Εξοπλισμός Excimer. Τι είναι το excimer laser

Στη σύγχρονη διαθλαστική χειρουργική, δύο τύποι συστημάτων λέιζερ χρησιμοποιούνται για τη διόρθωση της όρασης με λέιζερ: οι μονάδες excimer και femtosecond, που έχουν μια σειρά από διακριτικά χαρακτηριστικά και χρησιμοποιούνται για την επίλυση διαφόρων προβλημάτων.

Λέιζερ Excimer

Το λέιζερ excimer είναι μια συσκευή λέιζερ αερίου. Το μέσο εργασίας σε αυτό το λέιζερ είναι ένα μείγμα που αποτελείται από αδρανή και αλογόνο αέρια. Ως αποτέλεσμα μιας ειδικής αντίδρασης, σχηματίζονται μόρια excimer.

Η λέξη excimer είναι ένα αρκτικόλεξο που μπορεί να μεταφραστεί κυριολεκτικά ως διεγερμένο διμερές. Αυτός ο όρος αναφέρεται σε ένα ασταθές μόριο που σχηματίζεται όταν διεγείρεται από ηλεκτρόνια. Με την περαιτέρω μετάβαση των μορίων στην προηγούμενη κατάστασή τους, απελευθερώνονται φωτόνια. Σε αυτή την περίπτωση, το μήκος κύματος εξαρτάται από το αέριο που χρησιμοποιείται στη συσκευή. Στην ιατρική πρακτική συνήθως χρησιμοποιούνται λέιζερ excimer, τα οποία εκπέμπουν φωτόνια στο υπεριώδες φάσμα (157-351 nm).

Για ιατρικούς σκοπούς, χρησιμοποιείται παλμικό φως υψηλής ισχύος, το οποίο οδηγεί σε αφαίρεση του ιστού στην πληγείσα περιοχή. Έτσι, σε ορισμένες περιπτώσεις, ένα excimer laser μπορεί να αντικαταστήσει ένα νυστέρι, καθώς προκαλεί φωτοχημική καταστροφή των επιφανειακών ιστών. Ταυτόχρονα, το λέιζερ δεν οδηγεί σε αύξηση της θερμοκρασίας και επακόλουθη θερμική καταστροφή των κυττάρων, γεγονός που επηρεάζει τους βαθύτερους ιστούς.

Ιστορία των λέιζερ excimer

Το 1971, το excimer laser παρουσιάστηκε για πρώτη φορά στο Physical Institute P.N. στη Μόσχα από αρκετούς επιστήμονες (Basov, Popov, Danilichev). Αυτή η συσκευή χρησιμοποιούσε bi-xenon, το οποίο διεγείρεται από ηλεκτρόνια. Το λέιζερ είχε μήκος κύματος 172 nm. Αργότερα, στη συσκευή άρχισαν να χρησιμοποιούνται μείγματα διαφόρων αερίων (αλογόνα και αδρανή αέρια). Σε αυτή τη μορφή το λέιζερ κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από τους Αμερικανούς Hart και Searles από το εργαστήριο του Ναυτικού. Αυτό το λέιζερ χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά για να χαράξει τσιπ υπολογιστών.

Μόλις το 1981, ο επιστήμονας Srivanson ανακάλυψε την ικανότητα ενός λέιζερ να παράγει εξαιρετικά ακριβείς τομές ιστών χωρίς να προκαλεί βλάβη στα γύρω κύτταρα λόγω των υψηλών θερμοκρασιών. Όταν ο ιστός ακτινοβολείται με λέιζερ με μήκος κύματος στην υπεριώδη περιοχή, σπάνε διαμοριακοί δεσμοί, με αποτέλεσμα ο ιστός να μετατρέπεται από στερεός σε αέριος, δηλαδή να εξατμίζεται (φωτοαπολύσεις).

Το 1981, τα λέιζερ άρχισαν να εισάγονται στην οφθαλμική πρακτική. Σε αυτή την περίπτωση, το λέιζερ χρησιμοποιήθηκε για να επηρεάσει τον κερατοειδή.

Το 1985 πραγματοποιήθηκε η πρώτη διόρθωση με λέιζερ με την τεχνική PRK με χρήση λέιζερ excimer.

Όλα τα λέιζερ excimer που χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη κλινική πρακτική λειτουργούν σε παλμική λειτουργία (συχνότητα 100 ή 200 Hz, μήκος παλμού 10 ή 30 ns) με το ίδιο εύρος μήκους κύματος. Αυτές οι συσκευές διαφέρουν ως προς το σχήμα της δέσμης λέιζερ (σημείο πτήσης ή σχισμή σάρωσης) και τη σύνθεση του αδρανούς αερίου. Σε διατομή, η δέσμη λέιζερ μοιάζει με κηλίδα ή σχισμή κινείται κατά μήκος μιας συγκεκριμένης τροχιάς, αφαιρώντας συγκεκριμένα στρώματα του κερατοειδούς. Ως αποτέλεσμα, ο κερατοειδής παίρνει ένα νέο σχήμα, το οποίο έχει προγραμματιστεί λαμβάνοντας υπόψη μεμονωμένες παραμέτρους. Στη ζώνη φωτοκατάλυσης δεν υπάρχει σημαντική (πάνω από 6-5 μοίρες) αύξηση της θερμοκρασίας, αφού η διάρκεια της ακτινοβολίας με λέιζερ είναι ασήμαντη. Με κάθε παλμό, η δέσμη λέιζερ εξατμίζει ένα στρώμα του κερατοειδούς, το πάχος του οποίου είναι 0,25 μικρά (περίπου πεντακόσιες φορές μικρότερο από την ανθρώπινη τρίχα). Αυτή η ακρίβεια σάς επιτρέπει να έχετε εξαιρετικά αποτελέσματα όταν χρησιμοποιείτε λέιζερ excimer για διόρθωση όρασης.

Λέιζερ Femtosecond

Η οφθαλμολογία, όπως και πολλοί άλλοι τομείς της ιατρικής, αναπτύσσεται ενεργά τα τελευταία χρόνια. Χάρη σε αυτό, οι μέθοδοι διενέργειας επεμβάσεων στα μάτια βελτιώνονται. Περίπου το ήμισυ της επιτυχίας της επέμβασης εξαρτάται από τον σύγχρονο εξοπλισμό, ο οποίος χρησιμοποιείται κατά τη διάγνωση και απευθείας κατά την παρέμβαση. Κατά τη διόρθωση της όρασης με λέιζερ, χρησιμοποιείται μια δέσμη που έρχεται σε επαφή με τον κερατοειδή και αλλάζει το σχήμα του με μεγάλη ακρίβεια. Αυτό επιτρέπει την επέμβαση να είναι αναίμακτη και όσο το δυνατόν πιο ασφαλής. Ήταν στην οφθαλμολογία που τα λέιζερ άρχισαν να χρησιμοποιούνται για χειρουργικές επεμβάσεις νωρίτερα από ό,τι σε άλλους τομείς της ιατρικής πρακτικής.

Στη θεραπεία των οφθαλμικών ασθενειών, χρησιμοποιούνται ειδικοί τύποι συσκευών λέιζερ, οι οποίοι διαφέρουν ως προς την πηγή μελέτης, το μήκος κύματος (λέιζερ κρυπτών με εύρος φωταύγειας κόκκινου-κίτρινου, λέιζερ αργού, μονάδες ηλίου-νέον, λέιζερ excimer κ.λπ.). Πρόσφατα, τα λέιζερ femtosecond έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένα, τα οποία διακρίνονται από έναν σύντομο παλμό φωταύγειας μόνο μερικών (μερικές φορές αρκετών εκατοντάδων) femtoseconds.

Πλεονεκτήματα των λέιζερ femtosecond

Τα λέιζερ Femtosecond έχουν μια σειρά από πλεονεκτήματα που τα καθιστούν απαραίτητα για χρήση στην οφθαλμολογία. Αυτές οι συσκευές είναι υψηλής ακρίβειας, ώστε να μπορείτε να αποκτήσετε ένα πολύ λεπτό στρώμα κερατοειδούς με προκαθορισμένες παραμέτρους κρημνού.

