อุปกรณ์เอ็กไซเมอร์ เลเซอร์ excimer คืออะไร

ในการผ่าตัดสายตาผิดปกติสมัยใหม่ ระบบเลเซอร์ 2 ประเภทใช้สำหรับการแก้ไขสายตาด้วยเลเซอร์ ได้แก่ อุปกรณ์ excimer และ femtosecond ซึ่งมีคุณสมบัติเด่นหลายประการและใช้ในการแก้ปัญหาต่างๆ

เลเซอร์ Excimer

เลเซอร์ Excimer หมายถึงอุปกรณ์เลเซอร์แก๊ส สื่อการทำงานในเลเซอร์นี้เป็นส่วนผสมของก๊าซเฉื่อยและฮาโลเจน อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาพิเศษ การก่อตัวของโมเลกุล excimer เกิดขึ้น

คำว่า excimer เป็นตัวย่อที่สามารถแปลตามตัวอักษรได้ว่าตื่นเต้น dimer คำนี้หมายถึงโมเลกุลที่ไม่เสถียรซึ่งเกิดขึ้นเมื่อถูกกระตุ้นโดยอิเล็กตรอน ด้วยการเปลี่ยนแปลงของโมเลกุลต่อไปในสถานะก่อนหน้า โฟตอนจะถูกปล่อยออกมา ในกรณีนี้ ความยาวคลื่นจะขึ้นอยู่กับก๊าซที่ใช้ในอุปกรณ์ ในทางการแพทย์มักใช้เลเซอร์ excimer ซึ่งปล่อยโฟตอนในสเปกตรัมอัลตราไวโอเลต (157-351 นาโนเมตร)

เพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์จะใช้ฟลักซ์แสงพัลซิ่งกำลังสูงซึ่งนำไปสู่การลอกเนื้อเยื่อในบริเวณที่ได้รับผลกระทบ ดังนั้นในบางกรณีเลเซอร์ excimer สามารถแทนที่มีดผ่าตัด เนื่องจากจะทำให้เนื้อเยื่อผิวถูกทำลายด้วยแสงเคมี ในเวลาเดียวกัน เลเซอร์ไม่ได้ทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นและการทำลายเซลล์จากความร้อนในเวลาต่อมา ซึ่งส่งผลต่อเนื้อเยื่อส่วนลึก

ประวัติของ excimer lasers

ในปี 1971 มีการนำเสนอเลเซอร์ excimer เป็นครั้งแรกที่ P.N. Lebedev Physical Institute ในมอสโกโดยนักวิทยาศาสตร์หลายคน (Basov, Popov, Danilichev) อุปกรณ์นี้ใช้ไบซีนอนซึ่งตื่นเต้นด้วยอิเล็กตรอน เลเซอร์มีความยาวคลื่น 172 นาโนเมตร ต่อมาเริ่มมีการใช้ส่วนผสมของก๊าซต่างๆ (ฮาโลเจนและก๊าซเฉื่อย) ในอุปกรณ์ ในรูปแบบนี้เลเซอร์ได้รับการจดสิทธิบัตรโดย American Hart และ Searles จากห้องปฏิบัติการของ Navy ในตอนแรก เลเซอร์นี้ใช้แกะสลักชิปคอมพิวเตอร์

เฉพาะในปี 1981 นักวิทยาศาสตร์ Srivanson ค้นพบคุณสมบัติของเลเซอร์ในการผลิตการตัดเนื้อเยื่อที่แม่นยำเป็นพิเศษโดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อเซลล์รอบข้างด้วยอุณหภูมิสูง เมื่อเนื้อเยื่อถูกฉายรังสีด้วยเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นในช่วงรังสีอัลตราไวโอเลต พันธะระหว่างโมเลกุลจะถูกทำลาย อันเป็นผลมาจากการที่เนื้อเยื่อจากของแข็งกลายเป็นก๊าซ นั่นคือ พวกมันระเหย (photoablation)

ในปีพ.ศ. 2524 เลเซอร์เริ่มถูกนำมาใช้ในการปฏิบัติทางจักษุวิทยา ในกรณีนี้ เลเซอร์ถูกใช้เพื่อส่งผลต่อกระจกตา

ในปี 1985 การแก้ไขด้วยเลเซอร์ครั้งแรกได้ดำเนินการโดยใช้วิธี PRK โดยใช้เลเซอร์ excimer

เลเซอร์ excimer ทั้งหมดที่ใช้ในการปฏิบัติทางคลินิกสมัยใหม่ทำงานในโหมดพัลซิ่ง (ความถี่ 100 หรือ 200 Hz, ความยาวพัลส์ 10 หรือ 30 ns) ด้วยช่วงความยาวคลื่นเดียวกัน อุปกรณ์เหล่านี้มีรูปร่างแตกต่างกันของลำแสงเลเซอร์ (จุดบินหรือช่องสแกน) และองค์ประกอบของก๊าซเฉื่อย ในส่วนตัดขวาง ลำแสงเลเซอร์ดูเหมือนจุดหรือรอยแยก มันจะเคลื่อนที่ไปตามวิถีที่แน่นอน ลบชั้นกระจกตาที่ระบุ เป็นผลให้กระจกตาได้รับรูปร่างใหม่ซึ่งได้รับการตั้งโปรแกรมโดยคำนึงถึงพารามิเตอร์แต่ละอย่าง ไม่มีการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญ (มากกว่า 6-5 องศา) ในเขต photoablation เนื่องจากระยะเวลาของการฉายรังสีด้วยเลเซอร์ไม่มีนัยสำคัญ ในแต่ละชีพจร ลำแสงเลเซอร์จะระเหยกระจกตาหนึ่งชั้นซึ่งมีความหนา 0.25 ไมครอน (น้อยกว่าเส้นผมมนุษย์ประมาณห้าร้อยเท่า) ความแม่นยำนี้ช่วยให้คุณได้ผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมเมื่อใช้เลเซอร์ excimer เพื่อแก้ไขการมองเห็น

เลเซอร์เฟมโตวินาที

จักษุวิทยาเช่นเดียวกับสาขาการแพทย์อื่น ๆ มีการพัฒนาอย่างแข็งขันในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยเหตุนี้วิธีการผ่าตัดดวงตาจึงได้รับการปรับปรุง ความสำเร็จประมาณครึ่งหนึ่งของการผ่าตัดขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่ทันสมัยซึ่งใช้ในระหว่างการวินิจฉัยและระหว่างการแทรกแซงโดยตรง ระหว่างการแก้ไขสายตาด้วยเลเซอร์ ลำแสงจะสัมผัสกับกระจกตาและเปลี่ยนรูปร่างด้วยความแม่นยำสูง นี้ช่วยให้คุณทำให้การผ่าตัดไม่มีเลือดและปลอดภัยที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ ในด้านจักษุวิทยาที่พวกเขาเริ่มใช้เลเซอร์ในการผ่าตัดเร็วกว่าในด้านอื่น ๆ ของการปฏิบัติทางการแพทย์

ในการรักษาโรคตานั้น อุปกรณ์เลเซอร์ชนิดพิเศษถูกนำมาใช้ซึ่งแตกต่างกันในแหล่งที่มาของการศึกษา ความยาวคลื่น (เลเซอร์คริปทอนที่มีช่วงการปล่อยแสงสีแดง-เหลือง เลเซอร์อาร์กอน การติดตั้งฮีเลียม-นีออน เลเซอร์ excimer ฯลฯ ) . เมื่อเร็ว ๆ นี้ เลเซอร์เฟมโตวินาทีมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งโดดเด่นด้วยพัลส์การเรืองแสงสั้น ๆ เพียงไม่กี่เฟมโตวินาที (บางครั้งหลายร้อย)

ข้อดีของเลเซอร์เฟมโตวินาที

เลเซอร์ Femtosecond มีข้อดีหลายประการที่ทำให้ขาดไม่ได้สำหรับใช้ในจักษุวิทยา อุปกรณ์เหล่านี้มีความแม่นยำสูง คุณจึงได้ชั้นกระจกตาที่บางมากด้วยค่าพารามิเตอร์ของแผ่นพับที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

