Нека поговорим днес за това какво представлява фемтосекундният лазер. Какви са основните принципи на неговата работа и как помага за правилното зрение?
Теорията на Бор
Когато в началото на деветнадесети век науката достига до такова ниво, че е в състояние да надникне в структурата на атома, възниква ново направление - квантовата физика. Първата задача беше да се определи как и защо малките електрони не падат върху тежкото ядро на атома. Предишна теория, базирана на уравненията на Максуел, гласи, че всеки движещ се заряд излъчва поле, следователно губи инерция. По този начин, електрон, който обикаля около ядрото, трябва непрекъснато да излъчва и в крайна сметка да падне върху ядрото. Бор изрази идеята, че електроните в атома могат да бъдат само на определени разстояния от центъра и преходът от едно ниво на друго се придружава или от излъчване, или от поглъщане на енергия. Тази теория впоследствие беше обяснена в рамките на квантовата физика. Наличието на стационарни електронни нива отвори пътя за такова изобретение като лазер (включително фемтосекунден).
Теоретични основи на лазера
След като учените разбрахаструктурата на атома, те искаха да научат как да контролират състоянието на електрона. При нормални условия един електрон, който по някаква причина е на високо ниво на атом, има тенденция да запълни по-ниските нива, ако те са свободни. По време на прехода енергията се излъчва под формата на квант светлина или фотон. Но преходът между всякакви две нива генерира различни светлинни кванти. Но ако много електрони преминават едновременно от по-високо ниво на по-ниско ниво, тогава ще се появи поток от много еднакви фотони. Приложенията на тази тема са безкрайни. Например фемтосекунден лазер премахва катаракта. В рубин, легиран с итрий, е открито ниво с така наречената обратна популация: когато електроните по-лесно се събират на високо ниво и след това всички заедно се преместват на по-ниско ниво. Основните компоненти на лазера са както следва:
- работно тяло (вещество, в което има ниво с обратна популация);
- помпа (източник, който "индуцира" електрони да се натрупват на обратно ниво);
- резонатор под формата на две успоредни огледала (те концентрират само онези фотони, които се генерират в една посока, а всички останали се разпръскват).
Изходният импулс може да бъде непрекъснат или дискретен. Фемтосекундният лазер, например, принадлежи към втория тип.
Микро, нано, фемто
Всички тези префикси означават част от едно цяло. Мили е една хилядна от нещо, като например метър. Тоест, един милиметър е 10-3 метра. Префиксът femto- означава, че нещо тежи илиразтяга 10-15 пъти по-малко от определена единица. Съответно фемтосекундният лазер има много кратък импулс. И всяка секунда отговаря на 1015 импулса. Защо се нуждаем от толкова невъобразимо малка стойност? Факт е, че мощността на лазера зависи от това колко дълго се натрупват електроните на обратното ниво. При непрекъснато генериране мощността на лазерите не може да бъде висока. Но колкото по-кратък е всеки импулс, толкова по-висок е изходът. Много процеси отнемат много повече време и толкова кратък импулс не се забелязва за крайната цел. Приемащата система изглежда е непрекъснат лазер. В същото време кохерентността и мощността на изходния лъч е много по-висока.
Катаракта
Катаракта е замъгляване на лещата. Човек, който развива такъв зрителен дефект, може да не знае за това: с развитието на катаракта в ръба на зеницата зрението не се нарушава. Но ако се появи замъгляване в центъра на лещата, тогава е невъзможно да не забележите отслабването на зрението. Има четири основни причини за тази промяна в окото:
- вредна радиация във високи дози;
- травма на главата или директно в окото;
- захарен диабет;
- силен стрес.
Има само една физическа причина - протеинът, съдържащ се в лещата на окото, започва да се разгражда, разпада. Този процес се нарича протеинова денатурация. При лещата разрушаването е необратимо. Преди това възрастните хора с бели очи бяха напълно зависими от близките си, тъй като всъщност бяха слепи. Въпреки това, това заболяване сега е успешносе лекува.
Лечение на катаракта с операция
Традиционно лечението означава такава интервенция в човешкото тяло, която не нарушава неговата цялост: възпалено гърло се лекува с хапчета и горещ чай, порязан пръст с мехлеми и превръзка.
Но в този случай лечението е радикално - хирургично. Обикновено тази дума означава рани, шевове, които заздравяват дълго време, болка и загуба на нормален начин на живот. При катаракта няма нужда да се страхувате от операцията, тъй като разрезът обикновено е много малък, 2-3 мм, не се разрязват кръвоносни съдове, анестезията е локална..
Стъпки на операцията:
- Очната ябълка се анестезира със специални капки.
- Ирисът на окото е врязан (разрезът е с дължина не повече от 3 мм).
- Специално устройство е поставено в обектива.
- Уредът превръща старата леща в емулсия.
- Емулсията се изсмуква.
- Представяме ви нова изкуствена мека леща.
- Устройството е извадено от окото.
Процедурата продължава не повече от 15 минути, след което лицето вече може да се прибере.
На етапа на превръщането на старата леща в емулсия се използва фемтосекунден лазер. Офталмологията познава и друг пример за използване на лазери – корекция на миопия и астигматизъм. Но това е друга история.
Предимства на лазерите при лечение на катаракта
Веднага ще посочим един значителен недостатък - този метод е доста скъп. Във всички останали отношения обаче е по-добре от преди.методи. Според прегледите, тъканта около лещата е по-малко увредена, превръщането в емулсия става по-бързо, размерът на получените частици е по-малък, ако се използва фемтосекунден лазер при операцията. Отзивите за такава операция са изключително положителни както от пациенти, така и от лекари.
Вече споменахме, че с помощта на лазери се коригира и късогледството. Доскоро обаче за тази операция и лечение на катаракта се използва различно оборудване. Основното нещо за пациента е качеството на операцията, но клиниката, която предоставя такива услуги, би искала да харчи не толкова пари за устройства. В този случай фемтосекундният лазер Victus ще помогне: той може да се използва за извършване на три различни операции. В този случай просто трябва да промените настройките.
