Să vorbim astăzi despre ce este un laser de femtosecundă. Care sunt principiile principale ale activității sale și cum ajută la corectarea vederii?
Teoria lui Bohr
Când la începutul secolului al XIX-lea știința a atins un astfel de nivel încât a fost capabilă să cerceteze structura atomului, a apărut o nouă direcție - fizica cuantică. Prima sarcină a fost de a determina cum și de ce electronii mici nu cad pe nucleul greu al unui atom. O teorie anterioară bazată pe ecuațiile lui Maxwell a afirmat că orice sarcină în mișcare emite un câmp, pierzând astfel impulsul. Astfel, un electron care orbitează în jurul nucleului trebuie să radieze continuu și în cele din urmă să cadă pe nucleu. Bohr a exprimat ideea că electronii dintr-un atom pot fi doar la anumite distanțe de centru, iar trecerea de la un nivel la altul este însoțită fie de emisia, fie de absorbția de energie. Această teorie a fost ulterior explicată în cadrul fizicii cuantice. Prezența nivelurilor electronice staționare a deschis calea pentru o astfel de invenție precum un laser (inclusiv unul de femtosecundă).
Bazele teoretice ale laserului
Odată ce oamenii de știință și-au dat seamastructura atomului, au vrut să învețe cum să controleze starea electronului. În condiții normale, un electron, care din anumite motive se află la un nivel ridicat al unui atom, tinde să umple nivelurile inferioare, dacă acestea sunt libere. În timpul tranziției, energia este emisă sub forma unui cuantum de lumină sau a unui foton. Dar tranziția între oricare două niveluri generează cuante de lumină diferite. Dar dacă mulți electroni trec simultan de la un nivel superior la un nivel inferior, atunci va apărea un flux de mulți fotoni identici. Aplicațiile acestui fir sunt nesfârșite. De exemplu, un laser cu femtosecunde îndepărtează cataracta. Într-un rubin dopat cu ytriu, s-a găsit un nivel cu așa-numita populație inversă: atunci când electronii se adună mai ușor la un nivel în alt și apoi toți împreună se mută la un nivel inferior. Componentele principale ale laserului sunt următoarele:
- corp de lucru (substanță în care există un nivel cu populație inversă);
- pump (o sursă care „induce” electronii să se acumuleze la nivel invers);
- rezonator sub forma a doua oglinzi paralele (acestea concentreaza doar acei fotoni care sunt generati intr-o directie, iar restul sunt imprastiati).
Impulsul de ieșire poate fi continuu sau discret. Laserul cu femtosecundă, de exemplu, aparține celui de-al doilea tip.
Micro, nano, femto
Toate aceste prefixe denotă o parte a unui întreg. Un mili este o miime din ceva, cum ar fi un metru. Adică, un milimetru este 10-3 metri. Prefixul femto- înseamnă că ceva cântărește sause întinde de 10-15 ori mai puțin decât o anumită unitate. În consecință, laserul de femtosecundă are un puls foarte scurt. Și în fiecare secundă se potrivește 1015 impulsuri. De ce avem nevoie de o valoare atât de neînchipuit de mică? Faptul este că puterea laserului depinde de cât timp se acumulează electronii la nivel invers. Cu generarea continuă, puterea laserelor nu poate fi mare. Dar cu cât fiecare impuls este mai scurt, cu atât ieșirea este mai mare. Multe procese durează mult mai mult, iar un impuls atât de scurt nu este vizibil pentru scopul final. Sistemul de recepție pare a fi un laser continuu. În același timp, coerența și puterea fasciculului de ieșire sunt mult mai mari.
Cataracta
Cataracta este o tulburare a cristalinului. O persoană care dezvoltă un astfel de defect vizual poate să nu fie conștientă de el: odată cu dezvoltarea unei cataracte la marginea pupilei, vederea nu este afectată. Dar dacă întunecarea are loc în centrul lentilei, atunci este imposibil să nu observați slăbirea vederii. Există patru motive principale pentru această schimbare a ochiului:
- radiații nocive în doze mari;
- traumă la cap sau direct la ochi;
- diabet zaharat;
- stres puternic.
Există un singur motiv fizic - proteina conținută în cristalinul ochiului începe să se degradeze, să se descompună. Acest proces se numește denaturare a proteinelor. În cazul lentilei, distrugerea este ireversibilă. Anterior, bătrânii cu ochi albi erau complet dependenți de rudele lor, deoarece erau de fapt orbi. Cu toate acestea, această boală este acum cu succesîn curs de tratament.
Tratamentul cataractei cu intervenție chirurgicală
În mod tradițional, tratamentul înseamnă o astfel de intervenție în corpul uman care nu îi încalcă integritatea: o durere în gât se tratează cu pastile și ceai fierbinte, un deget tăiat cu unguente și un bandaj.
Dar în acest caz, tratamentul este radical - chirurgie. De obicei, acest cuvânt înseamnă răni, cusături care se vindecă mult timp, durere și pierderea unui stil de viață normal. În cazul cataractei, nu trebuie să vă temeți de operație, deoarece incizia este de obicei foarte mică, de 2-3 mm, nu sunt tăiate vase de sânge, anestezia este locală.
Pași ai operațiunii:
- Globul ocular este anesteziat cu picături speciale.
- Irisul ochiului este incizat (tăietura nu are mai mult de 3 mm lungime).
- În obiectiv este introdus un dispozitiv special.
- Dispozitivul transformă vechea lentilă într-o emulsie.
- Emulsia este aspirată.
- Prezentarea unei noi lentile artificiale moi.
- Dispozitivul este scos din ochi.
Procedura nu durează mai mult de 15 minute, după care persoana poate deja să plece acasă.
În stadiul transformării lentilei vechi într-o emulsie se folosește un laser de femtosecundă. Oftalmologia cunoaște și un alt exemplu de utilizare a laserelor - corectarea miopiei și astigmatismului. Dar asta este o altă poveste.
Avantajele laserului în tratamentul cataractei
Imediat, vom numi un dezavantaj semnificativ - această metodă este destul de costisitoare. Cu toate acestea, în toate celel alte privințe, este mai bine decât înainte.metode. Potrivit recenziilor, țesutul din jurul lentilei este mai puțin deteriorat, transformarea într-o emulsie are loc mai rapid, dimensiunea particulelor rezultate este mai mică dacă în operație se folosește un laser de femtosecundă. Feedback-ul cu privire la o astfel de operație este extrem de pozitiv atât din partea pacienților, cât și a medicilor.
Am menționat deja că cu ajutorul laserelor se corectează și miopia. Cu toate acestea, până de curând, s-au folosit diferite echipamente pentru această operație și tratamentul cataractei. Principalul lucru pentru pacient este calitatea operației, dar clinica care oferă astfel de servicii ar dori să cheltuiască nu atât de mulți bani pe dispozitive. În acest caz, laserul de femtosecundă Victus vă va ajuta: poate fi folosit pentru a efectua trei operații diferite. În acest caz, trebuie doar să modificați setările.
