飞秒激光手术的特性

来源:百家号    关键词:飞秒激光, 眼角膜, 激光医疗,    发布时间:2018-11-14

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 飞秒激光是一种飞秒量级的近红外激光,归于超快激光范畴,“飞秒”为时间单位,一飞秒等于一千万亿分之一秒。许多医师与患者对于飞秒激光的了解也仅仅局限于上述内容,咱们对飞秒激光在角膜屈光手术中的优势,根本都能说出个一二三,可是归于飞秒激光的一些基本属性,能够说得很清楚的却不多,本文将给大家分享飞秒激光的相关特性讲解。

  
飞秒激光的特性
1)飞秒激光的波长
 
飞秒激光的波长从几百到几千纳米(nm)不等,而用于近视手术的飞秒激光波长为1030-1064nm规模,为不行见的近红外线激光,此类波长的激光能够精确地聚集于通明或者半通明生物安排(角膜),且聚集强度较大,对角膜安排施行光爆破效果,将角膜安排别离出一个润滑的平面。
 
 
 
 
飞秒激光的波长
飞秒激光在聚集点之前所通过的角膜安排,不会吸收飞秒激光的能量,所以飞秒激光在角膜的某一个聚集层间发作效果时,聚集点之前通过的角膜部分不会被飞秒激光的光能量危害。
 
2)脉宽(pulse width)
 
全称:脉冲宽度,是指某一个激光脉冲在时刻尺度上的长度。比方:某个激光的脉冲宽度是400飞秒,也就是说这个激光脉冲的效果时刻继续了400飞秒。所以“脉冲宽度”又称为“脉冲延续时刻”。
 
 
 
 
激光的脉冲宽度是400飞秒
脉宽一般用毫秒、纳秒、飞秒、皮秒等表明。脉冲宽度的数值越小,激光能量对角膜安排发生继续效果的时刻越短,对角膜胶原的影响也越小,安排危害也越细微。可是对角膜层间气泡(OBL)发生数量的多少没有直接影响。
 
飞秒激光的脉宽极短,缩短了“脉冲继续时刻”的飞秒激光能够显着降低引发激光裂解效果的阈值能量,削减相关副效果,特别是热效应。一般来讲,大于1μs的脉宽常常伴有热效应,小于1μs的脉宽热效应则很小,能够被忽略,称为1μs规律。纳秒、皮秒、以及飞秒激光的脉宽均小于1μs,特别是飞秒,简直没有热效应。
 
3)光斑巨细(spot size)
 
是指激光在正常聚集状态下的照耀规模,不同的激光体系能够构成不同的光斑形状和巨细,比方:某品牌飞秒激光的光斑小于3μm(微米),另外一个品牌飞秒激光的光斑为2μm(微米),激光的光斑越大,越简单在角膜层间发生大的气泡,气泡越大,角膜瓣越难以揭开,气泡吸收时刻也越长,患者手术中等候的时刻也会越久。此外,相同的飞秒激光仪器,在发射光斑的巨细不变的情况下,能够由于聚集部位的角膜弧度不同,光斑巨细与形状也不一样。
 
 
 
 
假如光斑在聚集时呈圆形,光斑的巨细由
4)脉冲重复率(pulse repetition rate)
 
也称为脉冲频率,是激光脉冲反复发射的频率,是脉冲继续时刻(脉宽)的倒数,即每秒脉冲的次数。例如:我正在运用的Intralase iFS 150飞秒激光的脉冲重复率是150Khz(千赫兹)。而我另外一台蔡司VisuMax飞秒激光的脉冲重复率是500KHz(千赫兹)。
 
不同品牌飞秒激光的脉冲重复率差异较大,是由仪器各自的特性决议,与设备的品质好坏无关,也不会对制瓣的时刻与效果发生太大差异。脉冲重复率高的品牌并不意味着比脉冲重复率低的品牌制造角膜瓣的速度更快,脉冲重复率与激光光斑巨细直接相关,小光斑飞秒激光的脉冲重复率高,大光斑设备的脉冲重复率稍低,这是由于小光斑设备要想与大光斑设备在相一起刻,乃至更短时刻内,完结相同面积巨细的角膜瓣制造,有必要进步激光发射的频率。
 
不过,当某一个品牌的飞秒激光将本身的脉冲重复率提升的时分,制造角膜瓣的时刻一定会缩短,例如:Intralase iFS 150(150KHz)飞秒激光制瓣的时刻是10秒左右,而它的前一代Intralase FS 60(60KHz)飞秒激光制瓣的时刻是18秒左右。
 
5)脉冲能量(pulse energy)
 
即单个飞秒激光脉冲的能量巨细,常用单位为微焦耳(μJ)。脉冲能量越高,对角膜安排胶原纤维发生的影响也越大,一起,角膜瓣下愈加简单发生不通明的气泡层(Opaque Bubble Layer,OBL),过多的角膜瓣下气泡需求一定的时刻逐步吸收,会影响到手术的进程。
 
例如:Intralase FS 60(60Khz)飞秒激光的比较大脉冲能量为5.0±0.5μJ(微焦耳),Ziemer LDV飞秒激光的均匀脉冲能量小于100nJ(纳焦耳)。不同品牌之间由于规划原理不一,脉冲能量的凹凸比较没有太大的意义。
 
6)能量密度(fluence)
 
又称剂量、通量、注量,是指激光单位照耀面上的能量,常用来J/cm2表明。
 
尽管不同飞秒激光体系的脉冲频率、脉冲继续时刻、脉冲能量、焦点密集程度、点距离、行距离、角膜外表与负压触摸镜的触摸方式各有不同,可是根本原理是相似的,手术时为了达到较好效果,削减对角膜安排的副效果,相关激光参数和手术技巧均需求仔细进行剖析,并给予参数组合优化和必要的调整。比方:脉冲宽度与激光能量设置的联系,一般来讲,激光的脉冲继续时刻越长,相应就需求越大的能量进行光切开,可是脉冲能量越大,副效果可能会越大。脉冲继续时刻长,将会发生更多的额定热量、振荡、声波等,能够炙烤、交融、或者改变激光扫描区域周围的安排。当然有时也会利用这种对周围安排的影响进行医治,例如:ND:YAG激光每一个脉冲的继续时刻是10-9,对晶状体囊膜的切开就依赖于这种激光对安排的损坏效果。ND:YAG是一种纳秒激光,脉冲继续时刻在纳秒级的激光需求构成等离子体的低脉冲能量为1mJ左右,此外,咱们所熟知的准分子激光也归于纳秒激光。准分子激光的光消融效果在安排的外表,发生的额定热量和气化的物质很简单在空气中散失,所以简直一切的准分子激光体系都有一个抽吸管设备,吸除这些空气中飘散的物质,相同,准分子激光有时还会对安排发生热效应,仅仅不同品牌的准分子激光,发生的热效应凹凸不同罢了,并非像一些厂家和医疗机构所宣扬的所谓“冷激光”。
 
飞秒激光则不同,脉冲继续时刻十分时间短,在热和振荡波分散到周围安排之前,能量和激光发生的物质就已经散失。当激光脉冲继续时刻缩短时,单位时刻内能够获得更高的功率密度,发生光切开效果所需的脉冲能量显着下降。削减飞秒激光脉冲的能量能够尽可能削减激光对周围安排的危害,这种危害小到简直能够忽略不计,这也是飞秒激光技能现在在眼科其他专业,尤其是白内障手术中广泛运用的重要原因,也是全飞秒激光Smile手术被称为未来角膜屈光手术趋势的主要因素。