Κατά τη διάρκεια της επέμβασης, ο φακός επαφής της εγκατάστασης έρχεται στιγμιαία σε επαφή με τον κερατοειδή, με αποτέλεσμα να σχηματίζεται ένα πτερύγιο από τα επιφανειακά στρώματα. Οι μοναδικές δυνατότητες του λέιζερ femtosecond βοηθούν στη δημιουργία ενός κρημνού οποιουδήποτε σχήματος και πάχους ανάλογα με τις ανάγκες του χειρουργού.

Το πεδίο εφαρμογής του femtosecond laser στην οφθαλμολογία είναι η διόρθωση της αμετρωπίας (αστιγματισμός, μυωπία, υπερμετρωπία), η μεταμόσχευση κερατοειδούς και η δημιουργία ενδοστρωμικών δακτυλίων. Είναι οι επεμβάσεις που χρησιμοποιούν λέιζερ femtosecond που σας επιτρέπουν να έχετε σταθερά και υψηλά αποτελέσματα. Μετά την επέμβαση, το πτερύγιο τοποθετείται στην αρχική του θέση, έτσι η επιφάνεια του τραύματος επουλώνεται πολύ γρήγορα χωρίς συρραφή. Επίσης, όταν χρησιμοποιείτε λέιζερ femtosecond, η ενόχληση κατά τη διάρκεια της επέμβασης και ο πόνος μετά από αυτό μειώνονται.

7 γεγονότα υπέρ του femtosecond laser

• Η χειρουργική επέμβαση δεν απαιτεί τη χρήση νυστέρι και ο ίδιος ο χειρισμός είναι πολύ γρήγορος. Χρειάζονται μόνο 20 δευτερόλεπτα για να δημιουργήσετε ένα πτερύγιο χρησιμοποιώντας λέιζερ. Η ζυγαριά λέιζερ είναι ιδανική για οφθαλμικές παρεμβάσεις. Κατά τη διάρκεια και μετά τη διαδικασία, ο ασθενής δεν αισθάνεται πόνο, επειδή ο ιστός πρακτικά δεν έχει υποστεί βλάβη (τα στρώματα του αμφιβληστροειδούς στρωματοποιούνται υπό την επίδραση φυσαλίδων αέρα).
  Αμέσως μετά τον διαχωρισμό του κρημνού του κερατοειδούς, μπορείτε να ξεκινήσετε την άμεση διόρθωση της όρασης με εξάτμιση της στρωματικής ουσίας. Επιπλέον, η όλη επέμβαση δεν διαρκεί περισσότερο από έξι λεπτά για το ένα μάτι. Εάν χρησιμοποιείτε άλλο λέιζερ, μπορεί να χρειαστεί χρόνος για να εξαφανιστούν όλες οι φυσαλίδες αέρα (περίπου μία ώρα).
• Η επέμβαση πραγματοποιείται υπό τον έλεγχο του Eye-tracking, το οποίο είναι ένα σύστημα παρακολούθησης για τη μετατόπιση του βολβού του ματιού. Χάρη σε αυτό, όλοι οι παλμοί της δέσμης λέιζερ πέφτουν ακριβώς στο σημείο στο οποίο είχε προγραμματιστεί. Ως αποτέλεσμα, η όραση μετά την επέμβαση αποκαθίσταται σε υψηλές τιμές.
• Η οπτική οξύτητα στο σκοτάδι κατά την εκτέλεση χειρουργικής επέμβασης με λέιζερ femtosecond φθάνει επίσης σε υψηλές τιμές. Η σκοτεινή όραση αποκαθίσταται ιδιαίτερα καλά μετά τη διόρθωση χρησιμοποιώντας τη μέθοδο FemtoLasik, η οποία λαμβάνει υπόψη τις επιμέρους παραμέτρους του κερατοειδούς και της κόρης του ασθενούς.
• Γρήγορη ανάρρωση. Μετά τη διόρθωση της όρασης με λέιζερ, μπορείτε να πάτε αμέσως σπίτι, αλλά οι ειδικοί συνιστούν να παραμείνετε στην κλινική για τουλάχιστον μία ημέρα. Αυτό θα μειώσει τον κίνδυνο μόλυνσης και τραυματισμού του κερατοειδούς στην πορεία. Η οπτική λειτουργία αποκαθίσταται το συντομότερο δυνατό. Το επόμενο πρωί, η οπτική οξύτητα φτάνει τις μέγιστες τιμές της.
• Ανικανότητα για εργασία μόνο για μια μέρα. Η πλήρης επούλωση του κερατοειδούς διαρκεί περίπου μία εβδομάδα, αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις ο ασθενής μπορεί να επιστρέψει στην εργασία του την επόμενη κιόλας μέρα μετά την επέμβαση με λέιζερ femtosecond. Κατά τη διάρκεια της περιόδου αποκατάστασης, πρέπει να ενσταλάσσονται ειδικές σταγόνες και να αποφεύγεται η σωματική δραστηριότητα και το αυξημένο οπτικό στρες.
• Η τεχνική αριστεία στην εκτέλεση του FemtoLasik καθίσταται δυνατή χάρη στην εκτεταμένη εμπειρία στην εκτέλεση τέτοιων λειτουργιών. Το λέιζερ femtosecond χρησιμοποιείται από το 1980 και σε αυτό το διάστημα έχουν διορθωθεί όλα τα λάθη και οι ανακρίβειες της τεχνικής.
• Η προβλεψιμότητα των αποτελεσμάτων με αυτόν τον τύπο διόρθωσης όρασης με λέιζερ φτάνει το 99%. Είναι εξαιρετικά σπάνιο, λόγω των ατομικών χαρακτηριστικών του ασθενούς, μετά την επέμβαση να υπάρχει υποδιόρθωση, η οποία απαιτεί επανεπέμβαση ή διόρθωση γυαλιού.

(διόρθωση όρασης με λέιζερ) και παραγωγή ημιαγωγών.

Η εκπομπή λέιζερ από ένα μόριο excimer συμβαίνει λόγω του γεγονότος ότι έχει μια «ελκυστική» (συνειρμική) διεγερμένη κατάσταση και μια «απωθητική» (μη συσχετιστική) βασική κατάσταση - δηλαδή, τα μόρια δεν υπάρχουν στη βασική κατάσταση. Αυτό συμβαίνει επειδή τα ευγενή αέρια όπως το ξένο ή το κρυπτόν είναι εξαιρετικά αδρανή και συνήθως δεν σχηματίζουν χημικές ενώσεις. Όταν διεγείρονται (που προκαλείται από ηλεκτρική εκκένωση), μπορούν να σχηματίσουν μόρια μεταξύ τους (διμερή) ή με αλογόνα όπως το φθόριο ή το χλώριο. Επομένως, η εμφάνιση μορίων σε διεγερμένη δεσμευμένη κατάσταση δημιουργεί αυτόματα μια πληθυσμιακή αντιστροφή μεταξύ των δύο ενεργειακών επιπέδων. Ένα τέτοιο μόριο, σε διεγερμένη κατάσταση, μπορεί να εγκαταλείψει την ενέργειά του με τη μορφή αυθόρμητης ή διεγερμένης εκπομπής, ως αποτέλεσμα της οποίας το μόριο πηγαίνει στη θεμελιώδη κατάσταση και στη συνέχεια πολύ γρήγορα (μέσα σε picoseconds) αποσυντίθεται στα συστατικά του άτομα.

Αν και ο όρος διμερέςαναφέρεται μόνο στην ένωση πανομοιότυπων ατόμων και τα περισσότερα λέιζερ excimer χρησιμοποιούν μείγματα ευγενών αερίων με αλογόνα, το όνομα έχει κολλήσει και χρησιμοποιείται για όλα τα λέιζερ παρόμοιου σχεδιασμού.

