W tym artykule rozważymy zalety laserów excimerowych. Dziś medycyna dysponuje szeroką gamą wszelkiego rodzaju sprzętu laserowego do leczenia złożonych schorzeń w trudno dostępnych obszarach ludzkiego ciała. Operacje laserowe pomagają osiągnąć efekt minimalnie inwazyjności i bezbolesności, co ma ogromną przewagę nad zabiegami chirurgicznymi wykonywanymi ręcznie podczas operacji brzucha, które są bardzo traumatyczne, obarczone dużą utratą krwi, a także długotrwałą rehabilitacją po nich.
Co to jest laser?
Laser to specjalny generator kwantowy, który emituje wąską wiązkę światła. Urządzenia laserowe otwierają niesamowite możliwości przesyłania energii na różne odległości z dużą prędkością. Zwykłe światło, które można dostrzec ludzkim wzrokiem, to niewielka wiązka światła, która rozchodzi się w różnych kierunkach. Jeśli te wiązki zostaną skoncentrowane za pomocą soczewki lub lustra, uzyskana zostanie duża wiązka cząstek światła, ale nawet to niemożna porównać z wiązką laserową, która składa się z cząstek kwantowych, co można osiągnąć jedynie poprzez aktywację atomów ośrodka, na którym leży promieniowanie laserowe.
Odmiany
Dzięki kolosalnemu rozwojowi naukowców na całym świecie lasery ekscymerowe są obecnie szeroko stosowane w wielu obszarach ludzkiej działalności i mają następujące odmiany:
- solid;
- lasery barwnikowe;
- gaz;
- ekscymer;
- półprzewodnik;
- lasery na parę metali;
- chemiczne;
- włókno;
- lasery na swobodnych elektronach.
Pochodzenie
Ta odmiana to ultrafioletowy laser gazowy, który jest szeroko stosowany w chirurgii oka. Za pomocą tego urządzenia lekarze wykonują laserową korekcję wzroku.
Termin „ekscymer” oznacza „wzbudzony dimer” i charakteryzuje rodzaj materiału używanego jako płyn roboczy. Po raz pierwszy w ZSRR takie urządzenie zaprezentowali w 1971 roku naukowcy V. A. Danilichev, N. Basov i Yu. M. Popov w Moskwie. Ciałem roboczym takiego lasera był dimer ksenonowy, który był wzbudzany wiązką elektronów w celu uzyskania promieniowania o określonej długości fali. Po pewnym czasie zaczęto do tego wykorzystywać gazy szlachetne z halogenami, co zrobili w 1975 roku w jednym z amerykańskich laboratoriów badawczych naukowcy J. Hart i S. Searles.
Ludzie często pytajądlaczego do korekcji wzroku stosuje się laser excimerowy.
Jego wyjątkowość
Odkryto, że cząsteczka ekscymera wytwarza promieniowanie laserowe, ponieważ jest w stanie wzbudzonym „atrakcyjnym”, jak również w stanie „odpychającym”. Działanie to można wytłumaczyć faktem, że ksenon lub krypton (gazy szlachetne) mają wysoką obojętność i z reguły nigdy nie tworzą związków chemicznych. Wyładowanie elektryczne wprowadza je w stan wzbudzony, w wyniku którego mogą tworzyć cząsteczki między sobą lub z halogenami, na przykład chlorem lub fluorem. Pojawienie się cząsteczek w stanie wzbudzonym powoduje z reguły tzw. inwersję populacji, a taka cząsteczka oddaje swoją energię, która jest stymulowana lub spontaniczna emisja. Następnie ta cząsteczka powraca do stanu podstawowego i rozpada się na atomy. Urządzenie z laserem excimerowym jest wyjątkowe.
Termin „dimer” jest zwykle używany, gdy te same atomy są ze sobą połączone, ale większość nowoczesnych laserów excimerowych wykorzystuje związki gazów szlachetnych i halogenów. Niemniej jednak te związki, które są używane we wszystkich laserach tej konstrukcji, są również nazywane dimerami. Jak działa laser excimerowy? Rozważymy to teraz.
Zasada działania lasera excimerowego
Ten laser jest głównym bohaterem PRK i LASIK. Jego płynem roboczym jest gaz obojętny i halogenowy. Gdy do mieszaniny tych gazów zostanie wprowadzone wysokie napięcie,jeden atom halogenu i jeden atom gazu obojętnego łączą się, tworząc cząsteczkę dwuatomową. Jest w stanie silnie wzbudzonym i po jednej tysięcznej sekundy rozpada się na atomy, co prowadzi do pojawienia się fali świetlnej w zakresie UV.
Ta zasada działania lasera excimerowego jest szeroko stosowana w medycynie, ponieważ promieniowanie ultrafioletowe wpływa na tkanki organiczne, na przykład rogówkę, w taki sposób, że wiązania między cząsteczkami są rozłączone, co prowadzi do przejścia tkanek z ciało stałe do stanu gazowego. Proces ten nazywa się „fotoablacją”.
Zakres fal
Wszystkie istniejące modele tego typu działają w tym samym zakresie długości fal i różnią się jedynie szerokością wiązki światła, a także składem płynu roboczego. Laser excimerowy jest najczęściej używany do korekcji wzroku. Ale są też inne zastosowania.
Pierwszy miał średnicę wiązki światła, która była równa średnicy powierzchni, na której przeprowadzono parowanie. Szeroki zasięg wiązki i jej niejednorodność powodowały tę samą niejednorodność górnych warstw rogówki, a także wzrost temperatury na jej powierzchni. Procesowi temu towarzyszyły urazy i oparzenia. Sytuację tę poprawiło stworzenie lasera excimerowego. MNTK "Mikrochirurgia oka" używa go od bardzo dawna.
Lasery nowej generacji przeszły długi proces modernizacji, podczas którego zmniejszono średnicę wiązki światła, a także stworzono specjalny rotacyjno-skanujący system dostarczania promieniowania laserowego do oka. Zastanów się, jak lasery excimeroweużywane przez lekarzy.
Zastosowania medyczne
W przekroju taka wiązka lasera wygląda jak plamka poruszająca się po okręgu, usuwająca górne warstwy rogówki, a także nadając jej inny promień krzywizny. W strefie ablacji temperatura nie wzrasta, ponieważ efekt jest krótkotrwały. W wyniku operacji obserwuje się gładką i przejrzystą powierzchnię rogówki. Laser excimerowy jest niezbędny w okulistyce.
Chirurg wykonujący interwencję chirurgiczną z góry określa, jaka część energii zostanie przyłożona do rogówki, a także na jaką głębokość zostanie wystawiony laser excimerowy. Stąd specjalista może z wyprzedzeniem zaplanować przebieg procesu i założyć, jaki wynik uzyska w wyniku operacji.
Laserowa korekcja wzroku
Jak działa laser excimerowy w okulistyce? Popularna dziś technika opiera się na tzw. komputerowym reprofilowaniu rogówki, która jest główną soczewką optyczną ludzkiego oka. Działający na nią laser excimerowy wygładza powierzchnię rogówki, usuwając jej górne warstwy, a tym samym eliminując wszelkie występujące na niej defekty. W takim przypadku pojawiają się normalne warunki do uzyskania poprawnych obrazów przez oko, tworząc prawidłowe załamanie światła. Osoby, które przeszły tę procedurę, widzą jak każdy, kto ma dobry wzrok od samego początku.
Procedura kształtowania rogówki nie powoduje wysokich temperatur na jej powierzchni, co może być szkodliwe dlażywe tkanki. I, jak większość ludzi wierzy, nie ma tak zwanego wypalania górnych warstw rogówki.
Najważniejszą zaletą laserów excimerowych jest to, że ich zastosowanie do korekcji wzroku pozwala uzyskać doskonały wynik i skorygować prawie wszystkie istniejące anomalie rogówki. Urządzenia te są tak precyzyjne, że pozwalają na „ablację fotochemiczną” górnych warstw.
Na przykład, jeśli proces ten jest przeprowadzany w centralnej strefie rogówki, wówczas jej kształt staje się prawie płaski, co pomaga skorygować krótkowzroczność. Jeśli warstwy rogówki w strefie peryferyjnej odparowują podczas korekcji wzroku, wówczas jej kształt staje się bardziej zaokrąglony, a to z kolei koryguje dalekowzroczność. Astygmatyzm koryguje się poprzez dawkowe usuwanie górnych warstw rogówki w różnych jej częściach. Nowoczesne lasery excimerowe, które znajdują szerokie zastosowanie w mikrochirurgii refrakcyjnej oka, gwarantują wysoką jakość powierzchni poddawanej fotoablacji.
Cechy zastosowania w medycynie
Lasery ekscymerowe w formie, w jakiej są dzisiaj, pojawiły się dopiero niedawno, ale teraz pomagają ludziom na całym świecie pozbyć się takich problemów ze wzrokiem jak krótkowzroczność, dalekowzroczność, astygmatyzm. Takie rozwiązanie problemu, po raz pierwszy od wielu lat tworzenia takiego sprzętu, spełnia wszelkie wymogi bezbolesności, maksymalnego bezpieczeństwa i wydajności.
