微脉冲810nm半导体激光数值之光凝对兔视网膜光生物调制效用概述

　　微脉冲810nm半导体激光数值之光凝对兔视网膜光生物调制效用概述第1章前言眼底许多疾病，如：糖尿病视网膜病变（diabeticretinopathy,DR)、视网膜中央静脉阻塞（Centralretinalveinocclusion,CRVO)、慢性葡萄膜炎、中心性衆液性脉络膜视网膜病变(Centralserouschorioretinopathy,CSC)x眼外伤等可继发黄斑水肿(Macularedema,ME)，年龄相关性黄斑变性(Age-relatedmaculardegeneration,AMD)、病理性近视（Pathologicalmyopia,PM)和中心性渗出性脉络膜视网膜病变(Centralexudativechorioretinopathy,CEC)等都可继发黄斑部脉络膜新生血管(Choroidalneovascular,V),最终可导致黄斑出血、视网膜渗出、纤维增殖牵拉性视网膜脱离或形成视网膜裂孔等，造成患者视力严重下降甚至丧失。传统的药物治疗无明显效果，手术治疗创伤较大，费用昂贵，患者和社会经济负担重，且术后视力恢复一般也较差，甚至有丧失视力的恶果。随着我国人口的逐渐老龄化，其发病率有逐渐上升的趋势，会极大的影响患者的生活质量，并为家庭和社会造成极大的困惑。目前认为黄斑水肿发病的直接原因是血-视网膜屏障功能或（和）视网膜-脉络膜屏障功能障碍或遭到破坏。液体从血管内或者视网膜下渗漏到黄斑区导致黄斑水肿。视网膜及脉络膜新生血管的形成是各种理化损伤、免疫损伤、代谢障碍以及缺血缺氧等多因素致病，多细胞参与的复杂的病理过程，但目前认为促血管生长因子与抑制血管生长因子平衡失调是其直接原因⑴。促血管生长的细胞因子主要包括：血管内皮生长因子（vascularendothelialgroinggroalgroentepithelium-derivedfactor，PEDF)、血小板反应蛋白-1(thrombospondin-1,TSP-l)、血小板反应蛋白-2(thrombospondin-2,TSP-2)、内皮抑素（Endostatin)、增殖相关蛋白（Proliferin-relatedprotein)、维甲酸（Retinoicacid)以及血管抑素（Andiostatin)等[5|、其中PEDF是最强的血管生成抑制因子，其抗血管生成作用是血管抑素抗血管作用的27倍[7]。很多临床及实验研究表明，在眼内RPE细胞有多种生理功能，参与多种代谢，包括：①构成视网膜-脉络膜屏障，RPE细胞之间藉封闭小带紧密连接，在神经视网膜与脉络膜之间形成良好的屏障作用。 早在1960年，Maiman等就研制成世界上第一台激光器一红宝石激光，并于1961年用于视网膜裂孔的光凝治疗。由于激光具有发散角小、方向性好、单色性好、相干性强、能量密度高和对眼的屈光间质通透性好等特点，非常适于眼科应用，故发明伊始就为眼科所采用。此后，又有多种医用激光器问世，包括氦/氖激光、C02激光、氩激光、氪/氩激光、倍频Nd:YAG激光、准分子激光、半导体激光、多波长氪激光以及多点激光等，激光技术逐渐成熟，并制定出多种激光参数，使激光技术在眼科得到更广泛的应用。可用于眼底病的光凝治疗、青光眼的激光治疗、白内障的激光治疗、视光学治疗、泪道激光成形术、眼底病的光动力疗法、温热疗法以及眼科检查仪器等。其中，眼底病的光凝治疗现已成为一种成熟、安全和有效的治疗方法，包括视网膜血管性疾病、视网膜裂孔、眼内肿瘤等；尤其对视网膜新生血管性疾病，激光治疗是目前最有效的治疗方法之一。激光对生物组织可产生光热效应、光化学效应、压强效应、电磁场效应及生物刺激效应['3]。目前常用的传统激光有多波长氪激光（包括氣红、氪黄、氪绿激光，波长范围520nin?647nm)及氩激光（蓝绿色激光，波长范围488nm-514nm)。传统激光光凝治疗眼底疾病主要通过激光的光热效应。激光照射到IE组织后，生物组织的分子吸收了光子而被激活，分子加剧了振动，并与其周围的分子碰撞而生热。光能及其热能被各种色素(黑色素、血红蛋白、叶黄素及血红蛋白等)吸收后使局部组织温度升高。当温度上升超过了55T时，就使组织中的各种蛋白成分（包括酶）发生凝固反应，当即可见IE组织发白或发灰(即所谓可见光凝斑）。在光镜下可看到细胞结构紊乱或消失。其最终结果是不同程度色素游离或瘢痕使视网膜与脉络膜粘连；血红蛋白吸收激光能量，则能消除微血管瘤和封闭眼底异常血管。光凝可使细胞部分或全部失去活性。..第2章实验方法2.1材料健康青紫蓝兔12只24眼，体重2.0-3.0Kg，月龄5-6个月，雌雄不限，由广州军区武汉总医院医学动物实验中心提供。动物级别清洁级。