Peralatan Excimer. Apakah itu laser excimer

Dalam pembedahan biasan moden, 2 jenis sistem laser digunakan untuk pembetulan penglihatan laser: ini adalah alat excimer dan femtosecond, yang mempunyai beberapa ciri tersendiri dan digunakan untuk menyelesaikan pelbagai masalah.

Laser excimer

Laser excimer merujuk kepada peranti laser gas. Medium kerja dalam laser ini adalah campuran gas lengai dan halogen. Hasil daripada tindak balas khas, pembentukan molekul excimer berlaku.

Perkataan excimer ialah singkatan yang boleh diterjemahkan secara literal sebagai dimer teruja. Istilah ini merujuk kepada molekul tidak stabil yang terbentuk apabila dirangsang oleh elektron. Dengan peralihan selanjutnya molekul ke keadaan sebelumnya, foton dipancarkan. Dalam kes ini, panjang gelombang bergantung pada gas yang digunakan dalam peranti. Dalam amalan perubatan, laser excimer biasanya digunakan, yang memancarkan foton dalam spektrum ultraviolet (157-351 nm).

Untuk tujuan perubatan, fluks cahaya berdenyut berkuasa tinggi digunakan, yang membawa kepada ablasi tisu di kawasan yang terjejas. Jadi laser excimer dalam beberapa kes boleh menggantikan pisau bedah, kerana ia menyebabkan kemusnahan fotokimia tisu permukaan. Pada masa yang sama, laser tidak membawa kepada peningkatan suhu dan pemusnahan haba sel seterusnya, yang menjejaskan tisu yang lebih dalam.

Sejarah laser excimer

Pada tahun 1971, laser excimer telah dibentangkan buat kali pertama di Institut Fizikal P.N. Lebedev. di Moscow oleh beberapa saintis (Basov, Popov, Danilichev). Peranti ini menggunakan bi-xenon, yang teruja oleh elektron. Laser mempunyai panjang gelombang 172 nm. Kemudian, campuran pelbagai gas (halogen dan gas lengai) mula digunakan dalam peranti. Dalam bentuk inilah laser telah dipatenkan oleh orang Amerika Hart dan Searles dari makmal Tentera Laut. Pada mulanya, laser ini digunakan untuk mengukir cip komputer.

Hanya pada tahun 1981, saintis Srivanson menemui sifat laser untuk menghasilkan potongan tisu ultra-tepat tanpa menyebabkan kerosakan pada sel-sel di sekeliling oleh suhu tinggi. Apabila tisu disinari dengan laser dengan panjang gelombang dalam julat ultraviolet, ikatan antara molekul terputus, akibatnya tisu daripada pepejal menjadi gas, iaitu, ia menguap (photoablation).

Pada tahun 1981, laser mula diperkenalkan ke dalam amalan oftalmologi. Dalam kes ini, laser digunakan untuk mempengaruhi kornea.

Pada tahun 1985, pembetulan laser pertama telah dijalankan menggunakan kaedah PRK menggunakan laser excimer.

Semua laser excimer yang digunakan dalam amalan klinikal moden beroperasi dalam mod berdenyut (frekuensi 100 atau 200 Hz, panjang nadi 10 atau 30 ns) dengan julat panjang gelombang yang sama. Peranti ini berbeza dalam bentuk pancaran laser (titik terbang atau celah pengimbasan) dan komposisi gas lengai. Dalam keratan rentas, pancaran laser kelihatan seperti bintik atau celah, ia bergerak di sepanjang trajektori tertentu, mengeluarkan lapisan kornea yang ditentukan. Akibatnya, kornea memperoleh bentuk baru, yang telah diprogramkan dengan mengambil kira parameter individu. Tiada peningkatan suhu yang ketara (lebih daripada 6-5 darjah) dalam zon fotoablasi, kerana tempoh penyinaran laser adalah tidak penting. Dengan setiap nadi, pancaran laser mengewap satu lapisan kornea, ketebalannya ialah 0.25 mikron (kira-kira lima ratus kali kurang daripada rambut manusia). Ketepatan ini membolehkan anda mendapatkan hasil yang sangat baik apabila menggunakan laser excimer untuk pembetulan penglihatan.

Laser femtosaat

Oftalmologi, seperti banyak bidang perubatan lain, telah berkembang secara aktif dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Terima kasih kepada ini, kaedah menjalankan operasi pada mata sedang diperbaiki. Kira-kira separuh daripada kejayaan operasi bergantung pada peralatan moden yang digunakan semasa diagnosis dan secara langsung semasa campur tangan. Semasa pembetulan penglihatan laser, pancaran digunakan yang menyentuh kornea dan mengubah bentuknya dengan ketepatan tinggi. Ini membolehkan anda membuat operasi tidak berdarah dan seaman mungkin. Ia adalah dalam oftalmologi bahawa, lebih awal daripada dalam bidang amalan perubatan lain, mereka mula menggunakan laser untuk campur tangan pembedahan.

Dalam rawatan penyakit mata, peranti laser jenis khas digunakan, yang berbeza dalam sumber kajian, panjang gelombang (laser kripton dengan julat pelepasan merah-kuning, laser argon, pemasangan helium-neon, laser excimer, dll.) . Baru-baru ini, laser femtosaat telah digunakan secara meluas, yang dibezakan oleh nadi luminescence pendek hanya beberapa (kadang-kadang beberapa ratus) femtosaat.

Kelebihan laser femtosecond

Laser femtosaat mempunyai beberapa kelebihan yang menjadikannya sangat diperlukan untuk digunakan dalam oftalmologi. Peranti ini sangat tepat, jadi anda boleh mendapatkan lapisan kornea yang sangat nipis dengan parameter flap yang telah ditetapkan.

Semasa operasi, kanta sentuh unit bersentuhan dengan kornea seketika, akibatnya kepak terbentuk dari lapisan permukaan. Keupayaan unik laser femtosecond membantu mencipta flap dalam sebarang bentuk dan ketebalan, bergantung pada keperluan pakar bedah.

Bidang penggunaan laser femtosecond dalam oftalmologi adalah pembetulan ametropia (astigmatisme, miopia, hipermetropia), pemindahan kornea dan penciptaan cincin intrastromal. Ia adalah operasi di mana laser femtosecond digunakan yang memungkinkan untuk mendapatkan hasil yang stabil dan tinggi. Selepas campur tangan pembedahan, flap diletakkan di tempat asalnya, jadi permukaan luka sembuh dengan cepat tanpa jahitan. Juga, apabila menggunakan laser femtosecond, ketidakselesaan semasa pembedahan dan kesakitan selepas ia berkurangan.

7 fakta yang memihak kepada laser femtosaat

Semasa operasi pembedahan, penggunaan pisau bedah tidak diperlukan, dan manipulasi itu sendiri berlaku dengan cepat. Ia hanya mengambil masa 20 saat untuk membuat kepak dengan laser. Skala laser sesuai untuk campur tangan oftalmik. Semasa dan selepas prosedur, pesakit tidak mengalami kesakitan, kerana tisu praktikalnya tidak rosak (lapisan retina mengelupas di bawah pengaruh gelembung udara).
Sejurus selepas penyingkiran flap kornea, pembetulan penglihatan langsung boleh dimulakan dengan menyejat bahan stromal. Dalam kes ini, keseluruhan operasi mengambil masa tidak lebih daripada enam minit untuk satu mata. Jika anda menggunakan laser lain, ia mungkin mengambil masa untuk semua gelembung udara hilang (kira-kira sejam).
Operasi dijalankan di bawah kawalan Eye-tracking, iaitu sistem pengesanan untuk anjakan bola mata. Terima kasih kepada ini, semua denyutan pancaran laser jatuh tepat pada titik di mana ia diprogramkan. Akibatnya, penglihatan selepas pembedahan dipulihkan kepada nilai yang tinggi.
Ketajaman penglihatan dalam gelap semasa pembedahan dengan laser femtosecond juga mencapai nilai yang tinggi. Penglihatan gelap dipulihkan terutamanya selepas pembetulan mengikut kaedah FemtoLasik, yang mengambil kira parameter individu kornea dan murid pesakit.
Cepat sembuh. Selepas pembetulan penglihatan laser, anda boleh segera pulang ke rumah, tetapi pakar mengesyorkan tinggal di klinik sekurang-kurangnya sehari. Ini akan mengurangkan risiko jangkitan dan kecederaan pada kornea sepanjang perjalanan. Fungsi visual dipulihkan secepat mungkin. Sudah keesokan harinya, ketajaman penglihatan mencapai nilai maksimumnya.
Kurang upaya sehari sahaja. Penyembuhan kornea sepenuhnya berlangsung kira-kira seminggu, tetapi dalam kebanyakan kes pesakit boleh kembali bekerja pada hari berikutnya selepas pembedahan laser femtosecond. Semasa tempoh pemulihan, titisan khas harus ditanamkan, serta aktiviti fizikal dan peningkatan tekanan visual harus dikecualikan.
Kecemerlangan teknikal dalam prestasi FemtoLasik menjadi mungkin berkat pengalaman yang kaya dalam operasi sedemikian. Laser femtosecond telah digunakan sejak tahun 1980, dan pada masa ini semua kesilapan dan ketidaktepatan teknik telah diperbetulkan.
Kebolehramalan keputusan dengan pembetulan penglihatan laser jenis ini mencapai 99%. Ia amat jarang berlaku, disebabkan oleh ciri-ciri individu pesakit, bahawa terdapat undercorrection selepas operasi, yang memerlukan campur tangan berulang atau pembetulan cermin mata.

(pembetulan penglihatan laser) dan pembuatan semikonduktor.

Sinaran laser bagi molekul excimer berlaku disebabkan oleh fakta bahawa ia mempunyai keadaan teruja "menarik" (bersekutu) dan keadaan dasar "menolak" (bukan bersekutu) - iaitu, tiada molekul dalam keadaan dasar. Ini kerana gas mulia seperti xenon atau kripton sangat lengai dan biasanya tidak membentuk sebatian kimia. Dalam keadaan teruja (disebabkan oleh nyahcas elektrik), mereka boleh membentuk molekul antara satu sama lain (dimer) atau dengan halogen seperti fluorin atau klorin. Oleh itu, penampilan molekul dalam keadaan terikat teruja secara automatik mewujudkan penyongsangan populasi antara dua tahap tenaga. Molekul sedemikian, yang berada dalam keadaan teruja, boleh melepaskan tenaganya dalam bentuk pelepasan spontan atau rangsangan, akibatnya molekul itu masuk ke dalam keadaan dasar, dan kemudian dengan cepat (dalam picosaat) mereput ke dalam konstituennya. atom.

Walaupun istilah dimer merujuk hanya kepada ikatan atom yang sama, dan kebanyakan laser excimer menggunakan campuran gas mulia dengan halogen, namanya telah melekat dan digunakan untuk semua laser reka bentuk yang serupa.

