準分子激光(英文:Excimer laser)是指受到電子束激發(fā)的惰性氣體和鹵素氣體結合的混合氣體形成的分子向其基態(tài)躍遷時發(fā)射所產生的激光。
準分子激光屬于冷激光,無熱效應,是方向性強、波長純度高、輸出功率大的脈沖激光,光子能量波長范圍為157-353納米,壽命為幾十毫微秒,屬于紫外光。最常見的波長有157 nm、193 nm、248 nm、308 nm、351-353 nm。
歷史
準分子激光由Nikolai Basov, V. A. Danilychev 和 Yu. M. Popov等人于1970在莫斯科物理研究所發(fā)明。使用電子束激發(fā)氙氣二聚體,產生的準分子激光波長為172nm。
1975年包括美國政府的海軍研究實驗室、諾思羅普研究和技術中心,Avco Everett研究實驗室,和美國桑迪亞國家實驗室[5]在內的多家政府研究機構研究利用電子束激發(fā)惰性氣體鹵化物。
1979年西德Lambda Physik公司生產出第一臺商業(yè)用準分子激光器。
迄今為止已經發(fā)現(xiàn)的能夠產生準分子激光的氣體有10多種。
應用
準分子激光首先被應用在工業(yè)上:
美國IBM公司開始使用并且改進準分子激光技術,主要應用在計算機芯片的制造以及塑料物質上蝕刻精確的圖形。
1980年IBM公司應用193nm準分子激光刨光鉆石。
1982年IBM將準分子激光技術應用在半導體光刻工藝中。
1986年AT&T貝爾實驗室研制出第一臺準分子激光分步投影光刻機。
目前準分子激光已廣泛應用在臨床醫(yī)學以及科學研究與工業(yè)應用方面,如:鉆孔、標記表面處理、激光化學氣相沉積,物理氣相沉積,磁頭與光學鏡片和硅晶圓的清潔等方面,微機電系統(tǒng)相關的微制造技術。
準分子激光于90年代始在醫(yī)學上得到運用,主要有:
眼科:使用193nm準分子激光進行LASIK手術,矯治屈光不正(近視、遠視、散光)。
1983年,哥倫比亞大學的MD.Stephen Trokel以及IBM的Srinicasan首先提出用激光治療近視的構思,并在動物角膜上開始實驗。
1987年,Trokel等人將IBM公司發(fā)明用以切割芯片的準分子激光用于人眼角膜上,應用準確計量的準分子激光直接汽化角膜的部分組織,以達到改變眼角膜曲度的目的。
九十年代初,美國FDA開始準分子激光角膜表面切削術(Photorefractive keratectomy,PRK)的臨床實驗,開始了激光治療近視。
1990年,Dr Pallikaris、Buratto,Galvis和 Dr Ruiz結合ALK的技術與先進激光儀結合而發(fā)明了準分子激光角膜原位磨鑲術(Laser-Assisted in Situ Keratomileusis,LASIK)。經過幾年的臨床實驗效果跟蹤,1995年10月FDA最終正式批準PRK手術可以治療600度以內的近視,400度以內的散光。
1995至1999年,F(xiàn)DA又相繼批準了1200度以內的近視、600度以內散光和600度以內遠視的LASIK治療。
1993年中國衛(wèi)生部首次批準引進的兩臺準分子激光治療儀在北京同仁醫(yī)院以及協(xié)和醫(yī)院應用PRK技術,1995年開始應用LASIK技術。
1996年臺灣通過人體實驗而正式核準使用PRK技術。
1997年意大利Rovigo醫(yī)院眼科中心Massino lamellion MD發(fā)明準分子激光角膜上皮磨鑲術(laser epithelial keratomileusis,LASEK) 。
1999年,波前引導激光手術技術(Customized LASIK)被開發(fā);
2001年,美國開始在臨床應用此項技術。
2002年10月,F(xiàn)DA核準了此項技術,第二年5月開始正式普及。
皮膚:使用308nm準分子激光治療白癜風、銀屑病和過敏性皮炎。
心血管:準分子激光在心血管疾病中主要用于治療冠心病、周圍血管疾病、心臟瓣膜病、先天性心臟病和肥厚性心肌病等。
直接心肌血運重建術(direct myocardial revascularization,DMR),也稱為經心肌血運重建術(transmyocardial revascularization,TMR)或激光心肌血運重建術(transmyocardial laser revascularization,TMLR),是近年來應用于心臟外科臨床的新技術。
經皮直接心肌血運重建術(percutaneous direct myocardial revascularization,PDMR)是在TMR技術基礎上發(fā)展起來的用于心臟內科臨床的一種新型冠心病介入治療技術,是冠心病治療史上的一項新進展。這些都為過去常規(guī)內外科治療不能有效的治療的冠心病病人提供了一種新的方法。
何為準分子激光?
