Введение
Микрокератом – это прецизионный хирургический инструмент с колеблющимся лезвием, используемый для создания роговичного лоскута при операциях LASIK или ALK. Нормальная толщина человеческой роговицы варьируется от 500 до 600 мкм, а при проведении LASIK микрокератом формирует лоскут толщиной от 83 до 200 мкм. Микрокератом использует систему колебаний лезвия, при которой лезвие совершает горизонтальные колебания во время вертикального перемещения для обеспечения точного разреза. Этот инструмент широко применяется во всем мире для формирования роговичного лоскута. Микрокератом также используется в автоматической эндотелиальной кератопластике Descemet (DSAEK), где он применяется для иссечения тонкого слоя с задней поверхности донорской роговицы, который затем трансплантируется в заднюю роговицу реципиента. Он был изобретен Хосе Барракером и Сесаром Карлосом Карриасо в 1950-х годах в Колумбии. По состоянию на 2023 год существует два метода формирования роговичного разреза: с использованием микрокератома и фемтосекундного лазера. Фемтосекундный лазер излучает ультракороткие импульсы, которые действуют как лезвие, обеспечивая точный и аккуратный разрез глаза. Многие хирурги выбирают между фемтосекундным лазером и микрокератомом для проведения операций. Большинство хирургов и пациентов предпочитают безножевой фемтосекундный лазер. Барракер разработал микрокератом для своей процедуры кератомилеуза (хирургической коррекции формы роговицы) для исправления рефракционных ошибок глаза, которая в дальнейшем эволюционировала в операцию LASIK 21-го века. Рефракционные ошибки вызваны несовершенством роговицы, которое препятствует правильному преломлению и фокусировке света на сетчатке, что приводит к нечеткости изображения. Коррекция рефракционных ошибок была областью экспертизы Барракера, и со временем он продолжал совершенствовать свой метод. В 1958 году Барракер выполнил ламеллярную резекцию in situ (трансплантацию ткани роговицы), используя прототип микрокератома, который перемещался по кольцу без направляющей. К 1962 году Барракер создал более точный микрокератом с вакуумным кольцом, которое служило направляющей. Вакуумное кольцо создавало давление для обеспечения точного разреза, фиксируя глаз. Операция Барракера требовала создания свободного лоскута, то есть полного разреза роговицы. В 1991 году Иоаннис Палликарис предложил концепцию роговичного шарнира, который удерживал лоскут роговицы прикрепленным и способствовал заживлению. В том же году был представлен моторизованный микрокератом. Моторизованный микрокератом содержал систему шестерен, которая обеспечивала постоянную скорость лезвия для поддержания стабильной толщины лоскута. С ростом популярности микрокератома, компании, производящие хирургические инструменты, такие как Moria Surgical, Chiron (приобретенная Bausch и Lomb Surgical) и Advanced Medical Optics, начали разрабатывать собственные микрокератомы. Moria Surgical до сих пор производит микрокератомы, в то время как Chiron и Advanced Medical Optics прекратили их производство из-за популярности фемтосекундного лазера. Микрокератом Moria был уникален тем, что в 1999 году компания создала первый микрокератом одноразового использования, что снизило количество осложнений, связанных с лезвием. Chiron разработал микрокератом Hansatome, который стал отраслевым стандартом благодаря своей безопасности и надежности. Hansatome также разработал верхний шарнир, который снижал риск смещения лоскута при моргании. Advanced Medical Optics создала микрокератом Amadeus, который имел конструкцию для работы одной рукой, что упрощало обучение новых хирургов. По состоянию на 2023 год использование микрокератома значительно сократилось из-за увеличения применения фемтосекундного лазера. Некоторые хирурги продолжают использовать микрокератом из-за его более низкой стоимости и привычности работы с ним[8]. Однако большинство хирургов и пациентов предпочитают безножевой фемтосекундный лазер из-за его точности и безопасности.
A microkeratome is a precision surgical instrument with an oscillating blade designed for creating the corneal flap in LASIK or ALK surgery. The normal human cornea varies from around 500 to 600 μm in thickness; and in the LASIK procedure, the microkeratome creates an 83 to 200 μm thick flap. The microkeratome uses an oscillating blade system, which has a blade that oscillates horizontally as the blade travels vertically for a precise cut. This piece of equipment is used all around the world to cut the cornea flap. The microkeratome is also used in Descemet's stripping automated endothelial keratoplasty (DSAEK), where it is used to slice a thin layer from the back of the donor cornea, which is then transplanted into the posterior cornea of the recipient. It was invented by Jose Barraquer and Cesar Carlos Carriazo in the 1950s in Colombia. As of 2023, there are two options for cutting into the cornea, the microkeratome and the femtosecond laser. The femtosecond laser emits ultrashort pulses that act as a blade to cut through the eye with precision and accuracy. Many surgeons differ in using a femtosecond laser or a microkeratome for their operations. Most surgeons and patients prefer the bladeless femtosecond laser. He developed the microkeratome for his keratomileusis(surgical reshaping of the cornea) procedure to correct the refractive error in the eye, which has evolved into the LASIK surgery of the 21st century. Refractive error is caused by an imperfect cornea that disallows light from correctly refracting and focusing on the retina, which results in blurry images. Correcting refractive error was Barraquer's expertise and as time went on he continued to alter his method to correct refractive error. In 1958, Barraquer performed a lamellar resection in situ(corneal tissue replacement), where he used a prototype microkeratome that moved along a ring without a guide. By 1962, Barraquer created a more accurate microkeratome with a suction ring that would act as a guide. The suction ring suctioned the eye in place to create pressure for a precise cut. Barraquer's surgery required the creation of a free flap, which meant the cornea was completely cut through. In 1991, Ioannis Pallikaris introduced the concept of a corneal hinge, which kept the cornea flap attached and helped with the healing process. During the same year, the motorized microkeratome was released. The motorized microkeratome contained a system of gears that ensured a constant blade velocity for a consistent flap thickness. As the microkeratome gained exposure, surgical instrument corporations such as Moria Surgical, Chiron(bought by Bausch and Lomb Surgical), and Advanced Medical Optics began to create their microkeratomes. Moria Surgical still produces microkeratomes, but Chiron and Advanced Medical Optics have discontinued microkeratomes due to the femtosecond laser’s popularity. The Moria Surgical microkeratome was special because they created the first single use microkeratome in 1999, which led to fewer complications regarding the blade. Chiron created the hansatome microkeratome, which became known as the industry standard for its safety and consistency. The hansatome also created an upper hinge, which lowered the risk of flap displacement from blinking. Advanced Medical Optics created the amadeus microkeratome, which used a single hand design that lowered the learning curve for new surgeons. As of 2023, the microkeratome is barely being used due to the increased use of the femtosecond laser. A few surgeons use the microkeratome due to lower cost and comfort with a microkeratome[8]. However, most surgeons and patients tend to prefer the bladeless femtosecond laser, due to its precision and safety.
Всасывающее кольцо
Во время кератектомии (хирургическое удаление слоя роговицы) всасывающее кольцо фиксирует и стабилизирует глаз. В зависимости от необходимого диаметра лоскута и формы роговицы используются различные всасывающие кольца. Верхняя часть всасывающего кольца (пластины) определяет роговицу с различным диаметром. Гибкая силиконовая трубка соединяет центральную часть с камерой отсоса кольца. На вертикальной внешней стороне всасывающего кольца имеется ободок, обеспечивающий герметичное прилегание для эффективного отсоса. Все эти части используются совместно для создания всасывающего кольца. Использование подходящего всасывающего кольца минимизирует риск возникновения осложнений.
