Лазери на ексимер: устройство, приложение в медицината

В тази статия ние разглеждаме предимствата на ексимерните лазери. Към днешна дата, медицина разполага с широка гама от различни съоръжения за лазерно лечение на сложни заболявания в недостъпни зони на човешкото тяло. Лазерна хирургия помага постигне ефекта на минимално инвазивна и безболезнено, че има огромно предимство пред тези хирургически интервенции, които се правят на ръка за коремни операции, които са много травматично, изпълнен с висока загуба на кръв, както и дългосрочна рехабилитация след тях.

Какво е лазер?

Лазерът - специален квантов генератор, който излъчва тесен лъч светлина. Лазерни устройства предлага невероятни възможности за трансфер на енергия за различни разстояния с висока скорост. Обичайната светлина, която човешкото око може да възприеме е малък светлинни лъчи, които се разпространяват в противоположни посоки. Ако тези греди са съсредоточени на леща или огледало, мини високи леки частици лъчи, но дори не може да се сравни с лазерен лъч, който се състои от квантови частици, които могат да се постигнат само чрез активиране на атома на средата, която е в основата на лазерното лъчение.

вид

С помощта на колосалното развитие на учени от цял ​​свят, лазерните ексимери се използват широко днес в много сфери на човешката дейност и имат следните сортове:

• Solid State;
• лазери за боядисване;
• газ;
• ексимерна;
• полупроводници;
• лазери на метални пари;
• химически;
• влакно;
• свободни електронни лазери.

произход

Този сорт е ултравиолетов газов лазер, който се използва широко в областта на очната хирургия. С това устройство лекарите извършват корекция на лазерното зрение.

Терминът "ексимер" означава "възбуден димер" и характеризира вида материал, който се използва като негова работна течност. За първи път в СССР подобно устройство беше представено през 1971 г. от учените Вани Даниличев, Н. Басов и Ю М. Попов в Москва. Като работна среда на такъв лазер се използва ксенонов димер, който се възбужда от електронен сноп, за да се получи радиация със специфична дължина на вълната. След известно време благородни газове с халогени бяха използвани за тази цел и това беше направено през 1975 г. в една от изследователските лаборатории на САЩ от учените J. Hart и S. Searles.

Хората често питат защо ексимерен лазер се използва за коригиране на зрението.

Нейната уникалност

Установено е, че молекулата на ексцимера произвежда лазерно лъчение поради факта, че е в развълнувана "привличаща" държава, а също и в "отблъскващо" състояние. Това действие може да се обясни с факта, че ксенон или криптон (благородни газове) имат висока инерция и по правило никога не образуват химически съединения. Електрическото изхвърляне ги води до възбудено състояние, така че те могат да образуват молекули помежду си или с халогени, например хлор или флуор. Появата на молекули в развълнувано състояние създава по правило така наречената инверсия на населението и такава молекула се отказва от своята енергия, която е принудена или спонтанна емисия. След това дадената молекула се връща в основното състояние и се разпада на атоми. Устройството с ексимерно лазерно устройство е уникално.

Терминът "димер" обикновено се използва, когато идентични атоми се свързват заедно, но в повечето ексимерни лазери на настоящето се използват благородни газове и халогенни съединения. Въпреки това тези съединения се наричат ​​също димери за всички лазери с подобен дизайн. Как действа лазерният лазер? Сега ще разгледаме това.

Принципът на ексимерното лазерно действие

Този лазер е главният герой на PRK и LASIK. Неговото работно тяло е инертен и халогенен газ. Когато високо напрежение прониква в сместа от тези газове, един халогенен атом и един атом от инертен газ се комбинират, за да образуват диатомична молекула. Той е в изключително възбудено състояние и след хилядна секунда се разпада на атоми, което води до появата на светлинна вълна в диапазона на UV.

Този принцип на действие на ексимерен лазер е широко използван в медицината, тъй като ултравиолетова радиация действа върху органична тъкан, например, на роговицата, така че прекъсва връзката между молекулите, в резултат на прехвърлянето на тъкани от твърдо в газообразно състояние. Този процес се нарича "фотоаблация".

Обхват на вълните

Всички съществуващи модели от този тип работят в същия диапазон от дължини на вълните и се различават само по ширината на светлинния лъч, както и по отношение на състава на работната течност. Ексциер лазер за корекция на зрението се използва най-често. Но има и други области на употребата му.

Първият имаше диаметър на светлинния сноп, който беше равен на диаметъра на повърхността, върху която беше извършено изпаряването. Широкият диапазон на лъча и неговата хетерогенност предизвикват една и съща хетерогенност на горните слоеве на роговицата, както и повишаване на температурата на повърхността й. Този процес е бил съпроводен от наранявания и изгаряния. Тази ситуация се коригира чрез създаването на ексимерен лазер. В MNTK "Микрохирургия на окото" го използвайте много дълго време.

Лазерите от новото поколение преминават дълъг процес на модернизация, през който се намалява диаметърът на светлинния лъч и в окото на лазерното лъчение се въвежда специална система за ротационно сканиране. Помислете как лакиращите ексимерни лазери се използват от лекарите.

Приложение в медицината

В напречно сечение такъв лазерен лъч прилича на място, движещо се в кръг, отстраняващо горните слоеве на роговицата и също така му дава друг радиус на кривина. В зоната на отстраняване температурата не се покачва, защото ефектът е кратък. В резултат на операцията се наблюдава равномерна и чиста повърхност на роговицата. Excimer лазер в офталмологията е незаменим.

Хирургическият хирург предписва предварително количеството енергия, което ще бъде доставено на роговицата, и дълбочината, на която ще бъде изложен ексциерният лазер. Оттук специалист може предварително да планира напредъка на процеса и да приеме какъв резултат ще бъде постигнат след операцията.