Panjang gelombang laser excimer bergantung pada komposisi gas yang digunakan, dan biasanya terletak pada kawasan ultraviolet:

Laser excimer biasanya beroperasi dalam mod berdenyut dengan kadar pengulangan nadi dari 1 Hz hingga beberapa ratus Hz, dalam sesetengah model frekuensi boleh mencapai 2 kHz; ia juga mungkin untuk menghasilkan denyutan tunggal. Denyutan sinaran biasanya mempunyai tempoh 10 hingga 30 ns dan tenaga beberapa hingga ratusan mJ. Sinaran ultraungu yang kuat bagi laser tersebut membolehkannya digunakan secara meluas dalam pembedahan (terutamanya pada mata), dalam proses fotolitografi dalam pengeluaran semikonduktor, dalam pemesinan mikro bahan, dalam pengeluaran panel LCD, dan juga dalam dermatologi. Hari ini, peranti ini agak besar, yang merupakan kelemahan dalam aplikasi perubatan yang luas (lihat LASIK), tetapi saiznya sentiasa berkurangan disebabkan oleh perkembangan moden.

lihat juga

Tulis ulasan mengenai artikel "Excimer Laser"

Pautan

EXCIMER LASER - Ensiklopedia Fizikal. Dalam 5 jilid. - M.: Ensiklopedia Soviet. Ketua Pengarang A. M. Prokhorov. 1988.
Laser Excimer, ed. Ch. Rhodes, terj. daripada English, M., 1981

Petikan yang mencirikan laser Excimer

Balashev dengan hormat membenarkan dirinya tidak bersetuju dengan pendapat maharaja Perancis.
"Setiap negara mempunyai adatnya sendiri," katanya.
"Tetapi tidak ada tempat lain di Eropah yang seperti itu," kata Napoleon.
“Saya memohon maaf kepada Tuanku,” kata Balashev, “selain Rusia, terdapat juga Sepanyol, di mana terdapat juga banyak gereja dan biara.
Jawapan Balashev ini, membayangkan kekalahan Perancis baru-baru ini di Sepanyol, kemudiannya sangat dihargai, menurut cerita Balashev, di mahkamah Maharaja Alexander dan sangat sedikit dihargai sekarang, semasa makan malam Napoleon, dan berlalu tanpa disedari.
Jelas dari wajah-wajah acuh tak acuh dan kebingungan tuan-tuan marshal bahawa mereka bingung, apakah kepintaran itu, yang dibayangkan oleh intonasi Balashev. "Jika dia, maka kami tidak memahaminya atau dia tidak cerdik sama sekali," kata mimik muka marshal. Jawapan ini sangat sedikit dihargai sehingga Napoleon tidak menyedarinya dengan tegas dan secara naif bertanya kepada Balashev tentang bandar mana yang ada jalan terus ke Moscow dari sini. Balashev, yang berjaga-jaga sepanjang masa makan malam, menjawab bahawa comme tout chemin mene a Rome, tout chemin mene a Moscou, [seperti setiap jalan, menurut pepatah, menuju ke Rom, jadi semua jalan menuju ke Moscow,] bahawa terdapat banyak jalan, dan di antara laluan yang berbeza ini ialah jalan ke Hijrah, yang telah dipilih oleh Charles XII, kata Balashev, secara tidak sengaja menyiram dengan gembira atas kejayaan jawapan ini. Sebelum Balashev sempat mengucapkan kata-kata terakhir: "Poltawa", Caulaincourt sudah bercakap tentang kesulitan jalan dari Petersburg ke Moscow dan tentang kenangan Petersburgnya.
Selepas makan malam kami pergi untuk minum kopi di bilik kerja Napoleon, yang empat hari sebelumnya adalah kajian Maharaja Alexander. Napoleon duduk, menyentuh kopi dalam cawan Sevres, dan menunjuk ke kerusi dengan kasar kepada Balashev.
Terdapat mood selepas makan malam tertentu pada seseorang, yang, lebih kuat daripada sebab yang munasabah, membuat seseorang gembira dengan dirinya sendiri dan menganggap semua orang sebagai kawannya. Napoleon berada di lokasi ini. Ia seolah-olah dia dikelilingi oleh orang yang memujanya. Dia yakin bahawa Balashev, selepas makan malamnya, adalah kawan dan pengagumnya. Napoleon menoleh kepadanya dengan senyuman yang menyenangkan dan sedikit mengejek.
- Ini adalah bilik yang sama, seperti yang saya diberitahu, di mana Maharaja Alexander tinggal. Pelik, bukan, Jeneral? - katanya, jelas tidak meragui bahawa rayuan ini tidak boleh tetapi menyenangkan lawan bicaranya, kerana ia membuktikan keunggulannya, Napoleon, berbanding Alexander.
Balashev tidak dapat menjawab ini dan diam-diam menundukkan kepalanya.
"Ya, di dalam bilik ini, empat hari lalu, Winzingerode dan Stein berunding," Napoleon menyambung dengan senyuman mengejek dan yakin yang sama. "Apa yang saya tidak faham," katanya, "ialah Maharaja Alexander membawa semua musuh peribadi saya lebih dekat kepadanya. Saya tidak faham ini. Adakah dia fikir saya boleh melakukan perkara yang sama? - dia bertanya kepada Balashev dengan soalan, dan, jelas sekali, ingatan ini mendorongnya kembali ke jejak kemarahan pagi itu, yang masih segar dalam dirinya.
"Dan beritahu dia bahawa saya akan melakukannya," kata Napoleon, berdiri dan menolak cawannya dengan tangannya. - Saya akan menghalau keluar dari Jerman semua saudara maranya, Wirtemberg, Baden, Weimar ... ya, saya akan menghalau mereka keluar. Biarkan dia menyediakan tempat perlindungan untuk mereka di Rusia!
Balashev menundukkan kepalanya, menunjukkan dengan penampilannya bahawa dia ingin pergi dan hanya mendengar kerana dia tidak boleh tidak mendengar apa yang diberitahu kepadanya. Napoleon tidak perasan ungkapan ini; dia memanggil Balashev bukan sebagai duta musuhnya, tetapi sebagai seorang lelaki yang kini benar-benar setia kepadanya dan harus bersukacita atas penghinaan bekas tuannya.

