Femtosekundni laser: opis, tipi, značilnosti uporabe in pregledi

Danes se pogovorimo o tem, kaj je femtosekundni laser. Katere so glavna načela njegovega dela in kako pomaga odpraviti vizijo?

Teorija Borov

Ko je znanost v zgodnjem devetnajstem stoletju dosegla raven, ki bi lahko preučila strukturo atoma, se je pojavila nova smer - kvantna fizika. Prva naloga je bila določiti, kako in zakaj majhni elektroni ne spadajo na težko jedro atoma. Prejšnja teorija, ki temelji na Maxwellovih enačbah, je trdila, da katerokoli gibljivo polnilo oddaja polje, zato izgubi zagon. Tako se mora elektron, ki se giblje v orbiti okoli jedra, stalno oddajati in sčasoma pasti na jedro. Bohr je izrazil zamisel, da so v atomu lahko samo elektromagneti le na določenih razdaljah do središča, prehod z ene stopnje v drugo pa spremlja bodisi emisija ali absorpcija energije. Ta teorija je bila kasneje pojasnjena v okviru kvantne fizike. Prisotnost stacionarnih elektronskih nivojev je odprla pot takemu izumu kot laserski (vključno s femtosekundami).

Teoretične osnove laserja

Ko so znanstveniki razumeli strukturo atoma, so se želeli naučiti, kako nadzirati stanje elektronov. V normalnih pogojih je elektron, ki je iz neznanega razloga na visoki ravni atoma, navadno napolnil nižje ravni, če so prosti. Med prehodom se energija oddaja v obliki kvantne svetlobe ali fotona. Toda prehod med katerima koli nivojema ustvarja različne kvantne svetlobe. Toda, če veliko elektronov hkrati prenese z višje ravni na nižjo raven, se bo pojavil tok mnogih enakih fotonov. Uporaba tega toka je neskončna. Femtosekundna laserska katarakta se na primer odstrani. V rupturi, ki ga dopolnjuje itrium, je bila ugotovljena raven s tako imenovano inverzno populacijo: ko so elektroni lažje zbrani na visoki ravni, nato pa vsi skupaj iti na nižji. Glavne komponente laserja so naslednje:

• Delovni medij (snov, v kateri je raven z inverzno populacijo);
• črpanje (vir, ki "inducira", da se elektroni kopirajo na obratni ravni);
• resonator v obliki dveh vzporednih zrcal (koncentrirajo le tiste fotone, ki so ustvarjeni v eni smeri, in vsi ostali so raztreseni).

Izhajajoči impulz na izhodu je lahko neprekinjen ali diskreten. Femtosekundni laser je na primer drugi tip.

Mikro, nano, femto

Vse te konzole so del celote. Milli je tisočinec nečesa, na primer meter. To pomeni, da je milimetr 10^-3 meter. Femto predpono pomeni, da nekaj tehta ali se razteza v 10^-15 krat manj kot določena enota. Zato ima femtosekundni laser zelo kratek impulz. In v vsaki sekundi je 10¹⁵ kosi impulzov. Zakaj potrebujemo takšno nezanemarljivo majhno količino? Dejstvo je, da je moč laser odvisna od tega, koliko časa se elektroni akumulirajo na obratni ravni. Z neprekinjeno generacijo moč laserja ne more biti visoka. Toda krajši vsak impulz, višji donos. Mnogi procesi se pojavljajo veliko dlje, za končni cilj pa tak kratek impulz ni opazen. Zdi se, da je sprejemni sistem neprekinjen laser. V tem primeru je koherentnost in moč izhodne gredi precej višja.

Katarakta

Katarakta je oblak leče. Oseba, ki razvije takšno vizualno napako, morda sploh ne ve o tem: ko se na robu učenca pojavijo katarakte, vid ne moti. Ampak, če motnost pride v sredino objektiva, potem ne morete opaziti, da je izguba vida nemogoča. Glavni razlogi za to spremembo v očesu so štiri:

• škodljivo sevanje v velikih odmerkih;
• travma na glavo ali neposredno v oči;
• diabetes mellitus;
• močan stres.

Fizični razlog je enak - beljakovine, ki jih vsebuje očesna leča, se začnejo razgraditi, razčleniti. Ta proces se imenuje beljakovinska denaturacija. V primeru leče je uničenje nepovratno. Prej so stari ljudje z belimi očmi popolnoma odvisni od svojih sorodnikov, saj so bili dejansko slepi. Vendar pa se zdaj ta bolezen uspešno zdravi.

Zdravljenje katarakte s kirurškim posegom

Tradicionalno zdravljenje pomeni poseg v človeško telo, ki ne krši njene celovitosti: vneto grlo se zdravi s tabletami in vročim čajem, sesekljan prst - mazila in povoj.

Toda v tem primeru je radikalno zdravljenje operacija. Ponavadi ta beseda pomeni rane, šive, ki se zdravijo za dolgo časa, bolečine in izgube običajnega življenjskega sloga. V primeru operacije katarakte vam ni treba biti strah, ker je rez ponavadi zelo majhen, 2-3 mm, brez krvnih žil ni rezano, lokalna anestezija.

Faze delovanja:

1. Očesje se anestezira s pomočjo posebnih kapljic.
2. Širina očesa je razrezana (ne daljša od 3 mm).
3. Posebna naprava je vstavljena v objektiv.
4. Naprava pretvori stare leče v emulzijo.
5. Emulzija se izsuši.
6. Uvedla je novo umetno mehko lečo.
7. Naprava je odstranjena iz očesa.

Postopek traja največ 15 minut, po katerem lahko oseba že odide domov.

Na stopnji transformacije stare leče v emulzijo se uporablja femtosekundni laser. Oftalmologija pozna še en primer uporabe laserjev - popravek miopije in astigmatizma. Toda to je povsem drugačna zgodba.

Prednosti laserjev pri zdravljenju katarakte

Takoj poimenujemo eno pomembno pomanjkljivost - ta metoda je precej draga. Vendar pa je za vse druge parametre boljši od prejšnjih metod. Glede na preglede je okoliško tkivo manj poškodovano, preoblikovanje v emulzijo, velikost nastalih delcev je hitrejša, če uporabljamo femtosekundni laser v operaciji. Povratne informacije o tej operaciji so izredno pozitivne tako pri bolnikih kot pri zdravnikih.

Omenili smo že, da s pomočjo laserjev odpravimo tudi miopijo. Vendar pa je bila do nedavnega uporabljena različna oprema za to operacijo in zdravljenje s katarakti. Glavna stvar za pacienta je kakovost operacije, vendar klinika, ki nudi takšne storitve, bi rad porabila manj na napravah. V tem primeru bo Victus uporabljal femtosecond laser: ga lahko uporabite za izvajanje treh različnih operacij. V tem primeru morate spremeniti nastavitve.