Το μήκος κύματος ενός λέιζερ excimer εξαρτάται από τη σύνθεση του αερίου που χρησιμοποιείται και συνήθως βρίσκεται στην υπεριώδη περιοχή:

Τα λέιζερ Excimer λειτουργούν συνήθως σε παλμική λειτουργία με ρυθμό επανάληψης παλμών από 1 Hz έως αρκετές εκατοντάδες Hz σε ορισμένα μοντέλα η συχνότητα μπορεί να φτάσει τα 2 kHz. είναι επίσης δυνατή η δημιουργία μεμονωμένων παλμών. Οι παλμοί ακτινοβολίας έχουν συνήθως διάρκεια από 10 έως 30 ns και ενέργεια από μονάδες έως εκατοντάδες mJ. Η ισχυρή υπεριώδης ακτινοβολία τέτοιων λέιζερ τους επιτρέπει να χρησιμοποιηθούν ευρέως στη χειρουργική (ιδίως χειρουργική οφθαλμών), σε διαδικασίες φωτολιθογραφίας στην παραγωγή ημιαγωγών, στη μικροεπεξεργασία υλικών, στην παραγωγή πάνελ LCD, καθώς και στη δερματολογία. Σήμερα, αυτές οι συσκευές είναι αρκετά ογκώδεις, γεγονός που αποτελεί μειονέκτημα για ευρεία ιατρική χρήση (βλ. LASIK), αλλά το μέγεθός τους μειώνεται συνεχώς λόγω των σύγχρονων εξελίξεων.

δείτε επίσης

Γράψτε μια αξιολόγηση για το άρθρο "Excimer Laser"

Συνδέσεις

• EXCIMER LASER - Φυσική εγκυκλοπαίδεια. Σε 5 τόμους. - Μ.: Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια. Αρχισυντάκτης A. M. Prokhorov. 1988.
• Excimer laser, εκδ. Γ. Ρόδος, μτφρ. από τα αγγλικά, Μ., 1981

Ένα απόσπασμα που περιγράφει το excimer laser

Ο Μπαλάσεφ με σεβασμό επέτρεψε στον εαυτό του να διαφωνήσει με τη γνώμη του Γάλλου αυτοκράτορα.
«Κάθε χώρα έχει τα δικά της έθιμα», είπε.
«Αλλά πουθενά στην Ευρώπη δεν υπάρχει κάτι τέτοιο», είπε ο Ναπολέων.
«Ζητώ συγγνώμη από τη Μεγαλειότητά σας», είπε ο Μπαλάσεφ, «εκτός από τη Ρωσία, υπάρχει και η Ισπανία, όπου υπάρχουν επίσης πολλές εκκλησίες και μοναστήρια».
Αυτή η απάντηση του Μπαλάσεφ, που υπαινίσσεται την πρόσφατη ήττα των Γάλλων στην Ισπανία, εκτιμήθηκε πολύ αργότερα, σύμφωνα με τις ιστορίες του Μπαλάσεφ, στην αυλή του αυτοκράτορα Αλέξανδρου και εκτιμήθηκε πολύ λίγο τώρα, στο δείπνο του Ναπολέοντα, και πέρασε απαρατήρητη.
Ήταν ξεκάθαρο από τα αδιάφορα και μπερδεμένα πρόσωπα των κυρίων στρατάρχων ότι ήταν μπερδεμένοι για το τι ήταν το αστείο, το οποίο υπαινίσσεται ο τονισμός του Μπαλάσεφ. «Αν υπήρχε, τότε δεν την καταλάβαμε ή δεν είναι καθόλου πνευματώδης», έλεγαν οι εκφράσεις στα πρόσωπα των στρατάρχων. Αυτή η απάντηση εκτιμήθηκε τόσο λίγο που ο Ναπολέων δεν την πρόσεξε καν και ρώτησε αφελώς τον Μπαλάσεφ για ποιες πόλεις υπάρχει απευθείας δρόμος προς τη Μόσχα από εδώ. Ο Μπαλάσεφ, που ήταν σε εγρήγορση όλη την ώρα κατά τη διάρκεια του δείπνου, απάντησε ότι comme tout chemin mene a Rome, tout chemin mene a Moscow, [όπως κάθε δρόμος, σύμφωνα με την παροιμία, οδηγεί στη Ρώμη, έτσι όλοι οι δρόμοι οδηγούν στη Μόσχα, ] ότι υπάρχουν πολλοί δρόμοι, και ότι ανάμεσα σε αυτά τα διαφορετικά μονοπάτια είναι ο δρόμος προς την Πολτάβα, τον οποίο επέλεξε ο Κάρολος ΙΒ', είπε ο Μπαλάσεφ, ακούγοντας άθελά του την ευχαρίστηση για την επιτυχία αυτής της απάντησης. Πριν προλάβει ο Μπαλάσεφ να τελειώσει τις τελευταίες λέξεις: «Πολτάβα», ο Κολενκούρ άρχισε να μιλά για τις ενοχλήσεις του δρόμου από την Αγία Πετρούπολη στη Μόσχα και για τις αναμνήσεις του από την Αγία Πετρούπολη.
Μετά το μεσημεριανό γεύμα πήγαμε να πιούμε καφέ στο γραφείο του Ναπολέοντα, που πριν από τέσσερις μέρες ήταν το γραφείο του αυτοκράτορα Αλέξανδρου. Ο Ναπολέων κάθισε, αγγίζοντας τον καφέ σε ένα φλιτζάνι των Σεβρών, και έδειξε την καρέκλα του Μπαλάσεφ.
Υπάρχει μια συγκεκριμένη διάθεση μετά το δείπνο σε ένα άτομο που, πιο ισχυρή από κάθε λογικό λόγο, κάνει τον άνθρωπο να είναι ευχαριστημένος με τον εαυτό του και να θεωρεί όλους φίλους του. Ο Ναπολέων ήταν σε αυτή τη θέση. Του φαινόταν ότι ήταν περιτριγυρισμένος από ανθρώπους που τον λάτρευαν. Ήταν πεπεισμένος ότι ο Μπαλάσεφ, μετά το δείπνο του, ήταν φίλος και θαυμαστής του. Ο Ναπολέων γύρισε προς το μέρος του με ένα ευχάριστο και ελαφρώς σκωπτικό χαμόγελο.
– Αυτό είναι το ίδιο δωμάτιο, όπως μου είπαν, στο οποίο έμενε ο αυτοκράτορας Αλέξανδρος. Παράξενο, δεν είναι, Στρατηγέ; - είπε, προφανώς χωρίς αμφιβολία ότι αυτή η προσφώνηση δεν θα μπορούσε παρά να είναι ευχάριστη στον συνομιλητή του, αφού απέδειξε την υπεροχή του, του Ναπολέοντα, έναντι του Αλέξανδρου.
Ο Μπαλάσεφ δεν μπορούσε να απαντήσει σε αυτό και έσκυψε σιωπηλά το κεφάλι του.
«Ναι, σε αυτό το δωμάτιο, πριν από τέσσερις μέρες, ο Wintzingerode και ο Stein συζήτησαν», συνέχισε ο Ναπολέων με το ίδιο σκωπτικό, γεμάτο αυτοπεποίθηση χαμόγελο. «Αυτό που δεν μπορώ να καταλάβω», είπε, «είναι ότι ο αυτοκράτορας Αλέξανδρος έφερε όλους τους προσωπικούς μου εχθρούς πιο κοντά στον εαυτό του». Δεν το καταλαβαινω. Δεν πίστευε ότι θα μπορούσα να κάνω το ίδιο; - ρώτησε τον Μπαλάσεφ με μια ερώτηση και, προφανώς, αυτή η ανάμνηση τον έσπρωξε ξανά σε εκείνο το ίχνος του πρωινού θυμού που ήταν ακόμα φρέσκο ​​μέσα του.
«Και δώσε του να ξέρει ότι θα το κάνω», είπε ο Ναπολέων, σηκωμένος και σπρώχνοντας το φλιτζάνι του μακριά με το χέρι του. - Θα διώξω όλους τους συγγενείς του από τη Γερμανία, τη Βιρτεμβέργη, τη Βάδη, τη Βαϊμάρη... ναι, θα τους διώξω. Ας τους ετοιμάσει καταφύγιο στη Ρωσία!
Ο Μπαλάσεφ έσκυψε το κεφάλι, δείχνοντας με την εμφάνισή του ότι θα ήθελε να πάρει την άδεια του και ακούει μόνο και μόνο γιατί δεν μπορεί παρά να ακούσει αυτά που του λένε. Ο Ναπολέων δεν παρατήρησε αυτή την έκφραση. απευθυνόταν στον Μπαλάσεφ όχι ως πρεσβευτή του εχθρού του, αλλά ως έναν άνθρωπο που ήταν πλέον απόλυτα αφοσιωμένος σε αυτόν και θα έπρεπε να χαίρεται για την ταπείνωση του πρώην κυρίου του.

