Лазерно-индуцированное управление оптическими и механическими свойствами роговицы глаза тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.03, кандидат наук Семчишен Антон Владимирович

• Семчишен Антон Владимирович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Семчишен Антон Владимирович

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Общие сведения об анатомии и оптической системе глаза

1.1.1 Анатомия глаза

1.1.2 Оптическая система глаза

1.2 Роговица глаза. Строение и свойства

1.3 Ошибки рефракции глаза

1.3.1 Аберрации низших порядков

1.3.2 Аберрации высших порядков

1.4 Современные методы коррекции аномалий рефракции

1.4.1 Радиальная кератотомия

1.4.2 Термокератопластика

1.4.3 Методы эксимерлазерной абляции роговицы

1.5 Лазерная абляция и взаимодействия лазерного излучения с тканями роговицы

1.5.1 Спектр поглощения роговицы глаза

1.5.2 Термомеханические процессы при лазерной абляции роговицы

1.6 Оптические эффекты, влияющие на качество послеоперационного зрения

1.6.1 Рассеяние света в роговице

1.6.2 Биомеханика роговицы. Биомеханический отклик роговицы индуцированный

лазерной коррекцией аномалий рефракции глаза

Глава 2. Оптическая система формирования излучения эксимерного лазера для

фоторефракционной хирургии

2.1 Гомогенизация излучения ArF эксимерного лазера. Формирование гауссова

распределения энергии в пучке

2.1.1 Форма распределения энергии по сечению лазерного пучка для коррекции миопии

2.1.2 Форма распределения энергии по сечению лазерного пучка для коррекции

дальнозоркости и астигматизма

2.1.3 Формирование гауссова распределения плотности энергии в поперечном сечении

пучка эксимерного лазера

2.1.4 Экспериментальная проверка работы гомогенизатора

2.2 Влияние кривизны поверхности роговицы на плотность энергии излучения

необходимой для достижения порога абляции

2.3 Зависимость профиля абляции от кривизны роговицы

3

2.4 Коррекция миопии: полноапертурная абляция роговицы излучением ArF эксимерного

лазера с гауссовым распределением энергии в пучке. Постоперационная асферичность

2.4.1 Изменение асферичности роговицы при абляции полноапертурным гауссовым

пучком эксимерного лазера

2.5 Заключение к Главе

Глава 3. Рассеяние света при прохождении статистически шероховатой границы сред с

разным коэффициентом преломления после лазерных операций коррекции зрения

3.1 Отношение интенсивностей направленной и диффузной компонент света рассеянного

шероховатой границей сред с разными коэффициентами преломления

3.1.1 Расчет отношения интенсивностей направленной и диффузной компонент

рассеянного света

3.2 Контрастная острота зрения после фоторефракционных операций коррекции

аметропий

3.3 Неоднородности поверхности роговицы, обусловленные процессом лазерной аб ляции.

3.3.1 Механизм лазерной абляции роговицы

3.4 Влияние реэпителизации на оптическое качество поверхности роговицы глаза после

лазерной рефрактивной хирургии. Сравнение методов ЛАСИК и ФРК

3.5 Математическая модель процесса реэпителизации

3.6 Сравнение методов ЛАСИК и ФРК

3.7 Заключение к Главе

Глава 4. Изменение кривизны передней поверхности роговицы при нецентральной

абляции излучением полноапертурного излучения ArF эксимерного лазера с гауссовым

пучком

4.1 Оптическая система формирования гауссова профиля распределения плотности

энергии в пучке эксимерного лазера для нецентральной абляции роговицы

4.1.1 Конструкция узла сканирования

4.2 Подготовка образцов. Схема и параметры облучения

4.2.1 Индуцирование астигматизма в роговицах

4.2.2 Схема облучения

4.3 Экспериментальные результаты

4.4 Обсуждение полученных результатов

4.5 Заключение к Главе

4

Глава 5. Модель оптимизации процесса УФ/рибофлавин упрочнения (кросс-линкинга)

роговицы

5.1 Кинетические уравнения процесса радикальной фотополимеризации

5.2 Квазистационарный режим радикальной фотополимеризации. Уравнение для

концентрации мономера

5.3 Пространственно-временные распределения степени конверсии мономера в полимер

5.3.1 Коэффициент поглощения комплекса «рибофлавин - строма» не зависит от

времени

5.3.2 Случай, когда свет поглощается только молекулами фотоинициатора

5.3.3 Средняя длина цепей полимерных макромолекул

5.4 Упрочнение стромы глаза на основе механизма радикальной фотополимеризации.

Перколяционный порог упрочнения. Оптимальные условия облучения

5.4.1 Упрочнение роговицы при независящем от времени коэффициенте поглощения

комплекса «рибофлавин - строма»

5.4.2 Упрочнение роговицы при поглощении излучения только молекулами

фотоинициатора

5.5 Заключение к Главе

Приложения

Приложение 1. Результаты коррекции аномалий рефракции у пациентов с использованием

полноапертурного гауссова пучка ArF эксимерного лазера

Приложение 2. Оптоволоконный корнеарефрактометр

Приложение 3. Измеритель фотоупругости (ИФУ) прозрачных сред

Список сокращений и условных обозначений

Литература

Благодарности

5

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Лазерно-индуцированное управление оптическими и механическими свойствами роговицы глаза»

Введение.

Методы коррекции зрения с использованием излучения эксимерных лазеров

(эксимерлазерная коррекция) развиваются и активно применяются в клинической практике

на протяжении последних 25 лет. Сегодня они практически вытеснили, ранее широко

применявшиеся, методы радиальных и тангенциальных разрезов роговицы (кератотомия), а

также термокератопластику. Использование процесса фотоабляции поверхности роговицы

излучением эксимерного лазера позволило изменять ее кривизну с высокой точностью,

минимально нарушая ее внутреннюю структуру. Однако, несмотря на то, что методы

эксимерлазерной коррекции зрения дают прогнозируемую остроту зрения в пределах ± 0.3

диоптрии, совокупность ряда характерных для них неконтролируемых факторов, может

негативно влиять на качество послеоперационного зрения. К ним, в частности, относятся

увеличение коэффициента преломления аблированной поверхности роговицы,

светорассеяние на шероховатостях зоны абляции и биомеханический отклик тканей

роговицы, во многом определяющий конечную форму ее передней поверхности. Все это

может приводить к разбросу в результатах операций, недостаточной или избыточной

коррекции, снижению контрастной чувствительности зрения, ухудшению сумеречного

зрения по сравнению с очковой коррекцией после операций. Поэтому изучение этих

факторов, а также разработка методов оценки и учета их влияния в конкретных алгоритмах

операций, являются одними из важнейших задач современной рефрактивной хирургии -

области офтальмологии, занимающейся оперативным лечением нарушений рефракции глаза

человека и животных.

В результате УФ лазерной абляции роговицы, составляющие ее макромолекулы

диссоциируют с образованием микро- и нанометровых фрагментов. Этот процесс может

индуцироваться как фото-, так и термохимическими реакциями, сопровождающимися

механическими напряжениями в объеме роговице под воздействием лазерных импульсов.

При этом глубина рельефа, аблированной лазерным излучением поверхности роговицы,

будет зависеть от ее динамического (с учетом процессов затемнения-просветления)

коэффициента поглощения на выбранной длине волны излучения и однородности

распределения интенсивности по сечению лазерного пучка. На протяжении всего времени

развития метода эксимерлазерной коррекции зрения предпринимаются попытки создания

сложных оптико-механических систем для гомогенизации лазерного пучка. Однако эти

системы не получили широкого распространения, поскольку, не смотря на то, что они

 6

становились все более сложными, громоздкими и дорогими (требуя трудоемкого

обслуживания и калибровки), результаты операций от этого не становились лучше. После

многочисленных, но неудачных попыток получить полноапертурный гомогенный пучок,

следующим шагом в борьбе за качество аблированной поверхности роговицы стало

значительное (до 1мм) уменьшение диаметра зоны воздействия. Такой подход потребовал

применения высокоточной механики, сканирующих систем с применением движущихся

зеркал, что существенно увеличило время операции и в свою очередь потребовало

разработки сложных систем слежения за движениями оперируемого глаза. Но, и в этом

случае, аблированная поверхность имеет неудовлетворительное качество. Поэтому задача

формирования импульсного УФ излучения эксимерных лазеров с заданным распределением

энергии по сечению пучка по-прежнему остается чрезвычайно важной и актуальной.

