УДК: 534.615, 535.015, 617.7, 617.735

Оптико-акустический мониторинг температуры сетчатки при лазерной терапии в режиме реального времени

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Серебряков В.А., Бойко Э.В., Ян А.В. Оптико-акустический мониторинг температуры сетчатки при лазерной терапии в режиме реального времени // Оптический журнал. 2014. Т. 81. № 6. С. 14–26.

Serebryakov V.A., Boyko E.V., Yan A.V. Real-time optoacoustic monitoring of the temperature of the retina during laser therapy [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2014. V. 81. № 6. P. 14–26.

Ссылка на англоязычную версию:

V. A. Serebryakov, É. V. Boĭko, and A. V. Yan, "Real-time optoacoustic monitoring of the temperature of the retina during laser therapy," Journal of Optical Technology. 81(6), 312-321 (2014). https://doi.org/10.1364/JOT.81.000312

Аннотация:

Лазерная коагуляция сетчатки несет в себе риск повреждения нейроретины за счет вариации мощности луча и локальной пигментации пигментного эпителия сетчатки и хориоидеи. Степень коагуляции зависит от индуцированного подъема температуры и времени экспозиции.
Лазерная ретинотерапия с оптико-акустическим контролем температуры позволяет обеспечить воспроизводимые офтальмологически невидимые (“субпороговые”) повреждения сетчатки в широком диапазоне лазерной мощности независимо от локальных изменений структуры тканей. Оптико-акустические измерения температуры основываются на возбуждении волны давления в ткани сетчатки повторяющимися низкоэнергетическими зондирующими лазерными импульсами. Амплитуда сигнала давления, детектируемая с помощью акустического трансдюсера, встроенного в лазерную контактную линзу, коррелирует с температурой ткани.
Рассмотрены перспективные направления использования в клинической практике оптико-акустического мониторинга температуры сетчатки при лазерной терапии в режиме реального времени при различных режимах облучения.

Ключевые слова:

фотокоагулятор; сетчатка; оптико-акустические измерения температуры; режим реального времени; зондирующий лазерный импульс

Коды OCIS: 170.1020, 170.1065, 170.3890, 190.4870

Список источников:

1. Shah A.M., Bressler N.M., Jampol L.M. Does laser still have a role in the management of retinal vascular and neovascular diseases? // Am. J. Ophthalmol. 2011. V. 152. № 3. P. 332–339.
2. Koinzer S., Schlott K., Ptaszynski L., Bever M., Kleemann S., Saeger M., Baade А., Caliebe A., Miura Y., Birngruber R., Brinkmann R., Roider J. Temperature-controlled retinal photocoagulation – a step toward automated laser treatment // Invest Ophthalmol. Vis. Sci. 2012. V. 53. № 7. Р. 3605–3614.
3. Lock J., Fong K. An update on retinal laser therapy // Clin Exp Optom. 2011. V. 94. № 1. P. 43–51.
4. Blumenkranz M.S., Yellachich D., Andersen D.E., Wiltberger M.W., Mordaunt D., Marcellino G.R., Palanker D. Semiautomated patterned scanning laser for retinal photocoagulation // Retina. 2006. V. 26. Р. 370–376.
5. Langejürgen J., Schlott K., Bever M., Hausmann K., Koinzer S., Ptaszynski L., Roider J., Birngruber R., Brinkmann R. Dependence of optoacoustic transients on exciting laser parameters for real-time monitoring of retinal photocoagulation // Proc. SPIE. 2009. V. 7373. P. K-1-8.
6. Vakoc B.J., Tearney G.J., Bouma B.E. Real-time microscopic visualization of tissue response to laser thermal therapy // J. Biomed. Opt. 2007. V. 12. № 2. P. 020501–020503.
7. Schüle G., Huttmann G., Roider J., Wirbe1auer C., Bimgruber R., Brinkmann R. Optoacoustic measurements during μs-irradiation of the retinal pigment epithelium // Proc. SPIE. 2000. V. 3914. P. 230–236.
8. Larin K.V., Larina I.V., Motamedi M., Esenaliev R.О. Monitoring of temperature distribution in tissues with optoacoustic technique in real time // Proc. SPIE. 2000. V. 3916. P. 311–321.
9. Pramanik M., Wang L.V. Thermoacoustic and photoacoustic sensing of temperature // J. Biomed. Opt. 2009. V. 14. № 5. P. 054024-1-7.
10. Лямшев Л. М. Лазеры в акустике // УФН. 1987. T. 151. № 3. С. 479–527 .
11. Brinkmann R., Koinzer S., Schlott K., Ptaszynski L., Bever M., Baade А., Luft S., Miura Y., Birngruber R., Roider J. Real-time temperature determination during retinal photocoagulation on patients // Proc. SPIE. 2011. V. 7885. Р. 78850R-1-11.
12. Larin K.V., Larina I.V., Esenaliev R.O. Monitoring of tissue coagulation during thermotherapy using optoacoustic technique // J. Phys. D: Appl. Phys. 2005. V. 38. Р. 2645–2653.
13. Arsenault M.G., Kolios M.C., Whelan W.M. Optoacoustic detection of thermal lesions // Proc. SPIE. 2009. V. 7177. Р. 71771V-1-7.
14. Oraevsky A.A. Laser-induced acoustic and shock waves in ocular tissues // Tech. Rep. 1995. AL/OETR-1995-0044, Armstrong Laboratory, Brooks AFB, TX. 32 p.
15. Vogel А., Venugopalan V. Mechanisms of pulsed laser ablation // Chem Rev. 2003. V. 103. Р. 577–644.
16. Schüle G. Mechanismen und On-line Dosimetrie bei selektiver RPE Therapie // Lübeck: Univ., Diss. 2003. 198 p.
17. Cannata J., Zhou Q., Williams J., Yen J., Hu C., Shung K. Development of high frequency ultrasound transducers for medical imaging // Biomed. Engin. Dept., University of Southern California, 2008. 52 p.
18. Schüle G., Elsner H., Hoerauf H., Framme C., Roider J., Elsner H., Birngruber R., Brinkmann R. OA online dosimetry during selective RPE treatment // Proc. SPIE. 2004. V. 5314. Р. 286–297.

19. Paulus Y.M., Jain A., Nomoto H., Sramek C., Gariano R.F., Andersen D., Schuele G., Leung L., Leng T., Palanker D. Selective retinal therapy with microsecond exposure using a continuous line scanning laser // Retina. 2011. V. 31. № 2. P. 380–388.
20. Kandulla J., Elsner H., Hilmes M., Hartert C., Birngruber R., Brinkmann R. OA temperature determination at the fundus of the eye during transpupillary thermotherapy // Proc. SPIE. 2005. V. 5688. Р. 208–214.
21. Kandulla J., Elsner H., Birngruber R., Brinkmann R. Noninvasive OA online retinal temperature determination during continuous-wave laser irradiation // J. Biomed. Opt. 2006. V. 11. № 4. Р. 041111-1-13.
22. Baade А., Schlott K., Luft S., Ptaszynski L., Bever M., Birngruber R., Brinkmann R. Ассuracy of real-time OA temperature determination during retinal photocoagulation // Proc. SPIE. 2011. V. 8092. Р. 80921B-1-9 .
23. Schlott K., Koinzer S., Baade A., Birngruber R., Roider J., Brinkmann R. Temperature controlled retinal photocoagulation // Proc. SPIE. 2013. V. 8800. Р. 880009.
24. Müller H.H., Ptaszynski L., Schlott K., Debbeler C., Bever M., Koinzer S., Birngruber R., Brinkmann R., Hüttmann G. Imaging thermal expansion and retinal tissue changes during photocoagulation by high speed OCT // J. Biomed. Opt. Exp. 2012. V. 3. № 5. Р. 1025–1046.