Ma beszéljünk arról, mi is az a femtoszekundumos lézer. Melyek a működésének fő elvei, és hogyan segíti a látás javítását?
Bohr elmélete
Amikor a tizenkilencedik század elején a tudomány olyan szintre jutott, hogy képes volt az atom szerkezetének vizsgálatára, egy új irány jött létre – a kvantumfizika. Az első feladat annak meghatározása volt, hogyan és miért nem esnek kis elektronok az atom nehéz magjára. Egy Maxwell-egyenleten alapuló korábbi elmélet azt állította, hogy minden mozgó töltés mezőt bocsát ki, így veszít lendületéből. Így az atommag körül keringő elektronnak folyamatosan sugároznia kell, és végül az atommagra kell esnie. Bohr azt a gondolatot fejezte ki, hogy az atomban lévő elektronok csak bizonyos távolságra lehetnek a középponttól, és az egyik szintről a másikra való átmenet energiakibocsátással vagy elnyeléssel jár. Ezt az elméletet később a kvantumfizika keretein belül magyarázták meg. Az álló elektronikus szintezők jelenléte megnyitotta az utat egy olyan találmány előtt, mint a lézer (beleértve a femtoszekundumost is).
A lézer elméleti alapjai
Miután a tudósok rájöttekaz atom szerkezetét, meg akarták tanulni, hogyan szabályozzák az elektron állapotát. Normál körülmények között egy elektron, amely valamilyen okból az atom magas szintjén van, hajlamos kitölteni az alsó szinteket, ha azok szabadok. Az átmenet során az energia fénykvantum vagy foton formájában bocsát ki. De bármely két szint közötti átmenet különböző fénykvantumokat generál. De ha sok elektron halad át egyszerre egy magasabb szintről egy alacsonyabb szintre, akkor sok azonos fotonból álló folyam jelenik meg. Ennek a szálnak az alkalmazásai végtelenek. Például egy femtoszekundumos lézer eltávolítja a szürkehályogot. Az ittriummal adalékolt rubinban az úgynevezett inverz populáció szintjét találták: amikor az elektronok könnyebben összegyűlnek egy magas szinten, majd együtt egy alacsonyabb szintre lépnek. A lézer fő összetevői a következők:
- dolgozó test (anyag, amelyben van egy szint inverz populációval);
- pumpa (olyan forrás, amely "indukálja" az elektronok inverz szintű felhalmozódását);
- rezonátor két párhuzamos tükör formájában (csak azokat a fotonokat koncentrálják, amelyek egy irányban keletkeznek, a többi pedig szétszóródik).
A kimeneti impulzus lehet folyamatos vagy diszkrét. A femtoszekundumos lézer például a második típusba tartozik.
Mikro, nano, femto
Ezek az előtagok egy egész részét jelölik. A milli egy ezred része valaminek, például egy méternek. Vagyis egy milliméter 10-3 méter. A femto- előtag azt jelenti, hogy valami súlyú ill10-15-szor kisebb nyúlik, mint egy bizonyos egység. Ennek megfelelően a femtoszekundumos lézer nagyon rövid impulzussal rendelkezik. És minden másodpercben elfér 1015 impulzus. Miért van szükségünk ilyen elképzelhetetlenül csekély értékre? A tény az, hogy a lézer teljesítménye attól függ, hogy mennyi ideig halmozódnak fel az elektronok inverz szinten. Folyamatos generálással a lézerek teljesítménye nem lehet nagy. De minél rövidebb az egyes impulzusok, annál nagyobb a kimenet. Sok folyamat sokkal hosszabb ideig tart, és egy ilyen rövid impulzus nem észrevehető a végső cél szempontjából. A vevő rendszer folyamatos lézernek tűnik. Ugyanakkor a kimenő nyaláb koherenciája és teljesítménye sokkal nagyobb.
Szályhályog
A szürkehályog a lencse elhomályosodása. Az a személy, akinél ilyen látászavar alakul ki, nem biztos, hogy tudatában van ennek: a pupilla szélén kialakuló szürkehályoggal a látás nem romlik. De ha elhomályosul a lencse közepén, akkor lehetetlen nem észrevenni a látás gyengülését. A szem változásának négy fő oka van:
- káros sugárzás nagy dózisban;
- trauma a fejen vagy közvetlenül a szemen;
- diabetes mellitus;
- erős stressz.
Egyetlen fizikai oka van – a szemlencsében lévő fehérje elkezd lebomlani, lebomlani. Ezt a folyamatot fehérjedenaturációnak nevezik. A lencse esetében a pusztulás visszafordíthatatlan. Korábban a fehér szemű idős emberek teljes mértékben rokonaiktól függtek, mivel valójában vakok voltak. Ez a betegség azonban ma már sikereskezelés alatt áll.
Szályhályog-kezelés műtéttel
A kezelés hagyományosan olyan beavatkozást jelent az emberi szervezetben, amely nem sérti annak integritását: a torokfájást tablettákkal és forró teával, a megvágott ujjat kenőcsökkel és kötéssel kezelik.
De ebben az esetben a kezelés radikális – műtét. Általában ez a szó sebeket, hosszan gyógyuló öltéseket, fájdalmat és a normális életmód elvesztését jelenti. Szürkehályog esetén nem kell megijedni a műtéttől, mert a metszés általában nagyon kicsi, 2-3 mm, nem vágják el az ereket, az érzéstelenítés helyi.
A művelet lépései:
- A szemgolyót speciális cseppekkel érzéstelenítik.
- A szem szivárványhártyája be van metszve (a vágás legfeljebb 3 mm hosszú).
- Egy speciális eszköz van behelyezve az objektívbe.
- A készülék emulzióvá alakítja a régi lencsét.
- Az emulziót leszívtuk.
- Új mesterséges lágy lencsét mutatunk be.
- A készüléket eltávolították a szemből.
A procedúra legfeljebb 15 percig tart, utána a személy már mehet is haza.
A régi lencse emulzióvá való átalakulásának szakaszában használnak femtoszekundumos lézert. A szemészet egy másik példát is tud a lézerek használatára - a rövidlátás és az asztigmatizmus korrekciója. De ez egy másik történet.
A lézerek előnyei a szürkehályog kezelésében
Azonnal megnevezünk egy jelentős hátrányt – ez a módszer meglehetősen drága. Minden más tekintetben azonban jobb, mint korábban.mód. Az értékelések szerint a lencsét körülvevő szövet kevésbé sérül, gyorsabban megy végbe az emulzióvá alakulás, kisebb a keletkező részecskék mérete, ha femtoszekundumos lézert használunk a műtét során. Az ilyen műtéttel kapcsolatos visszajelzések rendkívül pozitívak mind a betegek, mind az orvosok részéről.
Már említettük, hogy a lézerek segítségével a rövidlátás is korrigálható. Azonban egészen a közelmúltig különböző berendezéseket használtak ehhez a műtéthez és a szürkehályog kezeléséhez. A páciens számára a legfontosabb a műtét minősége, de az ilyen szolgáltatásokat nyújtó klinika nem szeretne olyan sok pénzt költeni készülékekre. Ebben az esetben a Victus femtoszekundumos lézer segít: három különböző műveletet lehet vele végezni. Ebben az esetben csak a beállításokat kell módosítania.
