想要了解关于"什么是铒激光眼科手术"的问题吗?不用犹豫,通过本文提供的信息,你将对此有更全面的认识。赶紧往下看吧,让我们一同揭开谜团。
一、激光应用于那些领域
激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源,识别物体等的一门技术,传统应用最大的领域为激光加工技术。激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术,传统上看,它的研究范围一般可分为:
1.激光加工系统。包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统。
2.激光加工工艺。包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微调等各种加工工艺。
激光焊接:汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件。目前使用的激光器有YAG激光器,CO2激光器和半导体泵浦激光器。
激光切割:汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模业、各种金属零件和特殊材料的切割、圆形锯片、压克力、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板、一些金属网板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。
激光打标:在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用,目前使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半导体泵浦激光器。
激光打孔:激光打孔主要应用在航空航天、汽车制造、电子仪表、化工等行业。激光打孔的迅速发展,主要体现在打孔用YAG激光器的平均输出功率已由5年前的400w提高到了800w至1000w。国内目前比较成熟的激光打孔的应用是在人造金刚石和天然金刚石拉丝模的生产及钟表和仪表的宝石轴承、飞机叶片、多层印刷线路板等行业的生产中。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主,也有一些准分子激光器、同位素激光器和半导体泵浦激光器。
激光热处理:在汽车工业中应用广泛,如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理,同时在航空航天、机床行业和其它机械行业也应用广泛。我国的激光热处理应用远比国外广泛得多。目前使用的激光器多以YAG激光器,CO2激光器为主。
激光快速成型:将激光加工技术和计算机数控技术及柔性制造技术相结合而形成。多用于模具和模型行业。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主。
激光涂敷:在航空航天、模具及机电行业应用广泛。目前使用的激光器多以大功率YAG激光器、CO2激光器为主。
依据激光在牙科应用的不同作用,分为几种不同的激光系统。区别激光的重要特征之一是:光的波长,不同波长的激光对组织的作用不同,在可见光及近红外光谱范围的光线,吸光性低,穿透性强,可以穿透到牙体组织较深的部位,例如氩离子激光、二极管激光或Nd:YAG激光(如图1)。而Er:YAG激光和CO,激光的光线穿透性差,仅能穿透牙体组织约0.01毫米。区别激光的重要特征之二是:激光的强度(即功率),如在诊断学中应用的二极管激光,其强度仅为几个毫瓦特,它有时也可用在激光显示器上。
用于治疗的激光,通常是几个瓦特中等强度的激光。激光对组织的作用,还取决于激光脉冲的发射方式,以典型的连续脉冲发射方式的激光有:氩离子激光、二极管激光、CO2,激光;以短脉冲方式发射的激光有:Er:YAG激光或许多Nd:YAG激光,短脉冲式的激光的强度(即功率)可以达到1,000瓦特或更高,这些强度高、吸光性也高的激光,只适用于清除硬组织。
(1)激光在美容界的用途越来越广泛。激光是通过产生高能量,聚焦精确,具有一定穿透力的单色光,作用于人体组织而在局部产生高热量从而达到去除或破坏目标组织的目的,各种不同波长的脉冲激光可治疗各种血管性皮肤病及色素沉着,如太田痣、鲜红斑痣、雀斑、老年斑、毛细血管扩张等,以及去纹身、洗眼线、洗眉、治疗瘢痕等;而近年来一些新型的激光仪,高能超脉冲CO2激光,铒激光进行除皱、磨皮换肤、治疗打鼾,美白牙齿等等,取得了良好的疗效,为激光外科开辟越来越广阔的领域。
(2)激光手术有传统手术无法比拟的优越性。首先激光手术不需要住院治疗,手术切口小,术中不出血,创伤轻,无瘢痕。例如:眼袋的治疗传统手术法存在着由于剥离范围广、术中出血多,术后愈合慢,易形成瘢痕等缺点,而应用高能超脉冲CO2激光仪治疗眼袋,则以它术中不出血,不需缝合,不影响正常工作,手术部位水肿轻,恢复快,无瘢痕等优点,令传统手术无法比拟。而一些由于出血多而无法进行的内窥镜手术,则可由激光切割代替完成。(注:有一定的适应范围)
(3)激光在血管性皮肤病以及色素沉着的治疗中成效卓越。使用脉冲染料激光治疗鲜红斑痣,疗效显著,对周围组织损伤小,几乎不落疤。它的出现,成为鲜红斑痣治疗史上的一次革命,因为鲜红斑痣治疗史上,放射、冷冻、电灼、手术等方法,其瘢痕发生率均高,并常出现色素脱失或沉着。激光治疗血管性皮肤病是利用含氧血红蛋白对一定波长的激光选择性的吸收,而导致血管组织的高度破坏,其具有高度精确性与安全性,不会影响周围邻近组织。因此,激光治疗毛细血管扩张也是疗效显著。
此外,由于可变脉冲激光等相继问世,使得不满意纹身的去除,以及各类色素性皮肤病如太田痣,老年斑等的治疗得到了重大突破。这类激光根据选择性光热效应理论,(即不同波长的激光可选择性地作用于不同颜色的皮肤损害),利用其强大的瞬间功率,高度集中的辐射能量及色素选择性,极短的脉宽,使激光能量集中作用于色素颗粒、将其直接汽化、击碎,通过淋巴组织排出体外,而不影响周围正常组织,并且以其疗效确切,安全可靠,无瘢痕,痛苦小而深入人心。
(4)激光外科开创了医学美容的新纪元。高能超脉冲CO2激光磨皮换肤术开拓了美容外科的新技术。它利用高能量,极短脉冲的激光,使老化、损伤的皮肤组织瞬间被汽化,不伤及周围组织,治疗过程中几乎不出血,并可精确的控制作用深度。其效果得到国际医学整形美容界充分肯定,被誉为“开创了医学美容新纪元”;此外,更有高能超脉冲CO2激光仪治疗眼袋、打鼾、甚至激光美白牙齿等,以其安全精确的疗效,简便快捷的治疗在医学美容界创造了一个又一个奇迹。激光美容使得医学美容向前迈进了一大步,并且赋于医学美容更新的内涵。
激光冷却(laser cooling)利用激光和原子的相互作用减速原子运动以获得超低温原子的高新技术。这一重要技术早期的主要目的是为了精确测量各种原子参数,用于高分辨率激光光谱和超高精度的量子频标(原子钟),后来却成为实现原子玻色-爱因斯坦凝聚的关键实验方法。虽然早在20世纪初人们就注意到光对原子有辐射压力作用,只是在激光器发明之后,才发展了利用光压改变原子速度的技术。人们发现,当原子在频率略低于原子跃迁能级差且相向传播的一对激光束中运动时,由于多普勒效应,原子倾向于吸收与原子运动方向相反的光子,而对与其相同方向行进的光子吸收几率较小;吸收后的光子将各向同性地自发辐射。平均地看来,两束激光的净作用是产生一个与原子运动方向相反的阻尼力,从而使原子的运动减缓(即冷却下来)。1985年美国国家标准与技术研究院的菲利浦斯(willam D.Phillips)和斯坦福大学的朱檬文(Steven Chu)首先实现了激光冷却原子的实验,并得到了极低温度(24μK)的钠原子气体。他们进一步用三维激光束形成磁光讲将原子囚禁在一个空间的小区域中加以冷却,获得了更低温度的“光学粘胶”。之后,许多激光冷却的新方法不断涌现,其中较著名的有“速度选择相干布居囚禁”和“拉曼冷却”,前者由法国巴黎高等师范学院的柯亨-达诺基(Claud Cohen-Tannodji)提出,后者由朱模文提出,他们利用这种技术分别获得了低于光子反冲极限的极低温度。此后,人们还发展了磁场和激光相结合的一系列冷却技术,其中包括偏振梯度冷却、磁感应冷却等等。朱模文、柯亨-达诺基和菲利浦斯三人也因此而获得了1997年诺贝尔物理学奖。激光冷却有许多应用,如:原子光学、原子刻蚀、原子钟、光学晶格、光镊子、玻色-爱因斯坦凝聚、原子激光、高分辨率光谱以及光和物质的相互作用的基础研究等等。
激光光谱(laser spectra)以激光为光源的光谱技术。与普通光源相比,激光光源具有单色性好、亮度高、方向性强和相干性强等特点,是用来研究光与物质的相互作用,从而辨认物质及其所在体系的结构、组成、状态及其变化的理想光源。激光的出现使原有的光谱技术在灵敏度和分辨率方面得到很大的改善。由于已能获得强度极高、脉冲宽度极窄的激光,对多光子过程、非线性光化学过程以及分子被激发后的弛豫过程的观察成为可能,并分别发展成为新的光谱技术。激光光谱学已成为与物理学、化学、生物学及材料科学等密切相关的研究领域。
激光传感器(laser transducer)利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表,它的优点是能实现无接触远距离测量,速度快,精度高,量程大,抗光、电干扰能力强等。
激光雷达(laser radar)是指用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是激光技术与雷达技术相结合的产物。由发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分组成。发射机是各种形式的激光器,如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器等;天线是光学望远镜;接收机采用各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测与外差探测。
激光武器是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。根据作战用途的不同,激光武器可分为战术激光武器和战略激光武器两大类。武器系统主要由激光器和跟踪、瞄准、发射装置等部分组成,目前通常采用的激光器有化学激光器、固体激光器、CO2激光器等。激光武器具有攻击速度快、转向灵活、可实现精确打击、不受电磁干扰等优点,但也存在易受天气和环境影响等弱点。激光武器已有30多年的发展历史,其关键技术也已取得突破,美国、俄罗斯、法国、以色列等国都成功进行了各种激光打靶试验。目前低能激光武器已经投入使用,主要用于干扰和致盲较近距离的光电传感器,以及攻击人眼和一些增强型观测设备;高能激光武器主要采用化学激光器,按照现有的水平,今后5—10年内可望在地面和空中平台上部署使用,用于战术防空、战区反导和反卫星作战等。
不同功率密度,不同输出波形,不同波长的激光,在与不同目标材料相互作用时,会产生不同的杀伤破坏效应。用激光作为“死光”武器,不能像在激光加工中那样借助于透镜聚焦,而必须大大提高激光器的输出功率,作战时可根据不同的需要选择适当的激光器。目前,激光器的种类繁多,名称各异,有体积整整占据一幢大楼、功率为上万亿瓦、用于引发核聚变的激光器,也有比人的指甲还小、输出功率仅有几毫瓦、用于光电通信的半导体激光器。按工作介质区分,目前有固体激光器、液体激光器和分子型、离子型、准分子型的气体激光器等。同时,按其发射位置可分为天基、陆基、舰载。车载和机载等类型,按其用途还可分为战术型和战略型两类。
战术激光武撂是利用激光作为能量,是像常规武器那样直接杀伤敌方人员、击毁坦克、飞机等,打击距离一般可达20公里。这种武器的主要代表有激光枪和激光炮,它们能够发出很强的激光束来打击敌人。1978年3月,世界上的第一支激光枪在美国诞生。激光枪的样式与普通步枪没有太大区别,主要由四大部分组成:激光器、激励器、击发器和枪托。目前,国外已有一种红宝石袖珍式激光枪,外形和大小与美国的派克钢笔相当。但它能在距人几米之外烧毁衣服、烧穿皮肉,且无声响,在不知不觉中致人死命,并可在一定的距离内,使火药爆炸,使夜视仪、红外或激光测距仪等光电设备失效。还有7种稍大重量与机枪相仿的小巧激光枪,能击穿铜盔,在1500米的距离上烧伤皮肉、致瞎眼睛等。
战术激光武器的"挖眼术"不但能造成飞机失控、机毁人亡,或使炮手丧失战斗能力,而且由于参战士兵不知对方激光武器会在何时何地出现,常常受到沉重的心理压力。因此,激光武器又具有常规武器所不具备的威慑作用。1982年英阿马岛战争中,英国在航空母舰和各类护卫舰上就安装有激光致盲武器,曾使阿根廷的多架飞机失控、坠毁或误入英军的射击火网。
战略激光武器可攻击数千公里之外的洲际导弹;可攻击太空中的侦察卫星和通信卫星等。例如,1975年11月,美国的两颗监视导弹发射井的侦察卫星在飞抵西伯利亚上空时,被前苏联的“反卫星”陆基激光武器击中,并变成“瞎子”。因此,高基高能激光武器是夺取宇宙空间优势的理想武器之一,也是军事大国不惜耗费巨资进行激烈争夺的根本原因。据外刊透露,自70年代以来,美俄两国都分别以多种名义进行了数十次反卫星激光武器的试验。
目前,反战略导弹激光武器的研制种类有化学激光器、准分子激光器、自由电子激光器和调射线激光器。例如:自由电子激光器具有输出功率大、光束质量好、转换效率高、可调范围宽等优点。但是,自由电子激光器体积庞大,只适宜安装在地面上,供陆基激光武器使用。作战时,强激光束首先射到处于空间高轨道上的中断反射镜。中断反射镜将激光束反射到处于低轨道的作战反射镜,作战反射镜再使激光束瞄准目标,实施攻击。通过这样的两次反射,设置在地面的自由电子激光武器,就可攻击从世界上任何地方发射的战略导弹。
高基高能激光武器是高能激光武器与航天器相结合的产物。当这种激光器沿着空间轨道游戈时,一旦发现对方目标,即可投入战斗。由于它部署在宇宙空间,居高临下,视野广阔,更是如虎添翼。在实际战斗中,可用它对对方的空中目标实施闪电般的攻击,以摧毁对方的侦察卫星、预警卫星、通信卫星、气象卫星,甚至能将对方的洲际导弹摧毁在助推的上升阶段。
激光玻璃是一种以玻璃为基质的固体激光材料。它广泛应用于各类型固体激光光器中,并成为高功率和高能量激光器的主要激光材料。
激光玻璃由基质玻璃和激活离子两部分组成。激光玻璃各种物理化学性质主要由基质玻璃决定,而它的光谱性质则主要由激活离子决定。但是基质玻璃与激活离子彼此间互相作用,所以激活离子对激光玻璃的物理化学性质有一定的影响,而基质玻璃对它的光谱性质的影响有时还是相当重要的。
二、激光有什么用途
1、激光应用很广泛,有激光打标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光测距、激光雷达、激光武器、激光唱片、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器、LIF无损检测技术等等。激光系统可分为连续波激光器和脉冲激光器。
2、激光是20世纪以来继核能、电脑、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。激光的英文全名已经完全表达了制造激光的主要过程。激光的原理早在 1916年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现。
3、2015年1月27日,《新科学家》(New Scientist)报道,利用能探测到单光子,每秒200亿帧的超高速摄像机,科学家首次捕捉到了激光在空气中飞行的画面。在10分钟内,研究者记录了光子与空气碰撞时产生的200万次激光脉冲。该技术可用于巡查环境角落,显示屏幕上看不到的物体,还可用在需要精准计量时间信息的地方。
4、苏格兰赫利瓦特大学的主要研究者加里皮说:“这是我们第一次看到光经过身边时的情形。”在通常情况下,科学家只能通过物体上的反射来看到光。想看到激光器发出的激光则更加棘手,因为光子是在聚焦光束中运动,而且方向都相同。
三、激光白内障手术怎么样有用吗
1、缺氧在缺氧的情况下,可使晶体内钠、钙增加,钾、维生素C相应减少,而乳酸增多,促使白内障的形成。这是常见的白内障的病因。
2、营养素代谢通过动物观察,发现某些维生素和微量元素缺乏与白内障的病因有关,通过动物观察,发现某些维生素和微量元素缺乏与白内障形成有关如钙,磷,维生素E、A、B2等。
3、阳光与紫外线多年来,人们已经注意到阳光参与了人类白内障的形成,同样属于常见的白内障的病因。在紫外线影响下,磷离子可能与衰老的晶状体中的钙离子结合,形成不可溶解的磷酸钙,从而导致晶体的硬化与钙化。
4、外界的温度:国外学者普查在高温下工作的60岁以上的工人白内障的发病率明显增高。
5、硬化脱水:人体在发生脱水的情况下,体内液体代谢紊乱,就会产生一些异常物质,损害晶体。动物实验证明,给予高渗脱水后,晶体出现空。
6、内分泌:内分泌紊乱可以促使白内障的产生,从糖尿病病人发生白内障较一般人高,就足以说明。
裂隙灯显微镜下,大多数成人的正常晶状体会有不同程度的轻微混浊。老年人晶状体核硬化,光学密度增加,皮质纤维有淡的放射状纹理。这些情况均为晶状体生理性改变,并不属于白内障。
使用Nd:YAG激光治疗术在术前做前囊膜光切,代替术中的截囊,不仅可以减少白内障摘除手术的时间花费,降低手术的难度,而且还可以减小术后后囊产生不透明的潜在可能。尤其在晶体半脱位、晶体悬韧带软弱等情况下,能避免对悬韧带产生太大压力而导致手术失败。
主要适用于进行白内障囊外摘除及人工晶体植入术后,后囊膜混浊而引起视力减退的人群,以代替后囊膜切开术,使患者恢复视力。
后发障指的是白内障摘除术或眼外伤之后,晶体后囊混浊与残留的皮质所形成的不透明膜。此类的后发障因为厚度不一致、张力比较小,常常需要较多的击射才可以切开,所以不良反应会比较大。
此外,现在已经普遍使用新型激光器(如铒激光)来代替超声波,在小切的口白内障囊外摘除术中,进行晶体核乳化,由于对角膜内皮没有明显的损伤,所以较超声波乳化较为优秀。
1、裂隙灯检查法:以裂隙灯作光学切面检查,从前至后,可见许多明暗相间的层次结构,代表着不同时期的晶状体核,各层次透明度不完全一致,其中以前囊,成人核前表面及胚胎后表面较为清晰。
2、检眼镜彻照法:将光线投入瞳孔区内,正常时可见均匀之红影,如晶体或屈光间质混浊,则可见红影中有黑点或黑块,检查时可令患者转动眼球,看黑影移动与否,以了解混浊之部位。
3、焦点照明检查法:用灯光直接照射,看晶体有无混浊及脱位。
4、虹膜投影法:以细光呈45度自瞳孔缘斜行投射至晶体,如晶体混浊位于核心部,在混浊区与瞳孔缘之间有一新月状透明区,混浊越重阴影越窄。如晶体全部混浊则新月状阴影完全消失。
白内障术中、术后可出现多种并发症,必须根据各个并发症的原因做对症处理。术后并发症可见:
1.术后浅前房与低眼压。主要是切口渗漏或睫状体脉络膜脱离引起浅前房。针对发生的原因,相应对征治疗,多可恢复。对切口渗漏性浅前房,多主张重新缝合切口;如果程度较轻,可通过加压包扎术眼,有时浅前房可以恢复,如果脉络膜脱离伴有切口渗漏时应重新缝合切口,形成前房;如果脉络膜脱离范围较大,脱离区后巩膜切开引流可加速眼压的恢复和脉络膜脱离复位;如脱离范围较小,无明显的切口渗漏,可加强抗炎,加压包扎数天后脱离多能逐渐消失,在瞳孔阻滞的早期可用强的散瞳剂,局部应用皮质类固醇减轻炎症或全身用高渗剂。然而,最根本的措施是重新沟通前后房的交通,虹膜切开术可达到此目的,YAG激光进行周边虹膜切开则更为简便。
2.角膜水肿及失代偿。主要是手术器械或灌注时间与速度引起。一般水肿经过术后保守治疗多可恢复。少部分本来角膜内皮功能较差者,可能无法恢复。由于角膜内皮的损害是不可逆的,一旦发生了持续性角膜水肿,角膜光学性恢复有赖于部分穿透性角膜移植术;对于不便行角膜移植的患者,局部可通过高渗剂,佩戴软性接触镜或去除病变区的上皮细胞层后用结膜瓣遮盖来缓解症状,术中应避免器械和人工晶体接触角膜内皮,使用黏弹剂保护角膜内皮,避免长时间冲洗前房;术后尽快处理玻璃体及其他组织与角膜内皮的接触,均可在较大程度上减少术后持续性角膜水肿的发生。
3.眼内出血。分前房积血与玻璃体积血。前者多由于切口和虹膜血管出血。后者多由于糖尿病、视网膜裂孔或继发于低眼压。少量前房积血一般数天内自然吸收,积血充满前房伴高眼压则应立即进行前房冲洗,玻璃体积血少量时多能吸收,大量时应进行后段玻璃体切除术,上皮植入前房的治疗效果不好,预后较差,一经诊断,应立即切除病变区切口附近的深层巩膜,并冷冻受累区角膜后面的增生上皮组织,切除受累的虹膜,冷冻或切除受累的睫状体,为确保玻璃体不与角膜粘连还应进行前段玻璃体切除,术后的葡萄膜炎一般应用皮质类固醇,前列腺素抑制剂及散瞳剂等药物多能控制,但需要同时寻找病因,进行病因治疗。
4.感染性眼内炎。是严重的并发症,其发生率0.07%-0.12%。白内障术后一旦怀疑感染性眼内炎,应立即抽吸房水及玻璃体进行细菌或真菌培养和药物敏感试验,用玻璃体切割器切除受累的玻璃体,并向玻璃体腔、静脉和球结膜下注射抗生素。
5.高眼压和继发性青光眼。术后青光眼的治疗,根据病因,相应给予局部和全身进行降压处理的同时进行病因治疗,必要时联合小梁切除术。
6.人工晶状体位置异常。保守治疗无效时一般均采取手术复位,必要时将人工晶状体取出或更换人工晶状体。
7.炎症反应。主要是手术刺激而引起的虹膜炎症反应。表现为房水混浊,细胞浮游,晶体表面沉着物,严重可形成纤维白膜。多数保守治疗可消除炎症,纤维白膜若厚得不能吸收,则需要手术切开切除。
8.瞳孔异常。由于人工晶状体挟持于瞳孔,虹膜、瞳孔扩约肌损伤或玻璃体脱出而致瞳孔变形或移位,严重的虹膜反应导致瞳孔后粘连。
9.后发障。YAG激光囊膜切开术是治疗后囊膜混浊最简单有效的方法,如已植入人工晶体,激光切开时应避免损伤人工晶体。此外,也可用穿刺刀从睫状体平坦部进入眼内,将混浊及增厚的中央部后囊膜切开,对视网膜并发症,如黄斑囊样水肿可应用吲哚美辛、皮质类固醇,而视网膜脱离者应当手术治疗。
10.人工晶体混浊。随着软性人工晶体的应用,已有远期人工晶体混浊报道。尽管少见,但仍需重视,以水凝胶材料多见。其机制有待观察研究。
11.黄斑囊样水肿。最不具有预测性并发症之一。一旦发生,严重影响视力,但经过治疗多能治愈,但也少部分迁延不愈。原因可能与前列腺素释放有关。
12.视网膜脱离。随着小切口白内障联合人工晶体植入手术的推广,发生率很低。一旦发生手术介入治疗。
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