Точность коррекции зрения после лазерных рефрактивных операций,

непосредственно зависит от разницы между прогнозируемой формой поверхности роговицы

(определяемой выбранным алгоритмом абляции), и ее реальной послеоперационной формой.

Несмотря на то, что современные алгоритмы весьма эффективны для коррекции основных

нарушений рефракции, послеоперационное качество зрения часто далеко от прогнозируемых

результатов, особенно для низкоконтрастных условий. До сих пор нет общих рекомендаций

при выработке алгоритмов абляции, учитывающих асферичность передней поверхности

исходной роговицы, первоначальный радиус кривизны роговицы, а также целый ряд других

факторов, влияющих на конечную форму роговицы. К их числу следует отнести:

энергетические потери на отражение света от поверхности роговицы при не

перпендикулярном падении излучения, биомеханический (кератотопографический) отклик

роговицы при абляции, неоднородность распределения энергии по сечению пучка лазера и

непосредственно процессы заживления. Учет ошибок в прогнозировании свойств роговицы

при лазерной абляции является в настоящее время основной задачей исследований в

рефрактивной хирургии, определяющих успех разработок и создания высокоэффективного

оборудования, имеющего оптимальное и контролируемое распределение интенсивности

импульсного УФ излучения по сечению лазерных пучков.

Роговица, являясь частью роговично-склеральной оболочки, отвечает как за

формирование изображения на сетчатке (поскольку обладает наибольшей оптической силой

в оптической системе глаза), так и за механическую стабильность всей оболочки. Изменения

структурной целостности роговицы при любой эксимерлазерной коррекции нарушений

рефракции глаза, приводит к изменению кривизны ее передней поверхности и,

следовательно, ее оптических свойств. Однако даже в современных подходах

 7

рефракционной хирургии роговицу глаза рассматривают как однородное твердое тело, а

любые отклонения результата коррекции от расчетных значений учитываются в

операционных алгоритмах лишь эмпирически, с помощью различных поправочных

коэффициентов. При этом специалисты едины во мнении, что механические свойства и

внутренняя структура роговицы являются основой для понимания ее поведения в

рефрактивной хирургии. Вопрос, как биомеханика роговицы может быть учтена в различных

алгоритмах абляции, по-прежнему остается открытым. Здесь знание лишь одного или двух

параметров (например, толщины и кривизны роговицы) является явно не достаточным. Имея

сложное внутреннее строение и обладая нелинейными упругими свойствами, роговица

непрогнозируемым образом меняет форму своей передней поверхности при нарушениях

структурной стабильности, индуцированной хирургическим вмешательством. Поэтому вклад

биомеханического отклика роговицы в качество зрения после лазерной коррекции до сих

пор, как правило, относят к побочным эффектам операции.

Биомеханический отклик – не единственный не учитываемый сегодня фактор.

Клинические наблюдения и данные экспериментальных исследований показывают, что

после лазерных операций коррекции нарушений рефракции в случаях, когда аберрации

высших порядков не превышают дооперационный уровень, а острота зрения равна 1,

контрастная чувствительность зрения (особенно в условиях низкой освещенности и

контраста) оказывается ниже, чем была до операции с коррекцией очками или контактными

линзами. При этом послеоперационное восстановление контрастной чувствительности часто

не достигает своего базового дооперационного уровня. Вероятная причина такого явления –

это рассеяние света на шероховатостях операционной зоны. Поэтому определение влияния

параметров шероховатостей рельефа в зоне абляции на качество послеоперационного зрения

также является актуальной задачей.

Одним из осложнений после коррекции миопии высокой степени является развитие

ятрогенной кератэктазии - дегенеративного процесса, приводящего к спонтанному

изменению кривизны передней поверхности роговицы. Это обстоятельство инициировало

поиск и развитие новых неинвазивных методов воздействия на роговицу, способных

безопасно и эффективно стабилизировать дегенеративный процесс, повысить остроту зрения

и улучшить качество жизни пациентов без хирургических вмешательств. В последнее время

для повышения механической прочности послеоперационной роговицы широкое

распространение получила техника кросс-линкинга, основанная на фотополимеризации

стромального коллагена путем воздействия ультрафиолетового излучения на рибофлавин

(Витамин В2), которым насыщают строму роговицы перед облучением и который выступает

 8

в качестве инициатора фотополимеризации. Одним из недостатков процедуры кросс-

линкинга является продолжительное время операции. По существующему Дрезденскому

протоколу общее время один час, включая закапывание в течение 30 минут (1 капля каждые

3 минуты) 0.1% раствора рибофлавина для получения желаемого распределение

рибофлавина в роговице глаза перед облучением и последующее 30 минутное воздействие

УФ излучением. Существующие сегодня теоретические модели для оптимизации этого

протокола (направленные, прежде всего, на сокращение длительности облучения) являются

неточными и неполными. Они, например, не описывают наблюдаемый в эксперименте

пороговый характер упрочнения роговицы - наличие упрочнения при низких и отсутствие

такового при высоких интенсивностях облучения. Поэтому оптимизация процесса

УФ/рибофлавин механического упрочнения (кросс-линкинга) роговицы является весьма

актуальной задачей.

Диссертационная работа направлена на решение комплекса актуальных задач

современной рефрактивной хирургии, а также усовершенствование применяемых сегодня в

клинической практике алгоритмов и техник коррекции зрения, связанных с и спользованием

ArF эксимерного лазера.

Цель и основные задачи исследования

Целями работы являлись разработка систем формирования полноапертурного

излучения эксимерных лазеров с оптимальным для рефрактивной хирургии распределением

интенсивности по сечению луча и исследование особенностей их применения для

эффективной коррекции рефрактивных дефектов зрения.

Для достижения поставленных целей были решены следующие задачи:

1. Формирование гомогенных пучков излучения эксимерного лазера с гауссовым

распределением плотности энергии по сечению и апертурой близкой к физиологической для

человеческого глаза (6-7 мм).

2. Изучение влияния шероховатостей зоны лазерной абляции и процессов заживления

на оптическое качество роговицы глаза после лазерных операций коррекции рефрактивных

дефектов зрения.

3. Определение вклада процесса абляции в оптическое качество аблированной

поверхности роговицы в зависимости от длины волны лазерного излучения.

4. Изучение изменения формы передней поверхности роговицы при абляции

полноапертурным гауссовым пучком эксимерного лазера с учетом ее начальной

асферичности и биомеханического отклика.

 9

5. Разработка математической модели упрочнения роговицы глаза, основанной на

механизме радикальной фотополимеризации коллагена стромы в присутствии рибофлавина в

качестве инициатора и теории перколяции. Определение порога фотоупрочнения роговицы.

Научная новизна

1. Разработаны и созданы оптические системы формирования полноапертурного излучения

ArF эксимерного лазера с гауссовым распределением плотности энергии по сечению

пучка для коррекции рефрактивных дефектов зрения (миопия, астигматизм,

гиперметропия, пресбиопия, кератоконус).

2. На основе теории рассеяния света при прохождении шероховатой границы двух сред с

разными показателями преломления получено аналитическое выражение для отношения

интенсивностей направленной Idir и диффузной Idif компонент рассеянного света в

дальней зоне. Впервые показано, что, с учетом экспериментально измеренного в работе

увеличения коэффициента преломления аблированной поверхности роговицы, значения

глубин шероховатостей ее рельефа, при которых Idir = Idif , составляют 3 - 4 микрона.

