Принцип работы офтальмологического лазера

Открытие лазерных систем моментально привлекло внимание всех сфер человеческой деятельности. Во многих отраслях науки и техники они нашли своё применение. В медицине первопроходцем стало лечение глаз.

Именно в офтальмологии впервые стали использовать лазеры для диагностики и коррекции. С течением времени и развитием обеих направлений (физики лазеров и медицины) удалось достигнуть высоких результатов и в наши дни это – ключевой инструмент врачей. Но что лазер в медицине представляет из себя?

Лазер при лечении глаз: основные положения

Обобщённо, лазер – это специфический источник света. Он имеет ряд отличий от прочих источников, в том числе концентрированность и направленность. Пользователь имеет возможность направлять пучок света в необходимую точку и при этом избегать рассеивания и утраты ценных свойств.

Внутри луча происходит индуцирование в атомах и молекулах, которое можно точно регулировать в соответствии с потребностями. Технология устройства и работы лазерной системы проста и включает в себя 4 основных элемента:

1. Источник напряжения (накачки). Иными словами, энергия для работы.
2. Непрозрачное зеркало, которое выполняет роль задней стенки ёмкости, где находится активная среда.
3. Полупрозрачное зеркало, через которое генерируемый луч выходит в свет.
4. Непосредственно активная среда. Её также называют генерирующим материалом. Это вещество, молекулы которого формируют лазерный луч с заданными характеристиками.

Разделение офтальмологических лазеров на виды происходит именно по последнему критерию.

Интересный факт: Как с помощью лазера изменить цвет глаз

Сейчас на практике выделяют следующие виды лазеров, применяемых для лечения глаз:

• Эксимерные. Этот вид системы создаёт рабочее излучение в ультрафиолетовом диапазоне спектра (от 193 до 351 нанометра). Он используется для работы с локальными участками повреждённой ткани. Отличается высокой точностью. Обязателен при лечении глаукомы и негативных изменений роговицы глазного яблока. После его работы значительно сокращается восстановительный период.
• Аргоновый тип. В качестве активной среды используется газ аргон. Луч формируется в промежутке длин волн между 488 и 514 нанометров, что соответствует синему и зелёному участку спектра. Главное направление применения – устранение патологий в сосудах.
• Криптоновый вид. Работает в жёлтом и красном диапазоне спектра (568 – 647 нм). Особенно полезен при работе по коагуляции центральных долей сетчатки глаза.
• Диодный. Инфракрасный участок спектра волн (810 нм). Отличается глубоким проникновением в оболочку сосудов и полезен при лечении макулярных участков сетчатки глаза.
• Фемтосекундные. Лазеры, работающие в инфракрасном диапазоне. Часто объединяются с эксимерным в единую систему. Отличаются сверхвысокой скоростью, что позволяет применять их для пациентов с тонкой роговицей. Высокая точность работы позволяет создавать лоскут роговицы на заданном месте с установленными параметрами.
• Гелий-неоновый. Рабочая длина волны 630 нм. Важный инструмент в руках офтальмолога. Потому что оказывает мощное стимулирующее воздействие на ткани, снимает воспаление и способствует регенерации тканей.
• Десятиуглекислотные. Инфракрасный диапазон (10,6 мкм). Используются для испарения ткани и удаления злокачественных наростов.

Кроме этой градации, выделяют:

• Мощные, которые оказывают значительное воздействие на поверхность.
• Слабые, воздействие которых практически незаметно.

Мощность также определяется используемым веществом в системе.

Также читайте: Виды лазерной коррекции зрения

Кто изобрел лазер и когда впервые он был применен в хирургии глаза?

Технологию вынужденного усиления света предсказал Эйнштейн в годы Первой мировой войны. В своих работах он описал физические основы работы лазера. После этого на протяжении почти 50 лет множество учёных прорабатывали составные элементы теории лазеров, чем заложили мощный фундамент развития отрасли знания.

В 1960 году Томас Мейман продемонстрировал первый работающий прототип лазера. 16 мая того года считается днём рождения лазерных систем – новой эры в развитии человечества.

Появление прибора стимулировало изучение его практического применения, в частности в медицине. Уже в 1963 году появились первые опубликованные результаты исследований по лазерной коагуляции, проведённые Кэмбеллом и Цвенгом. Вскоре Краснов обосновал возможность применения эффекта фоторазрыва для лечения катаракты. В американских клиниках в конце 70-х их активно применяли в качестве альтернативы скальпелю, что снижало кровопотери и обеспечивала высокую точность разрезов.

Сейчас лазер стал основой современной офтальмологии.

Принцип работы и характеристики луча

В зависимости от устройства, активной генерирующей среды и настроек системы эти приборы могут выполнять различную работу. Принцип действия луча позволяет доктору составлять программу оптимального лечения. В современной офтальмологии выделяют следующие принципы воздействия лазера на ткани:

Лазерная коагуляция. Под термическим воздействием происходит приваривание отслоившихся частей ткани и восстановление структуры тканей.

Фотодеструкция. Лазер прогревается до максимальной мощности и производит разрезание тканей для последующего восстановления.

Фотоиспарение. При длительной обработке участка с помощью специально настроенного лазера происходит выпаривание ткани.

Фотоабляция. Распространённая операция, которая позволяет удалить повреждённые ткани предельно бережно.

Лазерстимуляция. Принцип действия, лежащий в основе этого метода, обеспечивает протекание фотохимических процессов, оказывающих стимулирующее и восстанавливающее воздействие на ткани глаза.

Устройство офтальмологического лазера

Определяющим элементом в работе лазера является активная среда. Вещество, применяемое в работе, обуславливает применение источника энергии. Каждый газ требует особенного энергоносителя и способа доставки энергии.

Составные элементы конструкции описаны выше. В офтальмологическом лазерном оборудовании особое внимание уделено управлению работой системы. Врач получает возможность настраивать лазер с высокой точностью. Система датчиков и рычагов управления позволяет проводить широкий спектр операций.

Техника безопасности при работе с лазером: что следует знать окулисту

Каждый прибор имеет технический паспорт, где подробно изложены параметры оборудования. Эти характеристики определяют вредность прибора и меры необходимой безопасности. Окулист, при длительной работе с лазерами, должен строго соблюдать предписанные нормы поведения для предотвращения травмирования:

• При работе с оборудованием необходимо использовать защитные очки с установленными характеристиками, которые рассчитаны на защиту от конкретного типа излучения.
• Строго соблюдать график работы – обязательно делать перерывы в работе!
• При наличии противопоказаний (злокачественные опухоли, индивидуальные показания, беременность) работать с лазерами запрещено!

Применения лазерных технологий в офтальмологии обеспечивает высококачественную диагностику, оперативное принятие верного решения и достижение отличного результата в ходе операций любой сложности.

Читайте также: