Excimer lasere: dispozitiv, aplicație în medicină

În această lucrare, luăm în considerare avantajele laserelor excimer. Pana in prezent, medicina are o gama larga de tot felul de echipamente laser pentru tratarea bolilor complexe in zone greu accesibile ale corpului uman. Chirurgia laser ajută la realizarea efectului de minim invaziva si nedureroase, care are un avantaj imens asupra acestor intervenții chirurgicale, care sunt realizate manual pentru operații abdominale, care sunt foarte traumatizant, plină cu pierderi de sânge de mare, precum și de reabilitare pe termen lung după ei.

Ce este un laser?

Laserul este un generator cuantic special care emite un fascicul de lumină îngustă. Dispozitivele laser deschid posibilități incredibile de transmitere a energiilor la diferite distanțe la viteză mare. Lumina obișnuită, care poate fi percepută de viziunea umană, este un mic grup de lumină care se răspândește în direcții diferite. În cazul în care aceste grinzi se concentreze la o lentilă sau oglindă, transforma particulele de lumină fascicul de mare, dar chiar nu poate fi comparat cu un fascicul laser, care constă din particule cuantice, care pot fi realizate doar prin activarea atomilor de mediu, care este baza radiației laser.

specie

Cu ajutorul dezvoltărilor colosale ale oamenilor de știință din întreaga lume, laserele excimer sunt utilizate astăzi în multe sfere ale activității umane și au următoarele soiuri:

• Solid State;
• vopsele cu laser;
• gaze;
• Excimer;
• semiconductori;
• lasere pe vapori de metal;
• chimice;
• fibre;
• electroni liberi cu laser.

origine

Acest soi este ultraviolet gaz laser, care este utilizat pe scară largă în domeniul chirurgiei oculare. Cu acest dispozitiv, medicii efectuează corectarea vederii cu laser.

Termenul "excimer" înseamnă un "dimer excitat" și caracterizează tipul de material utilizat ca fluid de lucru. Pentru prima dată în URSS, un dispozitiv similar a fost prezentat în 1971 de către oamenii de știință VA Danilichev, N. Basov și Yu M. Popov la Moscova. Ca mediu de lucru al unui astfel de laser, a fost folosit un dimer de xenon, care a fost excitat de un fascicul de electroni pentru a obține radiații cu o lungime de undă specifică. După un timp, gaze nobile cu halogeni au fost folosite în acest scop, iar acest lucru a fost făcut în 1975 într-unul din laboratoarele americane de cercetare de către oamenii de știință J. Hart și S. Searles.

Oamenii se întreabă adesea de ce este folosit un laser excimer pentru a corecta vederea.

Unicitatea sa

Sa constatat că molecula excimer produce radiații laser datorită faptului că se află într-o stare "atrăgătoare" excitată și, de asemenea, într-o stare "respingătoare". Această acțiune poate fi explicată prin faptul că xenonul sau kryptonul (gazele nobile) au o inerție ridicată și, de regulă, nu formează niciodată compuși chimici. Descărcarea electrică le conduce într-o stare excitată, astfel încât să poată forma molecule fie între ele, fie cu halogeni, de exemplu clor sau fluor. Apariția moleculelor într-o stare excitată creează, de regulă, așa-numita inversiune a populației și o astfel de moleculă renunță la energia sa, emisă forțată sau spontană. După aceasta, molecula dată se întoarce la starea solului și se rupe în atomi. Dispozitivul cu laser excimer este unic.

Termenul "dimer" este folosit în mod obișnuit atunci când atomii identici se unesc, dar în majoritatea laserelor excimer din prezent sunt utilizați compuși gazoși și halogeni. Cu toate acestea, acești compuși sunt numiți și dimeri pentru toate laserele cu design similar. Cum funcționează un laser excimer? Vom lua în considerare acum acest lucru.

Principiul acțiunii laserului excimer

Acest laser este principalul protagonist al PRK și LASIK. Organismul său de lucru este un gaz inert și gaz halogen. Atunci când o tensiune înaltă penetrează în amestecul acestor gaze, un atom de halogen și un atom dintr-un gaz inert se combină pentru a forma o moleculă diatomică. Este într-o stare extrem de excitat și după o mie de secundă se rupe în atomi, ceea ce duce la apariția unui val de lumină în raza UV.