Dalam artikel ini, kami akan mempertimbangkan kelebihan laser excimer. Hari ini, perubatan mempunyai pelbagai jenis peralatan laser untuk rawatan penyakit kompleks di kawasan tubuh manusia yang sukar dijangkau. membantu mencapai kesan invasif yang minimum dan tidak menyakitkan, yang mempunyai kelebihan besar berbanding campur tangan pembedahan yang dilakukan secara manual semasa operasi perut, yang sangat traumatik, penuh dengan kehilangan darah tinggi, serta pemulihan jangka panjang selepas mereka.

Apakah laser?

Laser ialah penjana kuantum khas yang memancarkan pancaran cahaya yang sempit. Peranti laser membuka kemungkinan luar biasa untuk menghantar tenaga pada jarak yang berbeza pada kelajuan tinggi. Cahaya biasa, yang mampu dilihat oleh penglihatan manusia, adalah pancaran cahaya kecil yang menyebar ke arah yang berbeza. Jika pancaran ini ditumpukan menggunakan kanta atau cermin, pancaran besar zarah cahaya akan diperoleh, tetapi ini tidak boleh dibandingkan dengan pancaran laser, yang terdiri daripada zarah kuantum, yang hanya boleh dicapai dengan mengaktifkan atom-atom medium yang mendasari sinaran laser.

Varieti

Dengan bantuan perkembangan besar saintis di seluruh dunia, laser excimer kini digunakan secara meluas dalam banyak bidang aktiviti manusia dan mempunyai jenis berikut:

asal usul

Pelbagai ini adalah ultraviolet, yang digunakan secara meluas dalam bidang pembedahan mata. Dengan bantuan peranti ini, doktor melakukan pembetulan penglihatan laser.

Istilah "excimer" bermaksud "dimer teruja" dan mencirikan jenis bahan yang digunakan sebagai bendalir kerjanya. Buat pertama kalinya di USSR, peranti sedemikian dibentangkan pada tahun 1971 oleh saintis V. A. Danilichev, N. Basov dan Yu. M. Popov di Moscow. Badan kerja laser sedemikian ialah dimer xenon, yang teruja oleh pancaran elektron untuk mendapatkan sinaran dengan panjang gelombang tertentu. Selepas beberapa lama, gas mulia dengan halogen mula digunakan untuk ini, dan ini telah dilakukan pada tahun 1975 di salah satu makmal penyelidikan AS oleh saintis J. Hart dan S. Searles.

Orang sering bertanya mengapa laser excimer digunakan untuk pembetulan penglihatan.

Keunikannya

Didapati bahawa molekul excimer menghasilkan disebabkan oleh fakta bahawa ia berada dalam keadaan "menarik" yang teruja, serta dalam keadaan "menolak". Tindakan ini boleh dijelaskan oleh fakta bahawa xenon atau krypton (gas mulia) mempunyai lengai yang tinggi dan, sebagai peraturan, tidak pernah membentuk sebatian kimia. Nyahcas elektrik meletakkan mereka dalam keadaan teruja, akibatnya mereka boleh membentuk molekul sama ada di antara mereka sendiri atau dengan halogen, contohnya, klorin atau fluorin. Penampilan molekul dalam keadaan teruja mencipta, sebagai peraturan, penyongsangan populasi yang dipanggil, dan molekul sedemikian melepaskan tenaganya, yang dirangsang atau pelepasan spontan. Selepas itu, molekul ini kembali ke keadaan asas dan pecah menjadi atom. Peranti laser excimer adalah unik.

Istilah "dimer" biasanya digunakan apabila atom yang sama disambungkan antara satu sama lain, bagaimanapun, sebatian gas mulia dan halogen digunakan dalam kebanyakan laser excimer moden. Walau bagaimanapun, sebatian ini, yang digunakan untuk semua laser reka bentuk ini, juga dipanggil dimer. Bagaimanakah laser excimer berfungsi? Inilah yang akan kita pertimbangkan sekarang.

Prinsip operasi laser excimer

Laser ini adalah protagonis utama PRK dan LASIK. Bendalir kerjanya ialah gas lengai dan halogen. Apabila voltan tinggi dimasukkan ke dalam campuran gas-gas ini, satu atom halogen dan satu atom gas lengai bergabung untuk membentuk molekul diatomik. Ia berada dalam keadaan yang sangat teruja dan selepas seperseribu saat ia mereput menjadi atom, yang membawa kepada kemunculan gelombang cahaya dalam julat UV.

Prinsip operasi laser excimer ini telah digunakan secara meluas dalam bidang perubatan, kerana sinaran ultraungu memberi kesan kepada tisu organik, contohnya, kornea, sedemikian rupa sehingga ikatan antara molekul terputus, yang membawa kepada pemindahan tisu daripada pepejal kepada keadaan gas. Proses ini dipanggil "photoablation".

Julat gelombang

Semua model sedia ada jenis ini beroperasi dalam julat panjang gelombang yang sama dan hanya berbeza dalam lebar pancaran cahaya, serta dalam komposisi bendalir kerja. Laser excimer adalah yang paling biasa digunakan untuk pembetulan penglihatan. Tetapi terdapat kawasan lain penggunaannya.

Bekas mempunyai diameter pancaran cahaya yang sama dengan diameter permukaan di mana penyejatan berlaku. Julat luas rasuk dan ketidakhomogenannya menyebabkan ketidakhomogenan yang sama pada lapisan atas kornea, serta peningkatan suhu pada permukaannya. Proses ini disertai dengan kecederaan dan melecur. Keadaan ini telah diperbetulkan oleh penciptaan laser excimer. MNTK "Eye Microsurgery" telah menggunakannya untuk masa yang sangat lama.

Laser generasi baharu telah melalui proses pemodenan yang panjang, di mana diameter pancaran cahaya telah dikurangkan, dan sistem pengimbasan putaran khas untuk menyampaikan sinaran laser ke mata juga telah dicipta. Pertimbangkan bagaimana laser excimer digunakan oleh doktor.

Aplikasi dalam bidang perubatan

Dalam keratan rentas, pancaran laser sedemikian kelihatan seperti tempat yang bergerak dalam bulatan, mengeluarkan lapisan atas kornea, serta memberikan jejari kelengkungan yang berbeza. Di zon ablasi, suhu tidak meningkat, kerana kesannya adalah jangka pendek. Hasil daripada operasi, permukaan licin dan jelas kornea diperhatikan. Laser excimer sangat diperlukan dalam oftalmologi.

Pakar bedah yang melakukan campur tangan pembedahan menentukan terlebih dahulu bahagian tenaga yang akan dibekalkan ke kornea, dan juga kedalaman laser excimer akan terdedah. Dari sini, pakar boleh merancang perjalanan proses terlebih dahulu dan mengandaikan hasil yang akan diperolehi hasil daripada operasi tersebut.

Pembetulan penglihatan laser

Bagaimanakah laser excimer berfungsi dalam oftalmologi? Teknik yang popular hari ini adalah berdasarkan apa yang dipanggil profil semula komputer kornea, yang merupakan kanta optik utama mata manusia. Laser excimer, yang bertindak ke atasnya, melicinkan permukaan kornea, mengeluarkan lapisan atas dan, dengan itu, menghapuskan semua kecacatan yang ada padanya. Dalam kes ini, keadaan biasa muncul untuk mendapatkan imej yang betul oleh mata, mewujudkan pembiasan cahaya yang betul. Orang yang telah menjalani prosedur sedemikian melihat sebagai setiap orang yang pada mulanya mempunyai penglihatan yang baik.

Prosedur untuk membentuk semula kornea tidak menyebabkan suhu tinggi pada permukaannya, yang boleh memudaratkan tisu hidup. Dan, seperti yang dipercayai oleh kebanyakan orang, tiada apa yang dipanggil pembakaran lapisan atas kornea.

Kelebihan paling penting laser excimer ialah penggunaannya untuk pembetulan penglihatan membolehkan anda mendapatkan hasil yang ideal dan membetulkan hampir semua anomali kornea yang sedia ada. Peranti ini sangat tepat sehingga membolehkan "ablasi fotokimia" lapisan atas.

Sebagai contoh, jika proses ini dijalankan di zon tengah kornea, maka bentuknya menjadi hampir rata, dan ini membantu membetulkan miopia. Jika lapisan kornea di zon pinggiran menguap semasa pembetulan penglihatan, maka bentuknya menjadi lebih bulat, dan ini, seterusnya, membetulkan rabun jauh. Astigmatisme diperbetulkan dengan penyingkiran lapisan atas kornea dalam pelbagai bahagiannya. Laser excimer moden, yang digunakan secara meluas dalam pembedahan mikro mata biasan, menjamin kualiti tinggi permukaan yang tertakluk kepada fotoablasi.

Ciri-ciri penggunaan dalam perubatan

Laser excimer dalam bentuk yang mereka ada hari ini muncul agak baru-baru ini, tetapi kini mereka membantu orang di seluruh dunia untuk menghilangkan masalah penglihatan seperti rabun, hiperopia, astigmatisme. Penyelesaian sedemikian untuk masalah itu, buat kali pertama dalam beberapa tahun mencipta peralatan sedemikian, memenuhi semua keperluan tanpa rasa sakit, keselamatan maksimum dan kecekapan.

Penyakit mata yang dirawat dengan

Bidang pembedahan oftalmik yang berkaitan dengan penghapusan anomali mata manusia ini dipanggil pembedahan refraktif, dan gangguan tersebut dipanggil ametropia dan anomali pembiasan.

Menurut pakar, terdapat dua jenis pembiasan:

Ametropia pula merangkumi beberapa subspesies:

rabun jauh (rabun dekat);
astigmatisme - mendapatkan imej yang herot oleh mata, apabila kornea mempunyai kelengkungan yang tidak teratur, dan aliran sinar cahaya menjadi tidak sekata di bahagian yang berlainan di permukaannya;
hipermetropia (rabun jauh).

Astigmatisme adalah dua jenis - hipermetropik, yang hampir dengan rabun jauh, rabun, serupa dengan rabun dan campuran.

Untuk membentangkan intipati manipulasi biasan dengan betul, adalah perlu untuk mengetahui anatomi mata manusia secara minimum. Sistem optik mata terdiri daripada tiga elemen utama - kornea, kanta, yang merupakan bahagian pembiasan cahaya, dan retina, yang merupakan bahagian yang melihat cahaya. Agar imej yang terhasil menjadi jelas dan tajam, retina berada dalam fokus bola. Walau bagaimanapun, jika ia berada di hadapan fokus, yang berlaku dengan rabun jauh, atau di belakangnya, yang berlaku dengan rabun, imej yang terhasil menjadi kabur dan kabur dengan ketara.

Pada manusia, optik mata boleh berubah sepanjang hayat, khususnya, dari saat kelahiran dan sehingga 16-20 tahun, ia berubah disebabkan oleh pertumbuhan dan peningkatan saiz bola mata, serta di bawah pengaruh beberapa faktor yang boleh membawa kepada pembentukan anomali tertentu. Oleh itu, pesakit pakar bedah biasan mata paling kerap adalah orang dewasa.

