Λέιζερ Excimer: συσκευή, εφαρμογή στην ιατρική

Πίνακας περιεχομένων:

Λέιζερ Excimer: συσκευή, εφαρμογή στην ιατρική
Λέιζερ Excimer: συσκευή, εφαρμογή στην ιατρική

Βίντεο: Λέιζερ Excimer: συσκευή, εφαρμογή στην ιατρική

Βίντεο: Λέιζερ Excimer: συσκευή, εφαρμογή στην ιατρική
Βίντεο: Yuval Noah Harari, Rutger Bregman, Zanny Minton Beddoes and Victor Pinchuk | YES Online Conversation 2024, Ιούλιος
Anonim

Σε αυτό το άρθρο, θα εξετάσουμε τα πλεονεκτήματα των λέιζερ excimer. Σήμερα, η ιατρική διαθέτει ένα ευρύ φάσμα όλων των ειδών εξοπλισμού λέιζερ για τη θεραπεία πολύπλοκων ασθενειών σε δυσπρόσιτες περιοχές του ανθρώπινου σώματος. Οι επεμβάσεις λέιζερ βοηθούν στην επίτευξη του αποτελέσματος της ελάχιστης επεμβατικότητας και της ανώδυνης, κάτι που έχει τεράστιο πλεονέκτημα σε σχέση με εκείνες τις χειρουργικές επεμβάσεις που εκτελούνται με το χέρι κατά τη διάρκεια κοιλιακών επεμβάσεων, οι οποίες είναι πολύ τραυματικές, γεμάτες με υψηλή απώλεια αίματος, καθώς και μακροχρόνια αποκατάσταση μετά από αυτές.

λέιζερ excimer
λέιζερ excimer

Τι είναι το λέιζερ;

Το λέιζερ είναι μια ειδική κβαντική γεννήτρια που εκπέμπει μια στενή δέσμη φωτός. Οι συσκευές λέιζερ ανοίγουν απίστευτες δυνατότητες μετάδοσης ενέργειας σε διαφορετικές αποστάσεις με υψηλή ταχύτητα. Το συνηθισμένο φως, το οποίο μπορεί να γίνει αντιληπτό από την ανθρώπινη όραση, είναι μια μικρή δέσμη φωτός που εξαπλώνεται σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Εάν αυτές οι δέσμες συγκεντρωθούν χρησιμοποιώντας έναν φακό ή έναν καθρέφτη, θα ληφθεί μια μεγάλη δέσμη σωματιδίων φωτός, αλλά ακόμη και αυτό δεν συμβαίνειμπορεί να συγκριθεί με μια δέσμη λέιζερ, η οποία αποτελείται από κβαντικά σωματίδια, που μπορεί να επιτευχθεί μόνο με την ενεργοποίηση των ατόμων του μέσου που βρίσκεται κάτω από την ακτινοβολία λέιζερ.

Ποικιλίες

Με τη βοήθεια των κολοσσιαίων εξελίξεων επιστημόνων σε όλο τον κόσμο, τα λέιζερ excimer χρησιμοποιούνται πλέον ευρέως σε πολλούς τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας και έχουν τις ακόλουθες ποικιλίες:

  • στερεό;
  • λέιζερ βαφής;
  • gas;
  • excimer;
  • ημιαγωγός;
  • λέιζερ ατμού μετάλλων;
  • χημικό;
  • ίνες;
  • λέιζερ ελεύθερων ηλεκτρονίων.
  • excimer laser στην οφθαλμολογία
    excimer laser στην οφθαλμολογία

Origin

Αυτή η ποικιλία είναι ένα λέιζερ υπεριώδους αερίου, το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της οφθαλμικής χειρουργικής. Με αυτήν τη συσκευή, οι γιατροί πραγματοποιούν διόρθωση όρασης με λέιζερ.

Ο όρος "excimer" σημαίνει "διερχόμενο διμερές" και χαρακτηρίζει τον τύπο του υλικού που χρησιμοποιείται ως ρευστό λειτουργίας του. Για πρώτη φορά στην ΕΣΣΔ, μια τέτοια συσκευή παρουσιάστηκε το 1971 από τους επιστήμονες V. A. Danilichev, N. Basov και Yu. M. Popov στη Μόσχα. Το σώμα εργασίας ενός τέτοιου λέιζερ ήταν ένα διμερές ξένον, το οποίο διεγείρεται από μια δέσμη ηλεκτρονίων προκειμένου να ληφθεί ακτινοβολία με ένα ορισμένο μήκος κύματος. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, τα ευγενή αέρια με αλογόνα άρχισαν να χρησιμοποιούνται για αυτό, και αυτό έγινε το 1975 σε ένα από τα ερευνητικά εργαστήρια των ΗΠΑ από τους επιστήμονες J. Hart και S. Searles.