ในระหว่างการใช้งานคอนแทคเลนส์ของเครื่องสัมผัสกับกระจกตาครู่หนึ่งอันเป็นผลมาจากการที่แผ่นพับเกิดขึ้นจากชั้นผิว ความสามารถเฉพาะตัวของเลเซอร์ femtosecond ช่วยสร้างแผ่นปิดที่มีรูปร่างและความหนา ขึ้นอยู่กับความต้องการของศัลยแพทย์

พื้นที่ของการใช้เลเซอร์ femtosecond ในจักษุวิทยาคือการแก้ไข ametropia (สายตาเอียง, สายตาสั้น, hypermetropia), การปลูกถ่ายกระจกตาและการสร้างวงแหวน intrastromal เป็นการดำเนินการที่ใช้เลเซอร์ femtosecond ซึ่งทำให้ได้ผลลัพธ์ที่เสถียรและสูง หลังการผ่าตัด แผ่นปิดจะถูกวางไว้ที่เดิม เพื่อให้พื้นผิวของแผลสมานได้เร็วมากโดยไม่ต้องเย็บ นอกจากนี้เมื่อใช้เลเซอร์ femtosecond ความรู้สึกไม่สบายระหว่างการผ่าตัดและความเจ็บปวดจะลดลง

7 ข้อเท็จจริงที่เห็นด้วยเลเซอร์ femtosecond

• ในระหว่างการผ่าตัดไม่จำเป็นต้องใช้มีดผ่าตัดและการจัดการจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ใช้เวลาเพียง 20 วินาทีในการสร้างแผ่นพับด้วยเลเซอร์ ระดับเลเซอร์เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการแทรกแซงทางตา ในระหว่างและหลังทำหัตถการ ผู้ป่วยจะไม่รู้สึกเจ็บปวด เนื่องจากเนื้อเยื่อไม่เสียหายในทางปฏิบัติ (ชั้นของเรตินาจะผลัดเซลล์ผิวภายใต้อิทธิพลของฟองอากาศ)
  ทันทีหลังจากถอดแผ่นกระจกตาออก การแก้ไขการมองเห็นโดยตรงสามารถเริ่มต้นได้โดยการระเหยสารสโตรมอล ในกรณีนี้ การดำเนินการทั้งหมดจะใช้เวลาไม่เกินหกนาทีสำหรับตาข้างเดียว หากคุณใช้เลเซอร์อื่น อาจต้องใช้เวลาจนกว่าฟองอากาศทั้งหมดจะหายไป (ประมาณหนึ่งชั่วโมง)
• การดำเนินการนี้ดำเนินการภายใต้การควบคุมของ Eye-tracking ซึ่งเป็นระบบติดตามการเคลื่อนที่ของลูกตา ด้วยเหตุนี้ ลำแสงเลเซอร์ทุกพัลส์จึงตกลงมาตรงจุดที่มันถูกตั้งโปรแกรมไว้ ส่งผลให้การมองเห็นหลังการผ่าตัดกลับคืนสู่คุณค่าที่สูง
• การมองเห็นในที่มืดระหว่างการผ่าตัดด้วยเลเซอร์ femtosecond ก็มีค่าสูงเช่นกัน การมองเห็นที่มืดจะกลับคืนมาโดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากการแก้ไขตามวิธี FemtoLasik ซึ่งคำนึงถึงพารามิเตอร์ส่วนบุคคลของกระจกตาและรูม่านตาของผู้ป่วย
• ฟื้นตัวอย่างรวดเร็ว. หลังจากแก้ไขสายตาด้วยเลเซอร์แล้ว คุณสามารถกลับบ้านได้ทันที แต่ผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้อยู่ที่คลินิกอย่างน้อยหนึ่งวัน ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงของการติดเชื้อและการบาดเจ็บที่กระจกตาไปพร้อมกัน ฟังก์ชั่นการมองเห็นได้รับการฟื้นฟูโดยเร็วที่สุด เช้าวันรุ่งขึ้น การมองเห็นได้ชัดเจนถึงค่าสูงสุด
• ทุพพลภาพเพียงวันเดียว การรักษากระจกตาอย่างสมบูรณ์จะใช้เวลาประมาณหนึ่งสัปดาห์ แต่ในกรณีส่วนใหญ่ ผู้ป่วยสามารถกลับไปทำงานได้ในวันถัดไปหลังการผ่าตัดด้วยเลเซอร์ femtosecond ในช่วงระยะเวลาพักฟื้นควรปลูกฝังหยดพิเศษรวมถึงการออกกำลังกายและความเครียดทางสายตาที่เพิ่มขึ้น
• ความเป็นเลิศทางเทคนิคในประสิทธิภาพของ FemtoLasik เป็นไปได้ด้วยประสบการณ์อันยาวนานในการดำเนินการดังกล่าว เลเซอร์เฟมโตวินาทีถูกใช้มาตั้งแต่ปี 1980 และในช่วงเวลานี้ ข้อผิดพลาดและความไม่ถูกต้องของเทคนิคทั้งหมดได้รับการแก้ไขแล้ว
• การคาดการณ์ผลลัพธ์ด้วยการแก้ไขสายตาด้วยเลเซอร์ประเภทนี้ถึง 99% หายากมากเนื่องจากลักษณะเฉพาะของผู้ป่วยที่มีการแก้ไขหลังการผ่าตัดซึ่งต้องมีการแทรกแซงซ้ำ ๆ หรือการแก้ไขภาพ

(แก้ไขสายตาด้วยเลเซอร์) และการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

การแผ่รังสีเลเซอร์ของโมเลกุล excimer เกิดขึ้นเนื่องจากมีสถานะตื่นเต้น "น่าดึงดูด" (เชื่อมโยง) และสถานะพื้นดิน "น่ารังเกียจ" (ไม่สัมพันธ์กัน) นั่นคือไม่มีโมเลกุลในสถานะพื้นดิน เนื่องจากก๊าซมีตระกูลเช่นซีนอนหรือคริปทอนมีความเฉื่อยสูงและไม่ก่อให้เกิดสารประกอบทางเคมีตามปกติ ในสภาวะที่ตื่นเต้น (เกิดจากการปล่อยกระแสไฟฟ้า) พวกมันสามารถสร้างโมเลกุลระหว่างกัน (ไดเมอร์) หรือกับฮาโลเจน เช่น ฟลูออรีนหรือคลอรีน ดังนั้นการปรากฏตัวของโมเลกุลในสถานะที่ถูกกระตุ้นจะสร้างการผกผันของประชากรระหว่างสองระดับพลังงานโดยอัตโนมัติ โมเลกุลดังกล่าวซึ่งอยู่ในสถานะตื่นเต้นสามารถให้พลังงานในรูปของการปล่อยก๊าซที่เกิดขึ้นเองหรือกระตุ้นซึ่งเป็นผลมาจากการที่โมเลกุลเข้าสู่สถานะพื้นดินและจากนั้นอย่างรวดเร็ว (ภายใน picoseconds) จะสลายตัวเป็นส่วนประกอบ อะตอม

แม้ว่าคำว่า dimerหมายถึงพันธะของอะตอมที่เหมือนกันเท่านั้นและเลเซอร์ excimer ส่วนใหญ่ใช้ส่วนผสมของก๊าซมีตระกูลกับฮาโลเจน ชื่อนี้ติดอยู่และใช้สำหรับเลเซอร์ทั้งหมดที่มีการออกแบบที่คล้ายกัน

ความยาวคลื่นของเลเซอร์ excimer ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของก๊าซที่ใช้ และมักจะอยู่ในบริเวณรังสีอัลตราไวโอเลต:

