Excimerové lasery: přístroj, aplikace v medicíně

Obsah:

Excimerové lasery: přístroj, aplikace v medicíně
Excimerové lasery: přístroj, aplikace v medicíně

Video: Excimerové lasery: přístroj, aplikace v medicíně

Video: Excimerové lasery: přístroj, aplikace v medicíně
Video: Types of Insulin and How It Works 2024, Červenec
Anonim

V tomto článku se budeme zabývat výhodami excimerových laserů. Medicína dnes disponuje širokou škálou všemožných laserových zařízení pro léčbu složitých onemocnění v těžko dostupných oblastech lidského těla. Laserové operace napomáhají k dosažení efektu minimální invazivity a bezbolestnosti, což má obrovskou výhodu oproti chirurgickým zákrokům, které jsou prováděny ručně při operacích břicha, které jsou velmi traumatické, plné vysokých krevních ztrát, ale i dlouhodobá rehabilitace po nich.

excimerové lasery
excimerové lasery

Co je laser?

Laser je speciální kvantový generátor, který vysílá úzký paprsek světla. Laserová zařízení otevírají neuvěřitelné možnosti přenosu energie na různé vzdálenosti vysokou rychlostí. Obyčejné světlo, které je schopno vnímat lidským zrakem, je malý paprsek světla, který se šíří různými směry. Pokud jsou tyto paprsky koncentrovány pomocí čočky nebo zrcadla, získá se velký paprsek světelných částic, ale ani to nenílze porovnat s laserovým paprskem, který se skládá z kvantových částic, čehož lze dosáhnout pouze aktivací atomů média, které je základem laserového záření.

Odrůdy

S pomocí kolosálního vývoje vědců z celého světa jsou excimerové lasery nyní široce používány v mnoha oblastech lidské činnosti a mají následující varianty:

  • solid;
  • barvicí lasery;
  • plyn;
  • excimer;
  • semiconductor;
  • kovové parní lasery;
  • chemical;
  • vlákno;
  • zdarma elektronové lasery.
  • excimerový laser v oftalmologii
    excimerový laser v oftalmologii

Původ

Tato odrůda je ultrafialový plynový laser, který je široce používán v oblasti oční chirurgie. Pomocí tohoto zařízení lékaři provádějí laserovou korekci zraku.

Pojem "excimer" znamená "excitovaný dimer" a charakterizuje typ materiálu, který se používá jako jeho pracovní tekutina. Poprvé v SSSR takové zařízení představili v roce 1971 vědci V. A. Danilichev, N. Basov a Yu. M. Popov v Moskvě. Pracovním tělesem takového laseru byl xenonový dimer, který byl buzen elektronovým paprskem za účelem získání záření o určité vlnové délce. Po nějaké době se k tomu začaly používat vzácné plyny s halogeny, a to v roce 1975 v jedné z amerických výzkumných laboratoří vědci J. Hart a S. Searles.

Lidé se často ptajíproč se ke korekci zraku používá excimerový laser.

Jeho jedinečnost

Bylo zjištěno, že molekula excimeru produkuje laserové záření díky skutečnosti, že je v excitovaném "atraktivním" stavu, stejně jako v "odpudivém" stavu. Toto působení lze vysvětlit tím, že xenon nebo krypton (vzácné plyny) mají vysokou inertnost a zpravidla nikdy netvoří chemické sloučeniny. Elektrický výboj je přivádí do excitovaného stavu, v důsledku čehož mohou vytvářet molekuly buď mezi sebou, nebo s halogeny, například chlorem nebo fluorem. Objevení se molekul v excitovaném stavu vytváří zpravidla tzv. populační inverzi a taková molekula odevzdává svou energii, která je stimulována nebo spontánně emitována. Poté se tato molekula vrátí do základního stavu a rozpadne se na atomy. Zařízení excimerového laseru je jedinečné.

Pojem "dimer" se obvykle používá, když jsou stejné atomy navzájem spojeny, ale většina moderních excimerových laserů používá sloučeniny vzácných plynů a halogenů. Přesto se těmto sloučeninám, které se používají pro všechny lasery této konstrukce, říká také dimery. Jak funguje excimerový laser? Nyní to zvážíme.

léčba vitiligo excimerovým laserem
léčba vitiligo excimerovým laserem

Princip činnosti excimerového laseru

Tento laser je hlavním protagonistou PRK a LASIK. Jeho pracovní tekutinou je inertní a halogenový plyn. Když se do směsi těchto plynů zavede vysoké napětí,jeden atom halogenu a jeden atom inertního plynu se spojí a vytvoří dvouatomovou molekulu. Je ve vysoce excitovaném stavu a po tisícině sekundy se rozpadne na atomy, což vede ke vzniku světelné vlny v UV oblasti.

Tento princip excimerového laseru je široce používán v medicíně, protože ultrafialové záření ovlivňuje organické tkáně, například rohovku, a to tak, že dochází k rozpojení vazeb mezi molekulami, což vede k přechodu tkání z pevné až plynné skupenství. Tento proces se nazývá "fotoablace".

Vlnový rozsah

Všechny existující modely tohoto typu pracují ve stejném rozsahu vlnových délek a liší se pouze šířkou světelného paprsku a také složením pracovní tekutiny. Pro korekci zraku se nejčastěji používá excimerový laser. Ale existují i jiná použití.

První měl průměr světelného paprsku, který se rovnal průměru povrchu, na kterém bylo provedeno odpařování. Široký rozsah paprsku a jeho nehomogenita způsobily stejnou nehomogenitu horních vrstev rohovky a také zvýšení teploty na jejím povrchu. Tento proces byl doprovázen zraněními a popáleninami. Tuto situaci napravilo vytvoření excimerového laseru. MNTK "Mikrochirurgie oka" ji používá již velmi dlouho.

Lasery nové generace prošly dlouhým procesem modernizace, při kterém se zmenšil průměr světelného paprsku a vznikl také speciální rotačně-skenovací systém pro dodávání laserového záření do oka. Zvažte, jak excimerové laserypoužívané lékaři.

profesionálové s excimerovým laserem
profesionálové s excimerovým laserem

Lékařské aplikace

V příčném řezu vypadá takový laserový paprsek jako bod pohybující se v kruhu, který odstraňuje horní vrstvy rohovky a také jí dává jiný poloměr zakřivení. V ablační zóně se teplota nezvyšuje, protože účinek je krátkodobý. V důsledku operace je pozorován hladký a čistý povrch rohovky. Excimerový laser je v oftalmologii nepostradatelný.

Chirurg provádějící chirurgický zákrok předem určí, jaká část energie bude aplikována na rohovku a také do jaké hloubky bude excimerový laser exponován. Odtud může specialista předem naplánovat průběh procesu a předpokládat, jaký výsledek bude výsledkem operace.

Laserová korekce zraku

Jak funguje excimerový laser v oftalmologii? Dnes populární technika je založena na takzvané počítačové reprofilaci rohovky, která je hlavní optickou čočkou lidského oka. Excimerový laser, který na ni působí, vyhladí povrch rohovky, odstraní svrchní vrstvy a tím odstraní všechny defekty na ní přítomné. V tomto případě nastanou normální podmínky pro získání správných obrazů okem, které vytvoří správný lom světla. Lidé, kteří podstoupili tento postup, vidí od začátku jako každý, kdo má dobrý zrak.

Procedura přetváření rohovky nezpůsobuje vysoké teploty na jejím povrchu, což může být škodlivéživé tkáně. A jak se většina lidí domnívá, nedochází k takzvanému spálení horních vrstev rohovky.

excimerový laser v dermatologii
excimerový laser v dermatologii

Nejdůležitější výhodou excimerových laserů je to, že jejich použití pro korekci zraku vám umožní získat perfektní výsledek a opravit téměř všechny existující anomálie rohovky. Tato zařízení jsou tak přesná, že umožňují „fotochemickou ablaci“horních vrstev.

Pokud se tento proces například provádí na centrální zóně rohovky, pak se její tvar stane téměř plochým, což napomáhá ke korekci krátkozrakosti. Pokud se vrstvy rohovky v periferní zóně během korekce zraku odpaří, pak se její tvar zakulatí, a to zase koriguje dalekozrakost. Astigmatismus se koriguje dávkovým odstraněním horních vrstev rohovky v jejích různých částech. Moderní excimerové lasery, které jsou široce používány v refrakční mikrochirurgii oka, zaručují vysokou kvalitu povrchu, který je podroben fotoablaci.

Vlastnosti použití v medicíně

Excimerové lasery v dnešní podobě se objevily teprve nedávno, ale nyní pomáhají lidem na celém světě zbavit se takových problémů se zrakem, jako je krátkozrakost, dalekozrakost, astigmatismus. Takové řešení problému, poprvé po mnoha letech vytváření takového zařízení, splňuje všechny požadavky na bezbolestnost, maximální bezpečnost a efektivitu.

Oční choroby, které se léčíaplikace

Oční chirurgie, která se zabývá odstraňováním těchto anomálií lidského oka, se nazývá refrakční chirurgie a takové poruchy se nazývají ametropie a refrakční anomálie.

Podle odborníků existují dva typy lomu:

  • emetropie, která charakterizuje normální vidění;
  • ametropie, spočívající v abnormálním vidění.
  • excimerové laserové zařízení
    excimerové laserové zařízení

Ametropia zase zahrnuje několik poddruhů:

  • myopie (krátkozrakost);
  • astigmatismus – získávání zkresleného obrazu okem, když má rohovka nepravidelné zakřivení a tok světelných paprsků je v různých částech jejího povrchu nerovnoměrný;
  • hyperopie (dalekozrakost).

Astigmatismus je dvojího typu – hypermetropický, který se blíží dalekozrakosti, krátkozraký, podobný krátkozrakosti a smíšený.

Aby bylo možné správně vyjádřit podstatu refrakčních manipulací, je nutné znát minimálně anatomii lidského oka. Optická soustava oka se skládá ze tří hlavních prvků - rohovky, čočky, což jsou části lámající světlo, a sítnice, která je částí vnímající světlo. Aby byl výsledný obraz jasný a ostrý, je sítnice v ohnisku koule. Pokud je však před ohniskem, což se stává při dalekozrakosti, nebo za ním, což se stává při krátkozrakosti, výsledný obraz bude rozmazaný a výrazně rozmazaný.

ČlověkOptika oka se může v průběhu života měnit, zejména od okamžiku narození do 16-20 let, mění se v důsledku růstu a zvětšení velikosti oční bulvy, jakož i pod vlivem některých faktorů. což může vést ke vzniku určitých anomálií. Pacienti refrakčního očního chirurga jsou tedy nejčastěji dospělí.

Kontraindikace pro korekci vidění excimerovým paprskem

Korekce zraku excimerovým laserem není indikována pro všechny osoby se zrakovým postižením. Zákaz použití tohoto postupu je:

  • oftalmologická onemocnění (glaukom, katarakta, deformace sítnice);
  • onemocnění, která narušují normální hojení ran (artritida, cukrovka, autoimunitní onemocnění atd.);
  • nemoci srdce a cévního systému;
  • monokulární;
  • odchlípení sítnice;
  • věk presbyopsie;
  • těhotenství a kojení;
  • Děti do 18 let;
  • ubytovací křeč;
  • progresivní změny lomu oka;
  • zánětlivé procesy v těle, včetně těch, které přímo souvisejí s očima.
  • ošetření excimerovým laserem
    ošetření excimerovým laserem

Možné komplikace po aplikaci

Všechny současné metody léčby excimerovým laserem jsou vysoce bezpečné a obzvláště účinné. Existuje však řada komplikací, které mohou po chirurgickém zákroku nastatpodobné metody. Patří mezi ně:

  1. Částečný nebo nesprávný růst části rohovky, po kterém není možné tuto část znovu pěstovat.
  2. Takzvaný syndrom suchého oka, kdy má pacient zarudnutí a bolest oka. Tato komplikace může nastat, pokud byla při korekci zraku poškozena nervová zakončení, která jsou zodpovědná za tvorbu slz.
  3. Různé zrakové poruchy, jako je dvojité vidění nebo zhoršené vidění ve tmě, zhoršené vnímání barev nebo vzhled světelného halo.
  4. Oslabení nebo změkčení rohovky, ke kterému může dojít měsíce po operaci nebo roky.

Excimerový laser v dermatologii

Účinek nízkofrekvenčního laseru na kůži je mimořádně pozitivní. To je způsobeno následujícími účinky:

  • protizánětlivé;
  • antioxidant;
  • bolest;
  • imunomodulační.

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

Vitiligo podstoupilo úspěšnou léčbu excimerovým laserem. Stařecké skvrny na kůži se velmi rychle vyhlazují.

Doporučuje: