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LIRIC近视手术的未来,一种无创性近视矫正技术

LIRIC (Laser-Induced Refractive Index Change)这个技术有别于目前主流的全飞秒、半飞秒以及TransPRK手术。LIRIC翻译过来是激光诱导屈光指数变化技术,第一次接触时得转换以往固有的思维,他是通过改变角膜屈光指数(正常屈光指数:1.376)来达到矫正近视的目的。该技术使用高聚焦、低能量、高重复率的飞秒激光以非切割的方式改变屈光组织的折射率,所以他不仅能应用于角膜组织,还对晶状体、人工晶状体、隐形眼镜等有效。所以对于白内障术后的残余度数也是一个很有应用前景的一项技术。该技术由美国罗切斯特大学研发,目前该技术已授权给Clerio Vision LLC公司,该公司正在对其进行商业化开发。
LIRIC目前已从动物实验过度到人体实验,而且取得了不错的效果。根据LIRIC先驱 Scott MacRae的说法,该技术应用的激光能量远低于FS-LASIK目前使用的脉冲能量,MacRae博士也解释了这项技术的工作原理,并分享了一些实验结果。

图1.LIRIC治疗一天后的角膜,由于非损伤性角膜表现出良好的透明性

一、角膜基质胶原蛋白修饰LIRIC使用的脉冲能量比传统的激光手术低100-1000倍。MacRae 博士解释“这项技术没有组织消融,没有切口,对角膜中的角膜细胞和神经影响更小。角膜基质可以被认为是胶原蛋白和水的混合物,胶原蛋白的折射率是1.5,水是1.33。在健康角膜中,水的含量由内皮泵和基质的蛋白聚糖精细控制,导致基质指数约为1.38。LIRIC技术的机制就是基于在微米大小作用区域内修饰这种胶原蛋白和水的混合物。在飞秒激光的焦点内,胶原蛋白基质被修饰,胶原纤维排列更加紧密,这就会导致角膜折射率发生变化。LIRIC的大小与脉冲能量成正比,并且可以覆盖整个光学区域,因此可以在角膜上刻画各种光学波前,例如:球镜、柱镜、高阶相差、多焦点等。”LIRIC技术的最大优势在于其非侵入性。通过非消融的方式,LIRIC保留了角膜的原始曲率,并避免了激光屈光手术早期出现的上皮重塑和随后的视力回退现象。MacRae 博士指出,在组织学上,较低的脉冲能量也被证明可以保基质神经,预计可以降低术后干眼症的发生率,但这还有待观察。此外,LIRIC不会去除角膜组织,无需担心角膜扩张。对那些害怕组织切割患者是一种福音。

图2.LIRIC术前角膜厚度、内皮细胞数和术后三个月对比

二、手术特点

LIRIC技术可以使用多焦点模式矫正球镜、柱镜、高阶像差甚至老花眼。对于那些角膜薄或者害怕激光切割的人群更为适宜。

LIRIC技术还可用于人工晶状体的术后修饰和隐形眼镜,这对于术后残余屈光不正有着很好的应用前景。这种多焦点修饰隐形眼镜已经成功应用于白内障术后患者。

对于角膜屈光手术,患者大约24小时即可恢复视力。由于角膜上皮和基质没有被破坏,因此患者不需要像目前屈光手术后需要应用抗生素和皮质激素。

目前,角膜手术需要不到90秒的时间,我们正在改进激光系统,希望手术时间可以降低到20秒。由于 LIRIC 的破坏性较小并且不会使角膜变薄,因此如果患者的屈光不正发生变化或患者后来出现老花眼,它有可能用于重复治疗。我们已经在动物身上进行了多次治疗,但这需要在人体研究中得到验证。

三、安全性

第一次人体实验采用的是405nm波长的激光,所有27名患者都表现出很好的安全性,术后角膜没有出现炎症和伤口愈合反应,所有角膜在治疗后都是透明的,没有出现混浊、瘢痕、内皮损伤或混浊迹象。

图3.LIRIC治疗即刻和治疗3个月

到目前为止,动物实验表明,LIRIC 治疗在角膜中持续治疗后长达两年(迄今为止最长的动物已被追踪)。目前正在进行真实世界研究。

至于长期后果,MacRae 博士说:“我们没有理由期望改变角膜的折射率会产生任何负面影响。LIRIC 的工作脉冲能量远低于目前 FS-LASIK ,因此它从根本上说是一种更安全的程序。我们还发现 LIRIC 对内皮细胞计数没有不利影响,这是安全性的进一步证据。”

四、LIRIC的未来

MacRae博士说,除了将治疗时间减少到 20 秒以下之外,他们仍在研究使用最佳激光种类。“例如,使用近红外飞秒激光进行消融(例如角膜瓣、SMILE 等)已有大量先例;因此,如果使用更熟悉的激光波长进行 LIRIC 可能会获得更广泛的认可。然而,多光子吸收的物理特性表明,波长越长,产生所需效果的难度就越大。在我们最终决定波长和激光设置之前,需要进行更多的研究。

五、参考文献

1. Zheleznyak L, et al. First-in-human laser-induced refractive index change (LIRIC) treatment of the cornea. Invest Ophthalmol Vis Sci 2019;60:9:5079-5079.2. Savage DE, et al. First demonstration of ocular refractive change using blue-IRIS in live cats. Invest Ophthalmol Vis Sci 2014;55:7:4603-12.3. Wozniak KT, et al. Temporal evolution of the biological response to laser-induced refractive index change (LIRIC) in rabbit corneas. Exp Eye Res 2021;207:108579.4. Brooks DR, et al. Measurement and design of refractive corrections using ultrafast laser-induced intra-tissue refractive index shaping in live cats. Ophthal Tech 2018;28:10474.

本篇文章来源于微信公众号: 屈光说

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评论 1

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  1. #0

    厉害

    匿名10个月前 (02-05)回复

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