所謂準分子激光,是指受激二聚體所產生的激光。之所以產生稱為準分子,是因為它不是穩(wěn)定的分子,是在激光混合氣體受到外來能量的激發(fā)所引起的一系列物理及化學反應中曾經形成但轉瞬即逝的分子,其壽命僅為幾十毫微秒。
準分激光是一種氣體脈沖激光,所產生的是波長為193nm的準分子激光,它是一種超紫外線光波,此波長的激光吸收范圍窄,激光的能量幾乎完全被角膜上皮細胞和基質吸收,超過這個范圍的組織不會吸收到激光,每一個激光脈沖可以切削0.2到0.25um厚度的生物組織,所以周圍的組織不會損傷。
準分子激光與生物組織作用時發(fā)生的不是熱效應,而是光化反應,所謂光化反應,是指組織受到遠紫外光激光作用時,會斷裂分子之間的結合鍵,將組織直接分離成揮發(fā)性的碎片而消散無蹤,對周圍組織則沒有影響,達到對角膜的重塑目的,能精確消融人眼角膜預計去除的部分空間精確度達細胞水平,不損傷周圍組織。它的波長短,不會穿透人的眼角膜,因此對于眼球內部的組織沒有任何不良的作用。
準分子激光在醫(yī)學上主要用于屈光不正的治療,如用PRK、LASIK、LASEK等方法進行屈光不正的治療,是目前臨床上應用比較普遍、安全、快捷、有效、穩(wěn)定的屈光不正治療方法。
激光治近視安全嗎?
準分子激光治療近視眼最早是1985年美國醫(yī)生開始在臨床應用的,近年來發(fā)展迅速,九十年代初傳入中國。準分子激光治療高、中、低度近視的手術效果遠遠優(yōu)于以往的屈光手術,因此,廣為全世界的眼科醫(yī)師所矚目。但仍有很多人對它產生懷疑,怕眼睛被打穿、燒焦。
一般來說,準分子激光是波長很短的紫外光,它與生物組織發(fā)生的是光化學效應而不是熱效應,因此,不會產生熱損傷,更談不上燒焦。
另外,還有人顧慮會打穿眼球,這種顧慮是多余的,準分子激光波長短,穿透力弱,每個脈沖只能切削0.25um的深度,是在細胞下水平切削,切削極精確,因此打穿眼球是不可能的。
有人擔心會傷害眼睛的其他部位,這也是多慮,因為準分子激光器都有紅外線跟蹤系統(tǒng),當你的眼球偏轉超出正常范圍,激光會自動停止擊射,保證安全治療。
激光治療近視的原理是,近視眼是由于眼球的前后徑太長或者眼球前表面太凸,外界光線不能準確會聚在眼底所致。準分子激光角膜屈光治療技術(PRK和LASIK技術),是用電腦精確控制的準分子激光的光束使眼球前表面稍稍變平,從而使外界光線能夠準確地在眼底會聚成像,達到矯正近視的目的。
準分子激光是氟氬氣體混合后經激發(fā)產生的一種人眼看不見的紫外線光束,屬冷激光,能精確消融人眼角膜預計去除的部分而不損傷周圍組織和其他組織器官。
手術中準分子激光的作用
屈光性角膜手術中通過激光的高能爆破效應(氣化)來切削角膜層,只有萬分之三毫米的厚度,目前,準分子激光由于角膜中心區(qū)域(直徑大約60~80mm)大小的局限也受到了限制,而治療過程中激光只切削了角膜厚度的5~10%(角膜切削厚度和圖形是由術前檢查和計算決定的),而這些數(shù)據通過眼科醫(yī)生輸入計算機系統(tǒng)中計算出切削的圖形。
激光治近視先要做檢查
當您決定做近視激光手術后,一定要做全面系統(tǒng)的眼部檢查,其中包括:
1.視力檢查:包括不戴鏡視力和戴鏡最佳矯正視力。 2.屈光檢查:包括初檢、散瞳驗光和復驗三個步驟。驗光度數(shù)正確與否直接影響手術效果。 3.眼前節(jié)及眼底檢查:重點檢查角膜透明度是否有疤痕,晶體是否渾濁,眼底檢查是否有玻璃體渾濁、眼底病變等。 4.眼壓檢查:以排除高眼壓和青光眼的可能性。 5.角膜曲率檢查:排除圓錐角膜及扁平角膜可能性。 6.角膜測厚:對角膜中心厚度低于500者,如果病人是高度近視,應注意角膜中心切削深度,術前向患者說明有關情況。 7.角膜地形圖檢查:主要目的是對整個角膜表面的規(guī)則性和對稱性有所了解,除外各種異常因素。 8.術前停戴隱形眼鏡二周。
專家指出,適合接受準分子激光治療的人為:18周歲至50周歲,近兩年度數(shù)穩(wěn)定的近視眼150度至2000度、或合并散光100度至400度、及遠視200度至800度均適合治療。
眼部患感染性炎癥、圓錐角膜、青光眼、白內障、眼底病變等,或有糖尿病、膠原性疾病等全身性疾病的人不適合準分子激光治療。
專家告誡:18歲以下激光治近視可能白做。不久前,來自上海瑞金、長海等醫(yī)院相關部門的調查顯示,準分子激光治療近視眼的求診者中,學生占了絕大多數(shù),尤其是高中生,門診量有逐日增多的趨勢。對此,專家告誡:準分子激光治療近視眼,18周歲以下的青少年不宜。
據專家介紹,為確保安全和有效,準分子激光治療近視眼要求患者術前屈光狀態(tài)穩(wěn)定,矯正視力達到0.5以上。據此,接受手術的最佳年齡應該在25歲至35歲,18周歲以下的青少年正處于身體生長期,眼睛屈光度不穩(wěn)定,若盲目接受手術,一二年后視力極有可能回退,嚴重影響預期的療效,功敗垂成。
帶來的后遺癥
目前激光治療的方法多采用準分子激光角膜切削術(PRK)及準感分子激光原位角膜磨削術(LASIK)。在眼的屈光系統(tǒng)中,角膜的屈光力占全部屈光力的 70%,角膜屈光力的輕度改變即能明顯影響近視的度數(shù)。PRK及LASIK兩種手術正是通過切削中央角膜,使之變薄而降低其屈光力來達到矯正近視目的的。 PRK多應用于治療中低度近視,但由于破壞了角膜的正常解剖結構,術后可出現(xiàn)角膜上皮下霧狀渾濁、青光眼或高眼壓、眩光和回退等并發(fā)癥。LASIK可以保持前部角膜組織的正常解剖結構,能夠減輕術后角膜組織愈合反應所引起的上皮下渾濁和屈光回退,預后性較好,術后恢復和穩(wěn)定性也較好,適合于中高度近視和近視散光的治療。但LASIK也可能出現(xiàn)并發(fā)癥,如感染、欠矯或過矯、角膜穿透、醫(yī)源性角膜散光、繼發(fā)性圓錐角膜、角膜瓣不規(guī)則、眩光等等。這些并發(fā)癥如果及時發(fā)現(xiàn)并處理得當,大部分不會留下后遺癥,也不會影響療效。但是有些并發(fā)癥確實妨礙視力恢復,比如術前近視術后過矯成高度近視;或術前無散光,術后成為高度散光等等。如果手術致存留的角膜太薄,則無法采用再次手術予以補救。又如,術中角膜穿透或術后繼發(fā)嚴重的圓錐角膜,都可能令患者不得不接收角膜移植手術,給患者帶來新的麻煩。
而且,眼部激光手術對年齡也有要求。若年齡小于18歲則不適合做,因為18歲以下者。若盲目接受手術,一兩年后視力極有可能回退。因此,兩種手術均要求患者年齡在18~55歲之間,近視度數(shù)穩(wěn)定2年以上。最佳手術的年齡是25歲至30歲。嚴重干眼病、突眼癥及眼瞼關閉不全、青光眼、單眼患者等是手術的絕對禁忌癥。由于術后可能出現(xiàn)眩光的現(xiàn)象,所以司機等特殊職業(yè)者,需要慎重考慮手術。即使通過手術取得了良好的裸眼視力,也要定期檢查眼底及視力。