Οι άνθρωποι ρωτούν συχνάγιατί χρησιμοποιείται λέιζερ excimer για διόρθωση της όρασης.

Η μοναδικότητά του

Βρέθηκε ότι το μόριο excimer παράγει ακτινοβολία λέιζερ λόγω του γεγονότος ότι βρίσκεται σε διεγερμένη "ελκυστική" κατάσταση, καθώς και σε "αποκρουστική" κατάσταση. Αυτή η δράση μπορεί να εξηγηθεί από το γεγονός ότι το ξένο ή το κρυπτό (ευγενή αέρια) έχουν υψηλή αδράνεια και, κατά κανόνα, δεν σχηματίζουν ποτέ χημικές ενώσεις. Μια ηλεκτρική εκκένωση τα φέρνει σε διεγερμένη κατάσταση, ως αποτέλεσμα της οποίας μπορούν να σχηματίσουν μόρια είτε μεταξύ τους είτε με αλογόνα, για παράδειγμα, χλώριο ή φθόριο. Η εμφάνιση των μορίων σε διεγερμένη κατάσταση δημιουργεί, κατά κανόνα, τη λεγόμενη αναστροφή πληθυσμού και ένα τέτοιο μόριο εγκαταλείπει την ενέργειά του, η οποία διεγείρεται ή εκπέμπεται αυθόρμητη. Μετά από αυτό, αυτό το μόριο επιστρέφει στη βασική κατάσταση και διασπάται σε άτομα. Η συσκευή λέιζερ excimer είναι μοναδική.

Ο όρος "διμερές" χρησιμοποιείται συνήθως όταν τα ίδια άτομα συνδέονται μεταξύ τους, αλλά τα περισσότερα σύγχρονα λέιζερ excimer χρησιμοποιούν ενώσεις ευγενών αερίων και αλογόνων. Ωστόσο, αυτές οι ενώσεις, που χρησιμοποιούνται για όλα τα λέιζερ αυτού του σχεδιασμού, ονομάζονται επίσης διμερή. Πώς λειτουργεί ένα λέιζερ excimer; Θα το εξετάσουμε τώρα.

θεραπεία λεύκης excimer laser
θεραπεία λεύκης excimer laser

Η αρχή λειτουργίας του excimer laser

Αυτό το λέιζερ είναι ο κύριος πρωταγωνιστής του PRK και του LASIK. Το ρευστό λειτουργίας του είναι ένα αδρανές και αλογόνο αέριο. Όταν μια υψηλή τάση εισάγεται στο μείγμα αυτών των αερίων,ένα άτομο αλογόνου και ένα άτομο αδρανούς αερίου συνδυάζονται για να σχηματίσουν ένα διατομικό μόριο. Βρίσκεται σε πολύ διεγερμένη κατάσταση και, μετά από ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου, διασπάται σε άτομα, γεγονός που οδηγεί στην εμφάνιση ενός φωτεινού κύματος στην περιοχή UV.

Αυτή η αρχή του λέιζερ excimer έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην ιατρική, καθώς η υπεριώδης ακτινοβολία επηρεάζει τους οργανικούς ιστούς, για παράδειγμα, τον κερατοειδή, με τέτοιο τρόπο ώστε οι δεσμοί μεταξύ των μορίων να αποσυνδέονται, οδηγώντας στη μετάβαση των ιστών από στερεό σε αέρια κατάσταση. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται "photoablation".

Εύρος κυμάτων

Όλα τα υπάρχοντα μοντέλα αυτού του τύπου λειτουργούν στο ίδιο εύρος μήκους κύματος και διαφέρουν μόνο στο πλάτος της δέσμης φωτός, καθώς και στη σύνθεση του ρευστού εργασίας. Το λέιζερ excimer είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο για τη διόρθωση της όρασης. Υπάρχουν όμως και άλλες χρήσεις.

Το πρώτο είχε τη διάμετρο της δέσμης φωτός, που ήταν ίση με τη διάμετρο της επιφάνειας στην οποία έγινε η εξάτμιση. Το μεγάλο εύρος της δέσμης και η ανομοιογένειά της προκάλεσαν την ίδια ανομοιογένεια στα ανώτερα στρώματα του κερατοειδούς, καθώς και αύξηση της θερμοκρασίας στην επιφάνειά του. Αυτή η διαδικασία συνοδεύτηκε από τραυματισμούς και εγκαύματα. Αυτή η κατάσταση διορθώθηκε με τη δημιουργία ενός excimer laser. Η MNTK «Μικροχειρουργική Οφθαλμών» το χρησιμοποιεί εδώ και πολύ καιρό.

Τα λέιζερ της νέας γενιάς υποβλήθηκαν σε μια μακρά διαδικασία εκσυγχρονισμού, κατά την οποία μειώθηκε η διάμετρος της δέσμης φωτός και δημιουργήθηκε επίσης ένα ειδικό σύστημα περιστροφικής σάρωσης για την παροχή ακτινοβολίας λέιζερ στο μάτι. Σκεφτείτε πώς τα λέιζερ excimerχρησιμοποιείται από γιατρούς.

excimer laser επαγγελματίες
excimer laser επαγγελματίες

Ιατρικές εφαρμογές

Σε διατομή, μια τέτοια δέσμη λέιζερ μοιάζει με μια κηλίδα που κινείται σε κύκλο, αφαιρώντας τα ανώτερα στρώματα του κερατοειδούς και επίσης δίνοντάς του μια διαφορετική ακτίνα καμπυλότητας. Στη ζώνη αφαίρεσης, η θερμοκρασία δεν αυξάνεται, καθώς το αποτέλεσμα είναι βραχυπρόθεσμο. Ως αποτέλεσμα της επέμβασης, παρατηρείται μια λεία και καθαρή επιφάνεια του κερατοειδούς. Το excimer laser είναι απαραίτητο στην οφθαλμολογία.

Ο χειρουργός που εκτελεί τη χειρουργική επέμβαση καθορίζει εκ των προτέρων ποιο μέρος της ενέργειας που θα εφαρμοστεί στον κερατοειδή, καθώς και σε ποιο βάθος θα εκτεθεί το λέιζερ excimer. Από εδώ, ο ειδικός μπορεί να προγραμματίσει την πορεία της διαδικασίας εκ των προτέρων και να υποθέσει ποιο αποτέλεσμα θα προκύψει ως αποτέλεσμα της επέμβασης.

Διόρθωση όρασης με λέιζερ

Πώς λειτουργεί ένα excimer laser στην οφθαλμολογία; Η τεχνική που είναι δημοφιλής σήμερα βασίζεται στη λεγόμενη επαναπροφίλ υπολογιστή του κερατοειδούς, που είναι ο κύριος οπτικός φακός του ανθρώπινου ματιού. Το λέιζερ excimer, που δρα σε αυτόν, λειαίνει την επιφάνεια του κερατοειδούς, αφαιρώντας τα ανώτερα στρώματα και, έτσι, εξαλείφοντας όλα τα ελαττώματα που υπάρχουν σε αυτόν. Σε αυτή την περίπτωση, εμφανίζονται κανονικές συνθήκες για τη λήψη των σωστών εικόνων από το μάτι, δημιουργώντας τη σωστή διάθλαση του φωτός. Τα άτομα που υποβλήθηκαν σε αυτή τη διαδικασία βλέπουν όπως όλοι όσοι έχουν καλή όραση από την αρχή.

Η διαδικασία αναμόρφωσης του κερατοειδούς δεν προκαλεί υψηλές θερμοκρασίες στην επιφάνειά του, οι οποίες μπορεί να είναι επιζήμιες γιαζωντανούς ιστούς. Και, όπως πιστεύουν οι περισσότεροι, δεν υπάρχει το λεγόμενο κάψιμο των ανώτερων στιβάδων του κερατοειδούς.

excimer laser στη δερματολογία
excimer laser στη δερματολογία

Το πιο σημαντικό πλεονέκτημα των λέιζερ excimer είναι ότι η χρήση τους για διόρθωση όρασης σας επιτρέπει να έχετε το τέλειο αποτέλεσμα και να διορθώσετε σχεδόν όλες τις υπάρχουσες ανωμαλίες του κερατοειδούς. Αυτές οι συσκευές είναι τόσο ακριβείς που επιτρέπουν τη "φωτοχημική αφαίρεση" των ανώτερων στρωμάτων.

