Parlons aujourd'hui de ce qu'est un laser femtoseconde. Quels sont les grands principes de son travail et comment contribue-t-il à corriger la vision ?
Théorie de Bohr
Quand au début du XIXe siècle la science a atteint un niveau tel qu'elle a pu se pencher sur la structure de l'atome, une nouvelle direction a surgi - la physique quantique. La première tâche était de déterminer comment et pourquoi les petits électrons ne tombent pas sur le noyau lourd d'un atome. Une théorie précédente basée sur les équations de Maxwell affirmait que toute charge en mouvement émettait un champ, perdant ainsi de l'élan. Ainsi, un électron qui orbite autour du noyau doit rayonner en continu et finalement tomber sur le noyau. Bohr a exprimé l'idée que les électrons dans un atome ne peuvent se trouver qu'à certaines distances du centre et que la transition d'un niveau à un autre s'accompagne soit d'une émission, soit d'une absorption d'énergie. Cette théorie a ensuite été expliquée dans le cadre de la physique quantique. La présence de niveaux électroniques stationnaires a ouvert la voie à une invention telle qu'un laser (y compris femtoseconde).
Bases théoriques du laser
Une fois que les scientifiques ont réaliséstructure de l'atome, ils voulaient apprendre à contrôler l'état de l'électron. Dans des conditions normales, un électron, qui pour une raison quelconque se trouve à un niveau élevé d'un atome, a tendance à remplir les niveaux inférieurs, s'ils sont libres. Lors de la transition, de l'énergie est émise sous la forme d'un quantum de lumière ou d'un photon. Mais la transition entre deux niveaux quelconques génère des quanta de lumière différents. Mais si de nombreux électrons passent simultanément d'un niveau supérieur à un niveau inférieur, alors un flux de nombreux photons identiques apparaîtra. Les applications de ce fil sont infinies. Par exemple, un laser femtoseconde supprime les cataractes. Dans un rubis dopé à l'yttrium, un niveau avec la population dite inverse a été trouvé: lorsque les électrons se rassemblent plus facilement à un niveau élevé, puis se déplacent tous ensemble vers un niveau inférieur. Les principaux composants du laser sont les suivants:
- corps de travail (substance dans laquelle il y a un niveau avec population inverse);
- pompe (une source qui "incite" les électrons à s'accumuler au niveau inverse);
- résonateur sous la forme de deux miroirs parallèles (ils ne concentrent que les photons générés dans une direction, et tous les autres sont dispersés).
L'impulsion de sortie peut être continue ou discrète. Le laser femtoseconde, par exemple, appartient au second type.
Micro, nano, femto
Tous ces préfixes désignent une partie d'un tout. Un milli est un millième de quelque chose, comme un mètre. Autrement dit, un millimètre vaut 10-3 mètres. Le préfixe femto- signifie que quelque chose pèse ouétire 10-15 fois moins qu'une certaine unité. En conséquence, le laser femtoseconde a une impulsion très courte. Et chaque seconde correspond à 1015 impulsions. Pourquoi avons-nous besoin d'une valeur aussi inimaginablement petite ? Le fait est que la puissance du laser dépend de la durée pendant laquelle les électrons s'accumulent au niveau inverse. Avec la génération continue, la puissance des lasers ne peut pas être élevée. Mais plus chaque impulsion est courte, plus la sortie est élevée. De nombreux processus prennent beaucoup plus de temps et une impulsion aussi courte n'est pas perceptible pour l'objectif final. Le système de réception semble être un laser continu. Dans le même temps, la cohérence et la puissance du faisceau de sortie sont beaucoup plus élevées.
Cataracte
La cataracte est une opacification du cristallin. Une personne qui développe un tel défaut visuel peut ne pas en être consciente: avec le développement d'une cataracte au bord de la pupille, la vision n'est pas altérée. Mais si une opacification se produit au centre de la lentille, il est alors impossible de ne pas remarquer l'affaiblissement de la vision. Il y a quatre raisons principales à ce changement dans l'œil:
- radiations nocives à fortes doses;
- traumatisme à la tête ou directement à l'œil;
- diabète sucré;
- fort stress.
Il n'y a qu'une seule raison physique - la protéine contenue dans le cristallin de l'œil commence à se dégrader, à se décomposer. Ce processus est appelé dénaturation des protéines. Dans le cas du cristallin, la destruction est irréversible. Auparavant, les personnes âgées aux yeux blancs étaient complètement dépendantes de leurs proches, car elles étaient en fait aveugles. Cependant, cette maladie est maintenant avec succèsen cours de traitement.
Traitement de la cataracte par chirurgie
Traditionnellement, le traitement signifie une telle intervention dans le corps humain qui ne viole pas son intégrité: un mal de gorge est traité avec des pilules et du thé chaud, un doigt coupé avec des onguents et un pansement.
Mais dans ce cas, le traitement est radical - la chirurgie. Habituellement, ce mot signifie des blessures, des points de suture qui guérissent longtemps, des douleurs et la perte d'un mode de vie normal. Dans le cas d'une cataracte, il n'y a pas lieu d'avoir peur de l'opération, car l'incision est généralement très petite, 2-3 mm, aucun vaisseau sanguin n'est coupé, l'anesthésie est locale.
Étapes de l'opération:
- Le globe oculaire est anesthésié avec des gouttes spéciales.
- L'iris de l'œil est incisé (la coupe ne mesure pas plus de 3 mm de long).
- Un dispositif spécial est inséré dans l'objectif.
- L'appareil transforme l'ancien objectif en émulsion.
- L'émulsion est aspirée.
- Introduction d'une nouvelle lentille souple artificielle.
- L'appareil est retiré de l'œil.
La procédure ne dure pas plus de 15 minutes, après quoi la personne peut déjà rentrer chez elle.
C'est au stade de la transformation de l'ancienne lentille en émulsion qu'un laser femtoseconde est utilisé. L'ophtalmologie connaît également un autre exemple d'utilisation des lasers - la correction de la myopie et de l'astigmatisme. Mais c'est une autre histoire.
Avantages des lasers dans le traitement de la cataracte
Immédiatement, nous citerons un inconvénient important: cette méthode est assez coûteuse. Cependant, à tous autres égards, c'est mieux qu'avant.méthodes. Selon les revues, le tissu entourant la lentille est moins endommagé, la transformation en émulsion se produit plus rapidement, la taille des particules résultantes est plus petite si un laser femtoseconde est utilisé dans l'opération. Les retours sur une telle opération sont extrêmement positifs de la part des patients comme des médecins.
Nous avons déjà mentionné qu'avec l'aide de lasers, la myopie est également corrigée. Cependant, jusqu'à récemment, différents équipements étaient utilisés pour cette opération et le traitement de la cataracte. L'essentiel pour le patient est la qualité de l'opération, mais la clinique qui fournit de tels services aimerait dépenser moins d'argent en appareils. Dans ce cas, le laser femtoseconde Victus sera utile: il peut être utilisé pour effectuer trois opérations différentes. Dans ce cas, il vous suffit de modifier les paramètres.