3. Предложен, разработан, экспериментально и клинически подтвержден способ управления

формой передней поверхности роговицы глаза путем создания псевдомембраны в зоне

абляции полноапертурным гауссовым пучком ArF эксимерного лазера.

4. Показано, что применение полноапертурного излучения ArF эксимерного лазера с

гауссовым распределением плотности энергии по сечению пучка для коррекции высоких

степеней миопии позволяет снизить влияние сферических аберраций, связанных с

изменениями асферичности роговицы в процессе лазерной коррекции рефрактивных

дефектов зрения.

5. На основе механизма радикальной фотополимеризации коллагена стромы роговицы в

присутствии рибофлавина в качестве фотоинициатора и результатов расчетов с

использованием теории перколяции определен пороговый уровень степени

полимеризации, превышение которого должно вести к упрочнению роговицы благодаря

формированию связанной трехмерной неупорядоченной сетки.

Научно-практическое значение

1. Получен практический значимый критерий максимально допустимой глубины

поверхностного рельефа аблированной роговицы (не более 3-4 мкм), определяющий

требования к разрабатываемому медицинскому оборудованию и алгоритмам его

использования.

 10

2. Способ лазерного микролифтинга роговицы с помощью полноапертурного излучения

ArF эксимерного лазера с гауссовым распределением энергии в пучке позволяет

проводить:

 коррекцию высоких степеней миопии с меньшими (по сравнению с традиционно

используемыми в клиниках методиками) количествами удаляемой ткани роговицы и

величинами индуцированных сферических аберраций;

 коррекцию высоких степеней астигматизма и гиперметропии, оставляя нетронутым

(интактным) оптический центр глаза;

 коррекцию пресбиопии, а также изменение формы передней поверхности роговицы в

случаях нерегулярного астигматизма и кератоконуса.

3. На основе разработанной математической модели упрочнения роговицы глаза, показана

возможность значительного сокращения операционного времени по сравнению с

существующим протоколом при оптимизации параметров процесса кросслинкинга

(УФ/рибофлавин упрочнения) роговицы глаза.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Оптические системы формирования полноапертурного излучения ArF эксимерного лазера

на основе кварцевой пластинки с нанесенной на одну сторону крупномасштабной

шероховатостью с гауссовой статистикой наклонов, фокусирующей линзы и диафрагмы

обеспечивают гауссово распределение плотности энергии по сечению пучка и позволяют

проводить эффективную коррекцию рефрактивных дефектов зрения.

2. При прохождении света через шероховатую границу сред с отличающимися

коэффициентами преломления, критические значения глубин рельефа аблированной

поверхности роговицы, начиная с которых интенсивность диффузной составляющей в

прошедшем через поверхность световом потоке сравнивается с интенсивностью

направленной составляющей, формирующей изображение на сетчатке глаза, зависят от

коэффициента преломления послеоперационной зоны лазерной абляции.

3. Послеоперационная форма передней поверхности роговицы в лазерных операциях

коррекции зрения определяется не только формой аблированной поверхности, но и

биомеханическим откликом роговицы.

4. Вклад биомеханического отклика зависит от размера и формы зоны абляции, а также

расстояния от центра зоны абляции до центра роговицы.

5. Увеличение жесткости роговицы глаза в процессе кросслинкинга начинается, когда

степень конверсии коллагена ее стромы превысит пороговое значение: αpol = bth = 0,16.

 11

Достоверность научных результатов и апробация работы

Достоверность научных результатов подтверждается воспроизводимостью и

надежностью использованных экспериментальных методов исследования и обусловлена

клинической апробацией предложенных способов коррекции зрения в нескольких

зарубежных и российских клиниках.

Основные результаты работы были опубликованы в тезисах и трудах и представлены

на международных и российских конференциях, в том числе: XXVI Congress of the ESCRS

(Berlin, 2008); 18th International Laser Workshop (Barcelona, 2009); III Евразийский конгресс по

медицинской физике и инженерии (Москва, 2010); Троицкая конференция «Медицинская

физика и инновации в медицине» (ТКМФ – 3,5,6) (Троицк, 2008, 2012, 2014); ICONO/LAT

(Kazan, 2010); V и VI Российский общенациональный офтальмологический форум (Москва,

2012, 2013); Международная конференция «Физико-химические процессы при селекции

атомов и молекул и в лазерных, плазменных и нанотехнологиях» ( Звенигород, Ершово 2008,

2012); FLAMN-13 (S-Petersburg ,2013); Конференция Биомеханика (С-Петербург 2012,

Москва 2014); ILLA 2014 (Шатура, 2014).

По материалам диссертации опубликовано 27 печатных работ (из них 8 – статей в

рецензируемых изданиях, входящих в список ВАК и 1 статья в коллективной монографии), а

также получено два патента РФ.

 12

Глава 1. Обзор литературы

Глаз – это сложная физиологическая система, контролируемая механическими,

биохимическими и нейрологическими факторами, которые, при нормальных условиях,

поддерживают стабильность и жизнеспособность функций глаза. Такая стабильность

существенна, прежде всего, для поддержания остроты зрения. Роговица, являясь частью

роговично-склеральной оболочки, ответственна как за формирование ретинального

изображения (обладает наибольшей оптической силой в оптической системе глаза), так и за

механическую стабильность. Эта дуальная функция роговицы является основным базисом

многих рефракционных операций. Знание индивидуальных аберраций глаза до операции

подтолкнуло хирургов к идее коррекции не только сфероцилиндрических аберраций, но и

аберраций высших порядков, имеющихся в каждом глазу от природы (персонализированная

абляция или рефрактивная хирургия с контролем волнового фронта). Однако, первые же

операции с аберрометрическим контролем дали неожиданно большой разброс результатов.

Стало ясно, что существуют процессы, которые либо вовсе не учитываются в алгоритмах и

номограммах планируемых операций, либо учитываются исключительно исходя из личного

опыта хирурга основанного на результатах предыдущих операций. Исследования показали,

что прежде чем пытаться скорректировать существующие дооперационные аберрации

высших порядков, необходимо разработать и оптимизировать алгоритм абляции,

исключающий индуцирование новых аберраций высших порядков при коррекции обычных

ошибок рефракции.

При любых операциях коррекции зрения поверхность роговицы теряет оптическое

качество из-за образующихся в зоне интерфейса (операционной зоне) шероховатостей ,

которые являются результатом суммарного действия лазерного излучения и необходимых

хирургических инструментов (микрокератома, механических шпателей, и т.п.), что

неизбежно приводит к увеличению светорассеяния, а значит, к потери качества переданного

оптикой глаза изображения на сетчатку.

Установлено, что в коллагеновых структурах склеральной оболочки глаза пациентов с

миопией и роговицах пациентов с кератоконусом, а также у части пациентов (с не

выявленными до операции проблемами прочности ткани роговицы) после коррекции

высоких степеней миопии, наблюдается снижение уровня поперечной связанности

коллагена, что является одной из главных причин нарушения опорной функции.

Перспективным методом нехирургического укрепления биоткани, т.е. повышения ее

 13

механической стабильности, является формирование дополнительных поперечных сшивок в

коллагеновом волокне под действием ультрафиолетового излучения (УФ-А), где раствор

рибофлавина используется в качестве фотоинициатора при формировании дополнительных

сшивок под действием света (метод кросс-линкинга). Экспериментальные исследования

показали существенное повышение модуля упругости (до 300%) коллагеновых волокон

роговицы глаза.

1.1 Общие сведения об анатомии и оптической системе глаза

1.1.1 Анатомия глаза.