做激光手術治療近視,要注意以下四點:
第一,保證安全是首要的。
專家認為這是一種錦上添花的手術,而不是雪中送炭的手術。矯正近視眼,佩戴眼鏡已經足夠滿足生理的需要,接受準分子治療是為了更方便、更美觀等,況且手術不可逆,做了就是做了,即使不滿意也不可能再恢復到沒做之前。尤其是接受這種手術的基本都是年輕人,正處于開創(chuàng)事業(yè)之時,不慎將會影響一生的發(fā)展,千萬得慎重選擇。
第二,選對人和選好機同樣重要。
有關專家稱,準分子激光治療近視的效果在以前主要取決于人的技術,人的因素可以占到90%,現(xiàn)在人、機因素各占一半。選對人和選好機同樣重要。接受手術時一定要問清是哪位醫(yī)生做手術,不要拿自己的眼睛當實驗品。有些是省外的專家,可以通過網絡進行查詢其身份及資格。
關于機器的選擇,最主要是把握兩點,一是對同種品牌的機器來說,新一代的機器總比舊機器好。二是選擇當下先進的技術,不要選擇已經落后的技術。譬如現(xiàn)在都在使用小光斑技術,患者就得認準“小光斑”,不要用大光斑的機器,也不要上一些商家偷換概念的當:如智能型光斑,它的本質還是大光斑,不要被這類把戲蒙騙。
第三,選擇有信譽的醫(yī)療機構。
假如不幸手術出了問題,大醫(yī)院自然是“跑了和尚跑不了廟”,假如有的醫(yī)療機構很小,卷起鋪蓋就能走的那種,最好不要選擇。
第四,看術前檢查和術后服務。
準分子激光治療近視并非人人都可以接受,必須經過嚴格的術前檢查確定沒有任何禁忌癥才能做。假如只是聽信一家之言貿然接受手術,很可能存在隱患。做完準分子激光手術后要定期進行眼科檢查,所以不能只是看價格高低,詳細比較一下各個醫(yī)療機構的術后服務內容,選擇最完備和最方便實行的。
手術指證
1.適應于18周歲至50周歲的且符合第2條近視或遠視程度的患者;
2.近視程度為150度至2000度、或合并散光100度至400度、及遠視200度至800度,且呈持續(xù)兩年性;均適合治療。
由于青少年處于發(fā)育期,最佳年齡應該在25歲至35歲,待眼球發(fā)育完全,屈光狀態(tài)穩(wěn)定后,手術效果較好。
禁忌癥:
除了所有角膜病變患者不適宜進行準分子激光矯正近視手術外,患有全身免疫疾病,如類風濕、狼瘡等患者同樣不宜手術。因為角膜切開,可能會引起患者的免疫反應。凡接受手術者,術前術后應遵循醫(yī)生指導做好眼球的相關檢查。
凡患有角膜炎、鞏膜炎、結膜炎的患者應在炎癥控制后實施手術。
免疫性疾病、或有糖尿病、膠原性疾病等全身性疾病的人不適合準分子激光治療。
圓錐角膜、青光眼、白內障、眼底病變等不宜手術。
手術方式:
LASIK——
LASIK(準分子角膜原位磨鑲術,簡稱IK)是用精密度極高的自動角膜板層刀將角膜淺層切一個薄的角膜瓣,翻開后在計算機控制下用準分子激光對深層角膜組織進行切削,然后將角膜瓣復位。LASIK手術保留了角膜上皮和前彈力層的完整性,避免了PRK手術后的角膜上皮過度增生和角膜霧狀混濁現(xiàn)象。
LASIK手術是在PRK的基礎上發(fā)展起來的,以其適應范圍更廣、效果更加穩(wěn)定而受到廣大近視患者的青睞
---LASIK的發(fā)展史