Kontraindikasi untuk Pembetulan Penglihatan Rasuk Excimer

Pembetulan penglihatan dengan laser excimer tidak ditunjukkan untuk semua orang yang mengalami masalah penglihatan. Larangan penggunaan prosedur ini adalah:

Kemungkinan komplikasi selepas permohonan

Semua kaedah rawatan sedia ada dengan laser excimer hari ini adalah sangat selamat dan amat berkesan. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa komplikasi yang boleh berlaku selepas pembedahan menggunakan teknik ini. Ini termasuk:

Pertumbuhan sebahagian atau tidak betul sebahagian daripada kornea, selepas itu tidak mungkin untuk membesar bahagian ini lagi.
Sindrom mata kering yang dipanggil, apabila pesakit mengalami kemerahan dan sakit di mata. Komplikasi ini boleh berlaku dalam kes di mana ujung saraf yang bertanggungjawab untuk pengeluaran air mata telah rosak dalam proses pembetulan penglihatan.
Pelbagai gangguan penglihatan, contohnya, penglihatan berganda atau penglihatan berkurangan dalam gelap, persepsi terjejas terhadap warna atau rupa lingkaran cahaya.
Melemahkan atau melembutkan kornea, yang boleh berlaku kedua-dua beberapa bulan selepas pembedahan, dan selepas beberapa tahun.

Laser excimer dalam dermatologi

Kesan laser frekuensi rendah pada kulit adalah sangat positif. Ini disebabkan oleh kesan berikut:

anti-radang;
antioksidan;
anestetik;
imunomodulator.

Iaitu, terdapat mekanisme biostimulasi tertentu tindakan sinaran laser dengan kuasa rendah.

Vitiligo sedang berjaya dirawat dengan laser excimer. Bintik-bintik berpigmen pada kulit sangat cepat dilicinkan.

Laser excimer adalah protagonis utama PRK dan LASIK. Ia mendapat namanya daripada gabungan dua perkataan: teruja - teruja, dimer - berganda. Badan aktif laser tersebut terdiri daripada campuran dua gas - lengai dan halogen. Apabila voltan tinggi digunakan pada campuran gas, atom gas lengai dan atom halogen membentuk molekul gas diatomik. Molekul ini berada dalam keadaan teruja dan sangat tidak stabil. Selepas seketika, pada urutan seperseribu saat, molekul itu hancur. Perpecahan molekul membawa kepada pancaran gelombang cahaya dalam julat ultraungu (biasanya 193 nm.).

Prinsip kesan sinaran ultraviolet pada sebatian organik, khususnya pada tisu kornea, adalah untuk memisahkan ikatan antara molekul dan, sebagai hasilnya, memindahkan sebahagian daripada tisu dari keadaan pepejal kepada keadaan gas (photoablation). Laser pertama mempunyai diameter rasuk yang sama dengan diameter permukaan sejat, dan dibezakan oleh kesan merosakkan yang ketara pada kornea. Profil rasuk yang luas, ketidakhomogenannya, menyebabkan ketidakhomogenan kelengkungan permukaan kornea, pemanasan tisu kornea yang agak tinggi (dengan 15-20˚), yang membawa kepada luka bakar dan kelegapan kornea.

Laser generasi baru telah dinaik taraf. Diameter rasuk telah dikurangkan, dan sistem pengimbasan putaran untuk menghantar sinaran laser ke mata telah dicipta untuk merawat keseluruhan permukaan kornea yang diperlukan. Malah, sistem ini dicipta pada lewat 50-an, dan masih berjaya digunakan dalam mengimbas peluru berpandu homing. Semua laser excimer beroperasi dalam julat panjang gelombang yang sama, dalam mod berdenyut, dan berbeza hanya dalam modulasi pancaran laser dan komposisi badan aktif. Pancaran laser, yang dalam keratan rentas adalah celah atau titik, bergerak di sepanjang lilitan, secara beransur-ansur mengeluarkan lapisan kornea dan memberikannya jejari kelengkungan baru. Suhu di zon ablasi secara praktikal tidak meningkat disebabkan pendedahan jangka pendek. Permukaan licin kornea yang diperoleh hasil daripada operasi membolehkan untuk mendapatkan hasil biasan yang tepat dan stabil.

Oleh kerana pakar bedah mengetahui terlebih dahulu bahagian tenaga cahaya yang dibekalkan kepada objek (kornea), dia boleh mengira kedalaman ablasi yang akan dilakukan. Dan apakah keputusan yang akan dia capai dalam proses pembedahan refraktif. Dan akhirnya, pada ambang milenium ketiga, kaedah baru muncul untuk menyelesaikan masalah ini - ini adalah pembetulan laser excimer, yang menyelamatkan orang daripada miopia, astigmatisme dan rabun jauh. Pembetulan laser untuk kali pertama memenuhi semua keperluan seseorang yang mempunyai penglihatan "miskin". Kesahan saintifik, tidak menyakitkan, keselamatan maksimum, kestabilan keputusan - ini adalah faktor tanpa syarat yang mencirikannya. Bidang pembedahan oftalmik yang menangani pembetulan anomali ini dipanggil pembedahan refraktif, dan ia sendiri adalah anomali biasan atau ametropia.