เลเซอร์ Excimer มักจะทำงานในโหมดพัลซิ่งที่มีอัตราการทำซ้ำของพัลส์ตั้งแต่ 1 Hz ถึงหลายร้อย Hz ในบางรุ่นความถี่สามารถเข้าถึง 2 kHz; นอกจากนี้ยังสามารถสร้างพัลส์เดี่ยวได้ พัลส์การแผ่รังสีมักจะมีระยะเวลา 10 ถึง 30 ns และพลังงานสองสามถึงร้อย mJ รังสีอัลตราไวโอเลตอันทรงพลังของเลเซอร์ดังกล่าวช่วยให้สามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในการผ่าตัด (โดยเฉพาะในดวงตา) ในกระบวนการโฟโตลิโทกราฟีในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ในไมโครแมชชีนนิ่งของวัสดุ ในการผลิตแผง LCD และในโรคผิวหนัง วันนี้อุปกรณ์เหล่านี้ค่อนข้างเทอะทะซึ่งเป็นข้อเสียในการใช้งานทางการแพทย์ในวงกว้าง (ดูเลสิค) แต่ขนาดของอุปกรณ์เหล่านี้ลดลงอย่างต่อเนื่องเนื่องจากการพัฒนาที่ทันสมัย

ดูสิ่งนี้ด้วย

เขียนรีวิวเกี่ยวกับบทความ "เลเซอร์ Excimer"

ลิงค์

• EXCIMER LASER - สารานุกรมทางกายภาพ ใน 5 เล่ม. - ม.: สารานุกรมโซเวียต. หัวหน้าบรรณาธิการ A.M. Prokhorov พ.ศ. 2531
• Excimer Lasers, เอ็ด. ช. โรดส์, ทรานส์. จากภาษาอังกฤษ, ม., 1981

ข้อความที่ตัดตอนมาเกี่ยวกับลักษณะของเลเซอร์ Excimer

Balashev ยอมให้ตัวเองไม่เห็นด้วยกับความคิดเห็นของจักรพรรดิฝรั่งเศสด้วยความเคารพ
“ทุกประเทศมีขนบธรรมเนียมของตนเอง” เขากล่าว
“แต่ไม่มีที่ไหนในยุโรปที่เป็นแบบนี้” นโปเลียนกล่าว
“ข้าพเจ้าขออภัยในพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว” บาลาเชฟกล่าว “นอกจากรัสเซียแล้ว ยังมีสเปนด้วย ซึ่งมีโบสถ์และอารามมากมาย
คำตอบนี้โดย Balashev ซึ่งบอกเป็นนัยถึงความพ่ายแพ้ของฝรั่งเศสในสเปนเมื่อเร็ว ๆ นี้ ได้รับการชื่นชมอย่างสูงในเวลาต่อมา ตามเรื่องราวของ Balashev ที่ราชสำนักของจักรพรรดิอเล็กซานเดอร์ และตอนนี้ไม่ค่อยชื่นชมในงานเลี้ยงอาหารค่ำของนโปเลียน และผ่านไปโดยไม่มีใครสังเกตเห็น
เป็นที่ชัดเจนจากใบหน้าที่ไม่แยแสและงงงวยของสุภาพบุรุษของเจ้าหน้าที่ว่าพวกเขางุนงง อะไรคือความเฉลียวฉลาด ซึ่งถูกนัยโดยน้ำเสียงของ Balashev “ถ้าเป็นเธอ เราก็ไม่เข้าใจเธอ หรือเธอไม่มีไหวพริบเลย” สีหน้าของเจ้าหน้าที่กล่าว คำตอบนี้ได้รับการชื่นชมเพียงเล็กน้อยที่นโปเลียนไม่ได้สังเกตเห็นอย่างเด็ดเดี่ยวและถาม Balashev อย่างไร้เดียงสาเกี่ยวกับเมืองที่มีถนนตรงไปยังมอสโกจากที่นี่ Balashev ซึ่งคอยดูแลตลอดเวลาของอาหารเย็นตอบว่า comme tout chemin mene a Rome, tout chemin mene a Moscou, [ตามสุภาษิตทุกสายที่นำไปสู่กรุงโรมดังนั้นถนนทุกสายนำไปสู่มอสโก] ว่ามีถนนหลายสายและในบรรดาเส้นทางที่แตกต่างกันเหล่านี้คือถนนสู่ Poltava ซึ่งถูกเลือกโดย Charles XII Balashev กล่าวด้วยความยินดีโดยไม่สมัครใจกับความสำเร็จของคำตอบนี้ ก่อนที่ Balashev จะมีเวลาพูดคำสุดท้าย: "Poltawa" Caulaincourt ได้พูดถึงความไม่สะดวกของถนนจากปีเตอร์สเบิร์กไปมอสโกและเกี่ยวกับความทรงจำในปีเตอร์สเบิร์กของเขาแล้ว
หลังอาหารเย็นเราไปดื่มกาแฟในการศึกษาของนโปเลียน ซึ่งเมื่อสี่วันก่อนเป็นการศึกษาของจักรพรรดิอเล็กซานเดอร์ นโปเลียนนั่งลง สัมผัสกาแฟในถ้วย Sevres และชี้ไปที่เก้าอี้ที่มองไปยัง Balashev
มีอารมณ์หลังอาหารเย็นในบุคคลซึ่งแข็งแกร่งกว่าเหตุผลที่สมเหตุสมผลทำให้คนพอใจกับตัวเองและถือว่าทุกคนเป็นเพื่อนของเขา นโปเลียนอยู่ในตำแหน่งนี้ ดูเหมือนว่าเขาจะถูกห้อมล้อมไปด้วยผู้คนที่ชื่นชมเขา เขามั่นใจว่า Balashev เป็นเพื่อนและผู้ชื่นชมของเขาหลังอาหารเย็น นโปเลียนหันมาหาเขาด้วยรอยยิ้มที่เยาะเย้ยและเยาะเย้ยเล็กน้อย
- นี่เป็นห้องเดียวกับที่ฉันบอกซึ่งจักรพรรดิอเล็กซานเดอร์อาศัยอยู่ แปลกใช่ไหมท่านนายพล? - เขาพูดโดยไม่ต้องสงสัยเลยว่าการอุทธรณ์นี้ไม่สามารถทำให้คู่สนทนาของเขาพอใจได้เพราะมันพิสูจน์ให้เห็นถึงความเหนือกว่าของเขานโปเลียนเหนืออเล็กซานเดอร์
Balashev ไม่สามารถตอบคำถามนี้ได้และก้มศีรษะลงอย่างเงียบ ๆ
“ใช่ ในห้องนี้ เมื่อสี่วันก่อน Winzingerode และ Stein หารือกัน” นโปเลียนกล่าวต่อด้วยรอยยิ้มที่เย้ยหยันและมั่นใจเหมือนเดิม “สิ่งที่ฉันไม่เข้าใจ” เขากล่าว “คือจักรพรรดิอเล็กซานเดอร์นำศัตรูส่วนตัวทั้งหมดของฉันเข้ามาใกล้เขามากขึ้น ฉันไม่เข้าใจสิ่งนี้. เขาคิดว่าฉันจะทำแบบเดียวกันได้ไหม? - เขาถามบาลาเชฟด้วยคำถาม และแน่นอนว่า ความทรงจำนี้ผลักดันเขาให้กลับไปสู่รอยแห่งความโกรธในตอนเช้า ซึ่งยังคงสดอยู่ในตัวเขา
“และบอกให้เขารู้ว่าฉันจะทำ” นโปเลียนพูด ยืนขึ้นแล้วดันถ้วยของเขาออกไปด้วยมือของเขา - ฉันจะขับไล่ญาติของเขาทั้งหมดออกจากเยอรมนี Wirtenberg, Baden, Weimar ... ใช่ฉันจะขับไล่พวกเขาออกไป ให้เขาเตรียมที่หลบภัยสำหรับพวกเขาในรัสเซีย!
Balashev ก้มศีรษะแสดงด้วยรูปลักษณ์ของเขาว่าเขาต้องการลาและฟังเพียงเพราะเขาไม่สามารถฟังสิ่งที่เขาพูดได้ นโปเลียนไม่ได้สังเกตการแสดงออกนี้ เขาไม่ได้พูดกับ Balashev ในฐานะทูตของศัตรู แต่ในฐานะคนที่ตอนนี้ทุ่มเทให้กับเขาอย่างสมบูรณ์และควรชื่นชมยินดีกับความอัปยศอดสูของอดีตนายของเขา

ในบทความนี้ เราจะพิจารณาข้อดีของเลเซอร์เอ็กซ์ไซเมอร์ ทุกวันนี้ ยามีอุปกรณ์เลเซอร์ทุกชนิดสำหรับการรักษาโรคที่ซับซ้อนในบริเวณที่ยากต่อการเข้าถึงของร่างกายมนุษย์ ช่วยให้บรรลุผลของการบุกรุกน้อยที่สุดและไม่เจ็บปวดซึ่งมีข้อได้เปรียบอย่างมากเหนือการแทรกแซงการผ่าตัดที่ดำเนินการด้วยตนเองในระหว่างการผ่าตัดช่องท้องซึ่งเป็นบาดแผลมากเต็มไปด้วยการสูญเสียเลือดสูงและการฟื้นฟูในระยะยาวหลังจากนั้น

เลเซอร์คืออะไร?