Микрокератомовая режущая головка
Микрокератомовая режущая головка состоит из неподвижного блока и осциллирующего блока лезвия. Неподвижный блок включает в себя систему слежения, апланационную пластину и полости. Система слежения соединяется с кольцом всасывания посредством соответствующих пазов. Апланационная пластина – это часть блока, расположенная перед осциллирующим лезвием, которая выравнивает роговицу, обеспечивая постоянный угол атаки лезвия и, следовательно, постоянную толщину лоскута. Полости в блоке служат для фиксации осциллирующего блока лезвия. Осциллирующий блок лезвия содержит лезвие из нержавеющей стали или хромоплатины. Стандартная скорость осцилляции лезвия составляет 15 000 об/мин при угле взаимодействия от 24° до 30°, в зависимости от необходимой толщины лоскута. Направление разреза определяет тип роговичного лоскута, формируемого на роговице.
Привод
Двигательная установка крепится к головке микрокератома для обеспечения точного соответствия оси привода лезвию и правильной работы колебаний. Двигательная установка использует один или два электродвигателя для автоматического перемещения. Для ручного перемещения головки колебания лезвия обеспечиваются газовой турбиной.
Центральная единица
Центральный блок подает энергию, необходимую для работы приводного блока, и создает давление между глазным яблоком и присосательным кольцом. Одной педалью запускается и останавливается давление для присосательного кольца. Другой педалью управляется колебание лезвия микрокератома.
Механизм действия
Во время рефракционной операции на глаз микрокератомный разрез выполняется хирургом вручную или автоматически примерно за 5 секунд. Автоматическое продвижение головки обеспечивает стабильную скорость для получения постоянной толщины лоскута, в то время как при ручном выполнении скорость непостоянна, что приводит к неравномерной толщине лоскута. Сначала микрокератом фиксируется на глазу путем установки всасывающего кольца на роговицу с зрачком в центре для стабилизации глаза. Всасывающее кольцо может быть одноразовым пластиковым или металлическим и оказывает давление от 60 до 160 мм рт. ст., чтобы стабилизировать глаз для выполнения чистого разреза. Затем хирург наносит местный анестетик для увлажнения роговицы перед разрезом. После этого головка микрокератома фиксируется на всасывающем кольце, чтобы обеспечить плавное скольжение. Колеблющееся лезвие микрокератома затем проходит по глазу с постоянной скоростью, обеспечивая точность толщины созданного лоскута. Для достижения более точной толщины лоскута хирург должен обращать внимание на остроту, выступ, угол, скорость колебаний и скорость лезвия. В целом, чем медленнее скорость, тем толще разрез в роговице. Затем микрокератом возвращается из разреза, что позволяет снять вакуум с глаза и снизить риск повреждения эпителия. После создания разреза можно приступать к дальнейшей хирургии глаза в соответствии с необходимостью. Лезвие микрокератома можно использовать повторно, но большинство хирургов предпочитают использовать новое лезвие для каждого глаза, поскольку даже небольшая тупость может привести к осложнениям.
Преимущества
Микрокератом – это инструмент, который на протяжении всей своей истории сохранил свою надежность. Микрокератом обладает множеством преимуществ, включая скорость, удобство и доступную цену. Операция с использованием микрокератома занимает всего около 5 секунд. Благодаря короткой продолжительности операции, время воздействия вакуума также невелико, что повышает комфорт пациента. Кроме того, после процедуры микрокератом вызывает меньше воспаления по сравнению с фемтосекундным лазером. Помимо этого, хирургическое вмешательство с использованием микрокератома значительно дешевле, чем операция фемтосекундным лазером. В США стоимость LASIK-операции с микрокератомом составляет примерно 1500 долларов за глаз, в то время как стоимость лазерной операции – около 2500 долларов за глаз.
Осложнения
И микрокератом, и фемтосекундный лазер имеют низкий уровень осложнений – примерно 0,6% для микрокератома и 0,3% для фемтосекундного лазера. Редкие осложнения включают перфорацию лоскута, неровный лоскут, тонкий лоскут, неполный лоскут, маленький лоскут или свободный лоскут-крышку. Все это различные дефекты лоскута, требующие прекращения операции.