Лазеры в медицине

Уже давно известны такие способы изменения рефракции глаза, как радиальная кератотомия (РК). Однако первый лазер, способный проводить абляцию роговицы, появился только в 1967 г. B.S.Fine et al. сообщили о своих опытах по воздействию пучком СО2-лазера (длина волны 10,6 мкм) с различной энергией на роговицы кроликов. Воздействие этого лазера основывалось на термическом разрушении ткани. Впоследствии предлагались различные методики усовершенствования лазерной установки (Q-switch и др.) и проведения процедуры. Но этот лазер не прижился в рефракционной хирургии из-за необходимости очень точного дозирования энергии, а также сильного термического ожога роговицы с последующей васкуляризацией.

По мере появления новых лазеров проводились эксперименты по их применению в медицине. Так, в 1975 г. появились эксимерные ультрафиолетовые лазеры, потенциальную возможность которых для использования в медицине предложили в 1982 г. J.Taboada, R.Srinivasan и С.К. Rhodes. Свое название они получили от комбинации двух слов: excited - возбужденный и dimer - Димер. Возбужденный димер представляет собой возбужденный атом инертного газа, связанный с атомом галогена. Они формируют молекулу двухатомарного газа. (Это название несколько неточно, т.к. димер - это молекула, состоящая из двух одинаковых атомов.) Последующее разрушение этой молекулы (время жизни 10-50 не) приводит к излучению высокоэнергетического фотона в ультрафиолетовом диапазоне. Длина волны зависит от состава газовой смеси. Как правило, для возбуждения атомов инертного газа обычно используется электрический разряд потенциалом 20-30 кВ.

Принцип воздействия излучения далекого ультрафиолетового диапазона (менее 300 нм) на органическое соединение заключается в разрушении межмолекулярных связей, например С-С-связей, и, как результат, выбросе осколков из ткани. Скорость выброса продуктов разрушения может достигать 2000 м/с. На высокоскоростной фотографии это выглядит как микровзрыв. Таким образом, стало возможным проведение очень точной абляции без малейшего термического воздействия на окружающие ткани. Точность абляции хорошо заметна при рассмотрении под микроскопом человеческого волоса, на котором сделаны очень точные прямоугольные насечки эксимерным лазером. Этот эффект получил название фотоабляции. Применительно к тканям роговицы глубина проникновения излучения составляет приблизительно 2-3 мкм (для ArF-лазера), а зона термального повреждения - 100-300 нм вокруг зоны абляции при общей толщине роговицы около 520 мкм.

Kypeнков B. В.

Рефракционная хирургия и другие материалы
ЛАСИК
Подготовка к ФРК