เลเซอร์เป็นเครื่องกำเนิดควอนตัมพิเศษที่ปล่อยลำแสงแคบ อุปกรณ์เลเซอร์เปิดโอกาสที่เหลือเชื่อในการส่งพลังงานในระยะทางต่างๆ ด้วยความเร็วสูง แสงธรรมดาที่สามารถรับรู้ได้ด้วยการมองเห็นของมนุษย์ คือลำแสงขนาดเล็กที่กระจายไปในทิศทางต่างๆ หากลำแสงเหล่านี้ถูกทำให้เข้มข้นโดยใช้เลนส์หรือกระจก ก็จะได้ลำอนุภาคแสงขนาดใหญ่ แต่ถึงแม้จะเทียบไม่ได้กับลำแสงเลเซอร์ ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคควอนตัม ซึ่งทำได้โดยการกระตุ้นอะตอมของ สื่อที่รองรับการแผ่รังสีเลเซอร์

พันธุ์

ด้วยความช่วยเหลือจากการพัฒนาอย่างมหาศาลของนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก ปัจจุบันเลเซอร์ excimer ถูกใช้อย่างแพร่หลายในหลาย ๆ ด้านของกิจกรรมของมนุษย์และมีความหลากหลายดังต่อไปนี้:

ต้นทาง

พันธุ์นี้เป็นรังสีอัลตราไวโอเลตซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการผ่าตัดตา ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์นี้ แพทย์จะทำการแก้ไขสายตาด้วยเลเซอร์

คำว่า "excimer" หมายถึง "dimer ที่ตื่นเต้น" และกำหนดลักษณะของวัสดุที่ใช้เป็นสารทำงาน เป็นครั้งแรกในสหภาพโซเวียตที่มีการนำเสนออุปกรณ์ดังกล่าวในปี 2514 โดยนักวิทยาศาสตร์ V. A. Danilichev, N. Basov และ Yu. M. Popov ในมอสโก ชิ้นงานของเลเซอร์ชนิดนี้คือซีนอนไดเมอร์ ซึ่งถูกกระตุ้นด้วยลำแสงอิเล็กตรอนเพื่อให้ได้รังสีที่มีความยาวคลื่นที่แน่นอน หลังจากนั้นไม่นาน ก๊าซมีตระกูลที่มีฮาโลเจนก็เริ่มถูกนำมาใช้สำหรับสิ่งนี้ และทำในปี 1975 ในห้องปฏิบัติการวิจัยแห่งหนึ่งของสหรัฐอเมริกาโดยนักวิทยาศาสตร์ J. Hart และ S. Searles

ผู้คนมักถามว่าทำไมจึงใช้ excimer laser ในการแก้ไขการมองเห็น

เอกลักษณ์ของมัน

พบว่าโมเลกุล excimer สร้างขึ้นเนื่องจากอยู่ในสถานะ "น่าดึงดูด" ที่ตื่นเต้นและอยู่ในสถานะ "น่ารังเกียจ" การกระทำนี้สามารถอธิบายได้ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าซีนอนหรือคริปทอน (ก๊าซมีตระกูล) มีความเฉื่อยสูงและตามกฎแล้วจะไม่เกิดสารประกอบทางเคมี การคายประจุไฟฟ้าทำให้พวกมันอยู่ในสถานะตื่นเต้น ซึ่งเป็นผลมาจากการที่พวกมันสามารถสร้างโมเลกุลระหว่างกันเองหรือกับฮาโลเจน เช่น คลอรีนหรือฟลูออรีน การปรากฏตัวของโมเลกุลในสถานะตื่นเต้นสร้างตามกฎที่เรียกว่าการผกผันของประชากรและโมเลกุลดังกล่าวจะปล่อยพลังงานซึ่งถูกกระตุ้นหรือปล่อยตามธรรมชาติ หลังจากนั้นโมเลกุลนี้จะกลับสู่สภาพพื้นดินและแตกตัวเป็นอะตอม อุปกรณ์เลเซอร์ excimer มีเอกลักษณ์เฉพาะ

คำว่า "ไดเมอร์" มักใช้เมื่ออะตอมเดียวกันเชื่อมต่อกัน อย่างไรก็ตาม สารประกอบของก๊าซมีตระกูลและฮาโลเจนถูกใช้ในเลเซอร์ excimer สมัยใหม่ส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม สารประกอบเหล่านี้ซึ่งใช้สำหรับเลเซอร์ทั้งหมดของการออกแบบนี้ เรียกอีกอย่างว่าไดเมอร์ เลเซอร์ excimer ทำงานอย่างไร? นี่คือสิ่งที่เราจะพิจารณา

หลักการทำงานของเลเซอร์เอ็กซ์ไซเมอร์

เลเซอร์นี้เป็นตัวเอกหลักของ PRK และ LASIK สารทำงานของมันคือก๊าซเฉื่อยและฮาโลเจน เมื่อนำแรงดันสูงเข้าสู่ส่วนผสมของก๊าซเหล่านี้ อะตอมของฮาโลเจนหนึ่งอะตอมและอะตอมของก๊าซเฉื่อยหนึ่งอะตอมจะรวมกันเป็นโมเลกุลไดอะตอมมิก มันอยู่ในสภาพที่ตื่นเต้นอย่างมาก และหลังจากนั้นหนึ่งพันวินาที มันก็สลายตัวเป็นอะตอม ซึ่งนำไปสู่การปรากฏตัวของคลื่นแสงในช่วง UV

หลักการทำงานของ excimer laser นี้พบการนำไปใช้อย่างกว้างขวางในทางการแพทย์ เนื่องจากรังสีอัลตราไวโอเลตส่งผลกระทบต่อเนื้อเยื่ออินทรีย์ เช่น กระจกตา ในลักษณะที่พันธะระหว่างโมเลกุลถูกตัดออก นำไปสู่การถ่ายโอนเนื้อเยื่อจากของแข็งไปเป็น สถานะก๊าซ กระบวนการนี้เรียกว่า "photoablation"

ช่วงคลื่น

รุ่นที่มีอยู่ทั้งหมดของประเภทนี้ทำงานในช่วงความยาวคลื่นเดียวกันและแตกต่างกันเฉพาะในความกว้างของลำแสงเช่นเดียวกับในองค์ประกอบของของเหลวทำงาน เลเซอร์ excimer เป็นเลเซอร์ที่ใช้กันมากที่สุดในการแก้ไขสายตา แต่มีด้านอื่น ๆ ของการใช้งาน

อดีตมีเส้นผ่านศูนย์กลางลำแสงที่เท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของพื้นผิวที่มีการระเหยเกิดขึ้น ช่วงกว้างของลำแสงและความไม่สม่ำเสมอของมันทำให้เกิดความไม่เป็นเนื้อเดียวกันของชั้นบนของกระจกตาเช่นเดียวกับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิบนพื้นผิว กระบวนการนี้มาพร้อมกับการบาดเจ็บและการไหม้ สถานการณ์นี้ได้รับการแก้ไขโดยการสร้างเลเซอร์เอ็กซ์ไซเมอร์ MNTK "Eye Microsurgery" ใช้มาเป็นเวลานานมาก