Pakar membezakan dua jenis pembiasan:
- Emmetropia- penglihatan normal;
- Ametropia- penglihatan yang tidak normal, termasuk beberapa jenis: rabun - rabun; hipermetropia - rabun jauh, astigmatisme - herotan imej, apabila kelengkungan kornea tidak betul dan laluan sinaran cahaya di bahagian yang berlainan tidak sama. Astigmatisme adalah rabun (rabun dekat), hiperopik (rabun jauh) dan bercampur. Untuk memahami intipati campur tangan biasan, mari kita ingat secara ringkas dan skematik anatomi - fizik mata. Sistem optik mata terdiri daripada dua struktur: bahagian pembiasan cahaya - kornea dan kanta, dan bahagian penerima cahaya - retina, terletak pada jarak tertentu (fokus). Agar imej menjadi tajam dan jelas, retina mesti berada dalam fokus kuasa optik bola. Jika retina berada di hadapan fokus, yang berlaku dengan rabun jauh atau di belakang fokus dengan rabun, imej objek akan menjadi kabur dan kabur. Pada masa yang sama, dari saat kelahiran dan sehingga 18-20 tahun, optik mata berubah disebabkan oleh pertumbuhan fisiologi bola mata dan di bawah pengaruh faktor yang sering membawa kepada pembentukan ralat biasan tertentu. Oleh itu, pesakit pakar bedah biasan lebih kerap menjadi orang yang telah mencapai umur 18-20 tahun.

Pembetulan penglihatan laser Excimer adalah berdasarkan program "profil semula komputer" permukaan kanta optik utama mata manusia - kornea. Menurut program pembetulan individu, pancaran sejuk "melicinkan" kornea, menghapuskan semua kecacatan yang ada. Dalam kes ini, keadaan normal terbentuk untuk pembiasan cahaya yang optimum dan mendapatkan imej yang tidak diherotkan pada mata, seperti pada orang yang mempunyai penglihatan yang baik. Proses "profil semula" tidak disertai dengan peningkatan maut dalam suhu tisu kornea, dan kerana ramai yang tersilap percaya, tiada "pembakaran" berlaku. Dan yang paling penting, teknologi laser excimer memungkinkan untuk mendapatkan "profil set baru yang ideal" kornea, yang memungkinkan untuk membetulkan hampir semua jenis dan darjah ralat biasan dengan mereka. Dalam istilah saintifik, laser excimer ialah sistem berketepatan tinggi yang menyediakan "ablasi fotokimia" (penyejatan) lapisan kornea yang diperlukan. Sekiranya tisu dikeluarkan di zon tengah, maka kornea menjadi lebih rata, yang membetulkan miopia. Jika anda menyejat bahagian periferi kornea, maka pusatnya akan menjadi lebih "curam", yang membolehkan anda membetulkan rabun jauh. Penyingkiran dos dalam meridian kornea yang berbeza membolehkan anda membetulkan astigmatisme. Laser moden yang digunakan dalam pembedahan biasan pasti menjamin kualiti tinggi permukaan "ablated".

Laser excimer mewakili kelas laser molekul yang menarik dan penting berdasarkan peralihan antara keadaan elektronik yang berbeza. Pertimbangkan diatomik

molekul, lengkung tenaga berpotensi untuk tanah dan keadaan teruja yang ditunjukkan dalam Rajah. 6.25. Oleh kerana keadaan dasar sepadan dengan tolakan bersama atom, molekul tidak wujud dalam keadaan ini (iaitu, dalam keadaan dasar, zarah hanya wujud dalam bentuk monomerik A). Walau bagaimanapun, oleh kerana keluk tenaga potensi keadaan teruja mempunyai minimum, molekul boleh wujud dalam keadaan teruja (iaitu, dalam keadaan teruja, zarah wujud dalam bentuk dimerik. Molekul A sedemikian dipanggil excimer (singkatan daripada bahasa Inggeris). perkataan untuk dimer teruja). Sekarang mari kita anggap bahawa dalam beberapa jilid sebilangan besar excimer entah bagaimana dicipta. Kekal kemudiannya boleh diperolehi pada peralihan antara keadaan atas (terikat) dan bawah (percuma) (peralihan bebas terikat. ).Laser yang sepadan dipanggil excimer.Laser ini dicirikan oleh dua sifat yang luar biasa, tetapi penting disebabkan oleh fakta bahawa keadaan tanah sepadan dengan tolakan bersama atom 1) Sebaik sahaja molekul masuk ke dalam keadaan dasar sebagai hasilnya. generasi, ia serta-merta berpisah. Ini bermakna tahap laser yang lebih rendah akan sentiasa kosong. 2) Tiada peralihan putaran-getaran yang ditakrifkan dengan jelas, dan peralihan itu adalah jalur lebar yang agak lebar. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa dalam sesetengah laser excimer, lengkung tenaga potensi keadaan dasar tidak sepadan dengan tolakan bersama tulen, tetapi mempunyai cetek. minimum. Dalam kes ini, peralihan berlaku antara keadaan sempadan atas dan keadaan terikat bawah (lemah) (peralihan terikat). Walau bagaimanapun, oleh kerana keadaan dasar hanya terikat dengan lemah, molekul dalam keadaan ini mengalami pemisahan yang cepat, sama ada dengan sendirinya (predissosiasi) atau akibat perlanggaran pertama dengan molekul lain dalam campuran gas.

nasi. 6.25. Tahap tenaga laser excimer.

