Razgovarajmo danas o tome šta je femtosekundni laser. Koji su glavni principi njegovog rada i kako pomaže u ispravljanju vida?
Bohrova teorija
Kada je na početku devetnaestog veka nauka dostigla takav nivo da je bila u stanju da sagleda strukturu atoma, nastao je novi pravac - kvantna fizika. Prvi zadatak je bio utvrditi kako i zašto mali elektroni ne padaju na teško jezgro atoma. Prethodna teorija zasnovana na Maxwellovim jednadžbama je tvrdila da bilo koji pokretni naboj emituje polje, čime se gubi zamah. Dakle, elektron koji kruži oko jezgra mora kontinuirano zračiti i na kraju pasti na jezgro. Bohr je izrazio ideju da elektroni u atomu mogu biti samo na određenim udaljenostima od centra, a prijelaz s jednog nivoa na drugi je praćen ili emisijom ili apsorpcijom energije. Ova teorija je naknadno objašnjena u okviru kvantne fizike. Prisustvo stacionarnih elektronskih nivoa otvorilo je put za takav izum kao što je laser (uključujući i femtosekundni).
Teorijske osnove lasera
Jednom su naučnici shvatilistrukture atoma, hteli su da nauče kako da kontrolišu stanje elektrona. U normalnim uslovima, elektron, koji se iz nekog razloga nalazi na visokom nivou atoma, teži da ispuni niže nivoe, ako su slobodni. Tokom tranzicije, energija se emituje u obliku kvanta svjetlosti ili fotona. Ali prijelaz između bilo koja dva nivoa generiše različite svjetlosne kvante. Ali ako mnogo elektrona prođe istovremeno sa višeg nivoa na niži nivo, tada će se pojaviti tok mnogo identičnih fotona. Primene ove teme su beskrajne. Na primjer, femtosekundni laser uklanja katarakte. U rubinu dopiranom itrijumom pronađen je nivo sa takozvanom inverznom populacijom: kada se elektroni lakše skupljaju na visokom nivou, a zatim svi zajedno prelaze na niži nivo. Glavne komponente lasera su sljedeće:
- radno tijelo (supstanca u kojoj postoji nivo sa inverznom populacijom);
- pumpa (izvor koji "indukuje" elektrone da se akumuliraju na inverznom nivou);
- rezonator u obliku dva paralelna ogledala (koncentrišu samo one fotone koji se generišu u jednom pravcu, a svi ostali se raspršuju).
Izlazni impuls može biti kontinuiran ili diskretan. Femtosekundni laser, na primjer, pripada drugom tipu.
Mikro, nano, femto
Svi ovi prefiksi označavaju dio cjeline. Milli je hiljaditi dio nečega, kao što je metar. To jest, milimetar je 10-3 metara. Prefiks femto- znači da nešto teži iliproteže se 10-15 puta manje od određene jedinice. Shodno tome, femtosekundni laser ima vrlo kratak impuls. I svaka sekunda odgovara 1015 impulsa. Zašto nam je potrebna tako nezamislivo mala vrijednost? Činjenica je da snaga lasera ovisi o tome koliko dugo se elektroni akumuliraju na inverznom nivou. Uz kontinuiranu proizvodnju, snaga lasera ne može biti velika. Ali što je svaki impuls kraći, to je veći izlaz. Mnogi procesi traju mnogo duže, a tako kratak impuls nije primetan za konačni cilj. Sistem za prijem izgleda kao kontinuirani laser. U isto vrijeme, koherentnost i snaga izlaznog snopa je mnogo veća.
katarakta
Katarakta je zamućenje sočiva. Osoba koja razvije takav vidni nedostatak možda toga nije svjesna: s razvojem katarakte na rubu zjenice, vid nije oštećen. Ali ako se zamućenje pojavi u središtu sočiva, tada je nemoguće ne primijetiti slabljenje vida. Postoje četiri glavna razloga za ovu promjenu u oku:
- štetno zračenje u visokim dozama;
- trauma glave ili direktno oka;
- dijabetes melitus;
- jak stres.
Postoji samo jedan fizički razlog - protein sadržan u očnom sočivu počinje da se razgrađuje, razgrađuje. Ovaj proces se naziva denaturacija proteina. U slučaju sočiva, uništenje je nepovratno. Ranije su stari ljudi s bijelim očima potpuno ovisili o svojim rođacima, jer su zapravo bili slijepi. Međutim, ova bolest je sada uspješnoliječi se.
Hirurški tretman katarakte
Tradicionalno, pod tretmanom se podrazumeva takva intervencija u ljudskom telu koja ne narušava njegov integritet: grlobolja se leči pilulama i toplim čajem, posečen prst mastima i zavojem.
Ali u ovom slučaju, liječenje je radikalno - operacija. Obično ova riječ označava rane, šavove koji dugo zacjeljuju, bol i gubitak normalnog načina života. U slučaju katarakte, nema potrebe da se plašite operacije, jer je rez obično veoma mali, 2-3 mm, krvni sudovi nisu prerezani, anestezija je lokalna.
Koraci operacije:
- Očna jabučica je anestezirana posebnim kapima.
- Iris oka je urezan (rez nije duži od 3 mm).
- Poseban uređaj je umetnut u sočivo.
- Uređaj pretvara staro sočivo u emulziju.
- Emulzija je isisana.
- Predstavljamo novo vještačko meko sočivo.
- Uređaj je uklonjen iz oka.
Procedura ne traje duže od 15 minuta, nakon čega osoba već može ići kući.
U fazi transformacije starog sočiva u emulziju koristi se femtosekundni laser. Oftalmologija također poznaje još jedan primjer upotrebe lasera - korekciju miopije i astigmatizma. Ali to je druga priča.
Prednosti lasera u liječenju katarakte
Odmah ćemo navesti jedan značajan nedostatak - ova metoda je prilično skupa. Međutim, u svim ostalim aspektima bolje je nego prije.metode. Prema recenzijama, tkivo oko sočiva je manje oštećeno, transformacija u emulziju se odvija brže, veličina nastalih čestica je manja ako se u operaciji koristi femtosekundni laser. Povratne informacije o takvoj operaciji su izuzetno pozitivne i od pacijenata i od doktora.
Već smo spomenuli da se uz pomoć lasera ispravlja i miopija. Međutim, donedavno je za ovu operaciju i liječenje katarakte korištena drugačija oprema. Najvažnija stvar za pacijenta je kvalitet operacije, ali klinika koja pruža takve usluge ne bi voljela trošiti toliko novca na uređaje. U ovom slučaju, Victus femtosekundni laser će pomoći: može se koristiti za izvođenje tri različite operacije. U ovom slučaju, trebate samo promijeniti postavke.
