Компьютерное моделирование лазерного воздействия в режиме единичного микроимпульса и реакции белков хориоретинального комплекса для селективного и эффективного воздействия на клетки ретинального пигментного эпителия
https://doi.org/10.37895/2071-8004-2018-22-1-61-65
Аннотация
Цель исследования. Провести компьютерное моделирование единичного лазерного микроимпульса и оценить реакцию белков хориоретинального комплекса для определения селективного и эффективного воздействия на клетки РПЭ. Методы исследования. Компьютерное моделирование воздействия единичного лазерного микроимпульса на РПЭ выполнялось из расчета прозрачных оптических сред и средней степени пигментации глазного дна. Параметры: длина волны - 577 нм, диаметр пятна - 100 мкм, мощность - 0,5-10 Вт, длительность импульса - 5-1000 мкс. Результаты. Определены понятия эффективности (отношение объема денатурированного белка внутри слоя РПЭ ко всему объему слоя РПЭ) и селективности (отношение денатурированного белка внутри слоя РПЭ ко всему денатурированному белку) для оценки степени воздействия на РПЭ. Оптимальное значение F-меры для единичного импульса реализуется при длительности импульса 25 мкс и мощности около 4 Вт, а для 50 мкс - при 1,9 Вт. Отклонения от оптимальной зоны приведут к недостаточной эффективности без достижения клинического результата или к высокой эффективности с потерей селективности и повреждением прилежащих тканей. Заключение. Селективное и эффективное воздействие на РПЭ при различной длительности микроимпульса реализуется в ограниченном диапазоне мощности. При лечении патологии сетчатки необходим учет технических особенностей лазерной установки, индивидуальной прозрачности оптических сред и степени пигментации глазного дна пациента. Ключевые слова: микроимпульсное селективное лазерное воздействие, ретинальный пигментный эпителий.
Об авторах
Павел Львович Володин
ФГАУ «МНТК «Микрохирургия глаза» имени академика С.Н. Федорова» Минздрава России
Россия
Россия
Е. В. Иванова
ФГАУ «МНТК «Микрохирургия глаза» имени академика С.Н. Федорова» Минздрава России
Россия
Россия
Список литературы
1. Володин П.Л., Желтое Г.И., Иванова Е.В., Соломин В.А. Калибровка параметров микроимпульсного режима лазера IRIDEX IQ 577 с помощью компьютерного моделирования и методов диагностики глазного дна // Современные технологии в офтальмологии. - 2017. - № 1. - С. 52-54.
2. Володин П.Л., Иванова Е.В., Соломин В.А., Письменская В.А., Хрисанфова Е.С. Первый опыт применения селективного микроимпульсного лазерного воздействия (577 нм) с индивидуальным подбором параметров у пациентов с острой центральной серозной хориоретинопатией // Практическая медицина. - 2017. - Т. 2. - № 9 (110). - С. 55-59.
3. Гапеева Т.А., Глазков В.Н., Подольцев А.С., Желтов Г.И., Мешков Г.Г. Лазерный метод определения температурной зависимости константы скорости реакции фотокоагуляции in vivo // Весці АН БССР. Серыя фізіка-матаматьічньїх навук. -1986. - № 3. - С. 81-85.
4. Желтов Г.И. Воздействие интенсивного оптического излучения на ткани глаз: исследования и приложения: Автореф. дис.. д-ра мед. наук. - Минск, 1996. - 92 с.
5. Желтов Г.И., Глазков В.Н., Иванова Е.В. Селективное действие лазерных импульсов на ретинальный пигментный эпителий. Физические основы // ARS-MEDICA. - 2012. - № 3 (58). -С. 78-85.
6. Иванова Е.В. Влияние лазерного лечения на структурно-функциональные нарушения центральной зоны сетчатки, выявленные после микроинвазивной эндовитреальной хирургии отслойки сетчатки: Дис.. канд. мед. наук. - М., 2010. - 153 с.
7. Картель Н.Т., Лобанов В.В. Теория активированного комплекса. Книга 1. Физика поверхности. - Киев: Институт химии поверхности НАН Украины; Интерсервис, 2015. - Т. 1. Глава 9. - С. 363-389.
8. Качалина Г.Ф., Желтов Г.И., Иванова Е.В. Оптимизация режимов лазера IRIS Medical IQ 577 для избирательного воздействия на пигментный эпителий сетчатки // Офтальмология. Восточная Европа. - 2015. - № 4 (27). - С. 69-77.
9. Качалина Г.Ф., Желтов Г.И., Иванова Е.В. Современные подходы применения микроимпульсного режима при лечении заболеваний центральной зоны сетчатки // Таврический медико-биологический вестник. - 2012. - Т. 15. - № 3-3. -С. 225-227.
10. Любарев А.Е., Курганов Б.И. Изучение необратимой тепловой денатурации белков методом дифференциальной сканирующей калориметрии // Успехи биологической химии. - 2000. - Т. 40. -С. 43-84.
11. Тахчиди Х.П., Качалина Г.Ф., Желтов Г.И., Иванова Е.В. Новая технология восстановления зрительных функций, основанная на избирательном воздействии коротких импульсов лазерного излучения на пигментный эпителий сетчатки // Офтальмология в Беларуси. - 2010. - № 4 (07). - С. 79-83.
12. Тахчиди Х.П., Качалина Г.Ф., Желтов Г.И., Касмынина Т.А., Горшков И.М., Иванова Е.В. Эффективность новой лазерной технологии микроимпульсного воздействия в лечении структурно-функциональных нарушений после эндовитреальной хирургии отслойки сетчатки // Офтальмохирургия. - 2010. -№ 2. - С. 35-41.
13. Федоров С.Н., Ивашина А.И., Антонова Е.Г., Коршунова Н.К., Божков Н.А., Карпов В.М., Безрук Г.А. Математическое моделирование термохимических процессов при термокоагуляции // Офтальмохирургия. - 1992. - № 3. - С. 8-13.
14. Hayes J.R., Wolbarsht M.L. Thermal model for retinal damage induced by pulsed laser // Aerospace Medicine. - 1968. - Vol. 39. -№ 5. - P. 474-480.
15. Ivanova E.V., Volodin P.L., Zheltov G.I. New technique of treatment acute central serous chorioretinopathy based on selective influence of short laser pulses on retinal pigment epithelium // European Journal of Ophthalmology. - 2017. - Vol. 27. - Issue 2. - Mar-Apr 2017. - P. 67e.
16. Roider J., Hillenkamp F., Flotte T.J., Birngruber R. Microphotocoagulation: selective effects of repetitive short laser pulses // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. - 1993. - Vol. 90. - P. 8643-8647.
Рецензия
Для цитирования:
Володин П.Л., Иванова Е.В. Компьютерное моделирование лазерного воздействия в режиме единичного микроимпульса и реакции белков хориоретинального комплекса для селективного и эффективного воздействия на клетки ретинального пигментного эпителия. Лазерная медицина. 2018;22(1):61-65. https://doi.org/10.37895/2071-8004-2018-22-1-61-65
For citation:
Volodin P.L., Ivanova E.V. Computer simulation of laser action in the regime of sir micropulse and reactions of proteins chorioretinal comp for selective and effective action on the retinal pigment epithelium cells. Laser Medicine. 2018;22(1):61-65. (In Russ.) https://doi.org/10.37895/2071-8004-2018-22-1-61-65
Просмотров:
237
Послать статью по эл. почте 