LASIK的發(fā)展史可追溯至40年代末。自1949年起,美國等國外的眼科專家們先后報道了對LASIK技術的形成起重要作用的一系列角膜屈光手術。比如:冷凍角膜磨鑲術(1949年)、原位角膜磨鑲術(1964年和1966年)、準分子激光成功切削動物眼角膜組織(1983年)、非冷凍角膜磨鑲術(1986年)、自控板層原位角膜磨鑲術(簡稱ALK,1988年)、準分子激光角膜切削術(簡稱PRK,1989年)、準分子激光角膜磨鑲術(簡稱PKM,1990年)等等。
1990年,Pallikaris將ALK和PRK兩者結合,終于形成了迄今為止最趨于完美的一種屈光不正矯治術即LASIK。
在我國,激光角膜屈光手術的開展與國外基本同時起步,關于準分子激光的引進,我國衛(wèi)生部1992年召開了論證會,隨后引進PRK,相繼又引進了LASIK。PRK和LASIK這兩種激光角膜屈光手術的安全性、療效的可猜測性和穩(wěn)定性均明顯優(yōu)于以往的任何一種屈光不正矯治術,尤其是風靡全球的LASIK,可以預見,在未來數(shù)年里,必然成為眼科最常見的手術之一。
LASIK具有以下明顯優(yōu)點:
①適應范圍廣:可矯正100-3000度的近視,還可矯治高度散光和高度遠視。
②術后反應輕:LASIK完整保留了角膜表層的“屏障”組織,故術后無疼痛,不住院不包眼,僅有短暫的怕光,流淚和眼內異物感。
③視力恢復快:術后即刻便能用眼,幾小時后恢復正常視力。
④效果穩(wěn)定好:可一勞永逸地矯治屈光不正,通俗講即一次性治療,永久性效果。
⑤快捷而方便:術前檢查約1小時,術前預備約10余分鐘,手術僅需幾分鐘,其中激光治療過程僅需幾秒鐘至幾十秒鐘,術后當天即可正?;顒樱挥绊懮詈凸ぷ?。
LASEK——
LASEK(準分子激光上皮下角膜磨鑲術,簡稱EK)。LASEK手術是意大利Rovigo醫(yī)院眼科中心Massino lamellion MD于97年在屈光手術臨床過程中發(fā)明的一種針對高度數(shù)、角膜相對較薄的一種新的準分子激光手術,為高度數(shù)患者爭取了角膜厚度和帶來更好的視覺效果。LASEK是結合PRK和LASIK的長處的New Surgical Technology ,解決了從前LASIK手術中存在的困難,讓眼睛小、角膜厚度薄和長期戴隱形眼鏡的患者也可以安全、舒服地接受激光矯正手術。
LASEK手術解決了LASIK視為禁忌癥的一些問題,為一些超高度近視眼,角膜厚度相對較薄等患者帶來了矯正的希望。例如國內的愛爾眼科醫(yī)院LASEK手術由已有上千例LASEK成功手術經驗和學術界M.F.L多焦切削技術理論專家親施手術。
準分子激光治療近視流程
1.咨詢醫(yī)生
首先,手術醫(yī)生或臨床醫(yī)師會與你討論可供選擇的所有治療方案,之后你必須決定是否要做這個手術。
下一步涉及一系列非常詳盡的診斷檢查,以確定你的眼睛是否適合接受這種手術。其基本程序跟標準 LASIK 一樣,只是診斷檢查更為精細復雜。
2.診斷檢查
當你決定做手術時,醫(yī)生或醫(yī)務人員會為你進行多項檢查 。你的視力至少要在兩年內保持穩(wěn)定才能考慮做手術,激光治療醫(yī)生可能會與配鏡師或眼科醫(yī)師聯(lián)系。你必須準備至少在診所呆上2個小時。醫(yī)生會在進一步檢查后與您討論相應結果。