Глазное яблоко - это сфероподобное тело диаметром около 25 мм, состоящее из трёх

оболочек. Свет, попадая в глаз, сначала проходит через роговицу - прозрачную линзу,

имеющую куполообразную форму. В ней отсутствуют кровеносные сосуды и имеется много

нервных окончаний, поэтому при повреждениях или воспалении роговицы развивается так

называемый роговичный синдром, (слезотечение, светобоязнь). Передняя поверхность

роговицы покрыта эпителием, который обладает способностью к регенерации

(восстановлению) при повреждении. Глубже располагается строма, состоящая из

коллагеновых волокон, а изнутри роговица покрыта одним слоем эндотелиальных клеток.

Выйдя из роговицы, свет попадает в заполненную жидкостью так называемую переднюю

камеру глаза - пространство между внутренней поверхностью роговицы и радужной

оболочкой. Радужная оболочка представляет собой диафрагму с отверстием в центре -

зрачком, диаметр которого может меняться в зависимости от освещения, регулируя поток

света, попадающий на сетчатку.

За радужкой располагается хрусталик – это двояковыпуклая линза, способная менять

свою геометрию, являясь основным оптическим элементом аккомодации глаза. Хрусталик по

всей окружности имеет похожие на нити циановые связки, которые соединяются с

цилиарными мышцами, располагающимися в стенке глаза. Эти мышцы могут сокращаться и

расслабляться. В зависимости от этого циановые связки могут также расслабляться или

натягиваться, меняя радиус кривизны хрусталика - поэтому человек может видеть чётко как

вблизи, так и вдали. Такая способность глаза называется аккомодацией.

За хрусталиком располагается стекловидное тело, занимающее большую часть глаза и

придающее ему форму. Других функций оно не имеет, и свет практически не преломляет.

Задняя стенка глаза состоит из девяти слоев клеток, которые формируют сетчатку глаза.

Изображение формируется на небольшом участке сетчатки вдоль визуальной оси глаза в

 14

зоне желтого пятна, плотность колбочек и палочек в котором наибольшая. В сетчатке

происходит преобразования световой энергии в энергию нервного импульса.

1.1.2 Оптическая система глаза.

Для наиболее полного восприятия мозгом поступающей визуальной информации

крайне важно, чтобы на сетчатке глаза было резкое изображение объекта. Оптика глаза

работает подобно объективу фотоаппарата.

Для численного описания оптики глаза разработана эквивалентная модель глаза, где

оптически важные элементы глаза человека заменены на соответствующие линзы, имеющие

те же ключевые параметры, как и естественный глаз: оптическая сила, кривизна

поверхностей, коэффициенты преломления, взаимная геометрия. В мире общепризнанной

моделью глаза является модель шведского врача офтальмолога Альвара Гульстранда (1862-

1930). На Рисунке 1.1. представлены оптическая схема и даны основные параметры глаза по

Гульстранду. Из представленных на Рисунке 1.1 данных видно, что при общей оптической

силе глаза в 60 диоптрий, на долю передней поверхности роговицы приходится более двух

третей: 48 диоптрий [1]. Естественно такой большой вклад передней поверхности роговицы

глаза в оптическую силу всего глаза приводит к тому, что любое даже очень слабое

изменение ее формы или качества поверхности приводит к существенному влиянию на

качество изображения на сетчатке. Учитывая факт, что роговица глаза, являясь частью

внешней оболочки глаза, легко доступна для хирургических вмешательств, становится ясно,

что передняя поверхность роговицы глаза – самый удобный объект для коррекции аномалий

рефракции путем изменения формы (ремоделирования) поверхности роговицы глаза.

Следует заметить, что особая роль передней поверхности роговицы в оптической системе

глаза может серьезно повлиять на конечный результат коррекции из-за неконтролируемых

процессов послеоперационного биомеханического отклика и заживления, которые могут

повлиять на конечную форму роговицы, а через нее и на качество изображения на сетчатке.

 15

Рисунок 1.1 – Оптическая система глаза по Гульстранду.

1.2 Роговица глаза. Строение и свойства.

Роговица - прозрачная одна шестая часть фиброзной оболочки глаза [2], представляет

собой выпукло-вогнутую линзу. Среднестатистические геометрические размеры роговицы

человека: горизонтальный диаметр ~12мм; средняя толщина роговицы в центре ~520 мкм.

Роговица выполняет три основные функции: (а) защищает внутреннее содержимое глаза; (б)

определяет форму глаза и (в) преломляет свет [3].

Оптические свойства роговицы определяются прозрачностью, формой и более

высоким (1,377) показателем преломления по сравнению с воздухом (1,0). Поскольку

оптическая плотность роговицы и водянистой влаги (1,366) передней камеры глаза

практически одинакова, то преломление светового пучка осуществляется, в основном, ее

передней поверхностью. В воздушном же "окружении" (например, при введении после

экстракции катаракты в переднюю камеру пузырька воздуха) роговица ведет себя уже как

слабая отрицательная линза (средний радиус кривизны передней поверхности роговицы ~7,7

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Семчишен Антон Владимирович, 2015 год

Литература

1. West-Mays, J. A. The keratocyte: corneal stromal cell with variable repair phenotypes. / J.A.

West-Mays, D.J. Dwivedi. //The international journal of biochemistry & cell biology. –

2006. – Т. 38. – №. 10. – С. 1625-1631.

2. Lanza R., Langer R., Vacanti J. P. (ed.). Principles of tissue engineering. – Academic press,

2011.

3. Ruberti, J. W. Prelude to corneal tissue engineering–gaining control of collagen organization.

/ J.W. Ruberti, J.D. Zieske. // Progress in retinal and eye research. – 2008. – Т. 27. – №. 5. –

С. 549-577.

4. Griffith, M. et al. Functional human corneal equivalents constructed from cell lines.

//Science. – 1999. – Т. 286. – №. 5447. – С. 2169-2172.

5. McLaughlin, C. R. et al. Bioengineered corneas for transplantation and in vitro toxicology

//Frontiers in bioscience (Landmark edition). – 2008. – Т. 14. – С. 3326-3337.

6. Fullwood N. J. Collagen fibril orientation and corneal curvature //Structure. – 2004. – Т. 12.

– №. 2. – С. 169-170.

7. Levin L. A. et al. Adler's Physiology of the Eye. – Elsevier Health Sciences. -2011.

8. Glass, D. H. A viscoelastic biomechanical model of the cornea describing the effect of

viscosity and elasticity on hysteresis. / D.H. Glass, C.J. Roberts, A.S. Litsky, P.A. Weber.

//Invest Ophthalmol Vis Sci. – 2008. – Т. 49. – №. 9. – С. 3919-3926.

9. Ahearne M. Mechanical characterisation of cornea and corneal stromal equivalents : дис. –

Keele University. - 2007.

10. Anderson, K. Application of structural analysis to the mechanical behaviour of the cornea. /

K. Anderson, A. El-Sheikh, T. Newson. //Journal of the Royal Society Interface. – 2004. –

Т. 1. – №. 1. – С. 3-15.

11. Radner, W. Interlacing and cross-angle distribution of collagen lamellae in the human

cornea. / W. Radner, M. Zehetmayer, R. Aufreiter, R. Mallinger. //Cornea. – 1998. – Т. 17. –

№. 5. – С. 537-543.

12. Scott, J. E. Proteoglycan: collagen interactions and corneal ultrastructure //Biochemical

Society Transactions. – 1991. – Т. 19. – №. 4. – С. 877-881.

13. Komai, Y. The three-dimensional organization of collagen fibrils in the human cornea and

sclera. /Y. Komai, T. Ushiki T. //Invest Ophthalmol Vis Sci. – 1991. – Т. 32. – №. 8. – С.

2244-2258.

14. Семчишен, В. Оптические аберрации человеческого глаза и их коррекция. / B.

Семчишен, M. Мрохен, T. Сайлер. //Рефракционная хирургия и офтальмология. – 2003.

– Т. 3. – №. 1. – С. 5-13.

15. Вольф Э., Борн М. Основы оптики. – М. – Наука. - 1970.

16. Zernike, F. Beugungstheorie des schneidenver-fahrens und seiner verbesserten form, der

phasenkontrastmethode //Physica. – 1934. – Т. 1. – №. 7. – С. 689-704..

17. Martinez, C. E. Effect of pupillary dilation on corneal optical aberrations after

photorefractive keratectomy. / C.E. Martinez, R.A. Applegate, S.D. Klyce, M.B. McDonald,

J.P. Medina, H.C. Howland. //Archives of ophthalmology. – 1998. – Т. 116. – №. 8. – С.

1053-1062.

18. Seiler, T. Ocular optical aberrations after photorefractive keratectomy for myopia and

myopic astigmatism. / T. Seiler, M. Kaemmerer, P. Mierdel, H.E. Krinke. //Archives of

ophthalmology. – 2000. – Т. 118. – №. 1. – С. 17-21.

 153

19. Mrochen, M. Wavefront-guided laser in situ keratomileusis: early results in three eyes. / M.

Mrochen, M. Kaemmerer, T. Seiler. //Journal of Refractive Surgery. – 2000. – Т. 16. – №. 2.

– С. 116-121.

20. Потанин, С.А. Датчик формы волнового фронта Шака-Гартмана в сходящемся пучке. /

C.A. Потанин, П.С. Котляр. //Письма в астрономический журнал. – 2006. – Т. 32, – №.

6. – С. 477–480.

21. Sato, T. A new surgical approach to myopia. / T. Sato, K. Akiyama, H. Shibata. //American

journal of ophthalmology. – 1953. – Т. 36. – №. 6. – С. 823-829.

22. Barraquer, J. I. The history and evolution of keratomileusis //International ophthalmology

clinics. – 1996. – Т. 36. – №. 4. – С. 1-7.

23. Barraquer, J. I. Queratomileusis para la correccion de la miopia //Arch Soc Am Oftalmol

Optom. – 1964. – Т. 5. – С. 27-48..

24. Privalov, P. L. Proteins which do not present a single cooperative system //Adv. Protein

Chem. – 1982. – Т. 35. – С. 1-104.

25. Pearce J., Thomsen S. Rate process analysis of thermal damage //Optical-thermal response of

laser-irradiated tissue. – Springer US, 1995. – С. 561-606.

26. Chen, S. S. Heat-induced changes in the mechanics of a collagenous tissue: pseudoelastic

behavior at 37 C. / S.S. Chen, J.D. Humphrey. //Journal of biomechanics. – 1997. – Т. 31. –

№. 3. – С. 211-216.

27. Koch, D.D. Histologic changes and wound healing response following 10-pulse noncontact

holmium: YAG laser thermal keratoplasty. /D.D. Koch, T. Kohnen, P.S. Binder. //Journal of

Refractive Surgery. – 1996. – Т. 12. – №. 5. – С. 623.

28. Chang, J. H. Temperature-induced corneal shrinkage. / J.H. Chang, P.G. Soederberg, D.B.

Denham, I. Nose. et al. //Photonics West'96. – International Society for Optics and

Photonics, 1996. – С. 70-76.

29. Kampmeier, J. Thermal and biochemical parameters of porcine cornea. / J. Kampmeier, B.

Radt, R. Birngruber.//Cornea. – 2000. – T.19. - №.3. – С. 355-363.

30. Sporl, E. Thermomechanical behavior of the cornea. / E. Sporl, U. Genth, K. Schmalfuss, et

al. //Ger J Ophthalmol. – 1997. – Т.5. – С. 322-327.

31. Brinkmann, R. Influence of temperature and time on thermally induced forces in corneal

collagen and the effect on laser thermokeratoplasty. / R. Brinkmann, B. Radt, C. Flamm, J.

Kampmeier, N. Koop, R. Birngruber. //Journal of Cataract & Refractive Surgery. – 2000. –

Т. 26. – №. 5. – С. 744-754.

32. Stringer, H. Shrinkage temperature of eye collagen. / H. Stringer, J. Parr. //Nature. – 1964. –

Т. 204. – С. 1307.

33. Lans, L. J. Experimentelle Untersuchungen über Entstehung von Astigmatismus durch nicht-

perforirende Corneawunden //Graefe's Archive for Clinical and Experimental

Ophthalmology. – 1898. – Т. 45. – №. 1. – С. 117-152.

34. Caster, A. I. The Fydorov technique of hyperopia correction by thermal coagulation: a

preliminary report //Journal of refractive surgery. – 1988. – Т. 4. – №. 3. – С. 105-108.

35. Neumann, A.C. Radial thermokeratoplasty for hyperopia. II. Encouraging results from early

laboratory and human trials. / A.C. Neumann, D.R. Sanders, J.J. Salz. //Refractive & corneal

surgery. – 1989. – Т. 5. – №. 1. – С. 50, 52.

36. Neumann, A. C. Radial thermokeratoplasty for the correction of hyperopia. / A.C. Neumann,

S. Fyodorov, D.R. Sanders. //Refractive & corneal surgery. – 1989. – Т. 6. – №. 6. – С. 404-

412.

37. Parel, J. M. Noncontact laser photothermal keratoplasty. I: Biophysical principles and laser

beam delivery system. / J.M. Parel, Q. Ren, G. Simon. //Journal of refractive and corneal

surgery. – 1994. – Т. 10. – №. 5. – С. 511-518.

 154

38. Simon, G. Noncontact laser thermal keratoplasty. II. Refractive effects and treatment

parameters in cadaver eyes. / G. Simon, Q. Ren, J.M. Parel. //Journal of refractive and

corneal surgery. – 1994. – Т. 10. – №. 5. – С. 519-528.

39. Ren, Q. Noncontact laser thermal keratoplasty. III. Histological study in animal eyes. / Q.

Ren, G. Simon, J.M. Parel. //Journal of refractive and corneal surgery. – 1994. – Т. 10. – №.

5. – С. 529-539.

40. Geerling, G. Continuous-wave diode laserthermokeratoplasty: First clinical experience in

blind human eyes. / G. Geerling, N. Koop, R. Brinkmann, A. Tüngler, C. Wirbelauer, et al

//Journal of Cataract & Refractive Surgery. – 1999. – Т. 25. – №. 1. – С. 32-40.

41. Wirbelauer, C. Corneal endothelial cell damage after experimental diode laser thermal

keratoplasty. / C. Wirbelauer, A. Tuengler, G. Geerling, H. Laqua. //Journal of Refractive

Surgery. – 2000. – Т. 16. – №. 3. – С. 323.

42. McDonald, M. B. Conductive keratoplasty for the correction of low to moderate hyperopia:

1-year results on the first 54 eyes. / M.B. McDonald, J. Davidorf, R.K. Maloney, E. Manche.

et al //Ophthalmology. – 2002. – Т. 109. – №. 4. – С. 637-649.

43. McDonald, M. B. Conductive keratoplasty for the correction of low to moderate hyperopia:

US clinical trial 1-year results on 355 eyes. / M.B. McDonald, P.S. Hersh, E.E. Manche, R.K.

Maloney, et al. //Ophthalmology. – 2002. – Т. 109. – №. 11. – С. 1978-1989.

44. Munnerlyn, C. R. Photorefractive keratectomy: a technique for laser refractive surgery. /

C.R. Munnerlyn, S.J. Koons, J. Marshall. //Journal of Cataract & Refractive Surgery. – 1988.

– Т. 14. – №. 1. – С. 46-52.

45. Hersh, P. S. Spherical aberration after laser in situ keratomileusis and photorefractive

keratectomy: clinical results and theoretical models of etiology. / P.S. Hersh, K. Fry, J.W.

Blaker. //Journal of Cataract & Refractive Surgery. – 2003. – Т. 29. – №. 11. – С. 2096-

2104.

