Амир Габбасов - Лазерная коррекция зрения

Именно такое излучение назвали сначала оптическими мазерами (мазер – квантовый генератор электромагнитного излучения в сантиметровом диапазоне), затем оптическими квантовыми генераторами, а теперь лазерами. Лазер – усиление света посредством вынужденного излучения (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation).

Какое действие оказывает лазер?

Структурированные таким образом волны света могут оздоровить или разрушить биологическую ткань. Действие лазера зависит от его длины волны, то есть от возбуждаемого вещества.

Лазер, активным телом которого является гелий-неоновая газовая смесь (длина волны 0,64 микрометра), имеет красный цвет и при непрерывном дозированном облучении им, скажем, ожога кожи, оказывает ранозаживляющее действие.

В лазерных указках применяется полупроводниковый лазерный диод, который абсолютно безвреден для кожи, но при длительном облучении глаза может вызвать снижение зрения. Указка с гелий-неоновым лазером была бы размером с хороший пенал и использовала бы для накачки активного тела источник питания с выходным напряжением порядка нескольких тысяч вольт.

Лазеры с активным веществом в виде кристалла алюмоиттриевого граната c неодимом (Nd: YAG) и с излучением на длине волны 1,064 мкм имеют зеленый цвет и в месте фокусировки импульса могут, например, сделать отверстие в радужке.

А лазер, активным телом которого являются смеси аргона и фтора (длина волны 0,193 мкм), может испарить биологическую ткань и называется эксимерным.

Что вреднее: лазер или рентген?

Лазер не имеет ничего общего с рентгеновским излучением и радиацией. Все вышеописанные манипуляции с атомами не страшны, потому что не затрагивают и не могут затронуть ядро атома.

Лазеры по требованиям безопасности эксплуатации делятся на четыре класса:

1-й класс – прямое попадание лазера в глаза или на кожу безопасно;

2-й класс – прямое или отраженное излучение опасно для глаз;

3-й класс – диффузно отраженное излучение опасно для глаз на расстоянии до 10 см от отраженной поверхности;

4-й класс – диффузно отраженное излучение опасно для глаз и кожи на расстоянии до 10 см от отраженной поверхности.

Эксимерные лазеры имеют 4-й класс опасности. То есть можно получить поверхностный ожог. При этом лазер не может проникнуть через стекло. Ведь эксимерный лазер – структурированный ультрафиолетовый свет! Не скажу, что облучиться эксимерным лазером все равно, что позагорать, но это почти одно и то же. Именно благодаря своей неспособности проникать через даже прозрачные структуры эксимерный лазер и был выбран для проведения лазерной коррекции. Он может работать только на поверхности и почти не проникает внутрь глаза.

Что касается людей, работающих в лазерной операционной, то им следует носить защитные очки или хотя бы закрывать глаза во время работы лазера. Ведь работающие в операционной подвергаются воздействию лазера тысячи раз в течение многих лет. Отрицательный эффект, конечно, меньше, чем от взгляда на белый снег солнечным зимним днем, но, как говорится, вода камень точит.

Что за слово «эксимер»?

Активной средой в эксимерных лазерах служит смесь инертных газов (аргон, криптон, ксенон) с фтором или хлором. При «возбуждении» этой смеси электрическим током образуются двойные молекулы, которые при распаде и излучают квант лазерного излучения. Слово «эксимер» образовано из двух слов: «exited» – возбуждение, «dimer» – двойная молекула. При проведении лазерной коррекции в настоящее время применяют в основном смесь аргона и фтора, потому что именно ее длина волны (0,193 мкм) обладает нужными свойствами.

Из чего состоит эксимерная установка?

Из блока, продуцирующего эксимерный луч лазера, блока, продуцирующего прицельный луч лазера (видимый и безвредный, как гелий-неоновый), системы доставки излучения (несколько зеркал, формирующая структура и компьютер) и операционного микроскопа для наводки лазера на глаз пациента во время операции. Не обойтись, конечно, без операционного стола и стула для хирурга.

На каком «топливе» работает лазер?

Электричество нужно для «накачки» камеры со смесью газов для продуцирования лазерного излучения, для работы наводящего лазера, для работы ламп, освещающих глаз пациента, и компьютера.

Баллон с аргоном и баллон с фтором. Газы смешиваются в газовой камере и с помощью электричества образуют излучение. Но через некоторое время газ надо менять. Это довольно дорого стоит, причем не столько сам газ, сколько совокупность мер по обеспечению герметичности его использования. Фтор токсичен, поэтому его герметичность очень важна.

Баллон с азотом. Тут все проще и дешевле. Азот как газ абсолютно безопасен, в данном случае его используют для продувания системы зеркал. Любая пылинка, попадающая на зеркало, под действием лазера сгорает и остается на поверхности как нагар. Так зеркало может перестать отражать луч и начнет поглощать его. Сначала это снижает мощность лазерного излучения, а потом начинает все больше разрушать зеркало, что нарушает доставку луча к глазу пациента. Поток азота постоянно продувает систему во время работы лазера и выводится за пределы операционной по специальному газоотводу.

Какие модели лазеров лучше?

В начале девяностых годов прошлого века началось массовое серийное производство эксимерных лазеров, и в настоящее время моделей и марок очень много. В России применяются в основном три марки.

Японский эксимерный лазер Nidek создан на базе немецкого лазера фирмы Lambda Physik. Он занимает лидирующее положение по количеству аппаратов в нашей стране.

Немецкая фирма Zeiss-Meditec (цейсовские стекла – эталон качества оптики в любой отрасли) создала первый эксимерный лазер еще в 1986 г. Фирма и сейчас удерживает лидирующие позиции в России и Европе. Последняя модель MEL– 80.

Американский лазер фирмы VISX лидирует по количеству работающих аппаратов в США. Однако в России таких систем немного, что связано с территориальной отдаленностью Америки, а следовательно, с дороговизной расходных материалов и технического обслуживания, серьезно повышающих себестоимость операции. Последняя модель фирмы STAR S-4.

Все эти модели отвечают современным требованиям. Однако можно перечислить требования к современной эксимерной системе.

Рис. 2.Эксимерный лазер позволяет проводить персонализированную лазерную абляцию

1. Точечная подача луча.

Начиналось все с широкого луча, который воздействовал сразу на всю зону роговицы, подлежащую удалению лазером. Такое массированное воздействие приводило к мощному акустическому удару, вызывающему отек, и не давало возможности создавать сложные, индивидуально подобранные профили роговицы. Следующим шагом стало применение щелевой подачи луча. Щель двигалась по роговице в различных направлениях, занимала любые положения, и это позволяло удалять близорукость, дальнозоркость и регулярный астигматизм. В приборах последнего поколения используется точечная подача луча. Размер луча бывает разный, примерный диаметр один миллиметр. Таким лучом можно создавать профили роговицы почти любой сложности, устраняя даже нерегулярный астигматизм и многое другое.