Vamos falar hoje sobre o que é um laser de femtosegundo. Quais são os principais princípios de seu trabalho e como ele ajuda a corrigir a visão?
Teoria de Bohr
Quando, no início do século XIX, a ciência atingiu um nível tal que foi capaz de olhar para a estrutura do átomo, uma nova direção surgiu - a física quântica. A primeira tarefa foi determinar como e por que os pequenos elétrons não caem no núcleo pesado de um átomo. Uma teoria anterior baseada nas equações de Maxwell afirmava que qualquer carga em movimento emite um campo, perdendo, portanto, momento. Assim, um elétron que orbita ao redor do núcleo deve irradiar continuamente e eventualmente cair sobre o núcleo. Bohr expressou a ideia de que os elétrons em um átomo só podem estar a certas distâncias do centro, e a transição de um nível para outro é acompanhada pela emissão ou absorção de energia. Esta teoria foi posteriormente explicada no âmbito da física quântica. A presença de níveis eletrônicos estacionários abriu caminho para uma invenção como um laser (incluindo um de femtosegundo).
Fundamentos teóricos do laser
Uma vez que os cientistas perceberamestrutura do átomo, eles queriam aprender como controlar o estado do elétron. Em condições normais, um elétron, que por algum motivo está em um nível alto de um átomo, tende a preencher os níveis mais baixos, se estiverem livres. Durante a transição, a energia é emitida na forma de um quantum de luz ou um fóton. Mas a transição entre quaisquer dois níveis gera diferentes quanta de luz. Mas se muitos elétrons passarem simultaneamente de um nível mais alto para um nível mais baixo, aparecerá um fluxo de muitos fótons idênticos. As aplicações deste segmento são infinitas. Por exemplo, um laser de femtosegundo remove a catarata. Em um rubi dopado com ítrio, foi encontrado um nível com a chamada população inversa: quando os elétrons se reúnem mais facilmente em um nível alto e, em seguida, todos juntos se movem para um nível mais baixo. Os principais componentes do laser são os seguintes:
- corpo de trabalho (substância em que existe um nível com população inversa);
- bomba (uma fonte que "induz" elétrons a se acumularem no nível inverso);
- ressonador na forma de dois espelhos paralelos (eles concentram apenas os fótons que são gerados em uma direção, e todo o resto é espalhado).
O pulso de saída pode ser contínuo ou discreto. O laser de femtossegundo, por exemplo, pertence ao segundo tipo.
Micro, nano, femto
Todos esses prefixos denotam parte de um todo. Um mili é um milésimo de algo, como um metro. Ou seja, um milímetro é 10-3 metros. O prefixo femto- significa que algo pesa ouestica 10-15 vezes menos que uma determinada unidade. Assim, o laser de femtosegundo tem um pulso muito curto. E cada segundo cabe 1015 pulsos. Por que precisamos de um valor tão inimaginavelmente pequeno? O fato é que a potência do laser depende de quanto tempo os elétrons se acumulam no nível inverso. Com geração contínua, o poder dos lasers não pode ser alto. Mas quanto mais curto cada pulso, maior a saída. Muitos processos levam muito mais tempo, e um impulso tão curto não é perceptível para o objetivo final. O sistema receptor parece ser um laser contínuo. Ao mesmo tempo, a coerência e a potência do feixe de saída são muito maiores.
Catarata
Catarata é uma turvação do cristalino. Uma pessoa que desenvolve esse defeito visual pode não estar ciente disso: com o desenvolvimento de uma catarata na borda da pupila, a visão não é prejudicada. Mas se a turvação ocorrer no centro da lente, é impossível não notar o enfraquecimento da visão. Existem quatro razões principais para esta mudança no olho:
- radiação nociva em altas doses;
- trauma na cabeça ou diretamente no olho;
- diabetes mellitus;
- estresse forte.
Há apenas uma razão física - a proteína contida na lente do olho começa a se degradar, quebrar. Este processo é chamado de desnaturação de proteínas. No caso da lente, a destruição é irreversível. Anteriormente, os idosos de olhos brancos eram completamente dependentes de seus parentes, pois na verdade eram cegos. No entanto, esta doença é agora com sucessosendo tratado.
Tratamento de catarata com cirurgia
Tradicionalmente, o tratamento significa uma intervenção no corpo humano que não viola sua integridade: uma dor de garganta é tratada com pílulas e chá quente, um dedo cortado com pomadas e um curativo.
Mas neste caso, o tratamento é radical - cirurgia. Normalmente, esta palavra significa feridas, pontos que cicatrizam por muito tempo, dor e a perda de um estilo de vida normal. No caso de catarata, não há necessidade de ter medo da operação, pois a incisão geralmente é muito pequena, 2-3 mm, não há corte de vasos sanguíneos, a anestesia é local.
Passos da operação:
- O globo ocular é anestesiado com colírios especiais.
- A íris do olho é incisada (o corte não tem mais de 3 mm de comprimento).
- Um dispositivo especial é inserido na lente.
- O aparelho transforma a lente antiga em uma emulsão.
- A emulsão é sugada.
- Apresentando uma nova lente gelatinosa artificial.
- O dispositivo é removido do olho.
O procedimento não dura mais que 15 minutos, após os quais a pessoa já pode ir para casa.
É na fase de transformação da lente antiga em emulsão que se utiliza um laser de femtosegundo. A oftalmologia também conhece outro exemplo do uso de lasers - a correção da miopia e do astigmatismo. Mas isso é outra história.
Vantagens do laser no tratamento de catarata
Imediatamente, citaremos uma desvantagem significativa - esse método é bastante caro. No entanto, em todos os outros aspectos, é melhor do que antes.métodos. De acordo com as revisões, o tecido ao redor da lente é menos danificado, a transformação em emulsão ocorre mais rapidamente, o tamanho das partículas resultantes é menor se um laser de femtosegundo for usado na operação. O feedback sobre tal operação é extremamente positivo tanto dos pacientes quanto dos médicos.
Já mencionamos que com a ajuda dos lasers a miopia também é corrigida. No entanto, até recentemente, diferentes equipamentos eram utilizados para esta operação e tratamento de catarata. O principal para o paciente é a qualidade da operação, mas a clínica que presta esses serviços gostaria de gastar menos dinheiro em dispositivos. Nesse caso, o laser de femtosegundo Victus ajudará: ele pode ser usado para realizar três operações diferentes. Neste caso, você só precisa alterar as configurações.