(1)視力檢查 為確保制訂正確的治療方案,醫(yī)生將重新檢查你的視力。瞳孔大小 瞳孔大并且做過準分子激光手術的人經常會抱怨有光暈和眩光。醫(yī)生會判斷你的瞳孔是否大小合適,符合正確的參數(shù)。
(2)角膜結構 眼前節(jié)分析診斷系統(tǒng)會測量角膜的形狀,從而讓醫(yī)生判斷你是否適合做激光矯視治療,術后進行此項檢查還可以判斷您的眼睛是否在痊愈。如果你配戴隱形眼鏡,則可能需要在四周內設法不戴(具體時間多長視隱形眼鏡類型而定),以消除隱形眼鏡造成的角膜腫脹,確保醫(yī)生獲得準確的測量結果。
(3)像差分析儀 像差分析儀可從您的眼睛獲得詳細的視覺波前數(shù)據。醫(yī)生會將一滴散瞳劑滴入您的眼內,擴大瞳孔以確保獲得所有必要的信息。眼睛疾病 需檢查您的眼睛看是否有疾病。這包括測試您的眼內壓力,檢查角膜和視網膜等。醫(yī)生向您詢問您的健康狀況,因為患有某些疾病意味著不能做激光治療手術。
3.治手術前準備工作
(1) 視力檢查:包括裸眼視力和戴鏡最佳矯正視力;
(2) 屈光檢查:包括電腦驗光、散瞳驗光和復驗三個步驟。驗光度數(shù)正確與否直接影響手術效果;
(3) 眼前節(jié)及眼底檢查:重點檢查角膜透明度,角膜是否有疤痕,晶體師傅混濁,眼底檢查是否有玻璃體混濁、眼底病變等;
(4) 眼壓檢查:以排除高眼壓和青光眼的可能性;
(5) 角膜測厚:對角膜中心厚度低于500μm者,如果患者是高度近視,應注意角膜中心切削厚度,術前向患者說明情況;
(6) 角膜地形圖檢查:主要目的是對整個角膜表面的規(guī)則性和對稱性有所了解,排除各種異常因素。
4.激光治療
手術開始之前,會在你的眼里滴入局部麻醉藥,以便使你感覺不到疼痛。你將臉朝上躺在激光床上,眼睛和眼瞼保持睜開,確保它們不會擋住激光束。醫(yī)生會開始做手術,整個手術會在幾分鐘內完成。
(1)制作角膜瓣 首先要在眼瞼下放置一個微型支撐器以防眨眼;接著會在眼睛表面放置稱為角膜刀( Microkeratome )的精密儀器,并由一個輕巧的真空器固定起來;然后角膜刀會在眼睛表面制作一個非常簿的角膜瓣并小心翻折,避免遮擋。整個過程中實際上不會感到疼痛,只是會感覺到真空泵的輕微壓力。
(2)激光矯正 激光儀是根據特別為你制訂的治療方案編程的。醫(yī)生會在激光下調整您的眼睛位置,并要求您注視紅光。這時激光儀中的眼球跟蹤儀會鎖定您的瞳孔,激光治療就會開始且一般持續(xù)兩分鐘。在整個過程中,眼球跟蹤儀會確保激光儀追蹤您眼睛的位移來作出調整,哪怕是很小的移動,以確保您的眼睛獲得完全精確的治療。
(3)角膜瓣復位 激光治療后角膜瓣會被翻回,讓其自然愈合,無須縫合。
5.治療后的程序
治療過程之后會對您的視力進行檢查,并給予藥物以防感染和眼睛干澀。您將會帶上眼罩,以防在睡覺時抓撓眼睛;此外也要戴上墨鏡,因為短時間內您的眼睛會因強光照射感到疲勞。此時您的視力還不是太清晰,不適宜自己駕車,甚至也不適宜乘坐公交車,因此要有人照顧你回家。
術后注意事項:第二天,當你進行第一次手術后檢查時,會發(fā)現(xiàn)視力已經大大提高。但不管手術后你的視力感覺如何良好,千萬一定仍要遵照醫(yī)生的說明按時用藥并做一般的眼睛保養(yǎng)。你必須確保進行術后1天、1周、1個月和3個月(也可能包括6個月及12個月)的全部復查。
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