46. Manche, E. E. Excimer laser refractive surgery./ E.E. Manche, J.D. Carr, W.W. Haw, P.S.

Hersh. //Western journal of medicine. – 1998. – Т. 169. – №. 1. – С. 30.

47. Odrich, M.G. Photorefractive keratectomy for myopia./ M.G. Odrich, K.A. Greenberg //The

cornea (2nd ed.). - 1998, - С. 981-997

48. Buratto, L. Excimer laser intrastromal keratomileusis: case reports./ L.Buratto, M. Ferrari.

//Journal of Cataract & Refractive Surgery. – 1992. – Т. 18. – №. 1. – С. 37-41.

49. Pallikaris, I. G. A corneal flap technique for laser in situ keratomileusis: human studies./ I.G.

Pallikaris, M.E. Papatzanaki, D.S. Siganos, M.K. Tsilimbaris. /Archives of ophthalmology. –

1991. – Т. 109. – №. 12. – С. 1699-1702.

50. Trokel, S. L. Excimer laser surgery of the cornea./ S.L. Trokel, R. Srinivasan, B. Braren.

//American journal of ophthalmology. – 1983. – Т. 96. – №. 6. – С. 710-715.

51. Pettit, G. H. Corneal-tissue absorption coefficients for 193-and 213-nm ultraviolet radiation./

G.H. Pettit, M.N. Ediger. //Applied optics. – 1996. – Т. 35. – №. 19. – С. 3386-3391.

52. Lerman, S. Radiant energy and the eye. – Macmillan, 1980. – Т. 1.

53. Murray R.K., Keeley F.W. The extracellular matrix //Harper’s illustrated biochemistry (26th

ed.) - 2003. – С. 535-555.

54. Rodwell V.W., Kennelly P.J. Proteins: Higher orders of structures matrix //Harper’s

illustrated biochemistry (26th ed.) - 2003. – С. 30-39.

55. Coohill T. P. Uses and effects of ultraviolet radiation on cells and tissues //Lasers in

Medicine. RW Waynant, editor. CRC Press, Boca Raton, London, New York, Washington,

DC. – 2002.

56. Wetlaufer, D. B. Ultraviolet spectra of proteins and amino acids //Adv. Protein Chem. –

1962. – Т. 17. – С. 303-390.

57. Никитин В.Н., Перский Е.Е., Утевская Л.А. Возраст и эволюционная биохимия

коллагеновых структур. - К., -Наукова думка. - 1977.

 155

58. Kitai, M. S. The physics of UV laser cornea ablation. / M.S. Kitai, V.L. Popkov, V.A.

Semchischen, A.A. Kharizov. //Quantum Electronics, IEEE Journal of. – 1991. – Т. 27. – №.

2. – С. 302-307.

59. http://medbiophysics.professorjournal.ru/c/document_library/get_file?p_l_id=471225&folder

Id=465647&name=DLFE-8930.pdf

60. http://window.edu.ru/resource/960/29960/files/sgu014.pdf

61. Iogansen, A. V. Direct proportionality of the hydrogen bonding energy and the

intensification of the stretching ν (XH) vibration in infrared spectra //Spectrochimica Acta

Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. – 1999. – Т. 55. – №. 7. – С. 1585-1612.

62. Mrochen, M. Photorefractive keratectomy with Erbium:YAG laser. / M. Mrochen, F.P

Meinhard, V. Semchishen, R.H.W Funk, T. Seiler //Der Ophthalmologe. - 1999. – T.96. -

№.6. – С. 387-91.

63. Mrochen, M. Limitations of erbium: YAG laser photorefractive keratectomy. / M.

Mrochen, V. Semshichen, R.H. Funk, T. Seiler. //Journal of Refractive Surgery. – 2000. – Т.

16. – №. 1. – С. 51..

64. Semchishen, V. A. Physical and optical limitations using ArF-excimer and Er: YAG lasers

for PRK. /V.A. Semchishen, M. Mrochen, T. Seiler. //BiOS'98 International Biomedical

Optics Symposium. – International Society for Optics and Photonics, 1998. – С. 283-289.

65. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теория упругости. – Nauka, 1965.

66. Campos, M. Ablation rates and surface ultrastructure of 193 nm excimer laser keratectomies.

/ M. Campos, L. Hertzog, M. Lee.//Investigative ophthalmology and visual science. – 1993. –

Т. 34. – С. 2493-2493.

67. Ishihara, M. Measurement of the surface temperature of the cornea during ArF excimer laser

ablation by thermal radiometry with a 15‐nanosecond time response. / M. Ishihara, T. Arai,

S. Sato, Y. Morimoto, M. Obara. et al //Lasers in surgery and medicine. – 2002. – Т. 30. –

№. 1. – С. 54-59..

68. Tsiklis, N. S. Photorefractive keratectomy using solid state laser 213 nm and excimer laser

193 nm: a randomized, contralateral, comparative, experimental study. / N.S. Tsiklis, G.D.

Kymionis, G.A. Kounis, I.I. Naoumidi. et al //Investigative Ophthalmology and Visual

Science. – 2008. – Т. 49. – №. 4. – С. 1415-1420..

69. Lemp, M. A. Corneal wound healing after excimer laser photokeratectomy // Proceeding of

42nd Annual Symposium: Medical Cornea – Corneal and refractive surgery, New Orleans,

LA, USA, Feb. 26 – 28. - 1993. – С. 103 – 113.

70. Patel, S. Changes in the refractive index of the human corneal stroma during laser in situ

keratomileusis: Effects of exposure time and method used to create the flap. / S. Patel, J.L.

Alió, A. Artola. //Journal of Cataract & Refractive Surgery. – 2008. – Т. 34. – №. 7. – С.

1077-1082..

71. Rosa, D. S. A. Wound healing following excimer laser radial keratotomy. / D.S.A. Rosa, J.S.

Timsit, C.F. Boerner, M. Delacour, et al. //Journal of Cataract & Refractive Surgery. – 1988.

– Т. 14. – №. 2. – С. 173-179.

72. Mrochen, M. Influence of spatial and temporal spot distribution on the ocular surface quality

and maximum ablation depth after photoablation with a 1050 Hz excimer laser system. / M.

Mrochen, U. Schelling, C. Wuellner, C. Donitzky. //Journal of Cataract & Refractive

Surgery. – 2009. – Т. 35. – №. 2. – С. 363-373.

73. Seiler, T. Iatrogenic keratectasia: academic anxiety or serious risk? //Journal of Cataract &

Refractive Surgery. – 1999. – Т. 25. – №. 10. – С. 1307-1308.

74. Peterson, H. Laser in situ keratomileusis (LASIK). Intraoperative and postoperative

complications. / H. Peterson, T. Seiler. // Ophthalmologe. - 1999. - Т.96. - С. 240 – 247.

75. Förster, W. Design and development of a new 193-nanometer excimer laser surgical system.

/ W. Förster, R. Beck, H. Busse. //Refractive & corneal surgery. – 1992. – Т. 9. – №. 4. – С.

293-299.

 156

76. Hanna, K.. A rotating slit delivery system for excimer laser refractive keratoplasty. / K.

Hanna, J.C. Chastang, Y. Pouliquen, G. Renard, et al. // American journal of ophthalmology.

– 1987. – Т. 103. – №. 3.

77. Fyodorov, S. N. PRK using an absorbing cell delivery system for correction of myopia from

4 to 26 D in 3251 eyes. / S.N. Fyodorov, A.D. Semyonov, J.A. Magaramov, A.A. Kharizov,

et al // Refractive & corneal surgery. – 1992. – Т. 9. – №. 2 Suppl. – С. S123-4.

78. Semchishen, V. German Patent DE 196 23 749.А1, Optik zur Profilierung von Laserstrahlen

insbesondere von Excimerlasern, 14.06.1997.