Σε αυτό το άρθρο θα δούμε τα πλεονεκτήματα των λέιζερ excimer. Σήμερα, η ιατρική διαθέτει ένα ευρύ φάσμα όλων των ειδών εξοπλισμού λέιζερ για τη θεραπεία πολύπλοκων ασθενειών σε δυσπρόσιτες περιοχές του ανθρώπινου σώματος. βοηθούν στην επίτευξη του αποτελέσματος της ελάχιστης επεμβατικότητας και της ανώδυνης, που έχει τεράστιο πλεονέκτημα σε σχέση με τις χειρουργικές επεμβάσεις που εκτελούνται με το χέρι κατά τη διάρκεια κοιλιακών επεμβάσεων, οι οποίες είναι πολύ τραυματικές, γεμάτες με υψηλή απώλεια αίματος, καθώς και μακροχρόνια αποκατάσταση μετά από αυτές.

Τι είναι το λέιζερ;

Το λέιζερ είναι μια ειδική κβαντική γεννήτρια που εκπέμπει μια στενή δέσμη φωτός. Οι συσκευές λέιζερ ανοίγουν απίστευτες δυνατότητες μετάδοσης ενέργειας σε διαφορετικές αποστάσεις με υψηλή ταχύτητα. Το συνηθισμένο φως, το οποίο μπορεί να γίνει αντιληπτό από την ανθρώπινη όραση, αποτελείται από μικρές δέσμες φωτός που εξαπλώνονται σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Εάν αυτές οι δέσμες συγκεντρωθούν χρησιμοποιώντας φακό ή καθρέφτη, θα ληφθεί μια μεγάλη δέσμη σωματιδίων φωτός, αλλά ακόμη και αυτή δεν μπορεί να συγκριθεί με μια δέσμη λέιζερ, η οποία αποτελείται από κβαντικά σωματίδια, τα οποία μπορούν να επιτευχθούν μόνο με την ενεργοποίηση των ατόμων του μέσου που βρίσκεται κάτω από την ακτινοβολία λέιζερ.

ποικιλίες

Με τη βοήθεια κολοσσιαίων εξελίξεων από επιστήμονες σε όλο τον κόσμο, τα λέιζερ excimer χρησιμοποιούνται σήμερα ευρέως σε πολλούς τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας και έχουν τις ακόλουθες ποικιλίες:

Προέλευση

Αυτός ο τύπος είναι το υπεριώδες, το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της οφθαλμικής χειρουργικής. Οι γιατροί χρησιμοποιούν αυτή τη συσκευή για να πραγματοποιήσουν διόρθωση όρασης με λέιζερ.

Ο όρος "excimer" σημαίνει "διεγερμένο διμερές" και χαρακτηρίζει τον τύπο του υλικού που χρησιμοποιείται ως ρευστό εργασίας του. Για πρώτη φορά στην ΕΣΣΔ, μια τέτοια συσκευή παρουσιάστηκε το 1971 από τους επιστήμονες V. A. Danilichev, N. Basov και Yu M. Popov. Το λειτουργικό ρευστό ενός τέτοιου λέιζερ ήταν ένα διμερές ξένον, το οποίο διεγείρεται από μια δέσμη ηλεκτρονίων για να παράγει ακτινοβολία με συγκεκριμένο μήκος κύματος. Μετά από λίγο καιρό, άρχισαν να χρησιμοποιούνται ευγενή αέρια με αλογόνα και αυτό έγινε το 1975 σε ένα από τα ερευνητικά εργαστήρια των ΗΠΑ από τους επιστήμονες J. Hart και S. Searles.

Οι άνθρωποι συχνά ρωτούν γιατί τα λέιζερ excimer χρησιμοποιούνται για τη διόρθωση της όρασης.

Η μοναδικότητά του

Διαπιστώθηκε ότι το μόριο excimer παράγει με το να βρίσκεται σε διεγερμένη "ελκυστική" κατάσταση καθώς και σε "αποκρουστική" κατάσταση. Αυτή η επίδραση μπορεί να εξηγηθεί από το γεγονός ότι το ξένο ή το κρυπτό (ευγενή αέρια) είναι εξαιρετικά αδρανή και, κατά κανόνα, δεν σχηματίζουν ποτέ χημικές ενώσεις. Μια ηλεκτρική εκκένωση τους προκαλεί διέγερση, έτσι ώστε να μπορούν να σχηματίσουν μόρια είτε μεταξύ τους είτε με αλογόνα, όπως το χλώριο ή το φθόριο. Η εμφάνιση μορίων σε διεγερμένη κατάσταση δημιουργεί, κατά κανόνα, μια λεγόμενη αντιστροφή πληθυσμού και ένα τέτοιο μόριο εγκαταλείπει την ενέργειά του, η οποία διεγείρεται ή εκπέμπεται αυθόρμητη. Μετά από αυτό, το μόριο επιστρέφει στη βασική του κατάσταση και αποσυντίθεται σε άτομα. Η συσκευή λέιζερ excimer είναι μοναδική.

Ο όρος "διμερές" χρησιμοποιείται συνήθως όταν συνδέονται πανομοιότυπα άτομα μεταξύ τους, αλλά τα περισσότερα σύγχρονα λέιζερ excimer χρησιμοποιούν ενώσεις ευγενών αερίων και αλογόνων. Ωστόσο, αυτές οι ενώσεις, που χρησιμοποιούνται για όλα τα λέιζερ παρόμοιου σχεδιασμού, ονομάζονται επίσης διμερή. Πώς λειτουργεί ένα λέιζερ excimer; Θα το δούμε αυτό τώρα.

Αρχή λειτουργίας του excimer laser

Αυτό το λέιζερ είναι ο κύριος παίκτης στο PRK και στο LASIK. Το ρευστό λειτουργίας του είναι αδρανές και αέριο αλογόνο. Όταν εισάγεται υψηλή τάση στο μείγμα αυτών των αερίων, ένα άτομο αλογόνου και ένα άτομο αδρανούς αερίου συνδυάζονται για να σχηματίσουν ένα διατομικό μόριο. Βρίσκεται σε εξαιρετικά διεγερμένη κατάσταση και μετά από ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου αποσυντίθεται σε άτομα, γεγονός που οδηγεί στην εμφάνιση ενός φωτεινού κύματος στην περιοχή UV.

Αυτή η αρχή λειτουργίας του excimer laser έχει βρει ευρεία εφαρμογή στην ιατρική, καθώς η υπεριώδης ακτινοβολία επηρεάζει οργανικούς ιστούς, για παράδειγμα, τον κερατοειδή, με τέτοιο τρόπο ώστε οι δεσμοί μεταξύ των μορίων να διαχωρίζονται, οδηγώντας στη μεταφορά των ιστών από ένα στερεό σε μια αέρια κατάσταση. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται «φωτοαφαίρεση».

Εύρος κυμάτων

Όλα τα υπάρχοντα μοντέλα αυτού του τύπου λειτουργούν στο ίδιο εύρος μήκους κύματος και διαφέρουν αποκλειστικά στο πλάτος της δέσμης φωτός, καθώς και στη σύνθεση του ρευστού εργασίας. Το λέιζερ excimer είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο λέιζερ για τη διόρθωση της όρασης. Υπάρχουν όμως και άλλοι τομείς χρήσης του.

Το πρώτο είχε διάμετρο δέσμης φωτός που ήταν ίση με τη διάμετρο της επιφάνειας στην οποία συνέβη η εξάτμιση. Το ευρύ φάσμα της δέσμης και η ετερογένειά της προκάλεσαν την ίδια ετερογένεια στα ανώτερα στρώματα του κερατοειδούς, καθώς και αύξηση της θερμοκρασίας στην επιφάνειά του. Αυτή η διαδικασία συνοδεύτηκε από ζημιές και εγκαύματα. Αυτή η κατάσταση διορθώθηκε με τη δημιουργία του excimer laser. Το MNTK Eye Microsurgery το χρησιμοποιεί εδώ και πολύ καιρό.

Τα λέιζερ νέας γενιάς έχουν υποστεί μια μακρά διαδικασία εκσυγχρονισμού, κατά την οποία μειώθηκε η διάμετρος της δέσμης φωτός και δημιουργήθηκε ένα ειδικό σύστημα περιστροφικής σάρωσης για την παροχή ακτινοβολίας λέιζερ στο μάτι. Ας δούμε πώς χρησιμοποιούνται τα λέιζερ excimer από τους γιατρούς.