เลเซอร์ของคนรุ่นใหม่ได้ผ่านกระบวนการปรับปรุงให้ทันสมัยมาอย่างยาวนาน ซึ่งในระหว่างนั้นได้มีการลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของลำแสงลง และยังมีการสร้างระบบการสแกนแบบหมุนพิเศษเพื่อส่งรังสีเลเซอร์ไปยังดวงตาอีกด้วย พิจารณาว่าแพทย์ใช้เลเซอร์ excimer อย่างไร

การประยุกต์ใช้ทางการแพทย์

ในส่วนตัดขวาง ลำแสงเลเซอร์ดังกล่าวจะดูเหมือนจุดเคลื่อนที่เป็นวงกลม นำชั้นบนของกระจกตาออก และทำให้รัศมีความโค้งต่างกันออกไป ในเขตระเหย อุณหภูมิจะไม่เพิ่มขึ้นเนื่องจากผลกระทบในระยะสั้น อันเป็นผลมาจากการดำเนินการสังเกตพื้นผิวที่เรียบและชัดเจนของกระจกตา เลเซอร์ excimer เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในจักษุวิทยา

ศัลยแพทย์ที่ทำการผ่าตัดจะกำหนดล่วงหน้าว่าพลังงานส่วนใดที่จะจ่ายให้กับกระจกตา และระดับความลึกของเลเซอร์ excimer จะถูกเปิดเผย จากที่นี่ ผู้เชี่ยวชาญสามารถวางแผนขั้นตอนของกระบวนการล่วงหน้าและสมมติผลลัพธ์ที่จะได้รับจากการดำเนินการ

การแก้ไขสายตาด้วยเลเซอร์

เลเซอร์ excimer ทำงานอย่างไรในจักษุวิทยา? เทคนิคที่ได้รับความนิยมในปัจจุบันมีพื้นฐานมาจากคอมพิวเตอร์ที่เรียกว่า reprofiling ของกระจกตา ซึ่งเป็นเลนส์หลักในสายตามนุษย์ เลเซอร์ excimer ซึ่งทำหน้าที่ในการปรับพื้นผิวของกระจกตาให้เรียบโดยเอาชั้นบนออกและกำจัดข้อบกพร่องทั้งหมดที่มีอยู่ ในกรณีนี้ สภาวะปกติจะปรากฏขึ้นเพื่อให้ได้ภาพที่ถูกต้องด้วยตา ทำให้เกิดการหักเหของแสงที่ถูกต้อง ผู้ที่ผ่านขั้นตอนดังกล่าวจะมองว่าทุกคนมีวิสัยทัศน์ที่ดีในขั้นต้น

ขั้นตอนการปรับรูปร่างกระจกตาไม่ทำให้พื้นผิวมีอุณหภูมิสูง ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อเนื้อเยื่อที่มีชีวิต และอย่างที่คนส่วนใหญ่เชื่อไม่มีการเผาไหม้ของชั้นบนของกระจกตา

ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของเลเซอร์ excimer คือการใช้เลเซอร์แก้ไขการมองเห็นช่วยให้คุณได้ผลลัพธ์ที่สมบูรณ์แบบและแก้ไขความผิดปกติของกระจกตาที่มีอยู่เกือบทั้งหมด อุปกรณ์เหล่านี้มีความแม่นยำมากจนสามารถ "ระเหยด้วยแสงเคมี" ของชั้นบนได้

ตัวอย่างเช่น หากกระบวนการนี้ดำเนินการที่บริเวณส่วนกลางของกระจกตา รูปร่างของกระจกตาจะเกือบจะแบนราบ และจะช่วยแก้ไขสายตาสั้น หากชั้นของกระจกตาในบริเวณรอบนอกระเหยไประหว่างการแก้ไขสายตา รูปร่างของกระจกตาจะโค้งมนมากขึ้น ซึ่งจะช่วยแก้ไขภาวะสายตายาวได้ สายตาเอียงได้รับการแก้ไขโดยการกำจัดชั้นบนของกระจกตาในส่วนต่างๆ เลเซอร์ excimer สมัยใหม่ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในศัลยกรรมตกแต่งตาหักเหของแสง รับประกันคุณภาพของพื้นผิวที่ต้องผ่านการฉายแสง

คุณสมบัติการใช้งานทางการแพทย์

เลเซอร์ Excimer ในรูปแบบที่พวกเขามีอยู่ในปัจจุบันนี้เพิ่งปรากฏขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ แต่ตอนนี้พวกเขาช่วยผู้คนทั่วโลกในการกำจัดปัญหาการมองเห็น เช่น สายตาสั้น สายตายาว สายตาเอียง การแก้ปัญหาดังกล่าวเป็นครั้งแรกในรอบหลายปีของการสร้างอุปกรณ์ดังกล่าว ตรงตามข้อกำหนดทั้งหมดของความไม่เจ็บปวด ความปลอดภัยสูงสุดและประสิทธิภาพ

โรคตาที่รักษาด้วย

สาขาการผ่าตัดโรคตาที่เกี่ยวข้องกับการกำจัดความผิดปกติเหล่านี้ของดวงตามนุษย์เรียกว่าการผ่าตัดหักเหและความผิดปกติดังกล่าวเรียกว่า ametropia และความผิดปกติของการหักเหของแสง

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญกล่าว มีการหักเหสองประเภท:

ในทางกลับกัน Ametropia รวมถึงสายพันธุ์ย่อยหลายประการ:

• สายตาสั้น (สายตาสั้น);
• สายตาเอียง - ได้รับภาพที่บิดเบี้ยวด้วยตาเมื่อกระจกตามีความโค้งผิดปกติและการไหลของแสงจะไม่สม่ำเสมอในส่วนต่าง ๆ ของพื้นผิว
• hypermetropia (สายตายาว)

สายตาเอียงมีสองประเภท - hypermetropic ซึ่งใกล้เคียงกับสายตายาวสายตาสั้นคล้ายกับสายตาสั้นและแบบผสม

เพื่อที่จะนำเสนอแก่นแท้ของการหักเหของแสง คุณจำเป็นต้องรู้กายวิภาคของดวงตามนุษย์ให้น้อยที่สุด ระบบการมองเห็นของดวงตาประกอบด้วยสามองค์ประกอบหลัก ได้แก่ กระจกตา เลนส์ ซึ่งเป็นส่วนที่หักเหแสง และเรตินาซึ่งเป็นส่วนรับแสง เพื่อให้ภาพที่ได้มีความชัดเจนและคมชัด เรตินาจะอยู่ในโฟกัสของลูกบอล อย่างไรก็ตาม หากอยู่ด้านหน้าโฟกัส ซึ่งเกิดขึ้นกับสายตายาว หรือด้านหลังซึ่งเกิดขึ้นกับสายตาสั้น ภาพที่ได้จะคลุมเครือและเบลออย่างเห็นได้ชัด

ในมนุษย์ทัศนศาสตร์ของดวงตาสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตลอดชีวิตโดยเฉพาะตั้งแต่ช่วงแรกเกิดจนถึงอายุ 16-20 ปีเปลี่ยนแปลงไปตามการเติบโตและขนาดของลูกตาที่เพิ่มขึ้นตลอดจนภายใต้อิทธิพล ของปัจจัยบางอย่างที่อาจนำไปสู่การก่อตัวของความผิดปกติบางอย่าง ดังนั้นผู้ป่วยของศัลยแพทย์สายตาผิดปกติส่วนใหญ่มักเป็นผู้ใหญ่

ข้อห้ามสำหรับการแก้ไข Excimer Beam Vision

การแก้ไขสายตาด้วยเลเซอร์ excimer ไม่ได้ระบุไว้สำหรับทุกคนที่มีปัญหาด้านการมองเห็น ข้อห้ามในการใช้ขั้นตอนนี้คือ:

ภาวะแทรกซ้อนที่อาจเกิดขึ้นหลังการใช้

วิธีการรักษาด้วย excimer laser ที่มีอยู่ในปัจจุบันมีความปลอดภัยสูงและมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่ง อย่างไรก็ตาม มีภาวะแทรกซ้อนหลายอย่างที่อาจเกิดขึ้นหลังการผ่าตัดโดยใช้เทคนิคเหล่านี้ ซึ่งรวมถึง:

1. ส่วนหนึ่งของกระจกตาเติบโตบางส่วนหรือไม่ถูกต้องหลังจากนั้นจะไม่สามารถเติบโตส่วนนี้ได้อีก
2. โรคตาแห้งที่เรียกว่าเมื่อผู้ป่วยมีอาการตาแดงและปวดตา ภาวะแทรกซ้อนนี้สามารถเกิดขึ้นได้ในกรณีที่ปลายประสาทที่มีหน้าที่ในการผลิตน้ำตาได้รับความเสียหายในกระบวนการแก้ไขการมองเห็น
3. ความผิดปกติของการมองเห็นที่หลากหลาย เช่น การมองเห็นซ้อนหรือการมองเห็นลดลงในความมืด การรับรู้สีบกพร่อง หรือการปรากฏตัวของรัศมีแสง
4. การทำให้กระจกตาอ่อนลงหรืออ่อนลง ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งในไม่กี่เดือนหลังการผ่าตัดและหลังจากนั้นไม่กี่ปี

เลเซอร์ Excimer ในโรคผิวหนัง

ผลของเลเซอร์ความถี่ต่ำบนผิวหนังเป็นผลบวกอย่างมาก นี่เป็นเพราะผลกระทบต่อไปนี้:

• ต้านการอักเสบ;
• สารต้านอนุมูลอิสระ
• ยาชา;
• ภูมิคุ้มกัน

นั่นคือมีกลไกการกระตุ้นทางชีวภาพบางอย่างของการแผ่รังสีเลเซอร์ด้วยพลังงานต่ำ

Vitiligo กำลังได้รับการรักษาด้วยเลเซอร์ excimer อย่างประสบความสำเร็จ จุดเม็ดสีบนผิวจะเรียบขึ้นอย่างรวดเร็ว

excimer laser เป็นตัวเอกหลักของ PRK และ LASIK ได้ชื่อมาจากคำสองคำรวมกัน: ตื่นเต้น - ตื่นเต้น, หรี่ - สองเท่า ตัวที่ใช้งานของเลเซอร์ดังกล่าวประกอบด้วยส่วนผสมของก๊าซสองชนิด - เฉื่อยและฮาโลเจน เมื่อมีการใช้ไฟฟ้าแรงสูงกับส่วนผสมของก๊าซ อะตอมของก๊าซเฉื่อยและอะตอมของฮาโลเจนจะก่อตัวเป็นโมเลกุลของก๊าซไดอะตอมมิก โมเลกุลนี้อยู่ในสภาพตื่นเต้นและไม่เสถียรสูง หลังจากนั้นครู่หนึ่งในพันของวินาที โมเลกุลจะสลายตัว การสลายตัวของโมเลกุลนำไปสู่การปล่อยคลื่นแสงในช่วงอัลตราไวโอเลต (โดยปกติคือ 193 นาโนเมตร)

หลักการของผลกระทบของรังสีอัลตราไวโอเลตต่อสารประกอบอินทรีย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเนื้อเยื่อกระจกตา คือการแยกพันธะระหว่างโมเลกุลและเป็นผลให้ถ่ายโอนส่วนหนึ่งของเนื้อเยื่อจากสถานะของแข็งไปเป็นสถานะก๊าซ (photoablation) เลเซอร์ตัวแรกมีเส้นผ่านศูนย์กลางของลำแสงเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของพื้นผิวที่ระเหย และมีความแตกต่างจากผลเสียหายที่สำคัญต่อกระจกตา ความกว้างของลำแสง, ความไม่สม่ำเสมอของมัน, ทำให้เกิดความไม่เป็นเนื้อเดียวกันของความโค้งของพื้นผิวกระจกตา, ความร้อนค่อนข้างสูงของเนื้อเยื่อกระจกตา (ประมาณ 15-20˚) ซึ่งนำไปสู่การไหม้และความทึบของกระจกตา

เลเซอร์รุ่นใหม่ได้รับการอัพเกรด เส้นผ่านศูนย์กลางของลำแสงลดลง และระบบสแกนแบบหมุนเพื่อส่งรังสีเลเซอร์ไปยังดวงตาถูกสร้างขึ้นเพื่อรักษาพื้นผิวที่จำเป็นทั้งหมดของกระจกตา อันที่จริง ระบบนี้ถูกสร้างขึ้นในช่วงปลายยุค 50 และยังคงใช้ในการสแกนขีปนาวุธกลับบ้านได้สำเร็จ เลเซอร์ excimer ทั้งหมดทำงานในช่วงความยาวคลื่นเดียวกัน ในโหมดพัลซิ่ง และแตกต่างกันเฉพาะในการปรับลำแสงเลเซอร์และองค์ประกอบของตัวแอคทีฟ ลำแสงเลเซอร์ซึ่งอยู่ในส่วนตัดขวางเป็นรอยกรีดหรือจุด จะเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ เส้นรอบวง ค่อยๆ ขจัดชั้นกระจกตาออกและทำให้รัศมีความโค้งใหม่ปรากฏขึ้น อุณหภูมิในบริเวณระเหยแทบไม่เพิ่มขึ้นเนื่องจากการได้รับสารในระยะสั้น พื้นผิวเรียบของกระจกตาที่ได้จากการผ่าตัดช่วยให้ได้ผลลัพธ์การหักเหของแสงที่แม่นยำและเสถียร

เนื่องจากศัลยแพทย์รู้ล่วงหน้าว่าส่วนใดของพลังงานแสงที่จ่ายให้กับวัตถุ (กระจกตา) เขาจึงสามารถคำนวณความลึกของการทำระเหยได้ และเขาจะบรรลุผลอะไรในกระบวนการผ่าตัดหักเหแสง และในที่สุด บนธรณีประตูของสหัสวรรษที่สาม วิธีการใหม่ดูเหมือนจะแก้ปัญหานี้ได้ - นี่คือการแก้ไขด้วยเลเซอร์ excimer ซึ่งช่วยชีวิตผู้คนจากสายตาสั้น สายตาเอียง และสายตายาว การแก้ไขด้วยเลเซอร์เป็นครั้งแรกตรงตามข้อกำหนดทั้งหมดของบุคคลที่มีวิสัยทัศน์ "ไม่ดี" ความถูกต้องทางวิทยาศาสตร์, ความเจ็บปวด, ความปลอดภัยสูงสุด, ความเสถียรของผลลัพธ์ - สิ่งเหล่านี้เป็นปัจจัยที่ไม่มีเงื่อนไขที่กำหนดคุณลักษณะของมัน สาขาการผ่าตัดจักษุวิทยาที่เกี่ยวข้องกับการแก้ไขความผิดปกติเหล่านี้เรียกว่าการผ่าตัดสายตาผิดปกติและพวกเขาเองเป็นความผิดปกติของการหักเหของแสงหรือ ametropias

ผู้เชี่ยวชาญแยกแยะการหักเหของแสงสองประเภท:
- เอ็มเมโทรเปีย- การมองเห็นปกติ
- อเมโทรเปีย- การมองเห็นผิดปกติรวมถึงหลายประเภท: สายตาสั้น - สายตาสั้น; hypermetropia - สายตายาว, สายตาเอียง - การบิดเบือนของภาพ, เมื่อความโค้งของกระจกตาไม่ถูกต้องและทิศทางของแสงในส่วนต่าง ๆ ของมันไม่เหมือนกัน สายตาเอียงเป็นสายตาสั้น (สายตาสั้น), สายตายาว (สายตายาว) และผสมกัน เพื่อให้เข้าใจสาระสำคัญของการแทรกแซงการหักเหของแสง ให้เราระลึกถึงกายวิภาค - ฟิสิกส์ของดวงตาโดยสังเขปและแผนผัง ระบบการมองเห็นของดวงตาประกอบด้วยสองโครงสร้าง: ส่วนหักเหของแสง - กระจกตาและเลนส์และส่วนรับแสง - เรตินาซึ่งอยู่ในระยะ (โฟกัส) ที่แน่นอน เพื่อให้ภาพคมชัด เรตินาต้องอยู่ในโฟกัสของกำลังแสงของลูกบอล หากเรตินาอยู่ด้านหน้าโฟกัส ซึ่งเกิดขึ้นกับสายตายาวหรือหลังโฟกัสด้วยสายตาสั้น ภาพของวัตถุจะพร่ามัวและคลุมเครือ ในเวลาเดียวกัน ตั้งแต่ช่วงแรกเกิดจนถึงอายุ 18-20 ปี ทัศนศาสตร์ของดวงตาเปลี่ยนไปเนื่องจากการเติบโตทางสรีรวิทยาของลูกตาและภายใต้อิทธิพลของปัจจัยที่มักนำไปสู่การก่อตัวของข้อผิดพลาดการหักเหของแสง ดังนั้นผู้ป่วยของศัลยแพทย์การหักเหของแสงมักจะกลายเป็นผู้ที่มีอายุ 18-20 ปี