79. Семчишен, A.B. Контролируемое изменение формы передней поверхности роговицы

при абляции вне оптической зоны излучением полноапертурного ArF эксимерного

лазера с гауссовым пучком. / A.В. Семчишен, В.А. Семчишен // Российский

офтальмологический журнал. - 2013. – Т.6. - №.4. - C. 76-83.

80. Пат. 2504354 Российская Федерация, МПК A61F9/007. Способ контролируемого

изменения формы передней поверхности роговицы глаза, путем создания

псевдомембраны в зоне абляции / Семчишен В.А., Семчишен А.В. : заявитель и

патентообладатель ФГБУН Ин-т проблем лазерных и информационных технологий

РАН. - №2012121453/14; заявл. 25.05.12 ; опуб. 20.01.2014, Бюл. № 2.

81. Semchishen, A. Controlled reshaping of the front surface of the cornea through its full-area

ablation outside of the optical zone with a Gaussian ArF excimer laser beam./ A.

Semchishen, V. Semchishen. // Laser Physics Letters. – 2013. –Т.11. - №.1.

82. Семчишен, В.А. Лазерный «микролифтинг» роговицы: коррекция пресбиопии и

нерегулярного астигматизма (кератоконуса) / В.А. Семчишен, А.В. Семчишен, H. Opel,

W. Huetz, P. Ostanaeva // V Российский общенациональный офтальмологический

форум : Сборник трудов. – Москва,2012. - Т.1. - С.193-195.

83. Mrochen, M. Advanced opical system for scanning spot photorefractive keratectomy. / M.

Mrochen, C Wullner, V. Semchishen, T. Seiler. // SPIE Proceeding.- 1999.-3591.- P. 146-

153.

84. Corbett, M.C. Biologic and environmental risk factors for regression after photorefractive

keratectomy. / M.C. Corbett, D.P. O'Brart, F.G. Warburton, J. Marshall. // Ophthalmology.-

1996.- V.103. №9.- P. 1381-1391.

85. Lindstorm R.L. Surgical managment of myopia – a clinical perspective // J. Refract.Surg. -

1997.-V.13.- P. 285-294.

86. Mitchell, Peter. Laser surgery for eye defects – of proven use or not? // Lancet. -1998.-

9113.- P.1412.

87. Першин, К.Б. Осложнение LASIK: анализ 12500 операций. / К.Б. Першин, Н.Ф.

Пашинова. // Клиническая офтальмология.- 2001. -T.1. №4 -C. 96-100.

88. Wysong, Р. New contrast sensitivity chart defines visual function with greater precision //

EUROTIMES. -2006. -V. 11.- P. 12.

89. Yart, R.W. Light scattering in the cornea. / R.W. Yart, R.A. Farrell. // JOSA.- 1969.- V.

59.- P. 766-774.

90. Семчишен, В. От рассеяния до волнового фронта. Оптика заживления. / B. Семчишен,

M. Мрохен. // Вестник офтальмологии.- 2004. -Т.120. №1. -С.43-45.

91. Mrochen, M. From Scattering to wavefronts – What’s in between? / M. Mrochen, V.

Semchishen // Journal of Refractive Surgery.- 2003.-V.19. №5 -P. S597-S601.

92. Ripken, T. Comparison of various Femtosecond Lasers and Conventional Microkeratomes

for Corneal Lamellar Cuts. / T. Ripken, W. Bernau, U. Oberheide, S. Schumacher, M. Knorz,

O. Kermani, H. Lubatschowski. // Poster presented at the 19th Congress of German

Ophthalmic Surgeons (DOC), Nuremberg, Germany - May 25-28.- 2006-.

93. Семчишен, A.B. Рассеяние света при прохождении через статистически шероховатую

границу сред с разными показателями преломления после лазерной коррекции зрения.

 157

/ A.B. Семчишен, B.H. Семиногов, B.A. Семчишен. // Квантовая электроника. -2012.-

T.42 (4). -C. 345–349.

94. Семчишен, A.B. Контрастная острота зрения после фоторефракционных операций по

коррекции аметропий. Сравнение методов ЛАСИК И ФРК (клинико-математическая

модель). / A.B. Семчишен, B.A. Семчишен. // Российский офтальмологический

журнал. -2013. -6, (1). -C. 43-49.

95. Huang, D. Spot size and quality of scanning laser correction of higher-order wavefront

aberrations. / D. Huang, M. Arif. // J Cataract Refract Surg. -2002.- V. 28. -P. 407

96. Cervino, A. Objective measurement of intraocular forward light scatter using Hartmann-

Shack spot patterns from clinical aberrometer. / A. Cervino, D. Dansal, S.L. Hosring, R.

Montes-Mico. // J Cataract Refract Surg.- 2008.- V.34. -P. 1089-1095.

97. Collins, R Мathematical Models of the Dynamics of the Human Eye. / R. Collins, T.J. van

der Werff. // Lecture Notes in Biomathematics. 34. Springer-Verlag. - C. 980.

98. Komai, Y. The three-dimensional organization of collagen fibrils in the human cornea and

sclera. / Y. Komai, T. Ushiki // Invest Ophthalmol Vis Sci. -1991. -V. 32. -P. 2244-2258.

99. Seiler, T. Iatrogenic keratectasia after laser in situ keratomileusis. / T. Seiler, K. Koufala, G.

Richter // J Refract Surg. -1998. -V.14. -P. 312-317.

100. Pallikaris, I.G. Corneal ectasia induced by laser in situ keratomileusis. / I.G. Pallikaris, G.D.

Kymionis, N.I. Astyrakakis // J Cataract Refract Surg. -2001.- V. 27.- P. 1796-1802.

101. Argento, C. Corneal ectasia after laser in situ keratomileusis. / C. Argento, M.J. Cosentino,

A. Tytion. // J Cataract Refract Surg. -2001. -V. 27.- P. 1440-1448.

102. Jaycock, P.H. Interferometric technique to measure biomechanical changes in the cornea

induced by refractive surgery. / P.H. Jaycock, L. Lobo, J. Ibrahim, J. Tyrer, J. Marshall. // J

Cataract Refract Surg.- 2005.- V. 31. -P. 175-184.

103. Aghamohammadzadeh, H. X-ray scattering used to map the preferred collagen orientation

in human cornea and limbus /H. Aghamohammadzadeh, R.H. Newton, K.M. Meek.//

Structure. -2004.- V. 12. -P. 249-256.

104. Boote, C. Collagen fibrils appear more closely packed in the prepupillary cornea: optical

and biomechanical implications. / C. Boote, S. Dennis, R.H. Newton, et al. // Invest

Ophthalmol Vis Sci. -2003. -V. 44. -P. 2941-2948.

105. Wollensak, G. Stress-strain measurements of human and porcine corneas after riboflavin-

ultraviolet-A-induced cross-linking. / G. Wollensak, E. Spoerl, T. Seiler. // J Cataract Refract

Surg. -2003. -V.29. -P.1780-1785

106. Hoeltzel, D.A. Strip extensiometry for comparison of the mechanical response of bovine,

rabbit and human cornea. / D.A. Hoeltzel, P. ltman, K. Buzard, K. Choe. // Journal of

Biomech. Engng. -1992. -V. 14. -P. 202-215.

107. Аветисов, С. Э. Оценка биомеханических свойств корнеосклеральной оболочки глаза

в кераторефракционной хирургии./C.Э. Аветисов, B.P. Мамиконян, Г.В. Воронин.//

Вестник офтальмологии.- 2003.- 2.- C. 8-15.

108. Семчишен B. ЛАСИК (РЭИК) - хорошее зрение на всю жизнь?//Окулист. -2001.- 6

(22).- С.21.