Εφαρμογή στην ιατρική

Σε διατομή, μια τέτοια δέσμη λέιζερ μοιάζει με μια κηλίδα που κινείται σε κύκλο, αφαιρώντας τα ανώτερα στρώματα του κερατοειδούς και επίσης δίνοντάς του μια διαφορετική ακτίνα καμπυλότητας. Στη ζώνη αφαίρεσης, η θερμοκρασία δεν αυξάνεται επειδή το αποτέλεσμα είναι βραχυπρόθεσμο. Ως αποτέλεσμα της επέμβασης, παρατηρείται μια λεία και καθαρή επιφάνεια του κερατοειδούς. Το excimer laser είναι απαραίτητο στην οφθαλμολογία.

Ο χειρουργός που κάνει τη χειρουργική επέμβαση καθορίζει εκ των προτέρων ποιο μέρος της ενέργειας θα τροφοδοτηθεί στον κερατοειδή, καθώς και σε ποιο βάθος θα εφαρμοστεί το excimer laser. Από εδώ, ο ειδικός μπορεί να προγραμματίσει εκ των προτέρων την πορεία της διαδικασίας και να υποθέσει ποιο αποτέλεσμα θα προκύψει ως αποτέλεσμα της επέμβασης.

Διόρθωση όρασης με λέιζερ

Πώς λειτουργεί ένα excimer laser στην οφθαλμολογία; Η μέθοδος που είναι δημοφιλής σήμερα βασίζεται στη λεγόμενη επαναχρησιμοποίηση του κερατοειδούς, που είναι ο κύριος οπτικός φακός του ανθρώπινου ματιού. Το excimer laser που χρησιμοποιείται σε αυτό λειαίνει την επιφάνεια του κερατοειδούς, αφαιρώντας τα ανώτερα στρώματα και, έτσι, εξαλείφοντας όλα τα ελαττώματα που υπάρχουν σε αυτόν. Ταυτόχρονα, εμφανίζονται φυσιολογικές συνθήκες ώστε το μάτι να λάβει τις σωστές εικόνες, δημιουργώντας τη σωστή διάθλαση του φωτός. Οι άνθρωποι που είχαν αυτή τη διαδικασία βλέπουν όπως όλοι οι άλλοι που έχουν αρχικά καλή όραση.

Η διαδικασία επανατοποθέτησης του κερατοειδούς δεν προκαλεί υψηλές θερμοκρασίες στην επιφάνειά του, οι οποίες μπορεί να είναι επιζήμιες για τον ζωντανό ιστό. Και, σύμφωνα με τους περισσότερους ανθρώπους, το λεγόμενο κάψιμο των ανώτερων στρωμάτων του κερατοειδούς δεν συμβαίνει.

Το σημαντικότερο πλεονέκτημα των λέιζερ excimer είναι ότι η χρήση τους για τη διόρθωση της όρασης σας επιτρέπει να έχετε ένα ιδανικό αποτέλεσμα και να διορθώσετε σχεδόν όλες τις υπάρχουσες ανωμαλίες του κερατοειδούς. Αυτές οι συσκευές είναι τόσο ακριβείς που επιτρέπουν τη «φωτοχημική αφαίρεση» των ανώτερων στρωμάτων.

Για παράδειγμα, εάν αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται στην κεντρική ζώνη του κερατοειδούς, τότε το σχήμα του γίνεται σχεδόν επίπεδο και αυτό βοηθά στη διόρθωση της μυωπίας. Εάν, κατά τη διόρθωση της όρασης, τα στρώματα του κερατοειδούς στην περιφερική ζώνη εξατμιστούν, τότε το σχήμα του γίνεται πιο στρογγυλεμένο και αυτό, με τη σειρά του, διορθώνει την υπερμετρωπία. Ο αστιγματισμός διορθώνεται με δοσομετρική αφαίρεση των ανώτερων στιβάδων του κερατοειδούς στα διάφορα μέρη του. Τα σύγχρονα λέιζερ excimer, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως στη διαθλαστική μικροχειρουργική του ματιού, εγγυώνται επιφάνειες υψηλής ποιότητας που υφίστανται φωτοκατάλυση.

Χαρακτηριστικά χρήσης στην ιατρική

Τα λέιζερ Excimer με τη μορφή που έχουν σήμερα εμφανίστηκαν αρκετά πρόσφατα, αλλά ήδη βοηθούν τους ανθρώπους σε όλο τον κόσμο να απαλλαγούν από προβλήματα όρασης όπως η μυωπία, η υπερμετρωπία και ο αστιγματισμός. Αυτή η λύση στο πρόβλημα, για πρώτη φορά μετά από πολλά χρόνια δημιουργίας τέτοιου εξοπλισμού, πληροί όλες τις απαιτήσεις ανώδυνης, μέγιστης ασφάλειας και αποτελεσματικότητας.

Οφθαλμικές παθήσεις που μπορούν να αντιμετωπιστούν με τη χρήση

Ο τομέας της οφθαλμολογικής χειρουργικής που ασχολείται με την εξάλειψη αυτών των ανωμαλιών του ανθρώπινου ματιού ονομάζεται διαθλαστική χειρουργική και τέτοιες διαταραχές ονομάζονται αμετρωπικά και διαθλαστικά σφάλματα.

Σύμφωνα με τους ειδικούς, υπάρχουν δύο τύποι διάθλασης:

Η Ametropia, με τη σειρά της, περιλαμβάνει διάφορους υποτύπους:

• μυωπία (μυωπία);
• αστιγματισμός - το μάτι λαμβάνει μια παραμορφωμένη εικόνα όταν ο κερατοειδής έχει ακανόνιστη καμπυλότητα και η ροή των ακτίνων φωτός γίνεται άνιση σε διάφορα μέρη της επιφάνειάς του.
• υπερμετρωπία (υπερμετρωπία).

Υπάρχουν δύο τύποι αστιγματισμού - ο υπερμετρωπικός, που είναι κοντά στην υπερμετρωπία, ο μυωπικός, παρόμοιος με τη μυωπία και ο μικτός.

Για να φανταστούμε σωστά την ουσία των διαθλαστικών χειρισμών, είναι απαραίτητο να έχουμε ελάχιστη γνώση της ανατομίας του ανθρώπινου ματιού. Το οπτικό σύστημα του ματιού αποτελείται από τρία κύρια στοιχεία - τον κερατοειδή, τον φακό, που είναι τα μέρη που διαθλούν το φως και τον αμφιβληστροειδή, που είναι το τμήμα λήψης φωτός. Προκειμένου η εικόνα που προκύπτει να γίνει καθαρή και ευκρινής, ο αμφιβληστροειδής βρίσκεται στο επίκεντρο της μπάλας. Ωστόσο, εάν βρίσκεται μπροστά από την εστίαση, που συμβαίνει με την υπερμετρωπία, ή πίσω από αυτήν, που συμβαίνει με τη μυωπία, η εικόνα που προκύπτει γίνεται ασαφής και σημαντικά θολή.

Στον άνθρωπο, η οπτική του ματιού μπορεί να αλλάξει καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής του, ιδιαίτερα από τη στιγμή της γέννησης μέχρι την ηλικία των 16-20 ετών, αλλάζει λόγω της ανάπτυξης και της αύξησης του μεγέθους του βολβού του ματιού, καθώς και υπό την επίδραση ορισμένοι παράγοντες που μπορούν να οδηγήσουν στο σχηματισμό ορισμένων ανωμαλιών . Έτσι, οι ασθενείς του διαθλαστικού χειρουργού των ματιών γίνονται συχνότερα ενήλικες.

Αντενδείξεις στη διαδικασία διόρθωσης όρασης με δέσμη excimer

Η διόρθωση της όρασης με λέιζερ excimer δεν ενδείκνυται για όλα τα άτομα που πάσχουν από προβλήματα όρασης. Η χρήση αυτής της διαδικασίας απαγορεύεται:

Πιθανές επιπλοκές μετά τη χρήση

Όλες οι υπάρχουσες μέθοδοι θεραπείας με λέιζερ excimer σήμερα είναι εξαιρετικά ασφαλείς και ιδιαίτερα αποτελεσματικές. Ωστόσο, υπάρχει μια σειρά από επιπλοκές που μπορεί να εμφανιστούν μετά από χειρουργική επέμβαση χρησιμοποιώντας τέτοιες τεχνικές. Αυτά περιλαμβάνουν:

1. Μερική ή λανθασμένη ανάπτυξη ενός τμήματος του κερατοειδούς, μετά την οποία δεν είναι δυνατή η εκ νέου ανάπτυξη αυτού του τμήματος.
2. Το λεγόμενο σύνδρομο ξηροφθαλμίας, όταν ο ασθενής εμφανίζει ερυθρότητα και πόνο στο μάτι. Αυτή η επιπλοκή μπορεί να συμβεί σε περιπτώσεις όπου, κατά τη διαδικασία διόρθωσης της όρασης, οι νευρικές απολήξεις που είναι υπεύθυνες για την παραγωγή δακρύων έχουν υποστεί βλάβη.
3. Διάφορες διαταραχές της όρασης, για παράδειγμα, διπλή όραση ή μειωμένη όραση στο σκοτάδι, μειωμένη αντίληψη χρώματος ή εμφάνιση φωτοστέφανου.
4. Εξασθένηση ή μαλάκυνση του κερατοειδούς, που μπορεί να συμβεί είτε λίγους μήνες μετά την επέμβαση είτε αρκετά χρόνια αργότερα.

Excimer laser στη δερματολογία

Η επίδραση του λέιζερ χαμηλής συχνότητας στο δέρμα είναι εξαιρετικά θετική. Αυτό συμβαίνει λόγω των ακόλουθων επιπτώσεων:

• αντιφλεγμονώδη?
• αντιοξειδωτικό;
• παυσίπονο;
• ανοσοτροποποιητικό.

Δηλαδή, υπάρχει ένας ορισμένος βιοδιεγερτικός μηχανισμός δράσης της ακτινοβολίας λέιζερ με χαμηλή ισχύ.

Υποβάλλεται με επιτυχία σε θεραπεία με λέιζερ excimer για τη λεύκη. Οι χρωστικές κηλίδες στο δέρμα λειαίνονται πολύ γρήγορα.

Το excimer laser είναι ο κύριος πρωταγωνιστής του PRK και του LASIK. Πήρε το όνομά του από έναν συνδυασμό δύο λέξεων: ενθουσιασμένος - ενθουσιασμένος, dimer - διπλός. Το ενεργό σώμα τέτοιων λέιζερ αποτελείται από ένα μείγμα δύο αερίων - αδρανούς και αλογόνου. Όταν εφαρμόζεται υψηλή τάση σε ένα μείγμα αερίων, ένα άτομο αδρανούς αερίου και ένα άτομο αλογόνου σχηματίζουν ένα διατομικό μόριο αερίου. Αυτό το μόριο βρίσκεται σε διεγερμένη και εξαιρετικά ασταθή κατάσταση. Μετά από μια στιγμή, της τάξης των χιλιοστών του δευτερολέπτου, το μόριο αποσυντίθεται. Η διάσπαση του μορίου οδηγεί στην εκπομπή ενός φωτεινού κύματος στην περιοχή υπεριώδους (συνήθως 193 nm).

Η αρχή της επίδρασης της υπεριώδους ακτινοβολίας σε μια οργανική ένωση, ιδιαίτερα στον ιστό του κερατοειδούς, είναι ο διαχωρισμός των διαμοριακών δεσμών και, ως αποτέλεσμα, η μεταφορά μέρους του ιστού από στερεά σε αέρια κατάσταση (φωτοαπολύσεις). Τα πρώτα λέιζερ είχαν διάμετρο δέσμης ίση με τη διάμετρο της εξατμισμένης επιφάνειας και χαρακτηρίζονταν από σημαντική καταστροφική επίδραση στον κερατοειδή. Το ευρύ προφίλ της δέσμης, η ετερογένειά της, προκάλεσε ετερογένεια στην καμπυλότητα της επιφάνειας του κερατοειδούς, μάλλον υψηλή θέρμανση του κερατοειδούς ιστού (κατά 15-20˚), η οποία συνεπαγόταν εγκαύματα και αδιαφάνεια του κερατοειδούς.

Τα λέιζερ νέας γενιάς έχουν αναβαθμιστεί. Η διάμετρος της δέσμης μειώθηκε και δημιουργήθηκε ένα περιστροφικό σύστημα σάρωσης για την παροχή ακτινοβολίας λέιζερ στο μάτι για τη θεραπεία ολόκληρης της απαιτούμενης επιφάνειας του κερατοειδούς. Στην πραγματικότητα, αυτό το σύστημα δημιουργήθηκε στα τέλη της δεκαετίας του '50 και εξακολουθεί να χρησιμοποιείται με επιτυχία στη σάρωση κεφαλών βλημάτων. Όλα τα λέιζερ excimer λειτουργούν στο ίδιο εύρος μήκους κύματος, σε παλμική λειτουργία, και διαφέρουν μόνο ως προς τη διαμόρφωση της δέσμης λέιζερ και τη σύνθεση του ενεργού σώματος. Η δέσμη λέιζερ, η οποία είναι μια σχισμή ή κηλίδα σε διατομή, κινείται γύρω από τον κύκλο, αφαιρώντας σταδιακά στρώματα του κερατοειδούς και δίνοντάς του μια νέα ακτίνα καμπυλότητας. Η θερμοκρασία στη ζώνη αφαίρεσης πρακτικά δεν αυξάνεται λόγω βραχυπρόθεσμης έκθεσης. Η λεία επιφάνεια του κερατοειδούς που λαμβάνεται ως αποτέλεσμα της επέμβασης σας επιτρέπει να αποκτήσετε ένα ακριβές και ανθεκτικό διαθλαστικό αποτέλεσμα.

Εφόσον ο χειρουργός γνωρίζει εκ των προτέρων ποιο μέρος της φωτεινής ενέργειας παρέχεται στο αντικείμενο (κερατοειδής), μπορεί να υπολογίσει σε ποιο βάθος θα γίνει η κατάλυση. Και τι αποτέλεσμα θα πετύχει στη διαδικασία της διαθλαστικής επέμβασης. Και τέλος, στο κατώφλι της τρίτης χιλιετίας, μια νέα μέθοδος εμφανίστηκε για να λύσει αυτό το πρόβλημα - η διόρθωση με λέιζερ excimer, η οποία απαλλάσσει τους ανθρώπους από τη μυωπία, τον αστιγματισμό και την υπερμετρωπία. Για πρώτη φορά, η διόρθωση με λέιζερ ικανοποιεί όλες τις απαιτήσεις ενός ατόμου με «κακή» όραση. Επιστημονική εγκυρότητα, ανώδυνη, μέγιστη ασφάλεια, σταθερότητα αποτελεσμάτων - αυτοί είναι οι άνευ όρων παράγοντες που το χαρακτηρίζουν. Ο τομέας της οφθαλμολογικής χειρουργικής που ασχολείται με τη διόρθωση αυτών των ανωμαλιών ονομάζεται διαθλαστική χειρουργική και οι ίδιες ονομάζονται διαθλαστικά σφάλματα ή αμετρωπία.

Οι ειδικοί διακρίνουν δύο τύπους διάθλασης:
- Εμμετρωπία- φυσιολογική όραση
- Αμετρωπία- μη φυσιολογική όραση, συμπεριλαμβανομένων πολλών τύπων: μυωπία - μυωπία. υπερμετρωπία - υπερμετρωπία, αστιγματισμός - παραμόρφωση εικόνας όταν η καμπυλότητα του κερατοειδούς είναι ακανόνιστη και η διαδρομή των ακτίνων φωτός σε διαφορετικά σημεία του δεν είναι η ίδια. Ο αστιγματισμός μπορεί να είναι μυωπικός (μυωπικός), υπερμετρωπικός (υπερμετρωπικός) και μικτός. Για να κατανοήσουμε την ουσία των διαθλαστικών επεμβάσεων, ας θυμηθούμε πολύ σύντομα και σχηματικά την ανατομική φυσική του ματιού. Το οπτικό σύστημα του ματιού αποτελείται από δύο δομές: το τμήμα που διαθλά το φως - τον κερατοειδή και τον φακό, και το τμήμα λήψης φωτός - τον αμφιβληστροειδή, που βρίσκεται σε μια ορισμένη (εστιακή) απόσταση. Για να είναι η εικόνα ευκρινής και καθαρή, ο αμφιβληστροειδής πρέπει να βρίσκεται στο εστιακό σημείο της οπτικής ισχύος της μπάλας. Εάν ο αμφιβληστροειδής βρίσκεται μπροστά από την εστίαση, κάτι που συμβαίνει με την υπερμετρωπία, ή πίσω από την εστίαση με μυωπία, η εικόνα των αντικειμένων θα είναι θολή και ασαφής. Επιπλέον, από τη στιγμή της γέννησης μέχρι την ηλικία των 18-20 ετών, η οπτική του ματιού αλλάζει λόγω της φυσιολογικής ανάπτυξης του βολβού του ματιού και υπό την επίδραση παραγόντων που συχνά οδηγούν στο σχηματισμό ορισμένων διαθλαστικών σφαλμάτων. Ως εκ τούτου, ένας ασθενής ενός διαθλαστικού χειρουργού είναι συχνά ένα άτομο που έχει φτάσει τα 18-20 έτη.