การแก้ไขสายตาด้วยเลเซอร์ Excimer ขึ้นอยู่กับโปรแกรม "การสร้างโปรไฟล์คอมพิวเตอร์" ของพื้นผิวของเลนส์ออปติคอลหลักของดวงตามนุษย์ - กระจกตา ตามโปรแกรมแก้ไขส่วนบุคคล ลำแสงเย็น "ทำให้กระจกตาเรียบ" ขึ้น ขจัดข้อบกพร่องที่มีอยู่ทั้งหมด ในกรณีนี้ สภาวะปกติจะเกิดขึ้นเพื่อการหักเหของแสงที่เหมาะสมที่สุดและได้รับภาพที่ไม่ถูกบิดเบือนในดวงตา เช่นเดียวกับในผู้ที่มีสายตาดี กระบวนการ "re-profiling" ไม่ได้มาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของเนื้อเยื่อกระจกตาที่ร้ายแรง และอย่างที่หลายคนเข้าใจผิดว่าไม่มี "การเผาไหม้" เกิดขึ้น และที่สำคัญที่สุด เทคโนโลยีเลเซอร์ excimer ทำให้ได้รับ "โปรไฟล์ชุดใหม่ในอุดมคติ" ของกระจกตาซึ่งทำให้สามารถแก้ไขข้อผิดพลาดการหักเหของแสงได้เกือบทุกประเภทและระดับ ในแง่วิทยาศาสตร์ เลเซอร์ excimer เป็นระบบที่มีความแม่นยำสูงซึ่งให้ "การระเหยด้วยแสงเคมี" (การระเหย) ของชั้นกระจกตาที่จำเป็น หากเนื้อเยื่อถูกเอาออกในบริเวณตรงกลางกระจกตาจะแบนราบซึ่งแก้ไขสายตาสั้น หากคุณระเหยส่วนต่อพ่วงของกระจกตาศูนย์กลางของมันจะ "สูงชัน" มากขึ้นซึ่งช่วยให้คุณแก้ไขสายตายาวได้ การกำจัดขนาดยาในเส้นเมอริเดียนต่างๆ ของกระจกตาช่วยให้คุณแก้ไขสายตาเอียงได้ เลเซอร์สมัยใหม่ที่ใช้ในการผ่าตัดการหักเหของแสงรับประกันคุณภาพของพื้นผิวที่ "ลอกออก" ได้อย่างน่าเชื่อถือ

เลเซอร์ Excimer เป็นเลเซอร์ระดับโมเลกุลที่น่าสนใจและมีความสำคัญโดยพิจารณาจากการเปลี่ยนสถานะทางอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ พิจารณาไดอะตอมมิก

โมเลกุล เส้นโค้งพลังงานศักย์สำหรับพื้นและสภาวะที่ถูกกระตุ้นซึ่งแสดงไว้ในรูปที่ 6.25. เนื่องจากสถานะพื้นดินสอดคล้องกับแรงผลักซึ่งกันและกันของอะตอม โมเลกุลจึงไม่อยู่ในสถานะนี้ (กล่าวคือ ในสถานะพื้นดิน อนุภาคจึงมีอยู่ในรูปแบบโมโนเมอร์ A เท่านั้น) อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเส้นโค้งพลังงานศักย์ของสถานะตื่นเต้นมีค่าน้อยที่สุด โมเลกุลจึงสามารถอยู่ในสถานะตื่นเต้น (เช่น ในสถานะตื่นเต้น อนุภาคมีอยู่ในรูปแบบไดเมอร์ โมเลกุล A ดังกล่าวเรียกว่า excimer (ตัวย่อของภาษาอังกฤษ) คำสำหรับ dimer ตื่นเต้น) ตอนนี้ให้เราสมมติว่าในบางเล่มมีการสร้าง excimers จำนวนมาก แต่อย่างใดสามารถได้รับยาวนานในการเปลี่ยนแปลงระหว่างสถานะบน (ขอบเขต) และล่าง (ฟรี) (การเปลี่ยนแปลงที่ปราศจากขอบเขต ) เลเซอร์ที่เกี่ยวข้องเรียกว่า excimer เลเซอร์เหล่านี้มีลักษณะพิเศษสองประการ แต่คุณสมบัติที่สำคัญเนื่องจากความจริงที่ว่าสถานะพื้นดินสอดคล้องกับการผลักกันของอะตอม 1) ทันทีที่โมเลกุลผ่านเข้าสู่สถานะพื้นดินเป็นผล ของรุ่นก็จะแตกแยกทันที ซึ่งหมายความว่าระดับเลเซอร์ที่ต่ำกว่าจะว่างเปล่าเสมอ 2) ไม่มีช่วงการเปลี่ยนภาพแบบหมุน-สั่นสะเทือนที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน และช่วงการเปลี่ยนภาพค่อนข้างเป็นแบบบรอดแบนด์ อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าในเลเซอร์ excimer บางเส้น เส้นพลังงานศักย์ของสถานะพื้นไม่สอดคล้องกับแรงผลักซึ่งกันและกันล้วนๆ แต่มีความตื้น ขั้นต่ำ ในกรณีนี้ การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นระหว่างสถานะขอบเขตบนและสถานะขอบเขตล่าง (อ่อนแอ) (การเปลี่ยนขอบเขตที่ถูกผูกไว้) อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสถานะพื้นดินมีพันธะเพียงเล็กน้อยเท่านั้น โมเลกุลในสถานะนี้จึงเกิดการแตกตัวอย่างรวดเร็ว ไม่ว่าจะโดยตัวมันเอง (ความคลาดเคลื่อน) หรือเป็นผลมาจากการชนครั้งแรกกับโมเลกุลอื่นในส่วนผสมของแก๊ส