Acest principiu de funcționare un laser excimer a fost utilizat pe scară largă în medicină, deoarece radiațiile ultraviolete acționează asupra țesutului organic, de exemplu, cornee, astfel încât conexiunea deconectată între moleculele, având ca rezultat transferul de țesuturi din solid în stare gazoasă. Acest proces se numește "fotoablație".

Gama de valuri

Toate modelele existente de acest tip funcționează în același domeniu de lungimi de undă și diferă doar în lărgimea fasciculului luminos, precum și în compoziția fluidului de lucru. Excimer laser pentru corectarea vederii este folosit cel mai des. Dar există și alte domenii ale utilizării sale.

Primul a avut un diametru al fasciculului luminos, care era egal cu diametrul suprafeței pe care sa realizat evaporarea. O gamă largă a fasciculului și eterogenitatea acestuia au determinat aceeași eterogenitate a straturilor superioare ale corneei, precum și o creștere a temperaturii pe suprafața sa. Acest proces a fost însoțit de leziuni și arsuri. Această situație a fost corectată prin crearea unui laser excimer. În MNTK "Microchirurgia ochiului" folosiți-o foarte mult timp.

Laserele noii generații au suferit un proces de modernizare îndelungat, în timpul căruia diametrul fasciculului de lumină a fost redus, iar un ochi de radiație laser a fost introdus într-un sistem de distribuție cu rotație specială. Luați în considerare modul în care sunt utilizate laserele excimer de către medici.

Aplicarea în medicină

În secțiunea transversală, un astfel de fascicul laser arată ca un punct care se deplasează în jurul unui cerc, îndepărtând straturile superioare ale corneei și dându-i o altă rază de curbură. În zona de ablație, temperatura nu crește, deoarece efectul este de scurtă durată. Ca urmare a operației, se observă o suprafață uniformă și clară a corneei. Excimer laser în oftalmologie este de neînlocuit.

Chirurgul chirurgical prescrie în avans cantitatea de energie care va fi livrată corneei și adâncimea la care va fi expus excimerul laser. De aici, un specialist poate planifica în avans progresul procesului și își poate asuma rezultatul obținut după operație.

Corectarea vederii laserului

Cum funcționează laserul excimer în oftalmologie? În centrul tehnicii populare astăzi se numără așa-numita reprofilare a corneei, care este principalul obiectiv optic al ochiului uman. Laserul excimer, care este aplicat pe acesta, netezește suprafața corneei, îndepărtează straturile superioare și, astfel, elimină toate defectele prezente pe ea. În acest caz, condițiile normale apar pentru ochi pentru a obține imaginile corecte, creând corectitudinea refracției luminii. Persoanele care au suferit o astfel de procedură, văd ca oricine are o viziune inițială bună.

Procedura de reprofilare a corneei nu provoacă apariția unor temperaturi ridicate pe suprafața acesteia, care pot fi dăunătoare țesuturilor vii. Și, așa cum cred majoritatea oamenilor, nu există așa-numitele arsuri din straturile superioare ale corneei.

Cel mai important avantaj al laserelor excimer este că utilizarea lor pentru corecția vederii permite obținerea unui rezultat ideal și corectarea practică a tuturor anomaliilor corneene existente. Aceste dispozitive sunt atât de precise încât permit "ablația fotochimică" a straturilor superioare.

De exemplu, dacă acest proces este efectuat pe zona centrală a corneei, atunci forma sa devine aproape netedă, ceea ce ajută la corectarea miopiei. Dacă în procesul de corectare a vederii straturile corneei din zona periferică se evaporă, atunci forma sa devine mai rotunjită, iar acest lucru, la rândul său, corectează hiperopia. Astigmatismul este corectat prin dozarea straturilor superioare ale corneei în diferite părți ale corneei. Laserele excimer moderne, utilizate pe scară largă în microchirurgia ochiului de refracție, garantează o suprafață de înaltă calitate care suferă o fotobolare.

Caracteristicile utilizării în medicină

lasere Excimer în forma pe care le au în prezent, au apărut recent, dar acum ei sunt ajuta pe oameni din întreaga lume pentru a scăpa de aceste probleme de vedere ca miopia, hipermetropie, astigmatism. Această soluție, pentru prima dată în mulți ani de creare a unui astfel de echipament, îndeplinește toate cerințele de durere, siguranță maximă și eficiență.