Sekarang mari kita pertimbangkan kelas laser excimer yang paling menarik, di mana atom gas lengai (contohnya, ) dalam keadaan teruja bergabung dengan atom halogen, yang membawa kepada pembentukan excimer halida gas nadir. Sebagai contoh khusus, kami nyatakan , yang menjana segala-galanya dalam julat UV. Mengapa halida gas nadir mudah terbentuk dalam keadaan teruja menjadi jelas apabila seseorang menganggap bahawa dalam keadaan teruja, atom gas nadir menjadi serupa secara kimia dengan atom logam alkali, yang diketahui mudah bertindak balas dengan halogen. Analogi ini juga menunjukkan bahawa dalam keadaan teruja ikatan mempunyai watak ionik; dalam proses pembentukan ikatan, elektron yang teruja berpindah dari atom gas lengai ke atom halogen. Oleh itu, keadaan terikat sedemikian juga dipanggil keadaan pemindahan caj. Mari kita pertimbangkan γ-laser dengan lebih terperinci, kerana ia adalah salah satu laser terpenting dalam kategori ini. Rajah 6.26 menunjukkan gambar rajah tenaga keupayaan molekul. Aras laser atas ialah keadaan dengan pemindahan cas dan ikatan ion, yang pada sepadan dengan keadaan ion positif dan keadaan 5 ion negatif. Oleh itu, tenaga at adalah sama dengan potensi pengionan atom kripton tolak pertalian elektron atom fluorin, Pada jarak internuklear yang besar, lengkung tenaga mematuhi hukum Coulomb. Oleh itu, potensi interaksi antara dua ion memanjang pada jarak yang jauh lebih besar daripada dalam kes apabila interaksi kovalen berlaku (cf., contohnya, dengan Rajah 6.24), Keadaan yang lebih rendah mempunyai ikatan kovalen dan pada sepadan dengan keadaan atom kripton dan keadaan atom fluorin, Oleh itu, dalam keadaan dasar, keadaan atom gas lengai dan halogen diterbalikkan. Hasil daripada interaksi orbital yang sepadan, keadaan atas dan bawah pada jarak internuklear kecil berpecah kepada keadaan

Beralih kepada mekanisme pengujaan, kami perhatikan bahawa pengujaan elektrik membawa terutamanya kepada pembentukan atom dan ion teruja.Kedua-dua zarah serta-merta membawa kepada pembentukan molekul teruja. Sesungguhnya, atom yang teruja boleh bertindak balas dengan molekul mengikut tindak balas berikut:

Dengan menggunakan analogi yang dibincangkan di atas antara atom teruja bagi gas lengai dan atom logam alkali, seseorang boleh dengan segera mengandaikan bahawa kadar tindak balas (6.12) akan setanding dengan kadar tindak balas antara (atom logam alkali, sepadan dengan dan a molekul

nasi. 6.26. Lengkung tenaga berpotensi mencerminkan struktur molekul

Ion, sebaliknya, bertindak balas dengan ion yang terbentuk dalam tindak balas penambahan elektron dengan penceraian:

Ambil perhatian bahawa untuk pemenuhan serentak undang-undang pemuliharaan tenaga dan momentum, penggabungan semula dua ion mesti diteruskan melalui perlanggaran tiga zarah:

di mana M ialah atom gas penampan (dalam kes ini, sebagai peraturan, ia adalah helium). Oleh kerana jarak interaksi yang besar antara kedua-dua ion, tindak balas ini juga berlaku pada kadar yang sangat tinggi jika tekanan gas penampan cukup tinggi (campuran gas biasanya terdiri daripada pada tekanan kira-kira 120 mbar, pada tekanan 6 mbar, dan Dia pada tekanan 2400 mbar).

Laser excimer berdasarkan halida gas nadir biasanya dipam oleh nyahcas elektrik mengikut skema umum yang ditunjukkan dalam Rajah. 6.21.

nasi. 6.27, Tenaga setiap nadi yang dipancarkan oleh laser TEA dengan preionisasi UV bagi nyahcas elektrik. Setiap laser ini menggunakan tiub laser yang sama seperti dalam Rajah. 6.21 tetapi diisi dengan gas yang sesuai.

Preionisasi biasanya dicapai, seperti dalam Rajah. 6.21, memancarkan nyahcas percikan dalam julat UV. Oleh kerana kedalaman penembusan sinaran UV ke dalam campuran gas adalah terhad, untuk pemasangan besar (dimensi melintang pelepasan lebih besar daripada 2-3 cm), praionisasi sinar-X kadangkala digunakan. Untuk peranti makmal dan pemasangan terbesar, pengepaman oleh pancaran elektron luaran juga kadangkala digunakan. Dalam semua kes, keuntungan ternyata sangat besar, sehingga dalam rongga laser, standard tidak bersalut biasanya dipasang sebagai cermin pada satu hujung, dan cermin dengan 100% digunakan di hujung yang satu lagi. reflektor (contohnya, cermin belakang dalam Rajah 6.21), Memandangkan jangka hayat aras atas agak pendek, dan juga untuk mengelakkan arka, adalah perlu untuk menyediakan pengepaman pantas (tempoh nadi pam 10-20 sec). Dalam kes yang ditunjukkan dalam Rajah 6.21, ini dicapai, seperti dalam laser nitrogen, dengan mengurangkan kearuhan litar sebanyak mungkin dan menggunakan

kapasitor bukan induktif disambungkan kepada elektrod nyahcas oleh konduktor pendek. Malah, laser yang sama dari jenis yang ditunjukkan dalam Rajah. 6.21 boleh digunakan sebagai laser TEA, laser nitrogen, atau laser excimer hanya dengan menukar campuran gas. 6.27 menunjukkan tenaga keluaran bagi satu nadi yang diperoleh dengan cara ini untuk pelbagai laser. Terdapat laser excimer dengan kadar pengulangan sehingga kira-kira 500 Hz dan purata kuasa keluaran sehingga 100 W. Pemasangan yang lebih besar dengan purata kuasa lebih daripada 1 kW juga sedang dibuat. Disebabkan oleh hasil kuantum yang besar (lihat Rajah 6.26) dan proses pengepaman kecekapan tinggi, kecekapan laser ini biasanya agak tinggi (2-4%).

Laser excimer digunakan untuk etsa yang sangat tepat bagi pelbagai bahan dalam aplikasi litar bercetak elektronik, serta untuk pembakaran tisu dalam biologi dan perubatan (contohnya, keratomi radial iris). Laser excimer juga digunakan secara meluas dalam penyelidikan saintifik dan mungkin menemui banyak aplikasi di mana sumber sinaran UV berkuasa tinggi dengan kecekapan tinggi diperlukan (contohnya, dalam fotokimia).