LLéékakařřskskáá ppřříístrojovstrojováátechnika v oftalmologiitechnika v oftalmologii

Petr SouPetr Souččekekwww.petrsoucek.euwww.petrsoucek.eu

Přední segment oka

VidVidíí operujoperujííccíí roboti lroboti léépe nepe nežž my?my?

•• prprůůmměěr jednoho r jednoho ččíípku v centru makuly pku v centru makuly 2 2 µµm (ohniskovm (ohniskováá vzdvzdáálenost 20 mm)lenost 20 mm)

•• u 10 u 10 MpixMpix senzoru velikosti kinofilmu je senzoru velikosti kinofilmu je vzdvzdáálenost obrazových elementlenost obrazových elementůů cca cca 10 10 µµm (ohniskovm (ohniskováá vzdvzdáálenost 50 mm)lenost 50 mm)

•• rozlirozliššeneníí: 0,35 vs. 0,7 : 0,35 vs. 0,7 úúhlovhlovéé minutyminuty•• stejnstejnáá kvalita = nkvalita = náárrůůst pixelst pixelůů 44×ו• oko oko ~~ 40 40 MpixMpix fotoaparfotoaparáátt

Optická koherentní tomografie (OCT)

Vrstva svVrstva svěětlotloččivných bunivných buněěk v sk v síítnicitnici

Otok sítnice

Uzavření díry sítnice

Digitální foto sítnice

MozaikaMozaika

Laser skenovací technologie

Angiografie – znázornění cév• fluorescenční látka nitrožilně

– stimulace světlem o specifické vlnové délce, fluorescence světla jiné vlnové délky

• fluorescein (FAG)– excitace/emise: 490/530 nm (viditelné

spektrum)• indocyaninová zeleň (ICGAG)

– excitace/emise: 800/830 nm (infračervenéspektrum)

intenzita

vlnová délka

max.excitace

max.emise

excitace emise

Excitace a emise

FAG - prearteriální fáze

FAG - arteriální fáze

FAG - arteriovenózní fáze

FAG - venózní fáze

FAG - recirkulační fáze

FAG vs. ICGAG

Simultánní videoangiografie

Fotokoagulační léčba• podstata - přeměna světelné energie laseru

v teplo: teplota ›50°C vede k denaturaci a koagulaci proteinů

• cíl - destrukce patolog., fyziolog. tkáně, stimulace reparačních procesů, vedoucích k tvorbě jizevevnaté adheze či nekróze

• místa absorpce - pigmentový epitel, xantofilní pigment, hemoglobin

Druhy laserů• argonový laser: 80% energie vyzářeno jako

světlo o vlnové délce 488 nm (modrozelená) a 514,5 nm (zelená)

• kryptonový laser: 488, 514, 531, 568, 647 nm• dye-laser: plynule přeladitelný 360-960 nm• diodový laser GaAlAs: 810 nm• Nd-Ytrium-Vanadat laser s výběrem druhé

harmonické: 532 nm

Laserová fotokoagulace (LFK)

Parametry

• frequency-doubled solid state laser, diode-pumped, continuous wave (cw)

• výkon: max. 1,5 W na rohovce• diodový zaměřovací paprsek, 635 nm,

max. 1 mW• příkon: max. 400 W• 100 - 6000 ms interval pulzů, 10 - 2500 ms

(cw) trvání pulzů

Využití

Muž, 35 let, 50 % zraku

…1 měsíc po LFK, bez obtíží

Muž, 50 let, 60 % zraku

…3 měsíce po LFK, bez obtíží

Muž, 20 let, fitness

Žena, 40 let, inzulín od dětství

Fotodynamická léčba

• podstata – aktivace hematoporfyrinovéhoderivátu diodovým laserem - 690 nm

• nitrožilně podaná fotosenzitivní látka (verteporfin) vychytávána selektivněcílovou tkání

• po aktivaci laserem dochází k fotochemické reakci, uvolněné oxidovéradikály destruují své okolí

Fotodynamická terapie (FTV)

Ošetření makuly bez poškození

Volba parametrů, čoček

Video

Muž, 55 let, 10-90 % zraku

Srovnání parametrů

• Fotokoagulace: intenzita ~ 106

mW/cm2, čas 0,2-0,5 s, velikost stopy50 - 1000 µm

ü FTV: intenzita 600 mW/cm2, čas 83 s, velikost stopy 500 - 8000 µm

Pars plana vitrektomie

Princip odsávání

Druhy gilotinových vitrektomů

Rychlokamera

Rychlokamera

3D technologie: sekání +:

• vakuum: negativnítlak nebo sací síla, která působí na tekutinu v oku

• tok: velikost proudu, kterým tekutina odchází do přístroje

Doba otevDoba otevřřeneníí portu mezi sekportu mezi sekáánníím m --videovideo

•• in vitroin vitro •• animaceanimace

Vitrektom s kompresorem

Operační sál

Sklivec = průhledná tkáň

Betametazon - zvýraznění

Nástroje pro PPV

Bezstehová PPV

Muž, 60 let, pokřivené vidění

Brachyterapie (BEBIG)• beta záření s průnikem

do hloubky 6 mm vznikající při přeměněizotopu 106Ru

• resterilizovatelnýepisklerální Ag zářič

• potřebná doba působení: výpočet podle tloušťky tumoru a stáří zářiče

Zdroj: Wikipedia

Biologické účinky záření• ionizace tkání na

molekulární úrovni • double strand breaks

(úplné zlomy DNA)• buněčná smrt, zástava

mitóz• snížení perfuze tumoru

v důsledku zničeníendotelu cév

Zdroj: Wikipedia

Odstranění nádoru zevnitř oka

Otázky?

Fotodisrupční léčba

• princip - vysoká prostorovákoncentrace laserové energie, vzestup teploty na 15 000°C

• uvolnění elektronů z atomárních hladin a vytvoření plasmy

• doprovodná hydrodynamická a akustická šoková vlna vytváří trhliny v cílové tkáni

Nd-YAG laser

• užití zpravidla v pulsním režimu• délka pulsu 2-10ns nebo 20-30ps• vlnová délka 1064 nm, záření

neviditelné - k zaostření slouží paprsek helium - neonového laseru

Zadní pouzdro čočky po operaci

Duhovka při glaukomovém záchvatu

TTT u MMCH

Brachyterapie, Leksellův gama nůž

Melanom

Power densityW/cm2

Time s

Energy Density J/cm2

Vaporisation

Coagulation

Photodynam.Therapie

Photoablation

Photodisruption(opt. Breakthrough)

10-12 10-9 10-6 10-3 100 103 106

10

1016

1012

108

104

100

Biostimulation

Fotoablace• užívají se pulsy UV záření o vlnové

délce 193 nm energetické hustotě nad 50mJ/cm2, maximální energie v pulsu 452 mJ, délka pulsu 18 ns

• každý puls záření snáší 0,1 -0,5µm tkáně

• zdroj záření - plynný ArF excimer laser• užití - refrakční a terapeutické zákroky

na rohovce