Excimerové lasery: zařízení, aplikace v medicíně

V tomto článku se budeme zabývat výhody excimerních laserů. K dnešnímu dni, medicína má širokou škálu různých zařízení pro laserové ošetření složitých onemocnění v nepřístupných oblastech lidského těla. Laserový zákrok pomáhá dosáhnout efektu minimálně invazivní a bezbolestné, který má obrovskou výhodu oproti těm chirurgických zákroků, které jsou vyráběny ručně za břišní operace, které jsou velmi traumatizující, s sebou nese vysokou ztrátou krve, stejně jako dlouhodobá rehabilitace po nich.

Co je laser?

Laser - speciální kvantový generátor, který vyzařuje úzký paprsek světla. Laserové zařízení nabízí neuvěřitelné možnosti přenosu energie do různých vzdálenostech při vysoké rychlosti. Obvyklá světlo, že lidské oko vnímá je malý světelné paprsky, které se šíří v navzájem opačných směrech. Pokud se tyto paprsky zaměřují na objektivu nebo zrcadla, zase vysoké lehké částice paprsku, ale ani to nelze srovnávat s laserovým paprskem, který se skládá z kvantových částic, které mohou být dosaženy pouze aktivací atomech média, která je základem tohoto laserového záření.

Odrůdy

S pomocí kolosálního vývoje vědců po celém světě se excimerové lasery dnes používají v mnoha oblastech lidské činnosti a mají následující odrůdy:

• pevný;
• laserové lasery;
• plyn;
• excimer;
• polovodič;
• lasery na kovových parách;
• chemické;
• vlákno;
• elektronové lasery s volným elektronem.

Původ

Tato odrůda je ultrafialová plynový laser, který je široce používán v oblasti oční chirurgie. S tímto přístrojem provádí lékaři korekci laserového vidění.

Termín "excimer" znamená "excitovaný dimer" a charakterizuje typ materiálu, který se používá jako jeho pracovní tekutina. Poprvé v SSSR bylo podobné zařízení představeno v roce 1971 vědci VA Danilichev, N. Basov a Yu M. Popov v Moskvě. Jako pracovní médium takového laseru byl použit xenonový dimer, který byl excitován elektronovým paprskem za účelem získání záření se specifickou vlnovou délkou. Po nějaké době byly pro tento účel použity ušlechtilé plyny s halogeny a to bylo provedeno v roce 1975 v jedné z amerických výzkumných laboratoří vědci J. Hart a S. Searles.

Lidé se často ptají, proč se excimerový laser používá k úpravě vidění.

Jeho jedinečnost

Bylo zjištěno, že molekula excimeru produkuje laserové záření vzhledem k tomu, že je buzen „přitahuje“ stát, stejně jako „odporný“. Tuto činnost lze vysvětlit skutečností, že xenon nebo krypton (vzácné plyny) mají vysokou setrvačnost a zpravidla nikdy nevytvářejí chemické sloučeniny. Elektrické vypouštění je vede k excitovanému stavu, takže mohou tvořit molekuly buď mezi sebou, nebo s halogeny, například chlórem nebo fluorem. Vzhled molekul ve vzrušeném stavu zpravidla vytváří takzvanou inverzi populace a taková molekula se vzdává své energie, která je nucená nebo spontánní emise. Poté se daná molekula vrátí do základního stavu a rozpadá se na atomy. Excimer laserové zařízení je jedinečné.

Termín "dimer" se obvykle používá, když se shodují shodné atomy, ale ve většině excimerových laserech tohoto vynálezu se používají sloučeniny se vzácným plynem a halogenem. Nicméně tyto sloučeniny jsou také nazývány dimery pro všechny lasery podobného provedení. Jak funguje excimerový laser? Budeme to nyní zvažovat.

Princip excimerového laserového působení

Tento laser je hlavní protagonista PRK a LASIK. Jeho pracovním tělem je inertní a halogenový plyn. Když do směsi těchto plynů pronikne vysoké napětí, spojují se jeden atom halogenu a jeden atom inertního plynu za vzniku diatomové molekuly. Je v extrémně vzrušeném stavu a po tisíci sekund se rozpadá na atomy, což vede k vzhledu světla v UV spektru.

Tento princip provozování excimerového laseru byl široce používán v medicíně, protože ultrafialové záření působí na organické tkáně, například, rohovka, tak, aby odpojené spojení mezi molekulami, což vede k přenosu tkáně z pevného do plynného stavu. Tento proces se nazývá „photo-ablace.“

Rozsah vln

Všechny existující modely tohoto typu pracují ve stejném rozsahu vlnových délek a liší se pouze šířkou světelného paprsku a také složením pracovní tekutiny. Excimer laser pro korekci vidění se používá nejčastěji. Ale existují i ​​další oblasti jeho použití.

První měl průměr světelného paprsku, který se rovnal průměru povrchu, na kterém se provádí odpařování. Široké spektrum paprsku a jeho heterogenita způsobily stejnou heterogenitu horních vrstev rohovky, stejně jako zvýšení teploty na povrchu. Tento proces byl doprovázen zraněním a popáleninami. Tato situace byla opravena vytvořením excimerového laseru. V MNTK "Mikrochirurgie oka" ji používají velmi dlouho.

Lasery nové generace prošly dlouhým procesem modernizace, během kterého byl snížen průměr paprsku světla a do oka laserového záření byl zaveden speciální rotační skenovací systém. Zvažte, jak excimerové lasery používají lékaři.

Použití v medicíně

V průřezu vypadá takový laserový paprsek jako bod, který se pohybuje v kruhu, odstraňuje horní vrstvy rohovky a dává mu i jiný poloměr zakřivení. V ablační zóně teplota neklesá, protože efekt je krátkodobý. Výsledkem operace je pozorování rovného a čirého povrchu rohovky. Excimer laser v oftalmologii je nenahraditelný.

Operační chirurg předepisuje množství energie, které bude dodáno na rohovku a hloubku, do které bude excimerový laser vystaven. Od tohoto místa může odborník předem naplánovat průběh procesu a předpokládat, jaký výsledek bude dosažen po operaci.

Laserová korekce vidění

Jak působí excimerový laser v oftalmologii? V srdci populární techniky je dnes tzv. Počítačové profylace rohovky, která je hlavní optickou čočkou lidského oka. Excimerový laser, který se na něj aplikuje, vyhlazuje povrch rohovky, odstraňuje horní vrstvy a tím eliminuje všechny vady, které na něm spadají. V takovém případě nastávají normální podmínky pro získání správných obrazů, které vytvářejí správnost lomu světla. Lidé, kteří podstoupili takový postup, vidí jako každého, kdo má zpočátku dobrý vizi.

Postup pro opětovné profilování rohovky nevyvolává vzhled vysokých teplot na povrchu, což může být škodlivé pro živé tkáně. A jako většina lidí věří, neexistuje tzv. Vypálení horních vrstev rohovky.

Nejdůležitější výhodou excimerových laserů je to, že jejich použití pro korekci vidění umožňuje získat ideální výsledek a opravit praktické všechny existující anomálie rohovky. Tato zařízení jsou tak vysoce přesná, že umožňují "fotochemickou ablaci" horních vrstev.

Například, pokud se tento proces provádí na centrální části rohovky, pak se jeho tvar stává téměř plochým a tím pomáhá napravit krátkozrakost. Pokud se v procesu zhoršení zraku rohovkové vrstvy v okrajové zóně odpaří, pak se jeho tvar stává více zaoblený a to zase koriguje hyperopii. Astigmatismus je korigován dávkováním horních vrstev rohovky v různých částech rohovky. Moderní excimerové lasery, které jsou široce používány v mikrochirurgii s refrakčním okem, zaručují vysoce kvalitní povrch, který prochází fotoblázou.

Vlastnosti použití v medicíně

Excimerové lasery, jak jsou dnes, se objevily poměrně nedávno, ale již nyní pomáhají lidem na celém světě, aby se zbavili zrakových problémů, jako je krátkozrakost, hyperopie, astigmatismus. Takové řešení tohoto problému, poprvé po mnoha letech, vytvoření takového zařízení splňuje požadavky bezbolestné, maximální bezpečnosti a účinnosti.

