Lassen Sie uns heute darüber sprechen, was ein Femtosekundenlaser ist. Was sind die Hauptprinzipien seiner Arbeit und wie hilft es bei der Sehkorrektur?
Bohrsche Theorie
Als die Wissenschaft zu Beginn des 19. Jahrhunderts ein solches Niveau erreichte, dass sie in der Lage war, in die Struktur des Atoms zu schauen, entstand eine neue Richtung – die Quantenphysik. Die erste Aufgabe bestand darin, herauszufinden, wie und warum kleine Elektronen nicht auf den schweren Kern eines Atoms fallen. Eine frühere Theorie, die auf Maxwells Gleichungen basierte, besagte, dass jede sich bewegende Ladung ein Feld emittiert und daher an Schwung verliert. Daher muss ein Elektron, das um den Kern kreist, kontinuierlich strahlen und schließlich auf den Kern fallen. Bohr drückte die Idee aus, dass Elektronen in einem Atom nur in bestimmten Abständen vom Zentrum sein können und der Übergang von einer Ebene zur anderen entweder von der Emission oder Absorption von Energie begleitet wird. Diese Theorie wurde später im Rahmen der Quantenphysik erklärt. Das Vorhandensein stationärer elektronischer Nivelliergeräte öffnete den Weg für eine solche Erfindung wie einen Laser (einschließlich eines Femtosekunden-Lasers).
Theoretische Grundlagen des Lasers
Wissenschaftler haben es einmal erkanntStruktur des Atoms, wollten sie lernen, wie man den Zustand des Elektrons kontrolliert. Unter normalen Bedingungen neigt ein Elektron, das sich aus irgendeinem Grund auf einer hohen Ebene eines Atoms befindet, dazu, die unteren Ebenen zu füllen, wenn sie frei sind. Beim Übergang wird Energie in Form eines Lichtquants oder eines Photons abgegeben. Aber der Übergang zwischen zwei beliebigen Ebenen erzeugt unterschiedliche Lichtquanten. Aber wenn viele Elektronen gleichzeitig von einer höheren Ebene zu einer niedrigeren Ebene übergehen, dann erscheint ein Strom von vielen identischen Photonen. Die Anwendungen dieses Fadens sind endlos. Beispielsweise entfernt ein Femtosekundenlaser Katarakte. In einem mit Yttrium dotierten Rubin wurde ein Niveau mit der sogenannten inversen Besetzung gefunden: Wenn sich Elektronen leichter auf einem hohen Niveau ansammeln und sich dann alle zusammen auf ein niedrigeres Niveau bewegen. Die Hauptkomponenten des Lasers sind wie folgt:
- Arbeitskörper (Substanz, in der es eine Ebene mit inverser Population gibt);
- pump (eine Quelle, die Elektronen dazu "induziert", sich auf dem inversen Niveau anzusammeln);
- Resonator in Form von zwei parallelen Spiegeln (sie konzentrieren nur die in einer Richtung erzeugten Photonen, der Rest wird gestreut).
Der Ausgangsimpuls kann kontinuierlich oder diskret sein. Zum zweiten Typ gehört beispielsweise der Femtosekundenlaser.
Mikro, Nano, Femto
Alle diese Präfixe bezeichnen einen Teil eines Ganzen. Ein Milli ist ein Tausendstel von etwas, z. B. ein Meter. Das heißt, ein Millimeter ist 10-3 Meter. Das Präfix femto- bedeutet, dass etwas wiegt odererstreckt sich 10-15 mal weniger als eine bestimmte Einheit. Dementsprechend hat der Femtosekundenlaser einen sehr kurzen Puls. Und jede Sekunde passt zu 1015 Impulsen. Warum brauchen wir einen so unvorstellbar kleinen Wert? Tatsache ist, dass die Laserleistung davon abhängt, wie lange sich Elektronen auf der inversen Ebene ansammeln. Bei kontinuierlicher Erzeugung kann die Leistung von Lasern nicht hoch sein. Aber je kürzer jeder Impuls ist, desto höher ist die Ausgabe. Viele Prozesse dauern viel länger, und ein so kurzer Impuls macht sich für das endgültige Ziel nicht bemerkbar. Das Empfangssystem scheint ein kontinuierlicher Laser zu sein. Gleichzeitig ist die Kohärenz und Leistung des Ausgangsstrahls viel höher.
