2Başkent Üniversitesi, İstanbul Hastanesi, Göz Hastalıkları İstanbul, Uz. Dr.
3Başkent Üniversitesi Hastanesi Göz Hastalıkları Anabilim Dalı Ankara, Prof. Dr. ÖZ
Femtosaniye (Fs) lazerler ultra kısa lazer atımları yaparlar. Bu ultra kısa atımlar sayesinde kullanılan lazer enerjisi azalır böylece çevre dokularda oluşan termal ve mekanik hasar minimum düzeye iner. İlk önceleri lazer in-situ keratomileusis (LASİK)‘te mikrokeratomun yerini alması için sunulan bu teknoloji günümüzde birçok farklı kullanım alanları bulmuş ve bulmaya devam etmektedir. Bu alanlar LASİK cerrahisinde flep oluşturulması, miyopik düzeltme için korneadan lentikül hazırlanması, kornea halkaları için yatak hazırlanması, astigmatik keratotomi, lameller keratoplasti, presbiyopi tedavisi, katarakt cerrahisinde birçok aşama olarak sayılabilir. Bu yazıda femtosaniye lazer ile ilgili son gelişmeler gözden geçirilecektir.
GİRİŞ
Nanosaniye ve pikosaniye lazerlerden sonra yeni bir teknoloji olan femtosaniye laser son yıllarda oftalmolojide sıkça kullanılmaya başlanmıştır. Femtosaniye laserin laser ışınını birkaç mikrometre çapında odaklayan ve atım enerjisi 1 μJ'ü geçmeyen ultra kısa atımları mevcuttur. Bu yazının amacı femtosaniye lazer hakkındaki son çalışmalar ışığında kullanım alanları hakkındaki bilgilerimizi güncellemektir.
Femtosaniye (Fs) lazerler ultra kısa lazer atımları yaparlar. Bu ultra kısa atımlar sayesinde kullanılan lazer enerjisi azalırken çevre dokularda oluşan termal ve mekanik hasar minimum düzeye inmiş olur. Lubatschowski ve ark., yaptığı bir çalışmada Fs lazer atım alanının çevresinde 1μm'ye eşit veya daha küçük bir alanda minimal mekanik ve termal hasar tespit edilmiştir.[1]
Piyasaya ilk sunulan Fs lazer 2001 de tanıtılan IntraLase Fs lazer (Abbott Medical Optics, Inc, Santa Ana, CA, USA) dir. Bu lazer teknolojisinin ilk sunulum amacı mekanik keratomun yerini alarak, lazer in-situ keratomileusis (LASİK)‘te yaşanan flep komplikasyonlarını minimuma indirmekti.[2] Daha sonraki yıllarda diğer Fs lazerler Femtec (Technolas Perfect Vision, Heilderberg, Germany) Femto LDC (Ziemer Ophtalmic Systems, Port, Switzerland) ve VisuMax (Carl Zeiss, Meditec AG, Jena, Germany) piyasaya sunulmuştur.[3]
Bu lazerlerin hepsinin kendilerine özgü özellikleri ve yapıları olsada hepsi doğrusal olmayan emilim ve doku bozulmasına dayanan bir süreç izlerler.[4] Üç boyutlu doku işlemi ve kornea yüzeyi altına emilime izin verirler.[5-7] Sistemler yüksek atım enerjisi ve düşük atım frekansı ile düşük atım enerjisi ve yüksek atım frekansı uygulayabilmektedirler. Düşük atım enerjisi ile kesi yapılırken fotokimyasal olarak doku dekompansasyonu ve termoelastik bozulmaya sebep olunur oysa yüksek atım enerjisiyle plazma aracılı ablasyon yanında mekanik parçalanma ve geçici kavitasyon kabarcıkları oluşur.[4]
İlk önceleri LASİK‘te mikrokeratomun yerini alması için sunulan bu teknoloji günümüzde birçok kullanım alanları bulmuş ve bulmaya devam etmektedir. Bu alanlar LASİK cerrahisinde flep oluşturulması, miyopik düzeltme için korneadan lentikül hazırlanması, kornea halkaları için yatak hazırlanması, astigmatik keratotomi, lameller keratoplasti, presbiyopi tedavisi, katarakt cerrahisinde kesi, kapsüloreksis gibi birçok aşama olarak sayılabilir. Glokom cerrahisinde kullanılabilirliği içinse deneysel çalışmalar devam etmektedir.
LASİK'te ve Miyopi Tedavisinde Fs Lazer Kullanımı
Lazer in-situ keratomileusis'te Fs lazerin kullanım amacı hem hedeflenen flep kalınlığına daha yakın kalınlıkta flep oluşturmak, hemde uygulanan dokuda daha az mekanik ve termal hasara neden olmaktır. Yeni mikrokeratomlar sayesinde flep kalınlığı daha hedefe yakın olmakla birlikte halen 15-35 μm aralığında değişkenlik göstermektedir.[8]
Ayrıca mekanik keratomlarla serbest flep, tam olmayan flep, santralize olmayan flep, epitel defektleri, düğme delikleri, hedef kalınlıktan uzak flep kalınlığı, yüksek sıralı aberasyonların artırılması gibi birçok komplikasyonla karşılaşılabilmektedir.[9,10]
Fs lazer ile daha standart flepler oluşturmak mümkündür. 90-100 μm'ye kadar ince flepler oluşturulabilmekte ve tekniğe sub-Bowman's keratomileusis denmektedir.[11] Fotorefraktif keratotomi (PRK) LASİK ‘e göre korneada daha iyi bir biyomekanik stabilite sağladığı için ince flep oluşturmak kornea biyomekanik stabilitesi açısından daha avantajlı görülmektedir.[11] Hamilton ve ark., yaptığı bir çalışmada PRK ve LASİK (mikrokeratom veya Fs lazer) sonrası histerezis ve kornea direnç faktöründe benzer şekilde azalma tespit edilmiştir. Ancak Fs lazer ile flep oluşturulan olgularda ablasyon derinliği ile güçlü korelasyon gösteren daha öngörülebilir biyomekanik değişiklikler oluştuğu gözlenmiştir.[12] Küçümen ve ark., Fs lazer ile flep oluşturarak LASİK uyguladıkları olgularda kornea histerezis ve kornea direnç faktörünün erken dönemde anlamlı olarak azaldığını göstermişlerdir.[13]
Haft ve ark., 4772 gözde Fs lazer ile flep oluşturarak LASİK uyguladıkları olgularda operasyon sırası ve sonrası komplikasyonları araştırmışlardır. Total komplikasyon oranını %0.92 olarak tespit etmişlerdir. Cerrahi sırası (flebe bağlı) komplikasyon oranı %0.25, gazın epitelden flep sınırlarına kaçışı %0.17, emiş kaybına bağlı tam olmayan flep %0.06 oranında görülmüş ve bir gözde daha evvel skara bağlı düzensiz flep oluşmuştur. Cerrahi sonrası geçici ışık duyarlılık sendromu (TLSS) %0.25 ve diffüz lameller keratit (DLK) (evre 1-2) %0.42 oranında görülmüş ve DLK yoğun topikal steroidlerle çok iyi cevap vermiştir. Bu komplikasyonların hiçbiri en iyi düzeltilmiş görme keskinliğini etkilememiştir.[14]
Shah ve ark., korneadan Fs lazer ile oluşturulan kornea lentikülünü küçük bir kesiden çıkarıp miyopiyi düzeltmeye çalışmışlar ve işlemin güvenli, etkili ve öngörülebilir olduğunu bildirmişlerdir.[15] Blum ve ark., ise miyopiyi düzeltmek için 62 gözde Fs lazer ile aynı anda hem flep hem lentikül oluşturup lentikülün manüel çıkarımından sonra flebi yerine yerleştirmişlerdir. Olguları 12 ay izleyerek ve bu işlemin miyopik astigmatizma düzeltilmesinde faydalı olabileceğine karar vermişlerdir. Ancak bir olguda ektazi gelişimi refraktif cerrahi problemlerinin Fs lazer ile de gelişebileceğini göstermiştir.[16]
Prespiyopi'de Fs Lazer Kullanımı
Fs lazer kullanımı ile ilgili bir diğer gelişme de presbiyopi tedavisidir. Daha önceki yıllarda presbiyopi düzeltmesi için lens implantları veya monovizyon denenmiştir. Hemholtz ‘un akomodasyon teorisine göre yaşla birlikte gelişen akomodasyon amplitüd kaybı kristalin lensin sklerozuna bağlıdır. Ripken ve ark., lensin yaşla artan deformasyon kabiliyetindeki azalmayı domuz lenslerinde Fs lazer ile oluşturdukları kayan düzlemlerle azaltmaya çalışmışlar ve sonuçta lensin lazer öncesine göre %26 oranında daha esnek olduğunu göstermişlerdir.[17]
Schumacher ve ark., Fs lazer kullanarak kristalin lenslerde kayan düzlemler oluşturmuşlar ve lens deformasyonunda %16, lens kalınlılığında ise ortalama 97 mikrometre artış tespit etmişlerdir.[18] Kayan düzlemleri oluşturmak için lensin içine Fs lazer odaklanarak annular, sagittal, ve silindir modelleri içeren geometrik kesiler (lentotomi) yapılır.[18] Holzer ve ark., 25 presbiyop olgunun dominant olmayan 25 gözüne lentotomi uygulamışlar ve işlem sonrası 3. ayda düzeltilmemiş yakın görme keskinliğinin 0.7±0.16 logMAR dan 0.26±0.21 logMAR'a çıktığını tespit etmişlerdir. İşlem sırasında ve sonrasında herhangi bir problemle karşılaşmamışlardır.[19]
Keratoplasti Cerrahisinde Fs Lazer Kullanımı
Penetran keratoplasti (PKP) kornea cerrahları tarafından artık sınırlı kullanılsada Fs lazer için yeni ve ilgi çekici bir alandır. Manüel PKP uzun öğrenme eğrisi içerir ve işlem süresi uzundur.[20] Femtosaniye lazer şapka şeklinde PKP'de kornea kesilerini bir basamakta yapmayı sağlar. Steinert ve ark., ayrıca belirli bir prototip yazılımı intrastromal lazer atımları ve plazma kabarcıkları oluşturmakta kullanılıp korneaya simetrik radyal mimler koymuş ve böylece bu mimler üzerinden sütür atmayı kolaylaştırmışlardır.[20] Şapka PKP konfigürasyonunu daha az yara kaçağına neden olmakta, daha gevşek sütür platformu sağlamakta, sütüre bağlı astigmat daha az neden olmakta ve daha hızlı görsel düzelme sağlamaktadır. Ek olarak PKP de Fs lazer kullanımı verici ve alıcı kornea birleşim yerinde daha iyi bir eşleşme sağlamıştır.[21]
Shousha ve ark., anterior kornea patolojileri olan 13 olguda fs lazer ile sütürsüz anterior lameller keratoplasti (FALK) uygulamışlar ve olguları ortalama 31 ay izlemişlerdir. On iki ayın sonunda olguların %54 ünde en iyi düzeltilmiş görme keskinliğini 20/30 dan iyi bulmuşlardır.[22] Buzzonetti ve ark., derin anterior lameller keratoplastide (DALK) big-bubble tekniğine Fs lazer ilave etmişler ve yeni tekniğe IntraBubble demişler ve Fs lazerin DALK için standart bir hale gelebileceğini bildirmişlerdir.[23] Chamberlain ve ark.,16 radyal keratotomi insizyonu olan ve astigmatı çok düzensiz olan bir olguda big-bubble tekniğini kullanarak femtosaniye derin lameller keratoplasti (DLK) uygulamışlar ve zor olgularda femtosaniye lazerin DLK başarısını artırabileceğini öne sürmüşlerdir.[24]
Astigmatik Keratotomide Fs Lazer Kullanımı
Kook ve ark., penetran keratoplastili olgularda yüksek astigmatı düzeltmek için Fs lazeri kullanmışlar ve yüksek astigmatlı olgularda Fs lazerin etkili ve güvenilir bir seçenek olabileceğini ancak daha fazla sayıda uygulama sonuçlarını görmek gerektiğini vurgulamışlardır.[25]
Hoffart ve ark., keratoplasti sonrası astigmatın düzeltilmesinde fs lazer ve mekanik astigmatik keratotomiyi kıyaslamış ve Fs lazerin konvansiyonel tekniklere birçok avantajı olduğunu bildirmişlerdir.[26] Abbey ve ark., ise yüksek astigmatı olan bir olgunun heriki gözüne Fs lazer astigmatik keratotomi uygulamışlar ve astigmat değerlerinde yaklaşık %50 oranında azalma tespit etmişlerdir.[27]
Katarakt Cerrahisinde Fs Lazer Kullanımı:
Femtosaniye lazer sadece katarakt cerrrahisinde kataraktın çıkartılmasında değil kusursuz kapsüloreksis ve kornea kesilerin yapılmasında ve yine arkuat gevşetici insizyonlar ile astigmatın düzetilmesinde kullanım alanı bulmuştur. LenSx lazer (Aliso Viejo, CA, USA), LensAR (Winter Park, FL, USA) ve Optimedica (Santa Clara , CA, USA) bu konuda geliştirilen Fs lazerlerdir.
