Изменение биомеханики роговицы также может быть достигнуто путем усадки коллагена. Нагревание коллагена до критической температуры 58^°-76^° °C вызывает его усадку, вызывая изменения кривизны роговицы. Методы термокератопластики, такие как проводящая кератопластика (CK), обычно избегаются в центральной части роговицы из-за рубцевания, но могут применяться в средней периферии для вызова локального сокращения коллагена с сопутствующим крутым увеличением центральной роговицы (см. Главу 10, Рисунок 10-3).

В кераторефракционной хирургии используются три различных типа взаимодействия лазера с тканью: фотоабляционное, фотодеструктивное и фототермическое. Фотоабляция, наиболее важное взаимодействие лазера с тканью в рефракционной хирургии, разрывает химические связи с использованием эксимерных (от «*exci*ted di*mer*») лазеров или других лазеров соответствующей длины волны. Энергии лазера 4 эВ на фотон или более достаточно для разрыва углерод-азотных или углерод-углеродных связей в ткани.

Аргон-фторидные лазеры — это эксимерные лазеры, которые используют электрическую энергию для стимулирования аргона с целью образования димеров с фторсодержащим газом. Они генерируют длину волны 193 нм с энергией 6.4 эВ на фотон. Свет с длиной волны 193 нм относится к ультрафиолетовому диапазону C (жесткий ультрафиолет), приближаясь к длине волны рентгеновского излучения. Помимо высокой энергии на фотон, свет в этой части электромагнитного спектра обладает очень низкой проникающей способностью в ткани, и, таким образом, подходит для операций на поверхности ткани. Энергия этого лазера способна обеспечить высокую точность с малым термическим распространением в ткани; более того, отсутствие проникающей способности или летальности для клеток делает 193-нм лазер не мутагенным, что повышает его безопасность. (Мутагенность ДНК происходит в диапазоне 250 нм.) Твердотельные лазеры были разработаны для генерации длин волн света около 193 нм без необходимости использования токсичного газа, но технические трудности при производстве этих лазеров ограничили их клиническое применение.

Фемтосекундный лазер одобрен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) для формирования роговичных лоскутов при проведении LASIK и процедуры SMILE. Он также может использоваться для создания каналов для интрастромальных сегментных колец и для ламеллярной или проникающей кератопластики. В нем используется инфракрасный луч с длиной волны 1053 нм, который вызывает фотодеструкцию, при которой ткань превращается в плазму, а последующее высокое давление и температура, создаваемые этим процессом, приводят к быстрому расширению ткани и образованию микроскопических кавитационных пузырьков внутри стромы роговицы. Последовательные лазерные импульсы позволяют создавать роговичный лоскут, лентикулу ткани, канал или разрез для кератопластики.

Фототермические эффекты достигаются путем фокусировки лазера holmium:YAG с длиной волны 2.13 μ м в переднюю строму. Энергия луча поглощается водой в роговице, и возникающее тепло вызывает локальную усадку коллагена и последующее крутое увеличение кривизны роговицы. Этот метод одобрен FDA для лечения низкой гиперметропии, но не используется широко из-за регрессии эффекта.

Все фотоабляционные процедуры приводят к удалению ткани роговицы. Количество ткани, удаляемой центрально при лечении миопии с использованием широколучевого лазера, оценивается по формуле Munnerlyn:

Клинический опыт подтвердил, что эффективное изменение не зависит от исходной кривизны роговицы. Формула Munnerlyn подчеркивает некоторые проблемы и ограничения лазерной коррекции зрения. Объем абляции увеличивается пропорционально квадрату оптической зоны, однако осложнения в виде ослепления, ореолов и регрессии возрастают при уменьшении оптической зоны. Чтобы уменьшить эти нежелательные эффекты, оптическая зона должна составлять 6 мм или более.

При поверхностной абляции лазерное воздействие применяется к слою Боумена и переднему стромальному слою; напротив, LASIK сочетает начальный ламеллярный разрез с абляцией подлежащей роговицы, обычно в стромальном ложе (подробности хирургической техники см. в главе 4). Толщина лоскута варьирует от ультратонкого (80–100 μ мкм) до стандартного (120–180 μ мкм). Толщина и диаметр лоскута LASIK зависят от используемого инструментария, диаметра роговицы, кривизны роговицы и её толщины.

Методы лечения миопии уплощают роговицу путем удаления центральной ткани роговицы, тогда как методы лечения гиперметропии делают роговицу более крутой путем удаления части ткани в форме кольца в средней периферии. Некоторые лазеры используют алгоритм многозонного лечения, чтобы сохранить ткань, создавая несколько концентрических оптических зон для достижения необходимой полной коррекции. Этот метод позволяет обеспечить полную коррекцию в центре, в то время как сужающиеся периферические зоны могут уменьшить симптомы, вызванные резкими переходами между аблационной и неабляционной роговицей. Это также позволяет лечить более высокие степени миопии (рис. 1-22).

Необходимо соблюдать осторожность, чтобы после создания лоскута LASIK и абляции осталось достаточно стромальной ткани для поддержания адекватной структуры роговицы. Исторически стандартом было оставлять минимум 250 μ мкм ткани в стромальном ложе, хотя точное количество оставшейся ткани, необходимое для обеспечения биомеханической стабильности, неизвестно и, вероятно, варьирует у разных людей. Дальнейшее обсуждение этих вопросов см. в главах 2 и 5.