Biomechanical properties of the anterior lens capsule after manual and femtolaser capsulotomy

Vestn Oftalmol. 2019;135(1):4-11. doi: 10.17116/oftalma20191350114.
[Article in English, Russian]

Abstract

Purpose: To comparatively evaluate the mechanical stability of the edge of central fragment of anterior lens capsule after manual and femtolaser capsulotomy.

Material and methods: The mechanical tests were performed on the central fragments of the anterior lens capsules obtained intraoperatively after manual and femtolaser capsulotomy (15 and 13 samples, respectively). The conditions of the developed method of mechanical testing are as close to in vivo as possible. The method allows evaluation of the mechanical response mainly from the edge of the sample, reception of the averaged response from the four edges of the capsule, and almost eliminates the effect of additional edge notches in samples obtained by manual capsulotomy.

Results: After manual capsulotomy, the maximum force and elongation of the anterior capsule sample at maximum tensile strength were significantly higher than similar characteristics of the samples after femtolaser capsulotomy.

Conclusion: The obtained results correspond with the morphological studies of capsule edge structure after manual and femtolaser capsulotomy. The edge of the anterior capsule after femtolaser capsulotomy has form, in rough approximation, close to one of a postage stamp perforation, which is the consequence of micro-irregularities (microfractures) in the areas irradiated by pulsed laser, and wider area of deepithelization compared to the manual technique.

Цель: Сравнительная оценка механической устойчивости края центрального фрагмента передней капсулы хрусталика после мануальной и фемтолазерной капсулотомии.

Материал и методы: Механические испытания проведены на полученных интраоперационно после мануальной и фемтолазерной капсулотомии центральных фрагментах передней капсулы хрусталика (15 и 13 образцов соответственно). Разработанный метод механических испытаний в условиях, максимально приближенных к исследованию in vivo, позволяет оценивать механический ответ преимущественно от края образца, получать усредненный ответ сразу от четырех кромок капсулы и практически исключает влияние дополнительной насечки края в образцах, полученных в результате мануальной капсулотомии.

Результаты: После мануальной капсулотомии показатели максимального усилия и удлинения образца передней капсулы при максимальном усилии на разрыв оказались существенно выше, чем аналогичные характеристики образцов после фемтолазерного метода.

Заключение: Полученные данные согласуются с результатами морфологических исследований структуры края капсулы после мануальной и фемтолазерной капсулотомии. Край передней капсулы после фемтолазерной капсулотомии имеет вид, близкий (в грубом приближении) к перфорации почтовой марки вследствие микронеровностей (микроразрывов) в участках импульсного воздействия лазерного излучения, и более широкую по сравнению с мануальным методом зону деэпителизации.

Keywords: anterior capsulotomy; biomechanics of anterior lens capsule; femtosecond laser radiation; lens capsule.

MeSH terms

  • Anterior Capsule of the Lens*
  • Capsulorhexis
  • Humans
  • Laser Therapy*
  • Lens Implantation, Intraocular
  • Light
  • Phacoemulsification*