Onemocnění oka, které se léčí aplikací

Oblast oftalmologické chirurgie, která se zabývá odstraněním těchto anomálií lidského oka, se nazývá refrakční chirurgie a podobné poruchy jsou způsobeny anomáliemi ametropie a refrakce.

Podle odborníků se rozlišují dva typy lomů:

• emetropie, která charakterizuje normální vidění;
• ametropia, skládající se z abnormálního vidění.

Ametropia, podle pořadí, zahrnuje několik poddruhů:

• myopie (myopie);
• astigmatismus - získání oka zkresleným obrazem, když rohovka má nepravidelné zakřivení a tok světelných paprsků se stává nerovnoměrným v různých částech jeho povrchu;
• hypermetropie (hyperopie).

Astigmatismus je dvou druhů - hypermetropický, který se blíží dalekosáhlá, krátkozrakostní, podobné krátkozrakosti a smíšené.

Abychom správně reprezentovali podstatu refrakční manipulace, je nutné znát anatomii lidského oka minimálně. Optický systém oka se skládá ze tří hlavních prvků - rohovky, čočky, které jsou lehce ohnivzdorné části, a také sítnice, která je světelně snímatelnou součástí. Aby výsledný obraz byl jasný a ostrý, je sítnice v ohnisku míče. Nicméně, pokud je před focalistem, a to se děje s dalekohledem, nebo za ním, co se děje s krátkozrakostí, výsledný obraz se stává nejasný a výrazně rozmazaný.

U lidí, oční optika se může měnit v průběhu života, a to zejména od narození až po 16-20 letech se mění v důsledku růstu a zvýšení velikosti oční bulvy, jakož i pod vlivem určitých faktorů, které mohou vést ke vzniku určitých anomálií , To znamená, pacienti chirurga na starosti refrakce oka, nejčastěji lidem dospělosti.

Kontraindikace k postupu korekce vidění pomocí excimerového paprsku

Korekce vidění excimer laser není ukázána všem lidem, kteří trpí zhoršením zraku. Zákaz uplatňování tohoto postupu je:

• oční onemocnění (glaukom, katarakta, retinální deformace);
• nemoci, které brání normálnímu hojení ran (artritida, diabetes, autoimunitní onemocnění atd.);
• onemocnění srdce a cévní systém;
• monokularita;
• oddělení sítnice;
• věk presbyopsy;
• těhotenství a kojení;
• věk dětí do 18 let;
• křeče při ubytování;
• progresivní změny refrakce oka;
• zánětlivé procesy v těle, včetně těch, které se týkají přímo oka.

Možné komplikace po aplikaci

Všechny stávající metody zpracování excimerového laseru jsou dnes charakterizovány vysokou bezpečností a speciální účinností. Přesto existuje řada komplikací, které se mohou objevit po operaci s použitím podobných postupů. Patří sem:

1. Částečný nebo abnormální růst části rohovky, po které je opět nemožné tuto část růst.
2. Takzvané syndrom suchého oka, kdy má pacient zarudnutí a bolest oka. Tato komplikace může nastat, pokud jsou v průběhu korekce zraku poškozeny nervové zakončení, které jsou zodpovědné za vznik slz.
3. Různé poruchy vidění, například dvojité vidění nebo snížené vidění ve tmě, narušení vnímání barev nebo vzhled světla.
4. Oslabení nebo změkčení rohovky, které se může objevit několik měsíců po operaci a po několika letech.

Excimer laser v dermatologii

Účinek nízkofrekvenčního laseru na pokožku je velmi pozitivní. To je způsobeno takovými účinky:

• protizánětlivé;
• antioxidant;
• anestetika;
• imunomodulace.

To znamená, že existuje určitý biostimulační mechanismus působení laserového záření s nízkým výkonem.

Úspěšně léčena excimerovým laserovým vitiligo. Pigmentované skvrny na pokožce se velmi rychle vyhlaví.