实验前行眼科检查排除结膜充血、结膜囊分泌物、角膜混池、瞳孔粘连、晶状体混独等眼前节病变以及玻璃体混池、眼底充血、水肿、渗出等眼底病变。所有操作严格遵守国家科学技术委员会制定的《实验动物管理条例》及本医院动物实验中心的相关规定。2.2实验方法及观察指标 首先在全视网膜镜下确认眼底需要光凝的位置。然后用设置成微脉冲模式的810nm半导体激光进行光凝。由于光凝斑是不可见的，所以很重要的是要记住先前光凝过的位置，避免在同一处反复光凝。12只青紫蓝兔（24眼）随机分为实验组8只（16眼）行激光光凝，对照组4只（8眼）不作激光光凝。腹腔注射10%水合氯醛3.5inl/Kg麻醉，缓慢推注，观察到兔子呼吸缓慢平稳、肌肉松弛、四肢肌紧张度降低、角膜反射迟钝或消失、皮肤痛觉消失时即表明麻醉成功，可进行实验，麻醉期间注意对兔子的保温，减少麻醉意外的发生。实验组8只（16眼）行盐酸奥布卡因滴眼液滴眼表面麻醉，复方托卩比卡胺滴眼液滴眼散瞳。光凝前行眼底视网膜光学相干断层扫描（Opticalcoherencetomography,OCT)检查，并经兔耳缘静脉注射10%焚光素钠0.05inl/Kg,行突光素血管造影（Fluoresceinangiography,FFA)检查。随后，在全视网膜镜凹槽内滴满氯霉素眼液，将其置于兔角膜上，避免气泡进入影响观察眼底，采用OculightSLx8lOnm半导体激光器行微脉冲激光阈值下光凝。激光参数参照Kim等实验中微脉冲半导体激光负载系数与阈能量和阈下能量的关系以及微脉冲半导体激光阈值下光凝治疗糖尿病黄斑水肿（Diabeticmacularedema,DME)的相关方法确定，即实验前先在周边部视网膜试打激光以确定阈能量P，然后参考Kim等_实验中相关数据，负载系数为100%时确定阈能量为P，当负载系数为10%时，阈能量为6P，阈下能量即为3P。根据实际操作，确定本实验的激光参数为：激光功率400inV，光斑直径200ym,脉冲时间通常为200畔，间歇时间通常为1800ns，频率500Hz，脉冲周期2.0ms。包络时间200nis，负载系数10%。..第3章实验结果.......153.1激光光凝前后眼底彩照、OCT和FFA检査结果.......153.2光镜下视网膜组织结构变化.......163.3兔视网膜内VEGF、PEDF、b-FGF表达变化.......163.4兔视网膜匀浆液细胞因子VEGF、PEDF和b-FGF的mRNA表达变化....173.4.1常规PCR反应结果.......173.4.2实时定量RT-PCR结果.......17第4章讨论.......174.1黄斑部新生血管性疾病是眼底病治疗的瓶颈.......174.2VEGF、PEGF及b-FGF细胞因子.......194.3微脉冲810nm半导体激光阈值下光凝的组织学影响.......214.4微脉冲810nm半导体激光阈值下光凝对视网膜RPE细胞表达.......22 4.5微脉冲810nm半导体激光阈值下光凝的优缺点及展望.......24第5章结论.......25第4章讨论4.1黄斑部新生血管性疾病是眼底病治疗的瓶颈视网膜及脉络膜新生血管性疾病，尤其是黄斑部新生血管性疾病是很多眼底病共同的病理改变，如老年性黄斑变性、病理性近视、中心性渗出性脉络膜视网膜病变、早产儿视网膜病变、糖尿病视网膜病变、视网膜静脉阻塞以及眼外伤、葡萄膜炎等。新生血管的形成是机体对慢性缺血缺氧、炎症刺激、理化损伤、免疫代谢等刺激作出的适应性代偿反应，但视网膜新生血管是非正常的组织血管，无完整的管壁结构，通透性很强，常继发视网膜水肿、眼底出血、机化、增殖牵拉性视网膜裂孔或视网膜脱离等，对眼部的结构和功能造成严重的损害，引起视力严重下降甚至致盲。随着生活水平的提高及社会老龄化趋势的发展，视网膜新生血管性疾病的患病率明显增加，治疗起来比较棘手。传统的激光治疗是目前治疗视网膜新生血管性疾病最常用的一种治疗方法，但是它主要利用激光的光热效应凝固、变性病变的视网膜脉络膜组织达到治疗的目的。并且传统的激光能量高，持续时间长，热积累及热叠加效应更明显，使更多的热量传导到周围正常的视网膜、脉络膜组织并致其损伤。传统激光治疗本质上属于破坏性治疗，眼底镜下可见激光光凝斑，并产生多种并发症如视力下降、色觉、视野、对比敏感度减退、疼痛、视网膜和玻璃体积血、视网膜前膜、视网膜裂孔和脱离，甚至继发脉络膜新生血管等。而且常规治疗剂量的激光即可导致黄斑的不可逆性损伤，使黄斑区成为传统激光治疗的禁区。.结论1.微脉冲810m半导体激光阈值下光凝不会造成视网膜形态结构的损伤。2.微脉冲810nin半导体激光阈值下光凝可刺激正常视网膜色素上皮细胞增殖修复，并表达分泌VEGF、PEDF、b-FGF三种细胞因子，使其协调增高，预防新生血管的生成。