Corneal tissue welding of clear corneal cut with infrared laser irradiation at different wavelengths

Abstract

Purpose: The aim of the study is to investigate the potential of infrared lasers for cornea welding in order to seal corneal cuts done during cataract surgery Method: Clear corneal cuts were laser (1070-nm) and Tm: YAP laser (1980-nm) were applied on full thickness corneal tissue of freshly enucleated 40 bovine eyes. Optimal laser power, wavelength and exposure time parameters for immediate closure with minimal thermal damage was estimated through histological examination of welded samples with hematoxylin-eosin staining. Ten corneas with 1070-nm and ten corneas with 1980-nm wavelengths were compared with best paremeters. Results: Full thickness welding results to sample sizes were the following: 2 out of 7 with 809-nm diode laser; 2 out of 7 with 980-nm diode laser; 2 out of 3 with 1070-nm YLF; and 4 out of 6 with 1980-nm Tm: YAP laser. According to histologic examination 1070-nm and 1980-nm wavelengths which results had less carbonization and less change in substantia cornea compard; 5 out of 10 corneas were full thickness welded with 1070-nm and 4 out of 10 corneas were partial welded with 1980-nm. Discussion: Our study suggested that 809-nm diode laser welding in association with the topical application of ICG is a valid method for the closure of corneal tissues but 908-nm, 1070-nm diode laser and 1980-nm Tm: YAP laser welding without topical application of any chromophores are other promising options and have a great potential for corneal laser welding. / Amaç: Kızılötesi lazerlerin katarakt cerrahisi sırasında oluşturulan kornea kesilerini yapıştırma özelliklerinin incelenmesi ve karşılaştırılması amaçlandı. Yöntem: Daha önceden kalibre edilmiş 3,2 mm genişliğinde bıçak kullanılarak koyun gözlerinde tam kat korneal kesiler oluşturuldu. 809 nm ve 980 nm diyot lazerler, 1070 nm fiber lazer ve 1980 nm Tm:YAP lazer, yeni enüklee edilmiş 40 adet koyun gözünde oluşturulan korneal kesilere tam kat olarak uygulandı. Minimal fototermal etki ile tam kat doku yapışması için gerekli optimal lazer gücü, dalga boyu ve uygulama süresi parametreleri belirlendi ve kesi bölgeleri hematoksilen-eozin boyaması ile histolojik olarak incelendi. Belirlenen en uygun parametreler doğrultusunda en iyi histolojik sonuçların elde edildiği 1070 nm ve 1980 nm lazerler ile onar adet korneaya uygulama yapıldı ve sonuçlar histolojik olarak karşılaştırıldı. Sonuçlar: Doku yapışma sonuçlarına göre; 809 nm diyot lazer uygulanan 7 korneanın 2’sinde, 980 nm diyot lazer uygulanan 7 korneanın 2’sinde, 1070 nm YLF lazer uygulanan 3 korneanın 2’sinde ve 1980 nm Tm:YAP lazer uygulanan 6 korneanın 4’ünde tam kat yapışma sağlandı. Histolojik inceleme sonucunda en az karbonizasyonun görüldüğü ve substantia korneada en az değişikliğin izlendiği 1070 nm lazer uygulanan 10 korneanın 5’inde tam kat yapışma, 1980 nm lazer uygulanan 10 korneanın ise 4’ünde bölgesel yapışma saptandı. Tartışma: Topikal indosiyanin yeşili uygulaması ile 809 nm diyot lazerin korneal doku kaynağı için geçerli bir yöntem olduğu; 980 nm diyot lazer, 1070 nm YLF lazer ve 1980 nm Tm:YAP lazerin ise herhangi bir boya kullanılmadan uygulanabilecek potansiyel doku kaynağı yöntemleri olduğu gösterildi. Karşılaştırma sonucunda 1070 nm lazerin, 1980 nm dalga boyuna göre daha üstün olduğu bulundu.