Boli ale ochiului care sunt tratate prin aplicarea

Domeniul chirurgiei oftalmologice, care se ocupă cu eliminarea acestor anomalii ale ochiului uman, se numește chirurgie refractivă, iar tulburări similare sunt cauzate de anomalii ale ametropiei și refracției.

Potrivit experților, se disting două tipuri de refracție:

• emmetropia, care caracterizează viziunea normală;
• ametropie, constând în viziune anormală.

Ametropia, la rândul său, include mai multe subspecii:

• miopie (miopie);
• astigmatism - primirea ochi denaturată imagine atunci când corneea are o curbură neregulată, iar fluxul devine fascicule de lumină inegale la diferite porțiuni ale suprafeței sale;
• hipermetropie (hipermetropie).

Astigmatismul este de două tipuri - hipermetropic, care este aproape de falsightedness, miopic, similar cu miopia și mixtă.

Pentru a reprezenta în mod corespunzător esența manipulării refracției, este necesar să cunoaștem anatomia ochiului uman minim. Sistemul optic al ochiului este format din trei elemente principale - corneea, lentilele, care sunt părțile refractare la lumină și, de asemenea, retina, care este partea sensibilă la lumină. Pentru ca imaginea rezultată să devină clară și ascuțită, retina se află în centrul focarului. Cu toate acestea, în cazul în care se află în fața focarului, iar acest lucru se întâmplă în cazul unei viziuni sau în spatele acestuia, ceea ce se întâmplă cu miopia, imaginea rezultată devine neclară și încețoșată semnificativ.

La om, optica ochi poate schimba în timpul vieții, în special, de la naștere până la 16-20 de ani se schimbă datorită creșterii și creșterea în mărime a globului ocular, precum și sub influența unor factori care pot duce la formarea unor anomalii . Astfel, pacienții chirurgului, implicați în refracția ochiului, devin adesea adulți.

Contraindicații la procedura de corectare a vederii cu un fascicul excimer

Corectarea laserului cu laser excimer nu este indicată tuturor persoanelor care suferă de insuficiență vizuală. Interzicerea aplicării acestei proceduri este următoarea:

• afecțiuni oftalmologice (glaucom, cataractă, deformare retiniană);
• boli care împiedică vindecarea normală a rănilor (artrită, diabet, boli autoimune etc.);
• boli de inima si sistemul vascular;
• monocular;
• detașarea retinei;
• vârstă presbiopsie;
• sarcina și alăptarea;
• vârsta copiilor până la 18 ani;
• spasm de cazare;
• modificări progresive ale refracției ochiului;
• procesele inflamatorii din organism, inclusiv cele care se referă direct la ochi.

Posibile complicații după aplicare

Toate metodele existente de tratare cu laser a excimerului astăzi se caracterizează printr-o siguranță ridicată și o eficiență specială. Cu toate acestea, există o serie de complicații care pot apărea după intervenția chirurgicală prin utilizarea de tehnici similare. Acestea includ:

1. Creșterea parțială sau anormală a unei părți a corneei, după care este din nou imposibil să crească această parte.
2. Așa-numitul sindrom de ochi uscat, atunci când pacientul are roșeață și durere în ochi. Această complicație poate apărea dacă terminațiile nervoase care sunt responsabile pentru dezvoltarea lacrimilor sunt deteriorate în cursul corecției vederii.
3. O varietate de tulburări de vedere, de exemplu, vedere dublă sau vedere redusă în întuneric, o încălcare a percepției culorilor sau apariția unui halo deschis.
4. Slăbirea sau înmuierea corneei, care poate apărea la câteva luni după intervenția chirurgicală și după câțiva ani.

Excimer laser în dermatologie

Efectul unui laser cu frecvență joasă asupra pielii este extrem de pozitiv. Acest lucru se datorează unor astfel de efecte:

• anti-inflamator;
• antioxidant;
• analgezic;
• imunomodulator.

Asta este, există un anumit mecanism de biostimulare a acțiunii radiației laser cu putere redusă.

S-a tratat cu succes cu vitiligo cu laser excimer. Piesele pigmentate pe piele sunt foarte rapid decolorate.