ข้าว. 6.25. ระดับพลังงานของเลเซอร์เอ็กซ์ไซเมอร์

ให้เราพิจารณาประเภทที่น่าสนใจที่สุดของเลเซอร์ excimer ซึ่งอะตอมของก๊าซเฉื่อย (เช่น ) ในสถานะตื่นเต้นรวมกับอะตอมของฮาโลเจนซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของสาร excimer ของก๊าซเฮไลด์ที่หายาก เป็นตัวอย่างเฉพาะ เราชี้ให้เห็น ซึ่งสร้างทุกอย่างในช่วง UV เหตุใดก๊าซเฮไลด์ที่หายากจึงเกิดขึ้นได้ง่ายในสถานะตื่นเต้นจึงชัดเจนเมื่อพิจารณาว่าในสถานะที่ถูกกระตุ้น อะตอมของก๊าซที่หายากจะมีลักษณะทางเคมีคล้ายกับอะตอมของโลหะอัลคาไล ซึ่งทราบกันดีว่าทำปฏิกิริยากับฮาโลเจนได้ง่าย การเปรียบเทียบนี้ยังบ่งชี้ว่าในสภาวะตื่นเต้น พันธะมีลักษณะเป็นไอออนิก ในกระบวนการสร้างพันธะ อิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้นจะส่งผ่านจากอะตอมของก๊าซเฉื่อยไปยังอะตอมของฮาโลเจน ดังนั้น สถานะที่ถูกผูกไว้เช่นนี้เรียกอีกอย่างว่าสถานะการถ่ายโอนประจุ ตอนนี้ ให้เราพิจารณา γ-เลเซอร์ อย่างละเอียดมากขึ้น เนื่องจากมันเป็นหนึ่งในเลเซอร์ที่สำคัญที่สุดในหมวดหมู่นี้ รูปที่ 6.26 แสดงไดอะแกรมของพลังงานศักย์ของโมเลกุล ระดับเลเซอร์บนเป็นสถานะที่มีการถ่ายโอนประจุและพันธะไอออนิกซึ่งสอดคล้องกับสถานะของไอออนบวกและสถานะ 5 ของไอออนลบ ดังนั้น พลังงาน at เท่ากับศักย์ไฟฟ้าไอออไนเซชันของอะตอมคริปทอนลบด้วยความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนของอะตอมฟลูออรีน ที่ระยะห่างระหว่างนิวเคลียร์ขนาดใหญ่ เส้นโค้งพลังงานจะเป็นไปตามกฎของคูลอมบ์ ดังนั้น ศักยภาพอันตรกิริยาระหว่างสองไอออนจึงขยายออกไปในระยะทางที่ไกลกว่าในกรณีที่อันตรกิริยาของโควาเลนต์มีชัย (เปรียบเทียบ ตัวอย่างเช่น ในรูปที่ 6.24) สถานะด้านล่างมีพันธะโควาเลนต์และที่สอดคล้องกับสถานะของ อะตอมคริปทอนและสถานะของอะตอมฟลูออรีน ดังนั้น ในสถานะพื้นดิน สถานะอะตอมของก๊าซเฉื่อยและฮาโลเจนจะกลับกัน อันเป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันของออร์บิทัลที่สอดคล้องกัน สถานะบนและล่างที่ระยะห่างระหว่างนิวเคลียร์ขนาดเล็กจะแบ่งออกเป็นสถานะ

เราสังเกตว่าการกระตุ้นด้วยไฟฟ้านำไปสู่การก่อตัวของอะตอมและอิออนที่ถูกกระตุ้นเป็นหลัก อนุภาคทั้งสองจะนำไปสู่การก่อตัวของโมเลกุลที่ถูกกระตุ้นในทันที อันที่จริง อะตอมที่ถูกกระตุ้นสามารถทำปฏิกิริยากับโมเลกุลตามปฏิกิริยาต่อไปนี้:

การใช้การเปรียบเทียบที่กล่าวถึงข้างต้นระหว่างอะตอมที่ถูกกระตุ้นของก๊าซเฉื่อยกับอะตอมของโลหะอัลคาไล เราสามารถสรุปได้ทันทีว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยา (6.12) จะเทียบได้กับอัตราการเกิดปฏิกิริยาระหว่าง (อะตอมของโลหะอัลคาไลที่สอดคล้องกับและ โมเลกุล

ข้าว. 6.26. เส้นกราฟพลังงานศักย์สะท้อนโครงสร้างโมเลกุล

ในทางตรงกันข้ามไอออนทำปฏิกิริยากับไอออนที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยาของการเติมอิเล็กตรอนด้วยการแตกตัว:

โปรดทราบว่าเพื่อให้เป็นไปตามกฎการอนุรักษ์พลังงานและโมเมนตัมพร้อมกัน การรวมตัวของไอออนสองตัวจะต้องดำเนินการผ่านการชนกันของอนุภาคสามตัว:

โดยที่ M คืออะตอมของก๊าซบัฟเฟอร์ (ในกรณีนี้คือฮีเลียม) เนื่องจากระยะห่างระหว่างสองไอออนที่มีปฏิสัมพันธ์กันมาก ปฏิกิริยานี้ยังดำเนินไปในอัตราที่สูงมากหากความดันของก๊าซบัฟเฟอร์สูงเพียงพอ (ส่วนผสมของก๊าซมักจะประกอบด้วยที่ความดันประมาณ 120 mbar ที่ความดัน 6 mbar และ He ที่ความดัน 2400 mbar)

เลเซอร์ Excimer ที่ใช้แก๊สเฮไลด์ที่หายากมักจะถูกปั๊มโดยการปล่อยไฟฟ้าตามรูปแบบทั่วไปที่แสดงในรูปที่ 6.21.

ข้าว. 6.27, พลังงานต่อพัลส์ที่ปล่อยออกมาจากเลเซอร์ TEA ที่มี UV preionization ของการปล่อยไฟฟ้า เลเซอร์แต่ละตัวใช้หลอดเลเซอร์ตัวเดียวกับในรูป 6.21 แต่เติมน้ำมันตามความเหมาะสม

พรีออไนเซชันมักจะทำได้ดังในรูปที่ 6.21 ปล่อยประกายไฟในช่วง UV เนื่องจากความลึกของการแทรกซึมของรังสีอัลตราไวโอเลตในส่วนผสมของก๊าซมีจำกัด สำหรับการติดตั้งขนาดใหญ่ (ขนาดตามขวางของการปลดปล่อยมากกว่า 2-3 ซม.) บางครั้งจึงใช้เอ็กซ์เรย์พรีออไนเซชัน สำหรับอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการและการติดตั้งที่ใหญ่ที่สุด บางครั้งใช้การสูบด้วยลำแสงอิเล็กตรอนภายนอก ในทุกกรณี เกนจะมีขนาดใหญ่มาก ดังนั้น ในช่องเลเซอร์มักจะติดตั้งมาตรฐานที่ไม่เคลือบผิวเป็นกระจกที่หนึ่ง และปลายอีกด้านใช้กระจก 100% ตัวสะท้อนแสง (เช่น กระจกมองหลังในรูปที่ 6.21) เนื่องจากอายุการใช้งานของชั้นบนค่อนข้างสั้นและเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดอาร์คจึงจำเป็น ให้การสูบน้ำอย่างรวดเร็ว (ปั๊มชีพจรระยะเวลา 10-20 nsec) ในกรณีที่แสดงในรูปที่ 6.21 สามารถทำได้เช่นเดียวกับในเลเซอร์ไนโตรเจน โดยลดการเหนี่ยวนำของวงจรให้มากที่สุดและใช้

ตัวเก็บประจุที่ไม่เหนี่ยวนำที่เชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดดิสชาร์จโดยตัวนำสั้น อันที่จริงเลเซอร์ชนิดเดียวกับที่แสดงในรูปที่ 6.21 สามารถใช้เป็นเลเซอร์ TEA เลเซอร์ไนโตรเจน หรือเลเซอร์ excimer เพียงแค่เปลี่ยนส่วนผสมของแก๊ส 6.27 แสดงพลังงานเอาท์พุตของพัลส์เดี่ยวที่ได้รับในลักษณะนี้สำหรับเลเซอร์ต่างๆ มีเลเซอร์ excimer ที่มีอัตราการทำซ้ำสูงถึงประมาณ 500 Hz และกำลังขับเฉลี่ยสูงถึง 100 W กำลังสร้างการติดตั้งขนาดใหญ่ที่มีกำลังเฉลี่ยมากกว่า 1 kW ขึ้น เนื่องจากผลผลิตควอนตัมขนาดใหญ่ (ดู รูปที่ 6.26) และกระบวนการปั๊มที่มีประสิทธิภาพสูง ประสิทธิภาพของเลเซอร์เหล่านี้มักจะค่อนข้างสูง (2-4%)

เลเซอร์ Excimer ใช้สำหรับการแกะสลักวัสดุต่างๆ อย่างแม่นยำมากในการใช้งานวงจรพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่นเดียวกับการเผาไหม้เนื้อเยื่อในชีววิทยาและการแพทย์ (เช่น Radial keratomy of the iris) เลเซอร์ Excimer ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และมีแนวโน้มที่จะพบการใช้งานจำนวนมากที่ต้องการแหล่งกำเนิดรังสี UV กำลังสูงที่มีประสิทธิภาพสูง (เช่น ในเคมีแสง)