Choroby oczu leczone przezaplikacje
Działa chirurgii okulistycznej zajmująca się eliminacją tych anomalii ludzkiego oka nazywana jest chirurgią refrakcyjną, a takie zaburzenia nazywane są ametropią i anomaliami refrakcji.
Według ekspertów istnieją dwa rodzaje refrakcji:
- emmetropia, która charakteryzuje normalne widzenie;
- ametropia polegająca na nieprawidłowym widzeniu.
Ametropia z kolei obejmuje kilka podgatunków:
- krótkowzroczność (krótkowzroczność);
- astygmatyzm - uzyskanie przez oko zniekształconego obrazu, gdy rogówka ma nieregularną krzywiznę, a przepływ promieni świetlnych staje się nierównomierny w różnych częściach jej powierzchni;
- nadwzroczność (dalekowzroczność).
Astygmatyzm jest dwojakiego rodzaju - dalekowzroczność, która jest bliska dalekowzroczności, krótkowzroczność, podobna do krótkowzroczności i mieszana.
Aby poprawnie przedstawić istotę manipulacji refrakcji, konieczna jest minimalna znajomość anatomii ludzkiego oka. Układ optyczny oka składa się z trzech głównych elementów - rogówki, soczewki, która jest częścią załamującą światło i siatkówki, która jest częścią postrzegającą światło. Aby uzyskany obraz był wyraźny i ostry, w centrum uwagi kuli znajduje się siatkówka. Jeśli jednak znajduje się przed ogniskiem, co ma miejsce w przypadku dalekowzroczności, lub za nim, co ma miejsce w przypadku krótkowzroczności, wynikowy obraz staje się niewyraźny i znacznie rozmyty.
CzłowiekOptyka oka może zmieniać się przez całe życie, w szczególności od momentu narodzin do 16-20 roku życia, zmienia się na skutek wzrostu i powiększania się wielkości gałki ocznej, a także pod wpływem niektórych czynników które mogą prowadzić do powstania pewnych anomalii. Tak więc pacjentami chirurga refrakcyjnego oka są najczęściej osoby dorosłe.
Przeciwwskazania do korekcji wzroku wiązką ekscymerową
Korekcja wzroku laserem excimerowym nie jest wskazana dla wszystkich osób z wadami wzroku. Zakaz stosowania tej procedury to:
- choroby okulistyczne (jaskra, zaćma, deformacja siatkówki);
- choroby, które zakłócają normalne gojenie się ran (zapalenie stawów, cukrzyca, choroby autoimmunologiczne itp.);
- choroby serca i układu naczyniowego;
- monokular;
- odwarstwienie siatkówki;
- starcze starcze;
- ciąża i karmienie piersią;
- Dzieci poniżej 18 roku życia;
- skurcz akomodacyjny;
- postępujące zmiany w załamaniu oka;
- procesy zapalne w organizmie, w tym bezpośrednio związane z oczami.
Możliwe komplikacje po aplikacji
Wszystkie istniejące obecnie metody leczenia laserem excimerowym są wysoce bezpieczne i szczególnie skuteczne. Istnieje jednak szereg powikłań, które mogą wystąpić po zabiegu chirurgicznympodobne metody. Należą do nich:
- Częściowy lub nieprawidłowy wzrost części rogówki, po którym nie można ponownie wyrosnąć tej części.
- Tak zwany zespół suchego oka, gdy pacjent odczuwa zaczerwienienie i ból oka. To powikłanie może wystąpić, jeśli zakończenia nerwowe odpowiedzialne za wytwarzanie łez zostały uszkodzone podczas korekcji wzroku.
- Różne zaburzenia widzenia, takie jak podwójne widzenie lub pogorszenie widzenia w ciemności, upośledzona percepcja kolorów lub pojawienie się aureoli świetlnej.
- Osłabienie lub zmiękczenie rogówki, które może wystąpić kilka miesięcy po operacji lub po latach.
Laser ekscymerowy w dermatologii
Wpływ lasera o niskiej częstotliwości na skórę jest niezwykle pozytywny. Wynika to z następujących efektów:
- przeciwzapalne;
- przeciwutleniacz;
- środek przeciwbólowy;
- immunomodulacja.
Oznacza to, że istnieje pewien biostymulacyjny mechanizm działania promieniowania laserowego o małej mocy.
Vitiligo przechodzi skuteczne leczenie laserem excimerowym. Bardzo szybko wygładzają się plamy starcze na skórze.