Η διόρθωση όρασης με λέιζερ Excimer βασίζεται σε ένα πρόγραμμα «επαναφοράς του υπολογιστή» της επιφάνειας του κύριου οπτικού φακού του ανθρώπινου ματιού - του κερατοειδούς. Σύμφωνα με ένα ατομικό πρόγραμμα διόρθωσης, μια ψυχρή δέσμη «λειαίνει» τον κερατοειδή, εξαλείφοντας όλα τα υπάρχοντα ελαττώματα. Αυτό δημιουργεί φυσιολογικές συνθήκες για βέλτιστη διάθλαση του φωτός και λήψη μιας μη παραμορφωμένης εικόνας στο μάτι, όπως σε άτομα με καλή όραση. Η διαδικασία της «επαναφοράς» δεν συνοδεύεται από καταστροφική αύξηση της θερμοκρασίας του ιστού του κερατοειδούς και, όπως λανθασμένα πιστεύουν πολλοί, δεν εμφανίζεται «καύση». Και το πιο σημαντικό, οι τεχνολογίες λέιζερ excimer καθιστούν δυνατή την απόκτηση ενός τέτοιου «ιδανικού νέου καθορισμένου προφίλ» του κερατοειδούς που καθιστά δυνατή τη διόρθωση σχεδόν όλων των τύπων και βαθμών διαθλαστικού σφάλματος. Επιστημονικά μιλώντας, τα λέιζερ excimer είναι συστήματα υψηλής ακρίβειας που παρέχουν την απαραίτητη «φωτοχημική αφαίρεση» (εξάτμιση) των στιβάδων του κερατοειδούς. Εάν αφαιρεθεί ιστός στην κεντρική ζώνη, ο κερατοειδής γίνεται πιο επίπεδος, γεγονός που διορθώνει τη μυωπία. Εάν εξατμίσετε το περιφερειακό τμήμα του κερατοειδούς, το κέντρο του θα γίνει πιο απότομο, γεγονός που σας επιτρέπει να διορθώσετε την υπερμετρωπία. Η δοσομετρική αφαίρεση σε διαφορετικούς μεσημβρινούς του κερατοειδούς σάς επιτρέπει να διορθώσετε τον αστιγματισμό. Τα σύγχρονα λέιζερ που χρησιμοποιούνται στη διαθλαστική χειρουργική εγγυώνται αξιόπιστα υψηλή ποιότητα της «αποκομμένης» επιφάνειας.

Τα λέιζερ Excimer είναι μια ενδιαφέρουσα και σημαντική κατηγορία μοριακών λέιζερ που λειτουργούν σε μεταβάσεις μεταξύ διαφορετικών ηλεκτρονικών καταστάσεων. Ας εξετάσουμε ένα διατομικό

μόριο, οι καμπύλες δυναμικής ενέργειας για το έδαφος και οι διεγερμένες καταστάσεις του οποίου φαίνονται στο Σχ. 6.25. Εφόσον η θεμελιώδης κατάσταση αντιστοιχεί στην αμοιβαία απώθηση των ατόμων, σε αυτή την κατάσταση το μόριο δεν υπάρχει (δηλαδή, στη θεμελιώδη κατάσταση, τα σωματίδια υπάρχουν μόνο στη μονομερή μορφή Α). Ωστόσο, δεδομένου ότι η καμπύλη δυναμικής ενέργειας της διεγερμένης κατάστασης έχει ένα ελάχιστο, το μόριο μπορεί να υπάρχει σε διεγερμένη κατάσταση (δηλαδή, σε διεγερμένη κατάσταση, τα σωματίδια υπάρχουν σε διμερή μορφή. Ένα τέτοιο μόριο Α ονομάζεται excimer (συντομογραφία του οι αγγλικές λέξεις - excited dimer Ας υποθέσουμε τώρα ότι σε έναν συγκεκριμένο όγκο δημιουργείται με κάποιο τρόπο ένας μεγάλος αριθμός excimers (η αντίστοιχη χωρίς περιορισμούς μετάβαση ονομάζεται excimer laser). η θεμελιώδης κατάσταση ως αποτέλεσμα της παραγωγής, διασπάται αμέσως. Αυτό σημαίνει ότι το χαμηλότερο επίπεδο λέιζερ θα είναι πάντα άδειο. 2) Δεν υπάρχουν σαφώς καθορισμένες περιστροφικές-δονητικές μεταβάσεις και η μετάβαση είναι σχετικά ευρυζωνική, ωστόσο, θα πρέπει να σημειωθεί ότι σε ορισμένα λέιζερ excimer η καμπύλη δυναμικής ενέργειας βασικής κατάστασης δεν αντιστοιχεί σε καθαρή αμοιβαία απώθηση, αλλά έχει ένα ρηχό ελάχιστο. Σε αυτή την περίπτωση, η μετάβαση λαμβάνει χώρα μεταξύ μιας κατάστασης άνω ορίου και μιας κατάστασης κατώτερου (ασθενούς) δεσμού (μετάβαση δεσμευμένου-δεσμού). Ωστόσο, δεδομένου ότι η θεμελιώδης κατάσταση είναι ασθενώς δεσμευμένη, το μόριο σε αυτήν την κατάσταση υφίσταται ταχεία διάσπαση είτε από μόνο του (προδιάσπαση) είτε ως αποτέλεσμα της πρώτης σύγκρουσης με άλλο μόριο του μείγματος αερίων.

Ρύζι. 6.25. Επίπεδα ενέργειας ενός λέιζερ excimer.