Корекция на зрението при лазер

Как работи лазерният лазер в офталмологията? В сърцето на популярната техника днес е така нареченото компютърно профилиране на роговицата, което е основната оптична леща на човешкото око. Приложеният върху него ексимерен лазер изглажда повърхността на роговицата, премахвайки горните слоеве и по този начин отстранява всички дефекти, които се срещат върху нея. В този случай възникват нормални условия за окото, за да се получат правилните изображения, като се създаде правилността на пречупването на светлината. Хората, които са преминали такава процедура, виждат като всеки, който има първоначално добро виждане.

Процедурата за повторно профилиране на роговицата не предизвиква появата на високи температури на повърхността й, което може да бъде вредно за живите тъкани. И, както повечето хора вярват, няма така нареченото изгаряне от горните слоеве на роговицата.

Най-важното предимство на лазерните ексимери е, че тяхното използване за корекция на зрението позволява да се постигне идеален резултат и да се коригират практически всички съществуващи роговични аномалии. Тези устройства са толкова точни, че позволяват "фотохимична аблация" на горните слоеве.

Например, ако този процес се осъществява върху централната част на роговицата, тогава нейната форма става почти плоска и това помага за коригиране на миопията. Ако в процеса на корекция на зрението слоеве на роговицата в периферната зона се изпарят, тогава формата му става по-закръглена и това на свой ред коригира хиперпията. Астигматизмът се коригира чрез дозиране на горните слоеве на роговицата в различни части на роговицата. Съвременните ексимерни лазери, които се използват широко в микрохирургията на рефрактивните очи, гарантират висококачествена повърхност, която преминава през фотообразуване.

Характеристики на употребата в медицината

Excimer лазерите, каквито са днес, се появяват съвсем наскоро, но вече вече помагат на хората по света да се отърват от зрителни проблеми като миопия, хиперпия, астигматизъм. Това решение, което за пръв път в продължение на много години създава такова оборудване, отговаря на всички изисквания за безболезност, максимална безопасност и ефективност.

Болести на окото, които се лекуват чрез прилагане

Полето на офталмологичната хирургия, което се занимава с елиминирането на тези аномалии на човешкото око, се нарича рефрактивна хирургия и подобни смущения се причиняват от аномалии на аметропия и пречупване.

Според експерти, се различават два вида рефракция:

• емметрия, която характеризира нормалното виждане;
• аметропия, състояща се от ненормално зрение.

Аметропията, на свой ред, включва няколко подвида:

• миопия (миопия);
• астигматизъм - получаване на око от изкривено изображение, когато роговицата има неправилна кривина, а потокът от светлинни лъчи се различава в различните части на повърхността й;
• хипертопия (хиперопия).

Астигматизмът е от два вида - хиперметропичен, който е близък до отдалеченост, миопичен, подобен на миопия и смесен.

За правилното представяне на същността на манипулацията на рефракцията е необходимо да се знае минимално анатомията на човешкото око. Оптичната система на окото се състои от три основни елемента - роговицата, лещите, които са огнеупорните части, както и ретината, която е светлочувствителната част. За да може полученото изображение да стане ясно и остро, ретината е в центъра на топката. Въпреки това, ако се намира пред фокуса и това се случва с далекогледство или зад него, какво се случва с миопията, полученото изображение става размито и значително замъглено.

При хората, очна оптика могат да се променят по време на живота, по-специално от раждането до 16-20 години тя се променя в резултат на растежа и увеличаването на размера на очната ябълка, както и под влиянието на някои фактори, които могат да доведат до образуването на някои аномалии , По този начин, пациенти на хирурга, който отговаря за пречупване на окото, най-често хората на зряла възраст.

Противопоказания за процедурата за корекция на зрението с ексимерен лъч

Ексimer laser не се показва на всички хора, страдащи от зрително увреждане. Забрана за прилагането на тази процедура са:

• офталмологични заболявания (глаукома, катаракта, деформация на ретината);
• заболявания, които предотвратяват нормалното заздравяване на рани (артрит, диабет, автоимунни заболявания и т.н.);
• сърдечни заболявания и съдова система;
• едното око;
• отделяне на ретината;
• възрастова предбиопсия;
• бременност и кърмене;
• Деца до 18 години;
• спазъм на настаняването;
• прогресивни промени в рефракцията на очите;
• възпалителни процеси в тялото, включително тези, които се отнасят директно до окото.

Възможни усложнения след прилагане

Всички съществуващи методи за лечение с ексциер лазер днес се характеризират с висока степен на безопасност и специална ефективност. Въпреки това, съществуват редица усложнения, които могат да се появят след операция с помощта на подобни техники. Те включват:

1. Частичен или ненормален растеж на част от роговицата, след което отново е невъзможно да се развие тази част.
2. Така нареченият синдром на сухото око, когато пациентът има зачервяване и болка в очите. Това усложнение може да се случи, ако нервните окончания, които са отговорни за развитието на сълзите, са повредени в хода на корекцията на зрението.
3. Разнообразие от нарушения на зрението, например двойно виждане или намалено зрение в тъмното, нарушение на възприемането на цветовете или появата на светъл ореол.
4. Отслабване или омекотяване на роговицата, което може да се случи няколко месеца след операцията и след няколко години.

Excimer лазер в дерматологията

Ефектът на нискочестотния лазер върху кожата е изключително положителен. Това се дължи на такива ефекти:

• противовъзпалително;
• антиоксидант;
• аналгетик;
• имуномодулиращо.

Това означава, че има определен биостимулиращ механизъм на действие на лазерната радиация с ниска мощност.

Успешно лекувани с епимерна лазерна витилиго. Пигментираните петна по кожата се изглаждат много бързо.