【摘要】 目的 通过早期的动物实验研究,为应用半导体激光治疗弱视提供能量强度的参考范围。方法 取豚鼠90只,雌雄不限,随机分为正常对照组A,2 mW激光处理组B, 3 mW处理组C,4 mW处理组D和5 mW处理组E,每个处理组根据照射次数的不同又分为每天一次组J,每天两次组K,加对照组共9组。每组实验动物暗适应12 h后,进行处理前闪光视网膜电图(flash electroretinogram,fERG)检测。根据各组功率及照射次数的不同,用LL-300型半导体激光弱视治疗仪经瞳孔照射眼底视网膜。实验处理结束时,以同样方法再次进行fERG,对比处理前后ERG的变化。结果 与实验前相比,不同照射功率组间a波振幅变化有统计学意义(P<0.05),其中C组实验处理后a波振幅值较处理前明显升高,而D组和E组实验处理后a波振幅略有降低;b波及N1-P1波振幅改变无统计学意义(P>0.05)。结论 豚鼠视觉感受器细胞对于不同功率照射会产生不同反应,实验前后 3 mW照射组a波幅值升高,4 mW和5 mW照射组下降。视网膜其他细胞层并未产生明显的电生理变化。
【关键词】 半导体激光 膜 网膜电图
上世纪80年代,我科曾尝试应用低功率氦氖激光治疗弱视,并取得较好效果[1]。与氦氖激光相比,半导体激光既有与其相似的光学特性,更有光电转化效能高、操作简便、适合家用等优点。但是半导体激光经瞳孔直接照射眼底视网膜,是否会对眼的屈光间质及视网膜结构造成损伤,长期的能量累计是否引起眼部结构的远期损伤,这些都尚存疑问和争议。本实验通过对豚鼠眼进行半导体激光经瞳孔照射,观察其视网膜电生理功能学改变,来推测照射后损伤变化,以期为进一步的临床观察和应用提供能量强度的参考范围。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 实验对象 正常豚鼠90只,体重100~ 150 g,雌雄不限,由华中科技大学同济医学院实验动物中心提供。
1.1.2 实验材料 LL-300型半导体激光弱视治疗仪(由武汉雷纳光电技术有限公司提供),发射波长635 nm,功率有2 mW、3 mW、4 mW、5 mW四种,光斑直径5 mm。PE-400型ERG/VEP电生理测试仪(由日本Tomey公司生产)。
1.2 方法
1.2.1 分组 根据照射功率的不同,按随机数字法将实验动物随机分组,即正常对照组A,2 mW处理组B,3 mW处理组C,4 mW处理组D和5 mW处理组E,设定每天照射一次为J,每天照射两次为K,每个处理组根据照射次数的不同又分为BJ、BK,CJ、CK,DJ、DK,EJ、EK,加对照组共9组,每组10只。
1.2.2 闪光视网膜电图(flash electroretinogram,fERG)检测
1.2.2.1 角膜电极的制作 取直径0.2~0.3 mm的银丝,浸入1%的84消毒液中(主要成分为次氯酸钠,通过与银离子发生离子置换,生成氯化银)24 h即可制成氯化银丝,依据豚鼠角膜大小将其做成直径约4~5 mm的角膜接触线圈。
1.2.2.2 电极的安放 角膜接触电极置于待测眼的角膜缘,另外将不锈钢针制成参考电极及接地电极,分别插在待测眼同侧的面颊部和后腿[2]。
1.2.2.3 每组实验动物暗适应12 h后,用1.25%的复方托品卡胺滴眼液扩瞳,2%水合氯醛腹腔注射麻醉,用自制固定架固定,0.1%丁卡因角膜表面麻醉,暗红光下安放电极。进行处理前ERG检测,记录暗视标准混合反应(Max-R),应用白色光作为刺激, 刺激频率2 Hz,刺激光强度1.5 cd·s/m2。之后在25 cd/m2背景光下经过30 min明适应,记录30 Hz时的ERG(30 Hz-Flick),同样应用白色光作为刺激,刺激频率为30 Hz,刺激光强度为1.5 cd·s/m2,记录反应时各波振幅及潜伏期。以同样方法,在实验处理结束时(30 d后),再次进行处理后fERG检测。
1.2.3 实验处理 由内部定时装置将LL-300型半导体激光弱视治疗仪照射时间额定为3 min。用自制固定架固定豚鼠四肢,并做内、外直肌牵引线固定眼球,根据各组功率及照射次数不同,用LL-300型半导体激光弱视治疗仪经瞳孔照射眼底视网膜,光束垂直于角膜顶点部,视网膜距离光源约33 cm,每次3 min,持续30 d。每天照射一次组(J组)在早上进行操作,每天两次组(K组),分别在早上和下午进行操作。每组动物均在相同光线条件下正常喂养,其间用0.25%阿托品滴眼液扩瞳,每天1次,持续7 d。
1.3 实验结果测定 检测实验前后暗视标准混合反应中a波及b波潜伏期,a波及b波振幅值,对比实验前后潜伏期及振幅的改变;检测实验前后明视闪烁光30 Hz反应波振幅值,对比实验前后其振幅的改变。
1.4 数据统计处理 以每个个体试验前后各波振幅及潜伏时的差值作为参数(即某研究对象X的参数=a/b振幅pre-experiment-a/b振幅post-experiment),运用SPSS 13.0统计软件进行方差分析。
2 结果
各组fERG检测的详细指标见表1,对照组和 5 mW组的fERG图形见图1~图4。
2.1 a波振幅值 不同功率对于实验前后a波振幅值变化的影响有统计学意义(F=3.91,P=0.01),其中C组与D组间差异有显著性(F=8.75,P=0.002),C组与E组间差异有显著性(F=4.83,P=0.025)。不同照射次数对于实验前后a波振幅值的变化影响无统计学意义(F=0.09,P=0.76)。照射功率与次数的交互效应对其影响也无统计学意义(F=0.58,P=0.63)。
2.2 a波潜伏期 不同照射功率及次数对于实验前后a波潜伏期变化的影响无统计学意义(F=2.39,P=0.74;F=2.72,P=0.10)。照射功率与次数的交互效应对其影响也无统计学意义(F=1.07,P=0.37)。
2.3 b波振幅值 不同照射功率及次数对于实验前后b波振幅值的变化影响无统计学意义(F=1.24,P=0.3;F=0.18,P=0.67)。两者交互效应对于b波振幅值的变化影响无统计学意义(F=1.74,P=0.16)。
2.4 b波潜伏期 不同照射功率实验前后b波潜伏时的变化影响无统计学意义(F=2.32,P=0.08)。不同照射次数对于其变化影响差异有显著性(F=6.09,P=0.02),两者交互效应对于其变化影响无统计学意义(F=0.25,P=0.86)。
2.5 N1-P1波振幅值 不同照射功率及次数对实验前后N1-P1波振幅值的变化影响无统计学意义(F=1.63,P=0.19;F=0.06,P=0.80);两者的交互效应对于其变化无统计学意义(F=1.21,P=0.31)。
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