109. Семчишен B. Влияние LASIK на качество послеоперационного зрения // Глаз.- 2001-

N 4.- С. 31-33

110. Hennighausen, H. Anterior-posterior strain variation in normally hydrated and swollen

rabbit cornea./H. Hennighausen, S.T. Feldman, J.F. Bille, A.D. McCulloch. // Invest

Ophthalmol Vis Sci. -1998. -V. 39. -P. 253-262.

111. Shin T.J. The distribution of strain in the human cornea. // J. Biomechanics.- 1997.- V.30-

P. 497-503.

112. Carnell, P.H. A model for estimating corneal stiffness using an indenter. /P.H. Carnell, R.P.

Vito. // J. Biomech. Engng. -1992. -V.114. -P. 549-552.

 158

113. Vito R.P., Carnell P. Finite element based mechanical models of the cornea for pressure and

indenter loading.// Refractive Corneal Surgery, 1992, 8, P. 146-151.

114. Howland, H.D. A thin shell model of the cornea and its application to corneal surgery./H.D.

Howland, R.H. Rand, S.R. Lubkin // Refractive Corneal Surgery. -1992. -V.8. -P. 183-186.

115. Meek, K.M., et al. The organization of collagen fibrils in the human corneal stroma: a

synchrotron X-ray diffraction study. // Current Eye Res. -1987.- V.6. -P. 841-846.

116. Hjortdal, J. Regional elastic performance of the human cornea. // J. Biomechanics. -1996-V.

29- -P. 931-942.

117. Forster, W. Holographic interferometry of excimer –laser-ablated bovine eyes: first

results./W. Forster, T. Stupp, H. Kasprzak. // Ophthalmologica. -2003.- V. 217- P. 62-67.

118. Secundo, W. Six-year follow-up of laser in situ keratomileusis for moderate and extreme

myopia using a first-generation excimer laser and microkeratome. /W. Secundo, K. Bonicke,

P. Mattausch, W. Wiegand. // J Cataract Refract Surg. -2003.- V. 29.- P. 1152-1158.

119. Schwiegerling, J. Custom photorefractive keratectomy ablation for the correction of

spherical and cylindrical refractive error and higher-order aberration./ J. Schwiegerling, R.W.

Snyder. // JOSA. A. -1998. -V.15. -P.2572-2579.

120. Seiler, T. Excimer Laser Photorefractive Keratectomy / T. Seiler, P. McDonnell. // Surv. of

Ophthalmology.-1995.-V.40.-P. 89-118.

121. High-purity gases optimize performance //Reports on research and technology. Focus on

gas. Messer Grieshiem.-1998.-V.11.-P.17-22.

122. Анисимов, С.И. Избранные задачи теории лазерной абляции./ C. И. Анисимов, Б.С.

Лукьянчук. // Успехи физических наук.- 2002.- T.172. №3- C.301-333.

123. Lorenz. On the relation between the propagation speed of light and density of a body // Ann

Phys. -1880.- 9.-P. 641-665.

124. Семчишен, А.В. Эксимерлазерная кератопластика при формировании

псевдомембраны вне оптической зоны / А.В. Семчишен, В.А. Семчишен, W. Huetz // V

Троицкая конференция «Медицинская физика и инновации в медицине» (ТКМФ – 5) :

Сборник тезисов. – Троицк,2012. - С.192-193.

125. Ахманов С.А., Дьяков Ю.Е., Чиркин А.С. Введение в статистическую радиофизику,

Москва. Наука.- 1981.- C. 321-326.

126. Рытов С.А., Кравцов Ю.А., Татарский В.И. Введение в статистическую радиофизику.

Часть II. Случайные поля М.:Наука.- 1978.- C. 429.

127. Seminogov, V.N. Scattering of Light Beams Propagating through a Dielectric Surface with

a Large-Scale Roughness: II. Gaussian and Non-Gaussian Homogenization of Scattered

Beams. / V.N. Seminogov, V.A. Semchishen, V. Ya. Panchenko, T. Seiler, M. Mrochen. //

Laser Physics.- 2002. -V. 12. № 11. -C. 1333-1348.

128. Mrochen, M. Influence of corneal curvature on calculation of ablation patterns used in

photorefractive laser surgery. M. Mrochen, T. Seiler. // J Refract Surg. -2001. -V.17. -P.

S584-S587.

129. Koller, T. Q-factor customized ablation profile for the correction of myopic astigmatism./

T. Koller, H. Iseli, F. Hafezi, M. Mrochen, T. Seiler //J. Cataract Refract. Surg. -2006. -V.

32.- P. 584-589.

130. Jimenez, J. Testing a model for excimer laser-ablation rates on corneal shape after

refractive surgery./ J. Jimenez, J. Castro, C. Ortiz, R. Anera. // Optics Letters. -2010. -V. 35.-

P. 1789-1791.

131. Jimenez J. Effect on laser-ablation algorithms of reflection losses and nonnormal incidence

on the anterior cornea./ J. Jimenez, R. Anera, L. Jimenez del Barco, E. Hita.//Appl. Phys.

Letters. -2002. -V. 81.- P. 1521-1523.

132. Anera, R. Differences between real and predicted corneal shapes after aspherical corneal

ablation./ R. Anera, C. Villa, J. Jimenez, R. Gutierrez, L. Jimenez del Barco. //Applied

Optics. -2005. -V. 44. -P. 4528-4532.

 159

133. Jimenez, J. Corneal asphericity after refractive surgery when the Munnerlyn formula is

applied./ J. Jimenez, R. Anera, J. Diaz, F. Perez-Ocon. //J. Opt. Soc. Am A. -2004. -V. 21.-

P. 98-103.

134. Anera, R. Changes in corneal asphericity after refractive surgery, including incidence upon

the anterior cornea. /R. Anera, J. Jimenez, L. Jimenez del Barco, E. Hita. //Optics Letters. -

2003. -V. 28. -P. 417-419.

135. Marcos, S. Increase in corneal asphericity after standart laser in situ keratomileusis for

myopia is not inherent to the Munnerlyn algorithm./ S. Marcos, D. Cano, S. Barbero. //J.

refract. Surg. -2003. -V. 19.- P. S592-S596.

136. Kwon, Y. Impact of ablation efficiency reduction on post-surgery corneal asphericity:

simulation of the laser refractive surgery with a flying spot laser beam./ Y. Kwon, M. Choi,

S. Bott. // Optics Express. -2008. -V. 16. -P. 11808-11821.

137. Mrochen, M. Ablationsprofile in der kornealen refraktiven Laserchirurgie./ M. Mrochen, F.

Hafezi, M. Jankov, T. Seiler //Ophthalmologe. -2006. -V. 103.- P. 175-183.

138. Mrochen, M. Influence of corneal curvature on calculation of ablation patterns used in

photorefractive laser surgery./M. Mrochen, T. Seiler. // J Refract Surg. -2001. -V.17. -P.

S584-S587.

139. Pallikaris, I.G. Induced optical aberrations following formation of a laser in situ

keratomileusis flap./I.G. Pallikaris, G.D. Kymionis, S.I. Panagopoulou. // J. Cataract Refract.

Surg. -2002, -V.28.- P.1737-41.

140. Бреховских Л.М. Дифракция волн на неровной поверхности. // ЖЭТФ.-1952. -T. 23. -

C. 275 - 304.

141. Beckmann P., Spizzichino A. The Scattering of Electromagnetic Waves from Rough

Surfaces Oxford: Pergamon press.- 1963.-

142. Исакович М.А. Рассеяние волн от статистически шероховатой поверхности

// ЖЭТФ. -1952. -Т. 23. № 3(9).- С. 305–314

143. Басс Ф.Г., Фукс И.М. Рассеяние волн на статистически неровной поверхности М.:

Наука. -1972.-

144. Seminogov V.N . Scattering of Light Beams Propagating through a Dielectric Surface with

a Large-Scale Roughness:I. The Kirchhoff Method // Laser Physics.- 2002. -V. 12, № 9. -

C.1239-1256.