Grauer Star
Katarakt ist eine Linsentrübung. Eine Person, die einen solchen Sehfehler entwickelt, ist sich dessen möglicherweise nicht bewusst: Mit der Entwicklung eines grauen Stars am Pupillenrand wird das Sehvermögen nicht beeinträchtigt. Wenn jedoch in der Mitte der Linse eine Trübung auftritt, ist es unmöglich, die Schwächung des Sehvermögens nicht zu bemerken. Es gibt vier Hauptgründe für diese Veränderung im Auge:
- Schädliche Strahlung in hohen Dosen;
- Trauma am Kopf oder direkt am Auge;
- Diabetes mellitus;
- starker Stress.
Es gibt nur einen physikalischen Grund - das in der Augenlinse enth altene Protein beginnt sich zu zersetzen, abzubauen. Dieser Vorgang wird als Proteindenaturierung bezeichnet. Bei der Linse ist die Zerstörung irreversibel. Früher waren alte Menschen mit weißen Augen völlig abhängig von ihren Angehörigen, da sie eigentlich blind waren. Allerdings ist diese Krankheit jetzt erfolgreichin Behandlung.
Kataraktbehandlung mit Operation
Traditionell bedeutet Behandlung einen solchen Eingriff in den menschlichen Körper, der seine Integrität nicht verletzt: Eine Halsentzündung wird mit Pillen und heißem Tee behandelt, ein geschnittener Finger mit Salben und einem Verband.
Aber in diesem Fall ist die Behandlung radikal - eine Operation. Normalerweise bedeutet dieses Wort Wunden, Stiche, die lange heilen, Schmerzen und den Verlust eines normalen Lebensstils. Bei Grauem Star braucht man keine Angst vor der Operation zu haben, denn der Schnitt ist meist sehr klein, 2-3 mm, es werden keine Blutgefäße durchtrennt, die Anästhesie ist lokal.
Operationsschritte:
- Der Augapfel wird mit speziellen Tropfen betäubt.
- Die Iris des Auges wird eingeschnitten (der Schnitt ist nicht länger als 3 mm).
- Ein spezielles Gerät wird in das Objektiv eingesetzt.
- Das Gerät verwandelt die alte Linse in eine Emulsion.
- Die Emulsion wird abgesaugt.
- Einführung einer neuen künstlichen weichen Linse.
- Das Gerät wird vom Auge entfernt.
Die Prozedur dauert nicht länger als 15 Minuten, danach kann die Person bereits nach Hause gehen.
In der Phase der Umwandlung der alten Linse in eine Emulsion wird ein Femtosekundenlaser verwendet. Die Augenheilkunde kennt auch ein weiteres Beispiel für den Einsatz von Lasern - die Korrektur von Kurzsichtigkeit und Hornhautverkrümmung. Aber das ist eine andere Geschichte.
Vorteile von Lasern in der Kataraktbehandlung
Einen entscheidenden Nachteil nennen wir gleich noch - diese Methode ist recht teuer. Aber ansonsten ist es besser als vorher. Methoden. Laut den Übersichten wird das die Linse umgebende Gewebe weniger geschädigt, die Umwandlung in eine Emulsion erfolgt schneller, die Größe der resultierenden Partikel ist kleiner, wenn bei der Operation ein Femtosekundenlaser verwendet wird. Das Feedback zu einer solchen Operation ist sowohl von Patienten als auch von Ärzten äußerst positiv.
Wir haben bereits erwähnt, dass mit Hilfe von Lasern auch Kurzsichtigkeit korrigiert wird. Bis vor kurzem wurden jedoch für diese Operation und die Kataraktbehandlung andere Geräte verwendet. Das Wichtigste für den Patienten ist die Qualität der Operation, aber die Klinik, die solche Dienstleistungen anbietet, möchte nicht so viel Geld für Geräte ausgeben. Hier hilft der Femtosekundenlaser von Victus: Mit ihm lassen sich drei verschiedene Operationen durchführen. In diesem Fall müssen Sie nur die Einstellungen ändern.
