hatékonyság elsősorban a technikai feltételektől és a műtét előtti vizsgálatok pontosságától függ. A hosszú távú sikeresség, vagyis az, hogy az elért refrakciós és terápiás eredmények mennyire maradnak stabilak és lerontják-e azokat az esetlegesen előforduló komplikációk, elsősorban a sebgyógyulás folyamatától függ. A szaruhártya sérülését követő gyógyulás (45) sok szempontból másképp zajlik, mint a szervezet többi szövetében, ami elsősorban annak következménye, hogy a cornea érmentes. A szaruhártyában a folyamat hosszabb időt vesz igénybe, és az epitheliumtól eltekintve, amely visszanyeri eredeti szerkezetét, az összes többi réteg maradandó változáson esik át, bennük heg alakul ki. Az epithelium sérülését követően egy órán belül az erózióval szomszédos sejtek nyúlványokat eresztenek, majd a fokozott mitotikus aktivitás eredményeként keletkezett új sejtek rákúsznak a hámhiány területére és befedik azt, először egy, majd több rétegben. Közben megkezdődik az új bazálmembrán termelése és a normál hemideszmoszomális kötődés kialakulása, mely kb. 1 hónap alatt válik teljessé. A stroma sebszélei közötti területet először plazma tölti ki, illetve trombociták, fehérvérsejtek és makrofágok telepednek le. Az általuk 15

16 termelt proteolitikus enzimek elbontják a sebfelszínekre lerakódott törmelékeket. Ezután a seb területére fibroblasztok vándorolnak, ezek pedig új kollagén molekulákat szintetizálnak. A stromális sebgyógyulás aktív fázisa 4-5 hétig tart, de még hat hónap után sem fejeződik be teljesen. Az endotheliumban keletkezett hiányt hetek alatt a környező sejtek fedik be amőboid mozgás révén. Az új bazálmembrán létrehozása jóval több időt vesz igénybe. A PRK után az avaszkuláris corneális sebgyógyulás egy speciális formája zajlik le. Különlegességét az adja, hogy nagy területen zajlik, a Bowman réteg hiányzik, az egyes stroma lamellák kollagén rostjaiból hosszú szakasz hiányzik, és így a végek messze kerülnek egymástól, a stroma felszín alakja megváltozik, és, ha finoman is, lépcsőzetessé válik. A 193 nm-es excimer lézeres PRK utáni sebgyógyulás stádiumai állatkísérletekből nagy vonalakban ismertek (46, 47). A kezelés területének megfelelően a regeneráció eredményeként vastag, az eredetinél több rétegű epithelium jön létre, melyben, a normálistól eltérően, a bazális sejtek is több réteget alkotnak. A felszínes stromában képződött hegszövet nagyszámú aktív keratocitát tartalmaz, körülöttük rövid rostokból álló, rétegekbe nem rendeződött, szabálytalan stroma szerkezetet látunk. Pár hét-hónap elteltével a hámbeli rendellenességek fokozatosan megszűnnek, az aktív keratociták eltűnnek, a kollagén struktúra átrendeződési folyamaton (re-modelling) megy keresztül és egyre szabályosabb szerkezetűvé válik. Átlagos mértékű kezelésnél a stroma mélyebb rétegei, a Descemet membrán és az endothelium nem mennek át változáson. A klinikai eredményeket a sebgyógyulás többféle úton is befolyásolja (17, 48). A normálisnál vastagabb epithelium és a subepitheliális hegszövet "igyekszik kitölteni" a keletkezett szövethiányt, ezzel a lézeres abláció által létrehozott refrakció változás ellen hat. Ez a refrakciós célból kezelt szemeken regressziót okoz, vagyis a posztoperatív hetekben-hónapokban a fénytörés "visszafele", az eredeti hiba irányába változik. A regresszió hatásának kivédésére az algoritmusokat úgy alakították át, hogy a kezelés utáni első hetekben enyhe "túlkorrekció" lépjen fel. Így például ahhoz, hogy egy myopia kezelésére szolgáló PRK-val hosszútávon pontos eredményt lehessen elérni, kezdetben kissé hipermetrópiássá kell tenni a kezelt szemet. A hám alatt keletkezett hegszövet réslámpával kisebb-nagyobb mértékben észlelhető homályt, ún. haze-t okoz. Amennyiben, elsősorban nagyobb dioptriák kezelésekor, nagyobb fokú homály alakul ki, ez leronthatja a korrigált látásélességet, és jelentős regresszióhoz is vezethet (17, XXVII). Idővel a 16

17 sebgyógyulás folyamata során egyre inkább az eredeti szerkezet kezd kialakulni, vagyis a hám újra normális vastagságúvá válik, a stroma re-modelling eredményeként pedig egyre szabályosabb lamelláris szerkezet jön létre. Így az esetek többségében a fent említett mellékhatások is fokozatosan enyhülnek, illetve megszűnnek, és fél-egy év után a refrakciós eredmények is többnyire stabilnak tekinthetők. A túl erős hegesedés ellen szteroid gyulladáscsökkentő cseppek huzamosabb, fokozatosan csökkentett adagolásával lehet védekezni. Amennyiben a homály konzervatív kezelés ellenére is jelentős marad, eltávolítását meg lehet kísérelni excimer lézeres felszínes keratektómiával. 5. Kombináció más cornea műtétekkel Az irodalmi áttekintés eddigi fejezeteiben arról volt szó, hogy a fotoabláció önmagában hogyan hat a szaruhártyára, és milyen klinikai eredmények érhetők el segítségével. Felmerült azonban annak igénye, hogy az excimer lézert valamilyen korábban elvégzett cornea sebészeti beavatkozás után alkalmazzák. Így például végeznek PRK-t radiális keratotómia vagy más refraktív műtét után a maradék fénytörési hiba kezelésére, illetve szaruhártya átültetés vagy szürkehályog operáció után a posztoperatív astigmia korrekciójára (49, 50, 51, 52, XVII). Ezekben az esetekben többnyire sikerrel alkalmazták az excimer lézert, azonban a tapasztalatok szerint az eredmények nem voltak olyan pontosak, eredményesek, mint amikor a PRK kezelésre korábban még nem operált corneán került sor. 6. A könny termelődésének és összetételelének változása Excimer lézerkezelés utáni első hónapokban gyakoriak a szemszárazságra utaló panaszok, ugyanakkor a csökkent könnytermelődés objektív módón is kimutatható (53, 54). Ugyanakkor megváltozik a könny összetétele is. Például megnövekszik a plasmin kiválasztás (55), ugyanakkor a plazmin aktivitás (55) és a plazminogén aktivátor aktivitás (56) lecsökkent. A vizsgált citokinek, így a hepatocita növekedési faktor (HGF), a béta 1 tranforming growth factor (TGF-beta 1), a vazoendoteliális növekedési faktor (VEGF), a trombocita eredetű növekedési faktor (PDGF-BB), a tumor nekrózis faktor (TNF-alfa) mennyisége több lett a PRK után (57). A neuropeptidek közül a calcitonin gene-related peptide (CGRP) (58) és néhány extracelluláris 17

18 mátrix fehérje, így a fibronektin (59) és a tenascin (57) termelése szintén fokozódott. Ezzel ellentétben az aszkorbinsav koncentrációja, ami a superoxid szabad gyökökkel szemben fontos védő szerepet játszik a könnyben, szignifikáns csökkenést mutatott (60). Ugyanakkor jelenlegi tudásunk szerint a könny általános fehérje összetételének változásáról PRK kezelés után még nincs ismeretünk. Azt tudjuk, hogy bizonyos szemészeti betegségekben a könny fehérje összetételében változások következnek be. A legjelentősebb könnyfehérjék közül kettőről, a lizozimról és a laktoferrinről kimutatták, hogy mennyiségük csökken keratoconjunctivitis siccában (61, 62, 63). Szenilis katarakta műtéte után a laktoferrin szintjében csökkenést (64), a szérum albumin szintjében növekedést (65) tapasztaltak. A Mainz-i Szemészeti Klinikán a könnyfehérjék elektroforetikus mintázatát sokváltozós diszkriminancia analízis felhasználásval elemezték (66, 67, 68). Ezzel a módszerrel nem az egyes csúcsokat vizsgálják külön-külön a denzitográfiával nyert görbén, hanem az összes csúcsot együttesen. Szignifikáns változást találtak a fehérje mintázatban száraz szemű betegek (67, 68), cukorbetegek (69) és kontaktlencse viselők (66) esetében. 18

19 Célkitűzések A lézerfény élő szövetekre gyakorolt hatását fotokémiai reakciókon keresztül hozza létre. Ezek a reakciók a szövetek kémiai, fizikai és biológiai tulajdonságainak módosulásához vezetnek, illetve élettani - kórélettani folyamatokat indítanak el. Ezeknek a történések az összessége vezet el a klinikailag is észlelhető, illetve mérhető változásokhoz. Doktori munkám során a 193 nm-es argon-fluorid (ArF) excimer lézerkezelés szaruhártyára és környezetére gyakorolt hatását több oldalról vizsgáltam, a fent említett folyamatok közül az alábbiak tanulmányozását tűztem ki célul: 1. Az excimer lézer impulzusok becsapódásakor bekövetkezett fizikai jelenségek a szaruhártyában és annak környezetében a. Célunk az volt, hogy a cornea felett létrejövő lökéshullámot optikai eszközök segítségével detektáljuk, terjedését nyomon kövessük az idő függvényében. Hasonlóképpen dokumentáltuk a szaruhártya felszínéről kirobbanó 'anyagfelhő' (plume) sorsát. Vizsgáltuk a cornea felszín kontúrjának változását, a felszíni hullám terjedését. b. Különböző alakú rácsokon keresztül történt kezelés után pásztázó elektronmikroszkóp segítségével tanulmányoztuk a sebfelszín alakját, minőségét, egyenletességét. 2. A sebgyógyulás folyamatának tanulmányozása állatkísérletes modell segítségével a. Nyúl corneán végzett excimer lézeres keratektómia után különböző időpontokban készített metszeteken transzmissziós elektronmikroszkóp segítségével követtük nyomon az egyes rétegek elváltozásait. b. Radiális keratotómiát (RK) követően a maradék rövidlátás kezelésére az egyik, a klinikumban is alkalmazott megoldás a PRK. Mivel az irodalomban erre vonatkozó tanulmányt nem találtunk, olyan állatkísérletet terveztünk, amely segítségével modellezhetjük a PRK hatását a RK-t követő sebgyógyulás folyamatára. A műtét és lézerkezelés után 3 különböző időpontban készítettünk szövettani metszeteket. 3. Fotorefraktív keratektómia lehetőségei és korlátai a távollátás kezelésében Vizsgáltam a távollátók alkalmasságának feltételeit fénytörési hibájuk sebészeti korrekciójára, elemeztem a szferikus hipermetrópia fotorefraktív keratektómiával történő kezelésekor elért klinikai eredményeket, és ezeket összehasonlítottam két különböző maszk alkalmazásakor. 19

20 4. A fototerápiás keratektómia alkalmazási lehetőségeinek és korlátainak kutatása a. Perforáló keratoplasztika után megfelelő látásjavulást a beteg tiszta szaruhártya esetén sem észlel, ha olyan jellegű fénytörési hiba (nagyfokú astigmia, vagy az ehhez társuló jelentős törési myopia illetve következményes anizometrópia) alakul ki, melynek korrekciójára a szemüveg vagy a kontaktlencse nem alkalmas. Nagyfokú posztoperatív astigmiát mutató szemek excimer lézerkezelésének eredményeit dolgoztam fel. b. Két eset kapcsán azt vizsgáltuk, hogy a mészsérülés következtében kialakult recidiváló erózió kezelhető-e excimer lézerrel. c. Egy család két, Groenouw I disztrófiában szenvedő tagjának PTK kezelése során és a posztoperatív nyomon követés alatt nyert tapasztalatokat értékeltem. 5. A könny fehérje-összetételének vizsgálata excimer lézerkezelést követően Megvizsgáltuk, hogy hogyan változik a könny fehérje összetétele és a fő könnyfehérjék koncentrációja a PRK kezelés hatására. 20

21 Módszerek 1. Az excimer lézer fizikai hatásai enukleált sertésszemeken Kísérleteinket a szegedi József Attila Tudományegyetem Optikai és Kvantumelektronikai Tanszékén végeztük. A vágóhídról származó sertésszemek szaruhártyáján a fotoablációt 193 nmes Lambda Phisics EMG 102 MSC típusú excimer lézer készülékkel hoztuk létre. A kibocsátott excimer lézerfény energiája 100 mj, az impulzusok hosszúsága 15ns, ismétlési frekvenciája 1 impulzus/secundum volt. A lézernyalábot 100 mm-es fókusztávolságú kvarc lencsével fókuszáltuk a szem felszínére, ahol az energia sűrűség az a. kísérletben 0,3 és 1,0 J/cm 2 között változott, a b. kísérletben 0,32 J/ cm 2 -re állítottuk be. a. Lökéshullám, kirobbanó anyagfelhő és felszíni hullám terjedésének vizsgálata A kísérlet során célunk volt három fizikai jelenség - a kezelt felszín felett a levegőben felfele terjedő lökéshullám, a felszínből kirobbant és felfele távozó anyagfelhő, és a cornea felszínén a lézerbehatás helyén létrejött és onnan oldalra terjedő felszíni hullám - dokumentálása úgy, hogy ezeket láthatóvá tegyük, és mozgásukat, változásukat időben nyomon kövessük. A felvételeket ultragyors fényképező berendezés segítségével rögzítettük (3. ábra). A berendezés felvételeket készítő része egy Brinnel mikroszkóppal összeépített videokamera (ITT Nokia VMC 3680 AF) volt, a fotókat később a színes monitor lefényképezésével készítettük. A szemet 1 ns impulzushosszúságú, közepes nyomású nitrogén lézer által pumpált, festék-lézerrel (Rhodamine 6G, λ=590 nm) világítottuk meg. A felvételeket más-más késleltetési idő után készítettük, így következtetni tudtunk a lejátszódó események időbeli változására. A késést az excimer lézer és a festék-lézer között -1,0 µs és 10 ms között tudtuk változtatni. A lökéshullám vizsgálatánál a világító berendezést úgy állítottuk fel, hogy direkt fény nem jutott a mikroszkópba, így a fénykép háttere sötét volt. A felállított optikai rendszer lehetővé tette, hogy láthatóvá váljon, hogy hogyan változik a levegő fénytörési együtthatója a 21

22 V MONITOR EXCIMER E ArF (193 nm) 15 ns 100 mj késleltetés N 2 LÉZER FESTÉK LÉZER λ = 590 nm τ = 1 ns TV KAMERA A KAMERA TÁRGY SÍKJA SZEM SZÓRÓLEMEZ 3. ábra. Ultragyors fényképező berendezés. A festék-lézer az excimer lézer impulzus becsapódása után előre meghatározott késleltetési időpontokban megvilágítja 1ns időtartamra a bulbus kontúrját. A videókamera felvételt készít a szemgolyó felszínéről. MASZK CORNEA 4. ábra. A bronz-maszk rései, és így a kezelt felszín nagysága, alakja is az igények szerint változtathatók. 22

23 lökéshullám terjedésének következtében. A kirobbanó anyagfelhő és a felszíni hullám felvételénél az optikai rendszert úgy módosítottuk, hogy a háttér világos legyen, miközben a szem kontúrja és a távozó anyag sötét árnyékként mutatkozott. Vizsgáltuk lökéshullám terjedési sebességét az idő függvényében. Ehhez úgy nyertük az adatokat, hogy megmértük a lökéshullám frontjának pozícióját különböző késleltetési időpontokban. A kirobbantott anyagfelhő elülső felszíne terjedési sebességének változását az idő függvényében hasonló módszerrel állapítottuk meg. A felszíni hullám terjedési pozíciójának és sebességének időbeli változásán kívül mértük az amplitúdó alakulását is. b. Az excimer lézeres fotoabláció során létrehozott sebfelszínek ultrastruktúrájának vizsgálata scanning elektronmikroszkóppal A lézerkezelés különböző méretű, kerek, hosszúkás és négyzetrács alakú bronz maszkokon keresztül történt (4. ábra). A négyzetrács rései 150 µm x 150 µm-es abláció létrehozását tették lehetővé. Impulzusonként 0,15 µm mély szövethiány keletkezett, a teljes ablációs mélység maximum 170 m volt. A lézerexpozíciót követően a sertésszemeket 4%-os glutáraldehidben fixáltuk, majd a kezelt részeket preparációs mikroszkóp alatt kimetszettük a szaruhártyából. Az anyagot 2%-os pufferelt ozmium-tetroxiddal utánfixáltuk, dehidráltuk, majd kritikus hőmérsékleten szárítottuk. A mintákat platina-arany ötvözettel fedtük, majd Philips scanning elektronmikroszkóppal vizsgáltuk. 2. A sebgyógyulás folyamatának tanulmányozása állatkísérletes modell segítségével a. Excimer lézerkezelés utáni sebgyógyulás nyomon követése transzmissziós elektronmikroszkóppal A kísérletet 8 darab felnőtt nyúl egyik szemén végeztük. A nyulakat 25 mg/kg intravénás ketalarral elaltattuk, helyi érzéstelenítőként tetracain cseppet adtunk. A hám eltávolítása céljából a cornea centrumára a 2 másodpercig 5 mm átmérőjű, alkoholba mártott szűrőpapír korongot helyeztünk. Az excimer lézerkezelést a JATE Optikai és Kvantumelektronikai tanszékének Lambda Phisics EMG 102 MSC típusú készülékén végeztük. A 193 nm-s hullámhosszúságú 23

24 lézerfényt kibocsátó készülék 100 mj energiával, 15 ns impulzus idővel, 1 Hz impulzus gyakorisággal működik. A nyalábot f=100 mm-es kvarclencsével fókuszáltuk, az energia sűrűség a cornea felszínén 320 mj/cm2 volt, lövésenként 15 µm ablációt létrehozva. A fotoablációt a szaruhártya centrumában, 3 mm átmérőjű fém maszkon keresztül végeztük, 150 µm tervezett mélységben. A műtét után a hámosodás befejeződéséig 5x Neomycin cseppet csepegtettünk. A nyulakat a hámosodás bekövetkeztéig naponta, majd hetente réslámpával megvizsgáltuk. 2-2 nyulat 1 nappal, 3 héttel, 4 héttel és 1,5 hónappal a kezelés után intravénás ketalarral túlaltattuk, a corneát mindkét szemből eltávolítottuk és transzmissziós elektronmikroszkópos feldolgozáshoz készítettük elő. 2,5%-os glutaraldehidben történő fixálás után 2%-os ozmiummal utófixálást végeztünk. Dehidrálást követően az anyagot durcupan ACM-be ágyaztuk és Reichert ultramikrotommal metszeteket készítettünk. A metszeteket JEM 7A elektronmikroszkóppal vizsgáltuk. b. Radiális keratotómia után végzett fotorefraktív keratektómiát követő sebgyógyulás vizsgálata A kísérletek a Semmelweis Egyetem 1. sz. Szemészeti Klinikáján történtek. A kísérleteket kilenc darab, egy éves szürke nyúl mindkét szemén (18 szem) végeztük. A műtétek általános anesztéziában történtek, melyet intramuszkuláris xylazine (5 mg/kg) és ketamine hydrochlorid (50 mg/kg) alkalmazásával értünk el. A RK-t operációs mikroszkóp alatt, gyémánt kés segítségével hajtottuk végre. 8 szabályosan elrendezett, a legmélyebb stroma rétegekig terjedő bemetszést ejtettünk a szaruhártyába, 3 mm átmérőjű centrális optikai zónát szabadon hagyva. 2 héttel később a szemeken excimer lézerkezelést végeztünk Aesculap-Meditec MEL nm ArF excimer laser készülékkel (energiasűrűség: 250 mj/cm2, ismétlési frekvencia: 20 Hz). A központi 6 mm átmérőjű területről hoki késsel lekapartuk a hámot, majd elvégeztük a PRK kezelést 54 µm mélységben (-6,0D-s korrekciónak megfelelően), 6 mm átmérőjű, saját készítésű papír maszkon keresztül. A kezelések elrendezését az 5. ábrán szemléltetjük. 3 nyúl 1-1 szemén nem történt lézerkezelés, ezek kontrollként szolgáltak. Három-három állatot a RK-t követő 3, 4 illetve 6 hét elteltével (vagyis PRK után 1, 2 illetve 4 héttel) túlaltattunk, mindhárom csoportba 1-1 kontroll szem került (3. táblázat). 24

25 5. ábra. Excimer lézerkezelés radiális keratotómia után. A kísérleti terv sémás modellje. a. b. 6. ábra. Távollátás kezelésére alkalmazott maszkok. a.) spirál formájú, b.) pillangó formájú maszk. 25

26 A corneákat eltávolítottuk, a belőlük készített metszeteket hematoxilin-eozinnal festettük és fénymikroszkóp alatt vizsgáltuk. Az egyik corneából, melyen jelentős elváltozásokat találtunk, készített néhány metszetet PAS-sal is megfestettünk. 1. Csoport 2. Csoport 3. Csoport 2-szer kezelt kontroll 2-szer kezelt kontroll 2-szer kezelt kontroll kezelt szemek száma RK után eltelt idő a PRK-ig RK után eltelt idő a szövettanig 2 hét - 2 hét - 2 hét - 3 hét 3 hét 4 hét 4 hét 6 hét 6 hét 3. táblázat. A kísérlet menete a radiális keratotómia és fotorefraktív keratektómia együttes hatásának vizsgálatára 3, 4: Refraktív és terápiás célú kezelések A refraktív és terápiás célú kezelések a Semmelweis Egyetem 1. sz. Szemészeti Klinikáján történtek. Az első találkozás során a betegeket részletesen felvilágosítottuk a kezelés előnyeiről és a lehetséges komplikációkról. A preoperatív vizsgálat során megállapítottuk a nyers és a korrigált látásélességet, felmértük a fénytörési hibát. Réslámpás vizsgálatot és szemfenék vizsgálatot végeztünk, Goldmann-féle applanációs tonométerrel megmértük a szemnyomást. A szaruhártya felszínét Tomey TMS-1 típusú cornea topográf segítségével térképeztük fel. A szaruhártya vastagságának megállapítására Haag-Streit-féle réslámpára szerelhető optikai pachymetert illetve Zeiss Humphrey 855 típusú ultrahangos pachymetert használtunk. Amennyiben a vastagság nem érte el a 450 µm-t, a kezelést nem végeztük el. A kezelést Humacain vagy Tetracain cseppel történő felületi érzéstelenítésben végeztük. Aesculap-Meditec MEL60 típusú 193 nm-es ArF excimer lézer készüléket használtunk. Scan 26

27 mód alkalmazásakor az energiasűrűség 250 mj/cm2, az ismétlési frekvencia 20 Hz volt. Spot módban a sugárnyaláb 1,5 mm átmérőjű, kör alakú, mj/cm2 energiadenzitású volt, az ablációs mélység impulzusonként 2 µm volt, az ismétlési frekvenciát 3 Hz-re állítottuk be. A hám eltávolítása és a lézerbesugárzás módja mindegyik kezelés típusnál más volt, ezért ezekkel a megfelelő részben foglalkozom. Posztoperatív kezelés és nyomon követés: Műtét után a szemre kötést helyeztünk egy napra, majd antibiotikum cseppet rendeltünk naponta ötször a hámosodás befejeződéséig. Ezután szteroid cseppet adtunk csökkenő adagban 3-6 hónapon keresztül. A kontroll vizsgálatok során felvettük a nyers és korrigált látásélességet, megállapítottuk a fénytörési hibát, pachymetriát végeztünk. Réslámpás vizsgálat során Hanna-féle skála szerint (70) értékeltük a felszínes szaruhártya homály, a haze mértékét. A szteroid kezelés időtartama alatt minden alkalommal megmértük a szemnyomást. 3. Fotorefraktív keratektómia lehetőségei és korlátai a távollátás kezelésében 1991 ősze és 1994 vége között 46 távollátó jelentkezett excimer lézerkezelésre. A műtétet megelőző vizsgálat során megállapítottuk a távoli fénytörési hibán kívül a közeli fénytörési hibát is, és skiaszkópiát végeztünk cikloplégiában. Az excimer lézerkezelés alapjául nem a teljes, hanem a manifeszt hipermetrópiát vettük. Saját és mások tapasztalata alapján döntöttünk így (37), amely szerint a felnőtt távollátók jobban tolerálják a manifeszt fénytörési hibájuk alapján felírt korrekciót, mint a cikloplégiában mért alapján felírtat. A közeli látásélességet Csapody-féle táblák segítségével mértük. Csapody XIV -gyel jeleztük, amikor a beteg a legnagyobb méretű betűket sem volt képes elolvasni. A 46 jelentkező közül 25-öt nem tartottunk alkalmasnak a kezelésre. Közülük 6 abban reménykedett, hogy ambliópiájuk kezelhető sebészeti úton, 2 további beteg pedig a presbiópiája ellen szeretett volna műtétet. 7 beteg távollátása +8,0 D-nál nagyobb volt, amit a készülékünk már nem képes teljes egészében kezelni. 3 jelentkezőnél egyéb, a műtétet kontraindikáló szembetegséget találtunk (szürkehályog, hipertenzív retinopátia, monokulusz). 7 beteg esetén a cikloplégiában mért teljes hipermetrópia több mint 1,0 D-val nagyobb volt a manifeszt hipermetrópiánál. 27

28 A 21 kezelésre alkalmas jelentkező közül jelenleg 14 beteg 20 szemén (életkor: év, átlagos preoperatív szferikus ekvivalens: +4,23 1,18 D) végzett szferikus PRK kezelés eredményeiről számolunk be, melyek 1994 január és december között történtek. A többi 7 beteget egyrészt astigmia miatt is kezeltük, másrészt 1994 előtt estek át a műtéten, amikor még egy korábbi típusú maszkot használtunk, dolgozatomban ezért nem számolok be a velük kapcsolatos tapasztalatokról. Kezelés: A hámot hoki kés segítségével, mechanikusan távolítottuk el. A készülék +2,0 D és +8,0 D közötti távollátás kezelésére alkalmas. A lézerkezelés alatt a szemet vákuumos gyűrű segítségével rögzítettük, ebbe a gyűrűbe helyeztük a pillangó formájú rotációs maszkot (6.b. ábra). Az Aesculap-Meditec cég tapasztalatai szerint viszonylag gyakran fordul elő regresszió a maszk eredeti, kisebb átmérőjű változatának használatakor. Az eredmények javítása céljából egy új típusú maszkot fejlesztettek ki, megnövelve az ablációs zónát. Ezt az új változatot a cikkünkben leírt kezelés-sorozat közben építették be a régi típus helyére. Ezért az elemzés során a betegeket két csoportra osztottuk, aszerint, hogy az első vagy a második maszkkal lettek kezelve, és az eredményeket a két csoportban külön-külön is elemeztük. 1. csoport: Az ide tartozó betegek szemét az szeptembere előtt használt maszkkal kezeltük, melynek külső átmérője 7,0 mm, az ablációs zóna átmérője 4,0 mm volt. Ebbe a csoportba 4 beteg 6 szeme tartozott (életkor: év, átlagosan 42,8 év, az átlagos preoperatív szferikus ekvivalens +3,50 0,57 D). A nyomon követési idő átlagosan 8,0 4,5 hónap volt. 2. csoport: Ebben a csoportban a maszk külső átmérője szintén 7,0 mm, az ablációs zóna átmérője 5,0 mm volt. Itt 10 beteg 14 szeme szerepelt (életkor: év, átlagosan 37,1 év, az átlagos preoperatív szferikus ekvivalens +4,54 1,25 D volt. A nyomon követési idő átlagosan 10,7 2,6 hónap volt. A betegeket 1 nappal, 5 nappal, 1, 2, 3, 6, 9 és 12 hónappal a kezelés után rendeltük vissza. Statisztikai analízis: A két maszk használatával nyert eredményeket statisztikailag összehasonlítottuk. Az összehasonlítás során 3 paramétert vizsgáltunk: 1. Az utolsó vizsgálati időpontban mért nyers vízus átlaga, 2. Az utolsó vizsgálati időpontban mért szférikus ekvivalens átlaga, 3. Az utolsó vizsgálati időpontban mért közeli nyers vízus átlaga. Az összehasonlításhoz a kétmintás t-próbát alkalmaztuk. 28

29 4. A fototerápiás keratektómia alkalmazási lehetőségeinek és korlátainak kutatása a. Cornea transzplantátum refraktív célú excimer lézerkezelése Hat beteg hét, korábban szaruhártya átültetésen átesett szemén végeztünk excimer lézer photorefraktív keratektómiát. A perforáló keratoplastika eredeti indikációja Groenouw I, Groenouw II dystrophia, endo-epithelialis dystrophia, és 3 beteg esetén keratoconus volt. A cornea transzplantáció és a PRK között eltelt idő 1 évtől 18 évig terjedt (átlagosan 9,4 év). A betegeket felvilágosítottuk arról, hogy a lézerkezelés célja, hogy szemüveg vagy kontaktlencse viselésével jól használható látásélességet nyerjünk, és ezzel egyben arra törekszünk, elkerüljük az ismételt szaruhártya átültetést, valamint hogy ez a műtét a lézerkezelés sikertelensége esetén is elvégezhető. Minden beteg írásban beleegyező nyilatkozatot tett. A kezelhetőség kritériumának tekintettük, hogy a fénytörési hiba ne legyen szemüveggel vagy kontaktlencsével korrigálható, az átültetett korong tiszta, gyulladásmentes legyen, és más szembetegség ne álljon fenn. A betegek átlag életkora 47 év (31-70 év) volt. Az átlagos preoperatív szférikus fénytörési hiba -5,5±2,9 D, az átlagos astigmia értéke -6,8±2,7 D volt. A preoperatív nyers vízus 0,02 és 0,15 között (0,06±0,04), a korrigált vízus 0,15 és 0,8 között (0,53±0,21) változott. (Az egyes szemek adatait lásd XXIII. cikk 1. táblázat) Az excimer lézerkezelést scan módban végeztük a hám mechanikus eltávolítása után. Hat szemen az összetett myopiás astigmia kezelésére alkalmas rotációs maszkot, míg a hetedik szemen (7. sz.) az egyszerű myopiás astigmia korrekciójára kidolgozott kontrakciós maszkot használtuk, az utóbbinál két lépcsőben, a két lépcsőt (-8,0 D, majd -4,0 D) egy ülésben elvégezve. Az 5. sz, irreguláris astigmiát is mutató szemen a scan módban maszkon keresztült történt keratektómiát spot módú kezeléssel egészítettük ki. Ezzel a centrum közeli körülírt domborulat fotoablációját végeztük, a topográfos képet alapul véve (lásd XXIII. cikk 2. ábra). A szférikus komponens teljes megszüntetését általában nem tűztük ki célul. A betegeket az első posztoperatív napon, majd 1 hét, 1, 3,6 és 12 hónap után rendeltük vissza. A nyomon követési idő minden szemnél legalább egy év volt. A kontroll során a műtét előtti vizsgálatokat ismételtük meg. 29