Για παράδειγμα, εάν αυτή η διαδικασία εκτελείται στην κεντρική ζώνη του κερατοειδούς, τότε το σχήμα του γίνεται σχεδόν επίπεδο και αυτό βοηθά στη διόρθωση της μυωπίας. Εάν τα στρώματα του κερατοειδούς στην περιφερική ζώνη εξατμιστούν κατά τη διόρθωση της όρασης, τότε το σχήμα του γίνεται πιο στρογγυλεμένο και αυτό, με τη σειρά του, διορθώνει την υπερμετρωπία. Ο αστιγματισμός διορθώνεται με δοσομετρική αφαίρεση των ανώτερων στιβάδων του κερατοειδούς στα διάφορα μέρη του. Τα σύγχρονα λέιζερ excimer, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως στη διαθλαστική μικροχειρουργική των ματιών, εγγυώνται υψηλή ποιότητα της επιφάνειας που υποβάλλεται σε φωτοκατάλυση.

Χαρακτηριστικά χρήσης στην ιατρική

Τα λέιζερ Excimer στη μορφή που έχουν σήμερα εμφανίστηκαν μόλις πρόσφατα, αλλά τώρα βοηθούν τους ανθρώπους σε όλο τον κόσμο να απαλλαγούν από προβλήματα όρασης όπως η μυωπία, η υπερμετρωπία, ο αστιγματισμός. Μια τέτοια λύση στο πρόβλημα, για πρώτη φορά μετά από πολλά χρόνια δημιουργίας τέτοιου εξοπλισμού, πληροί όλες τις απαιτήσεις της ανώδυνης, της μέγιστης ασφάλειας και της αποτελεσματικότητας.

Οφθαλμικές ασθένειες που αντιμετωπίζονται μεεφαρμογές

Το πεδίο της οφθαλμοχειρουργικής που ασχολείται με την εξάλειψη αυτών των ανωμαλιών του ανθρώπινου ματιού ονομάζεται διαθλαστική χειρουργική και τέτοιες διαταραχές ονομάζονται αμετρωπία και ανωμαλίες διάθλασης.

Σύμφωνα με τους ειδικούς, υπάρχουν δύο τύποι διάθλασης:

  • εμμετρωπία, που χαρακτηρίζει τη φυσιολογική όραση;
  • αμετρωπία, που συνίσταται σε ανώμαλη όραση.
  • συσκευή λέιζερ excimer
    συσκευή λέιζερ excimer

Η Ametropia, με τη σειρά της, περιλαμβάνει πολλά υποείδη:

  • μυωπία (μυωπία);
  • αστιγματισμός - λήψη παραμορφωμένης εικόνας από το μάτι όταν ο κερατοειδής έχει ακανόνιστη καμπυλότητα και η ροή των ακτίνων φωτός γίνεται ανομοιόμορφη σε διάφορα μέρη της επιφάνειάς του.
  • υπερμετρωπία (υπερμετρωπία).

Ο αστιγματισμός είναι δύο τύπων - ο υπερμετρωπικός, που είναι κοντά στην υπερμετρωπία, ο μυωπικός, παρόμοιος με τη μυωπία και ο μικτός.

Για να αναπαραστήσουμε σωστά την ουσία των διαθλαστικών χειρισμών, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε ελάχιστα την ανατομία του ανθρώπινου ματιού. Το οπτικό σύστημα του ματιού αποτελείται από τρία κύρια στοιχεία - τον κερατοειδή, τον φακό, που είναι τα μέρη που διαθλούν το φως και τον αμφιβληστροειδή, που είναι το τμήμα που αντιλαμβάνεται το φως. Προκειμένου η εικόνα που προκύπτει να γίνει καθαρή και ευκρινή, ο αμφιβληστροειδής είναι στο επίκεντρο της μπάλας. Ωστόσο, εάν βρίσκεται μπροστά από την εστίαση, που συμβαίνει με την υπερμετρωπία, ή πίσω από αυτήν, που συμβαίνει με τη μυωπία, η εικόνα που προκύπτει γίνεται θολή και σημαντικά θολή.

ΆνθρωποςΗ οπτική του ματιού μπορεί να αλλάξει καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής, συγκεκριμένα, από τη στιγμή της γέννησης μέχρι την ηλικία των 16-20 ετών, αλλάζει λόγω της ανάπτυξης και της αύξησης του μεγέθους του βολβού του ματιού, καθώς και υπό την επίδραση ορισμένων παραγόντων που μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό ορισμένων ανωμαλιών. Έτσι, οι ασθενείς ενός διαθλαστικού χειρουργού οφθαλμού είναι συνήθως ενήλικες.

Αντενδείξεις για Διόρθωση όρασης Excimer Beam

Η διόρθωση της όρασης με λέιζερ excimer δεν ενδείκνυται για όλα τα άτομα που πάσχουν από προβλήματα όρασης. Η απαγόρευση χρήσης αυτής της διαδικασίας είναι:

  • οφθαλμικές ασθένειες (γλαύκωμα, καταρράκτης, παραμόρφωση αμφιβληστροειδούς);
  • ασθένειες που παρεμβαίνουν στη φυσιολογική επούλωση πληγών (αρθρίτιδα, διαβήτης, αυτοάνοσα νοσήματα κ.λπ.);
  • ασθένειες της καρδιάς και του αγγειακού συστήματος;
  • μονόφθαλμος;
  • αποκόλληση αμφιβληστροειδούς;
  • ηλικιακή πρεσβυοψία;
  • εγκυμοσύνη και θηλασμός;
  • Παιδιά κάτω των 18;
  • σπασμός διαμονής;
  • προοδευτικές αλλαγές στη διάθλαση του ματιού;
  • φλεγμονώδεις διεργασίες στο σώμα, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που σχετίζονται άμεσα με τα μάτια.
  • θεραπεία με λέιζερ excimer
    θεραπεία με λέιζερ excimer

Πιθανές επιπλοκές μετά την εφαρμογή

Όλες οι υπάρχουσες μέθοδοι θεραπείας με λέιζερ excimer σήμερα είναι εξαιρετικά ασφαλείς και ιδιαίτερα αποτελεσματικές. Ωστόσο, υπάρχει μια σειρά από επιπλοκές που μπορεί να προκύψουν μετά από χειρουργική επέμβασηπαρόμοιες μεθόδους. Αυτά περιλαμβάνουν:

  1. Μερική ή λανθασμένη ανάπτυξη ενός τμήματος του κερατοειδούς, μετά την οποία δεν είναι δυνατή η εκ νέου ανάπτυξη αυτού του τμήματος.
  2. Το λεγόμενο σύνδρομο ξηροφθαλμίας, όταν ο ασθενής έχει ερυθρότητα και πόνο στο μάτι. Αυτή η επιπλοκή μπορεί να συμβεί εάν οι νευρικές απολήξεις που είναι υπεύθυνες για την παραγωγή δακρύων έχουν υποστεί βλάβη κατά τη διόρθωση της όρασης.
  3. Διάφορες οπτικές διαταραχές, όπως διπλή όραση ή μειωμένη όραση στο σκοτάδι, μειωμένη αντίληψη χρωμάτων ή εμφάνιση φωτοστέφανου.
  4. Αποδυνάμωση ή μαλάκυνση του κερατοειδούς, που μπορεί να συμβεί μήνες μετά την επέμβαση ή χρόνια.

Excimer laser στη δερματολογία

Η επίδραση του λέιζερ χαμηλής συχνότητας στο δέρμα είναι εξαιρετικά θετική. Αυτό οφείλεται στα ακόλουθα αποτελέσματα:

  • αντιφλεγμονώδη;
  • αντιοξειδωτικό;
  • παυσίπονο;
  • ανοσοτροποποιητικό.

Δηλαδή, υπάρχει ένας συγκεκριμένος βιοδιεγερτικός μηχανισμός δράσης της ακτινοβολίας λέιζερ με χαμηλή ισχύ.

Η Λεύκη υποβάλλεται σε επιτυχή θεραπεία με λέιζερ excimer. Οι κηλίδες ηλικίας στο δέρμα λειαίνονται πολύ γρήγορα.

Συνιστάται: