TA EXCIMER LASERS

Γεωργίου Ηλ. Τσιούλια* MD, PhD, EBOD
Χειρουργού Οφθαλμιάτρου

Ο όρος excimer προέρχεται από τις λέξεις excited dimer, που υποδηλώνουν ότι δημιουργείται μία ασταθής διμερής χημική ένωση αδρανούς αερίου (argon) με αλογόνο ( φθόριο), η οποία βρίσκεται σε υψηλή ενεργειακή κατάσταση. Η διάσπαση του ασταθούς αυτού διμερούς μορίου συνοδεύεται από εκπομπή φωτονίων υψηλής ενεργείας στο υπεριώδες φάσμα (193 nm). Η ακτινοβολία αυτού του μήκους κύματος θεωρείται ότι απορροφάται πλήρως από τον κερατοειδικό ιστό χωρίς βλαπτική επίδραση στους γύρω ιστούς. Με την εφαρμογή του excimer laser φωτοαφαιρείται κερατοειδικός ιστός σε μοριακή μορφή και σε προκαθορισμένο βάθος.

Tο Excimer Laser, με την είσοδό του και εφαρμογή του στην οφθαλμολογία, έδωσε μια νέα ώθηση στον χώρο της διαθλαστικής χειρουργικής. Σήμερα η τεχνολογία των Excimer Lasers εξελίσσεται με τόσο γρήγορο ρυθμό που καθιστά επιτακτική την ανάγκη της συνεχούς ενημέρωσης. Έτσι πέρα από την χειρουργική ικανότητα του εφαρμοστή του laser οφθαλμιάτρου, την ίδια σημασία, έχει η κατανόηση των αρχών στις οποίες στηρίζεται η νέα τεχνολογία. Η γνώση των βασικών τουλάχιστον στοιχείων που χαρακτηρίζουν το κάθε σύστημα excimer laser και του τι ακριβώς αυτά σημαίνουν βοηθά στη διαδικασία επιλογής και στη βελτίωση της χειρουργικής τεχνικής.
Τα δύο βασικά στοιχεία που καθορίζουν τις δυνατότητες ή τους περιορισμούς των διαφόρων μονάδων Laser είναι η ομοιογένεια της Laser δέσμης και η έκθεση του ιστού στην ενέργεια (Fluence) .

ΚΑΛΙΜΠΡΑΡΙΣΜΑLASER

α)ΟΜΟΙΟΓΕΝΕΙΑ
Η ομοιογένεια διακρίνεται σε:
1) Μικροομοιογένεια και 2) Μακροομοιογένεια
Η ομοιογένεια της δέσμης του Laser καθορίζει το κλινικό αποτέλεσμα της εφαρμογής του Laser πάνω στον κερατοειδή «στόχο». Διακρίνεται σε μικροομοιογένεια που ορίζεται ως τοπικές μικροδιαφορές στον τρόπο κατανομής της ενέργειας στην Laser δέσμη και σε μακροομοιογένεια που παριστά το γενικότερο προφίλ κατανομής της ενέργειας στο σύνολο της δέσμης του laser.
Η ομοιογένεια της δέσμης καθορίζεται από το οπτικό σύστημα τροποποίηση, ομογενοποίησης και παροχής του Laser. Προβλήματα φθοράς και ευθυγράμμισης των οπτικών στοιχείων της μονάδας του Laser συνεπάγονται μείωση της μικροομοιογένειας της δέσμης και απώλεια της ποιότητας εφαρμογής του Laser με αποτέλεσμα την πρόκληση ανώμαλου αστιγματισμού και τοπικού haze στις περιοχές αυξημένης ενεργειακής πυκνότητας.
Αντίθετα η μακροομοιογένεια ή προφίλ της δέσμης χαρακτηρίζει την κάθε μονάδα Excimer Laser και αποτελεί κατασκευαστικό χαρακτηριστικό.
Το προφίλ της δέσμης έχει σημασία στο κλινικό αποτέλεσμα της σμίλευσης του Laser πάνω στον κερατοειδή

β)FLUENCE
Η Fluence είναι ο λόγος του ποσού ενέργειας προς την περιοχή που εφαρμόζεται. Η Fluence ορίζεται ως το ποσό της ενέργειας που εφαρμόζεται ανά μονάδα επιφάνειας του ιστού και μετρείται σε mj/cm2. Η fluence καθορίζει τον ρυθμό φωτοαφαίρεσης και αποτελεί τον κυριώτερο καθοριστικό παράγοντα της ποσότητας του ιστού που αφαιρείται με κάθε παλμό.
Η fluence των διαφόρων μονάδων Excimer Laser κυμαίνεται από 100 έως 250 mj/cm2. Με fluence μικρότερη από 50 mj/cm υπάρχει μείωση της φωτοαφαιρετικής ικανότητας του Laser. Καθώς η fluence αυξάνεται, η μεταβλητότητα ανάμεσα στους παλμούς μειώνεται, πράγμα το οποίο βελτιώνει την ποιότητα και ομοιογένεια της Laser δέσμης. Παρ’ όλα αυτά η αύξηση της fluence δεν αποτελεί τρόπο παραγωγής δέσμης μεγαλύτερης ομοιογένειας διότι οδηγεί σε αυξημένη φθορά των οπτικών συστημάτων του Laser σε μεγαλύτερο ακουστικό shock και παραγωγή θερμότητας.
Από την ανάλυση των βασικών τεχνικών στοιχείων που χαρακτηρίζουν τις μονάδες Excimer Laser γίνεται κατανοητή η μεγάλη σημασία που έχει η ομοιογένεια της δέσμης στην ποιότητα της φωτοαφαίρεσης. Πρέπει να τονιστεί ότι η αρχικά παραγόμενη δέσμη είναι ανομοιογενής και γι’ αυτό και απαιτεί πολύπλοκα οπτικά συστήματα τροποποίησης και ομογενοποίησής της.

Τα πλεονεκτήματα της νέας γενιάς των Lasers είναι πολλά.
Τα Laser αυτά προκαλούν μικρότερο ακουστικό shock ανά παλμό, καλύπτουν κάθε φορά μικρή ιστική επιφάνεια και γι’ αυτό δεν προκαλούνται κεντρικά νησίδια έστω και αν η διάμετρος της φωτοαφαίρεσης είναι μεγάλη, απαιτούν λιγότερο πολύπλοκα οπτικά συστήματα με μικρότερες ανάγκες συντήρησης που είναι λιγότερο ευάλωτα στην φθορά και δημιουργούν περισσότερο ομαλές μετεγχειρητικές επιφάνειες οι οποίες μπορούν με κατάλληλα προγράμματα να προσαρμοστούν στις ανάγκες του κάθε ματιού (customized ablation) με την τεχνολογία wavefront.
Τα Lasers με σημειακή δέσμη, απαιτούν eyetracker. Η ομάδα αυτή έχει κυριαρχήσει στον τρόπο που κατασκευάζονται τα οπτικά συστήματα των διαφόρων μονάδων.