Infrared lasers for corneal tissue welding

Abstract

Bu çalışmanın amacı kızıl altı laserlerin katarkt cerrahisi sırasında oluşturulan kornea kesisini yapıştırma özelliklerinin incelenmesi ve karşılaştırılmasıdır. Kızıl altı laserler yumuşak dokuları yapıştırmak için kullanılabilirler. Su moleküllerinin ve kollajen gibi protein mollekülerinin kızıl altı enerjiyi absorbe etmesi ile uygulama alanında ısı farkı oluşturulur. Laserle kornea doku yapıştırması bu alanda yeni sayılabilecek bir konudur ve çok az çalışmada farklı kızıl altı dalga boyları için başarılı yapıştırma dozları rapor edilmiştir. Bu tez çalışmasında farklı dalga boyları karşılaştırmalı olarak araştırılmıştır. Bu amaçla 809-nm ve 980-nm diyot laserler, 1070-nm fiber laser ve 1985-nm Tm: YAP laser 200mW ile 3W güç değerleri arasında kullanılmıştır. Çalışma in vitro olarak toplam 60 adet yeni eniküle edilmiş koyun gözünde yapılmıştır. Daha önceden kalibre edilmiş 3.2 mm genişliğinde bıçak ile tam kat korneal kesiler oluşturuldu. Laser gücü, uygulama süresi, enerji yoğunluğu ve laser demet çapı kullanılan parametrelerdi ve fototermal etkinin histololojik belirleyicileri incelendi. Bu sonuçlar ışığında; 1985-nm Tm:YAP laser ve 1070-nm YLF laser daha ileri araştırma için seçildi. Hematoksilen eosin ile boyanmış histolojik incelemeler 1070-nm ve 1985-nm dalga boylarının kornea yapıştırılmasında potansiyeli olduğunu göstermiştir.

Objective of this study is to investigate the potential of infrared lasers for cornea welding in order to seal corneal cuts done during cataract surgery. Infrared lasers can be used to weld soft tissues. Water molecules and also protein molecules such as collagen absorb the infrared energy and a temperature gradient can be created at the application site. Corneal welding is rather a new application area in laser medicine, and few studies reported successful welding dose for different infrared wavelengths. Different laser wavelengths were studied comparatively in the present research. Diode lasers (809-nm and 980-nm), a fiber laser (1070-nm) and a Tm: YAP lasers (1985-nm) were used in a power range of 200mW-3W. In vitro experiments were performed on a total of 60 freshly enucleated bovine eyes. Full thickness, one-plane 3.2 mm long clear corneal cuts were done using a pre-calibrated knife. Laser power, irradiation duration, energy density and spot size were the parameters used and histological indicators of photothermal effect were observed. According to preliminary results; 1070-nm YLF laser and 1985-nm Tm:YAP laser were selected for further investigation. Histological examination of hematoxylin-eosin stained samples revealed that 1070-nm and 1985-nm laser wavelengths have a great potential for corneal welding.