Ας εξετάσουμε τώρα την πιο ενδιαφέρουσα κατηγορία λέιζερ excimer, στην οποία ένα άτομο αδρανούς αερίου (για παράδειγμα, ) σε διεγερμένη κατάσταση συνδυάζεται με ένα άτομο αλογόνου, το οποίο οδηγεί στο σχηματισμό ενός διεγερτικού αλογονιδίου αδρανούς αερίου. Ως συγκεκριμένα παραδείγματα, θα υποδείξουμε ότι τα πάντα δημιουργούνται στην περιοχή UV. Το γιατί τα ευγενή αλογονίδια αερίων σχηματίζονται εύκολα σε διεγερμένη κατάσταση γίνεται σαφές όταν λάβουμε υπόψη ότι σε διεγερμένη κατάσταση, τα άτομα ευγενών αερίων γίνονται χημικά παρόμοια με τα άτομα αλκαλιμετάλλων, τα οποία είναι γνωστό ότι αντιδρούν εύκολα με τα αλογόνα. Αυτή η αναλογία δείχνει επίσης ότι στη διεγερμένη κατάσταση ο δεσμός είναι ιοντικής φύσης. στη διαδικασία σχηματισμού δεσμού, το διεγερμένο ηλεκτρόνιο μετακινείται από το άτομο αδρανούς αερίου στο άτομο αλογόνου. Επομένως, μια τέτοια δεσμευμένη κατάσταση ονομάζεται επίσης κατάσταση μεταφοράς φορτίου Ας εξετάσουμε τώρα το λέιζερ με περισσότερες λεπτομέρειες, καθώς είναι ένα από τα πιο σημαντικά λέιζερ αυτής της κατηγορίας. Το Σχήμα 6.26 δείχνει ένα διάγραμμα της δυναμικής ενέργειας ενός μορίου Το ανώτερο επίπεδο λέιζερ είναι μια κατάσταση με μεταφορά φορτίου και ιοντικό δεσμό, που αντιστοιχεί στην κατάσταση ενός θετικού ιόντος και στην κατάσταση 5 ενός αρνητικού ιόντος είναι ίσο με το δυναμικό ιοντισμού του ατόμου του κρυπτόν μείον τη συγγένεια ηλεκτρονίων του ατόμου φθορίου. Σε μεγάλες διαπυρηνικές αποστάσεις, η καμπύλη ενέργειας υπακούει στο νόμο του Coulomb. Έτσι, το δυναμικό αλληλεπίδρασης μεταξύ δύο ιόντων εκτείνεται σε πολύ μεγαλύτερη απόσταση από ό,τι στην περίπτωση όπου κυριαρχεί η ομοιοπολική αλληλεπίδραση (βλ., για παράδειγμα, Εικ. 6.24 Η κατώτερη κατάσταση έχει ομοιοπολικό δεσμό και αντιστοιχεί στην κατάσταση του ατόμου του κρυπτού). και η κατάσταση του ατόμου του φθορίου Έτσι, στη θεμελιώδη κατάσταση, οι ατομικές καταστάσεις του αδρανούς αερίου και οι εναλλάκτες αλογόνου. Ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης των αντίστοιχων τροχιακών, η ανώτερη και η κατώτερη κατάσταση σε μικρές διαπυρηνικές αποστάσεις χωρίζονται σε καταστάσεις και η δημιουργία εμφανίζεται στη μετάβαση, καθώς έχει τη μεγαλύτερη διατομή. Σημειώστε ότι κατά τη μετάβαση το ηλεκτρόνιο που εκπέμπει μεταφέρεται από το ιόν σε ιόν

Περνώντας στους μηχανισμούς διέγερσης, σημειώνουμε ότι η ηλεκτρική διέγερση οδηγεί κυρίως στο σχηματισμό διεγερμένων ατόμων και ιόντων και τα δύο σωματίδια οδηγούν αμέσως στο σχηματισμό διεγερμένων μορίων. Στην πραγματικότητα, ένα διεγερμένο άτομο μπορεί να αντιδράσει με ένα μόριο σύμφωνα με την ακόλουθη αντίδραση:

Χρησιμοποιώντας την αναλογία που συζητήθηκε παραπάνω μεταξύ διεγερμένων ατόμων αδρανούς αερίου και ατόμων αλκαλιμετάλλου, μπορούμε αμέσως να υποθέσουμε ότι ο ρυθμός αντίδρασης (6.12) θα είναι συγκρίσιμος με τον ρυθμό αντίδρασης μεταξύ (ενός ατόμου μετάλλου αλκαλίου που αντιστοιχεί σε ένα μόριο

Ρύζι. 6.26. Καμπύλες δυναμικής ενέργειας που δείχνουν μοριακή δομή

Αντίθετα, το ιόν αντιδρά με ιόντα που σχηματίζονται στην αντίδραση προσθήκης ηλεκτρονίων με διάσταση:

Σημειώστε ότι για την ταυτόχρονη εκπλήρωση των νόμων διατήρησης της ενέργειας και της ορμής, ο ανασυνδυασμός δύο ιόντων πρέπει να συμβεί μέσω μιας σύγκρουσης τριών σωματιδίων:

όπου το M είναι ένα ρυθμιστικό άτομο αερίου (στην περίπτωση αυτή, συνήθως είναι ήλιο). Λόγω της μεγάλης απόστασης μεταξύ των δύο ιόντων, αυτή η αντίδραση προχωρά επίσης με πολύ υψηλή ταχύτητα εάν η πίεση του ρυθμιστικού αερίου είναι αρκετά υψηλή (το μείγμα αερίων συνήθως αποτελείται από πίεση περίπου 120 mbar, πίεση 6 mbar και He σε πίεση 2400 mbar).

Τα σπάνια λέιζερ excimer αλογονιδίου αερίου αντλούνται συνήθως με ηλεκτρική εκκένωση σύμφωνα με το γενικό κύκλωμα που φαίνεται στο Σχ. 6.21.

Ρύζι. 6.27, Παλμική ενέργεια που εκπέμπεται από λέιζερ TEM με προιονισμό UV ηλεκτρικής εκκένωσης. Κάθε ένα από αυτά τα λέιζερ χρησιμοποιούσε τον ίδιο σωλήνα λέιζερ όπως στο Σχ. 6.21, αλλά γεμάτο με το κατάλληλο αέριο.

Ο προιονισμός συνήθως επιτυγχάνεται όπως στο Σχ. 6.21, εκπέμποντας εκκενώσεις σπινθήρα στην περιοχή UV. Δεδομένου ότι το βάθος διείσδυσης της υπεριώδους ακτινοβολίας στο μείγμα αερίων είναι περιορισμένο, ο προιονισμός με ακτινοβολία ακτίνων Χ χρησιμοποιείται μερικές φορές για μεγάλες εγκαταστάσεις (διαστάσεις εγκάρσιας εκκένωσης μεγαλύτερες από 2-3 cm). Για τις εργαστηριακές συσκευές και τις μεγαλύτερες εγκαταστάσεις, μερικές φορές χρησιμοποιείται επίσης άντληση με εξωτερική δέσμη ηλεκτρονίων Σε όλες τις περιπτώσεις, το κέρδος αποδεικνύεται πολύ μεγάλο, έτσι ώστε σε μια κοιλότητα λέιζερ, συνήθως τοποθετείται ένα μη επικαλυμμένο πρότυπο ως κάτοπτρο. Το άκρο, και ένας καθρέφτης με 100% χρησιμοποιείται στο άλλο άκρο του ανακλαστήρα (για παράδειγμα, ο πίσω καθρέφτης στο Σχ. 6.21), Δεδομένου ότι η διάρκεια ζωής του ανώτερου επιπέδου είναι σχετικά μικρή και επίσης για να αποφευχθεί ο σχηματισμός τόξου. , είναι απαραίτητο να παρέχεται γρήγορη άντληση (διάρκεια παλμού αντλίας 10-20 ns). Στην περίπτωση που παρουσιάζεται στο Σχ. 6.21, αυτό επιτυγχάνεται, όπως σε ένα λέιζερ αζώτου, μειώνοντας όσο το δυνατόν περισσότερο την επαγωγή του κυκλώματος και χρησιμοποιώντας

μη επαγωγικοί πυκνωτές που συνδέονται με τα ηλεκτρόδια εκκένωσης με βραχείς αγωγούς. Στην πραγματικότητα, το ίδιο λέιζερ του τύπου που φαίνεται στο Σχ. 6.21 μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως λέιζερ TEA, λέιζερ αζώτου ή λέιζερ excimer απλά αλλάζοντας το μείγμα αερίων στο Σχ. Το σχήμα 6.27 δείχνει τις ενέργειες εξόδου ενός παλμού που λαμβάνονται με αυτόν τον τρόπο για διάφορα λέιζερ. Τα λέιζερ Excimer είναι διαθέσιμα με ρυθμούς επανάληψης έως περίπου 500 Hz και μέση ισχύ εξόδου έως και 100 W. Μεγαλύτερες εγκαταστάσεις με μέση ισχύ άνω του 1 kW δημιουργούνται επίσης αυτήν τη στιγμή, λόγω της υψηλής κβαντικής τους απόδοσης (βλ. Εικ. 6.26). και διεργασίες άντλησης υψηλής απόδοσης, η απόδοση αυτών των λέιζερ είναι συνήθως αρκετά υψηλή (2-4%).

Τα λέιζερ Excimer χρησιμοποιούνται για πολύ ακριβή χάραξη διαφόρων υλικών σε εφαρμογές που περιλαμβάνουν τυπωμένα ηλεκτρονικά κυκλώματα, καθώς και για καύση ιστών στη βιολογία και την ιατρική (π.χ. ακτινική κερατομία της ίριδας). Τα λέιζερ Excimer χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως στην επιστημονική έρευνα και είναι πιθανό να βρουν πολυάριθμες εφαρμογές όπου απαιτείται μια πηγή φωτός UV υψηλής ισχύος και υψηλής απόδοσης (για παράδειγμα, στη φωτοχημεία).