Temel prensip olarak benzemekle beraber lazerin odaklanacağı alanı üç boyutlu görüntüleyebilme sistemleri farklıdır. Görüntüleme sistemi olarak LenSx optik koherens tomografi, LensAR ise daha avantajlı olan Scheimpflug görüntüleme sistemini kullanır. Optimedica ise cerrahi sırasında gerçek zamanlı görüntüleme sistemi kullanarak ön kamara derinliğini yanında kornea ve lensin kalınlığını da belirler.
Bu üç sistemin önemli avantajı kusursuz kapsüloreksis yapılması ve fakoemülsifikasyon cerrahisinin prechop aşamasında daha az enerji kullanılmasıdır. Fs lazer nükleusun yumuşatılmasını sağlar. Lazer kataraktlı lense cerrahi başlamadan uygulandığı için gözün cerrahi sırasında açıkta kalma süresi kısalır, böylece cerrahinin güvenliği ve etkinliği artırılabilir.[28]
Nagy ve ark., domuz gözlerinde fs lazeri kapsüloreksis ve fakoemülsifikasyon cerrahisi için kullanmışlardır. Hedeflenen 5mm' lik kapsüloreksis çapı manüel olanda ortalama 5.88±0.73 mm iken fs ile yapılanda ortalama 5.02±0.04 mm olarak bulunmuştur. Scanning lazer mikroskop ile hem manüel hemde Fs lazer ile oluşturulan kapsüloreksis kenarları düzgün bulunmuştur. Femtosaniye fakofragmantasyonda fakoemülsifikasyon enerjisinde %43 ve fakoemülsifikasyon süresinde %51 oranında azalma tespit etmişlerdir.[29]
Katarakt kesilerinde en iyi kesi şeklinin kare kesiler olduğu bilinmektedir, çünkü kare kesiler dikdörtgen kesilere göre daha güçlü ve stabildir. FS lazerler ile kusursuza yakın kare kesiler yapılabilmektedir.[30]
Kornea Halkaları İçin Tünel Hazırlamada Fs Lazer Kullanımı
Pinero ve ark., keratokonuslu olgulara mekanik ve fs lazer destekli tünel oluşturarak kornea halkaları yerleştirmişler ve sonuçları karşılaştırmışlardır. Tünellerin mekanik veya Fs lazer ile oluşturulmasının görme ve refraksiyon üzerine etkisi olmadığını görmüşlerdir. Mekanik tünel oluşturulan gözlerde daha sınırlı aberrometrik düzeltme gözlemlemişlerdir.[31]
Carrasquillo ve ark., keratokonus ve LASIK sonrası ektazi olgularında kornea halkaları için mekanik veya Fs lazer ile tünel oluşturarak olguları kıyasladıkları çalışmalarında Fs ile oluşturulan tünellerin mekanik olanlar kadar etkili olduğunu bildirmişlerdir.[32]
Sipahier ve ark., da keratokonuslu olgularda Fs lazer ile tünel açılarak kornea içi halka uygulamışlar ve yöntemin etkili ve güvenli olduğunu göstermişlerdir.[33]
Glokom Cerrahisinde Fs Lazer Kullanımı
Liu ve ark., enüklee edilmiş domuz gözlerinde fs lazer ile ön kamara açısına ablasyon uygulamışlar ve glokomun lazer ile tedavisinde fs lazerinde kullanım alanı bulabileceğini göstermişlerdir.[34] Yang ve ark., tavşanlarda fs lazer ile sklerostomi yapmışlar ve fs lazer ile sklerostominin glokom cerrahisinde etkili, güvenli ve uygulanabilir olabileceğini bildirmişledir.[35]
Sonuç olarak femtosaniye lazer oftalmolojide gittikçe artan oranda kullanım alanı bulmaktadır. Amaç daha güvenli ve etkin girişimler yapmak ve hasta konforunu mümkün olduğunca artırmaktır. Fs lazer LASİK cerrahisinde mekanik keratomla flep oluşturulması, katarakt cerrahisinde kesilerden başlamak üzere özellikle kapsüloreksis yapılması ve kornea halkaları için tünel hazırlanması aşamasında yaşadığımız riskleri azaltmaktadır. Bununla beraber diğer katarakt ve keratoplasti gibi ön segment cerrahilerinde işlem süresini kısaltmakta ve daha hızlı ve iyi sonuçlar almamızı sağlamaktadır. Prespiyopi ve glokom tedavisi için ise umut vericidir.
KAYNAKLAR/REFERENCES