آشنایی با لیزر اگزایمر و کاربرد آن

لیزر اگزایمر روش های درمانی نسبتاً جدیدی است که می تواند برای اصلاح عیوب انکساری چشم مورد استفاده قرار گیرند. آنها معمولاً برای اصلاح نزدیک بینی (نزدیک بینی) استفاده می شوند اما می توانند برای اصلاح دوربینی (دور بینی) و آستیگماتیسم نیز مورد استفاده قرار گیرند. لیزر های اگزایمر با برداشتن بافت از قرنیه قدامی از طریق فرایندی که به عنوان تجزیه عکس زایی شناخته می شوند، حالت انکساری چشم را تغییر می دهد.

لیزر اگزایمر چیست

لیزر اگزایمر نوعی لیزر است که از نور ماورا بنفش برای تولید دستگاه های میکروالکترونیک، مدارهای مجتمع نیمه هادی و ماشین های میکرو استفاده می کند. این لیزر نوعی لیزر مولکولی است. اتمها و یونهای جدا شده در لیزر یونی دارای سطح انرژی گسسته هستند. با این حال، مولکول ها دارای باندهای انرژی هستند.

این باندها دارای سطح انرژی الکترونیکی، ارتعاشی و چرخشی هستند. هر سطح انرژی الکترونیکی دارای تعداد زیادی سطح انرژی ارتعاشی و هر سطح ارتعاشی دارای تعداد زیادی سطح انرژی چرخشی است. اگزایمر اصطلاحی است که امروزه برای توصیف خانواده ای از لیزرها با خصوصیات خروجی مشابه به کار می رود، بدین معنی که همه آنها پالس های قدرتمندی را با نانو ثانیه یا ده ها نانو ثانیه با طول موج داخل یا فرابنفش نزدیک به خود منتشر می کنند.

لیزر اگزایمر چیست

تاریخچه لیزر Excimer

اگزایمر در در سال 1976 تولید شد و از زمان تولید آن تاکنون در ساخت میکرو تراشه های رایانه  به کار گرفته می شود. لیزرهای اگزایمر قابلیت به ایجاد تغییرات خیلی دقیق را دارند و عملا هیچ تاثیری در خارج از منطقه هدف ندارند. در اوایل دهه 1980، یک فیزیکدان در مرکز تحقیقات IBM توماس واتسون در نیویورک به نام سرینیواسان و همکارانش ثابت کردند که اشعه ماورا بنفش از لیزر ترشح کننده فلوراید آرگون، قادر است پلیمرهای آلی و مصنوعی را به دقت از سطح زیر میکرون بدست آورد.

در ژوئن 1983، استفان تروکل با سرینیواسان همکاری کرد تا نشان دهد که قرنیه چشم گاو به تابش لیزر اکیزمر پاسخ می دهد در حالی که بافت مجاور هیچ صدمه حرارتی ندارد. تروکل بر اساس این آزمایشات حق ثبت اختراع را در سال 1983 دریافت کرد. اولین چشم بینایی عادی که تحت عمل عکس برداری با لیزر های اگزایمر قرار گرفت در 14 ژانویه سال 1987 اتفاق افتاد. از آن زمان، میلیون ها چشم در سراسر جهان توسط لیزر اگزایمر از طریق LASIK ، PRK ، LASEK و epi-LASEK تحت درمان قرار گرفتند.

آخرین اخبار و مطالب تکمیلی را در این بخش از وب سایت بینایی دنبال نمایید
لیزیک مدرن در آینده
لیزر شبکیه یا رتین چیست؟
9 شرط که نشان می دهد شما کاندید مناسب برای عمل لیزیک هستید

لیزر اگزایمر چگونه کار می کند

لیزرهای اگزایمر گروهی از لیزرهای پالسی هستند که انتقال الکترونیکی را در مولکول های کوتاه مدت در بر می گیرند. کلمه "excimer" به معنای دایمر هیجان زده است. دیمر به معنای یک مولکول دیاتومیک است که در اثر اتحاد دو اتم تشکیل شده است. مولکول اکسیمر فقط به عنوان یک مولکول برانگیخته وجود دارد زیرا حالت پایه به دلیل نیروی دافعه بین دو اتم مولکول در حالت پایه کوتاه مدت است. مولکول های اگزایمر که برای لیزینگ مورد مطالعه قرار گرفته اند  که شامل دیمرهای گاز نجیب، دیمرهای بخار فلز، دیمرهای فلزی گاز کمیاب و دیمرهای هالوژن گاز کمیاب است.

دیمرهای هالوژن با گاز نادر از مهمترین آنها هستند. لیزر اگزایمر نور ماورابنفش تولید می کند که به خوبی توسط ترکیبات آلی و مواد بیولوژیکی جذب می شود. شدت انرژی نور ماورا بنفش ارائه شده توسط لیزر اگزایمر برای برهم زدن پیوندهای مولکولی موجود در سطح بافت بدون سوزش یا برش کافی است. لیزرهای اگزایمر لایه های ریز را از طریق فرسایش کنترل شده به جای سوختن، روی سطح بافت جدا می کنند. این امر باعث از بین رفتن لایه های ظریف بافت بدون ایجاد مزاحمت در لایه ها و اندام های عمیق می شود.

لیزر اگزایمر و کاربردهای آن

مجسمه سازی قرنیه با دقت دقیق

علاوه بر عدم وجود زخم، یکی دیگر از مزایای استفاده از لیزر های اگزایمر، دقت باورنکردنی این لیزر است که می تواند بافت را بدون آسیب حرارتی به بافت های اطراف از بین ببرد. از آنجا که با نفوذ به بافت، انرژی زیاد فوتون اگزایمر به سرعت کاهش می یابد، هر پالس فقط 0.25 میکرون بافت (1/4000 میلی متر) را از بین می برد. حدود 200 پالس از اگزایمر برای تراشیدن موی معمولی انسان که قطر آن حدود 50 میکرون است لازم است.

کاربرد لیزرهای اگزایمر

انرژی بالای فوتون و قدرت پیک فوق العاده زیاد نور ماورا بنفش ساطع شده از لیزرهای اگزایمر بسیار جذاب است و تحقیقات کاربردی در زمینه های مختلفی در حال انجام است تا ببیند آیا می توان از این نور قوی استفاده کرد. به عنوان مثال، مارک گذاری موادی وجود دارد که توسط لیزرهای CO2 یا لیزرهای YAG، پردازش انحراف فیلمهای ماکرومولکولی، فیلمهای نازک نیمه رسانا و غیره، اصلاح سطح رزینها مانند تفلون و غیره، فرآیندهای ساخت نیمه هادی مانند دوپینگ، رسوب گذاری مشخص نمی شوند.

یکی از موفق ترین نمونه ها در این مورد منبع نوری است که در لیتوگرافی نیمه هادی تولید شده توسط Gigaphoton استفاده می شود. همچنین، همراه با افزایش تعریف بلورهای مایع در سال های اخیر، بازپخت لیزر برای تولید کریستال مایع مورد توجه قرار گرفته است. این یک فرآیند ضروری در ساخت پلی سیلیکون دمای پایین پلی کریستال (LTPS) است.

کاربردهای لیزر اگزایمر

ویژگی لیزرهای اگزایمر

استفاده از لیزر اگزایمر در جراحی قرنیه، ایمنی این نوع از جراحی را بسیار افزایش داده است. لیزر اگزایمر یک لیزر "خنک" است و در قرنیه گرما تولید نمی کند. انرژی لیزر پیوندهای بین مولکولی موجود در بافت قرنیه و در نتیجه حذف بافت توسط فرآیندی تحت عنوان "تجزیه عکس نسبی" را از بین می برد.

دقت و ظرافتی که می توان با آن بافت را از بین برد و عدم وجود صدمه حرارتی، این لیزر را برای جراحی روی قرنیه ظریف مناسب می کند. برداشتن بافت قرنیه کانتور قرنیه را تغییر می دهد. با برداشتن مشخص بافتها از قسمتهای مختلف قرنیه ، جراح چشم قادر به اصلاح عیوب انکساری مختلف است. برداشتن بافت قرنیه مرکزی به صورت دایره ای منجر به پهن شدن مرکزی می شود و نزدیک بینی را اصلاح می کند.

ویژگی های لیزر اگزایمر