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飞秒激光治疗近视的文章

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要做“全飞秒”20项检查必不可少

广州日报讯(全媒体记者梁超仪通讯员邰梦云、叶一明)随着近视激光矫正手术的发展,越来越多想通过手术恢复视力的人关注自己能否顺利“摘镜”,这种手术是否有风险?是否有后遗症?日前,第七届中山屈光手术高峰论坛在中山大学中山眼科中心举行,中山大学中山眼科中心激光近视眼治疗中心科主任余克明教授表示,目前这种技术是安全的,但是不意味着适合每一个近视患者,“每一个进行近视激光矫正手术的患者,都要做近20项详尽的检查,经过医生评估后才可确立是否手术以及适合个体的手术方案。”

现场:

完成一个手术仅需8分钟

对于近视患者来说,屈光手术经历了第一代表层手术、第二代半飞秒LASIK全激光手术,如今已迎来了第三代全飞秒手术。据了解,目前全世界完成的近200万眼全飞秒手术中,中国占一半以上。

做一个全飞秒“摘镜”手术要多久?余克明给出的答案是8分钟。在论坛现场,有三名患者同意实施了手术直播。经历完手术前期准备,女患者眼中滴了几次麻醉眼药水后,余克明开始实施手术。手术医生需要对着眼睛用飞秒激光扫描制作微透镜,再用飞秒激光制作一个约2~4的微切口,最后从微切口中取出微透镜即可。手术后,这名女患者就可以站立自己走出手术室。

“和半飞秒LASIK全激光手术相比,全飞秒激光的优势在于只有2长的切口,对角膜面的创伤更小,从而保证了角膜的完整性,生物力学得以保存,次外切口的感染、发炎等并发症的概率更小,安全性更高。”余克明表示。

近视患者能否手术

需要严格检查和评估

对于18~50岁之间,度数在几十度到1000度,条件符合并排除了眼部疾病的近视患者,可以考虑这种近视眼激光手术矫正近视。余克明表示,一二三代近视手术目前在临床上都有在应用,其中全飞秒激光手术创伤更小些,相应价格也更贵。记者从眼科门诊价格表上看到,术前常规检查1150余元,至少需要半天时间。双眼手术全飞秒需要20800元左右,半飞秒需要18000元,二者价格相差两千多元。

据了解,第二代半飞秒LASIK全激光手术在20世纪90年代在国内开始出现,而全飞秒技术在国内于2012年前后出现,前者出现的年代更早,在过去20多年来,曾经有报道表示有近视患者在矫正近视手术后出现了严重并发症,如严重干眼症等,因此,对于一些近视患者来说,对于激光矫正近视手术有相关的顾虑。

对此,余克明表示,全飞秒激光矫正近视手术目前已经很成熟了,它使近视矫正的安全性与精确度再上了一个新台阶,“任何手术都是有风险的,这么多年来严重并发症的案例有出现过,但是非常罕见,这个手术是很安全的。”

专家表示,安全的前提是非常严格的检查和医生评估流程。目前,针对希望进行激光矫正近视手术的患者,需要经过近20项的检查,包括眼压检查、眼轴检查、眼像差检查、角膜地形图检查,其中角膜厚度是屈光手术能否进行的重要因素。同时,为了评估预测术后干眼症的可能,手术前还需要检测泪液基础分泌检查,检查是否有干眼以及干眼程度,严重的需要治疗后才可手术。另外还需要进行散瞳检查,当患者眼部调节完全放松之后,再检测放松状态下的真实近视及散光度数。经过严谨的检查和医生专业的评估,才可判断近视患者是否适合手术。

一篇文章详解“近视眼激光手术”,这些利弊你需要知道

据世界卫生组织资料显示,中国有6亿近视患者,大学生近视率更是超过了90%

不良的用眼习惯会导致睫状肌对晶状体的牵引力下降,晶状体的厚度就会增加,屈光力变强,光线聚焦就落在了视网膜前,就形成了近视。

近视是因为晶状体变厚,但晶状体位于眼球内部,难以手术操作,而对光线屈光力最强的结构是眼角膜,它刚好又位于眼球最外侧。

所以,屈光手术(近视眼手术)在发展过程中都是对眼角膜进行削薄,让光线重新聚焦到视网膜上。

眼科医生自己都戴眼镜,近视手术真的靠谱吗?这恐怕是大家最关心的问题了。

实际上,任何手术都无法保证百分百无副作用,即便是在中国发展了30年的近视眼激光手术,术后人群中也有不到1%的概率会出现眼干、炫光、飞蚊症等并发症。

圆锥角膜

不仅如此,近视眼手术发展过程中,最备受指责的是曾出现过“圆锥角膜”,这有可能导致失明。

眼球存在眼压,这个压力把眼角膜向外顶,正常人的角膜厚度足以抵抗压力,但做过激光近视眼手术的人,眼角膜如果被过度打薄,就有可能被眼压顶出,出现“圆锥角膜”。

而这种情况最优的治疗方案只有眼角膜移植。

眼角膜

不过,现在的近视眼手术已经足够发达,不可能出现圆锥角膜这种情况。

眼科医生都会测量每一名患者的角膜厚度,正常人角膜厚度在550微米左右,近视度数降低100度需要打薄15微米角膜厚度。医生会进行计算,角膜厚度低于460微米和天生角膜薄的人是无法进行手术的。

用激光打薄眼角膜非常安全,属于精准切割,并不会伤害到眼部其它组织。

激光是利用惰性气体,氩和氟混合,当气体分子被激发后处于不稳定的激发态,在回到基态的过程中会辐射出人眼看不到的193纳米的紫外光,这个紫外光只会打破眼角膜分子的化学键,并不会穿入眼球内部,在电脑的精准控制下也不会损伤眼部其它组织,它属于冷激光,不会产生灼热感。

所以,在正规医院做近视眼手术肯定是安全的。

近视眼手术在30年时间里经历了几个阶段,每个新技术的出现都是一次完善。

PRK

1987年,近视眼激光手术开始临床使用,这项技术叫PRK(激光光学角膜切削术),手术过程非常简单,先将角膜的上皮去除(上皮在一周内会自行修复),然后通过激光将角膜基质气化,削薄。

PRK在现在看来有许多缺点,首先是手术过程简单粗暴,患者会在几天时间内有明显疼痛感,并且视力恢复较慢,眼干眩光等并发症多,有可能出现矫正不足或矫正过度的情况。

由于直接在表层削薄,如果是疤痕体质的人可能会留下疤痕。

LASIK

1992年,改进后的技术LASIK(准分子激光原位角膜磨镶术)开始进入临床使用,与之前的技术相比,LASIK先用角膜刀制作了一个厚度130微米的角膜瓣,翻开角膜瓣通过激光削薄角膜后,再合上角膜瓣。手术过程无痛,恢复更快也不会产生疤痕。

LASEK

到了1997年,更先进的LASEK(准分子激光上皮下角膜磨镶术)开始进入临床使用,此前的技术是利用角膜刀做一个130微米的角膜瓣,而LASEK是通过乙醇溶液将角膜上皮约60微米厚度掀开,激光打薄后再盖上,这种技术能保留更多的角膜,适合角膜薄和度数高的人,无刀口,降低了风险。

半飞秒

2006年,更先进的激光技术“半飞秒”开始进入临床使用,半飞秒所使用的是人类能在实验室中获得的最短脉冲,也就是能更精准打薄眼角膜。此前都是手工制作角膜瓣或去除角膜上皮,而半飞秒是利用飞秒激光制作角膜瓣,激光穿过角膜在电极作用下产生气泡分离角膜,实现了全程无手术刀。

提高了操作精度,更安全,降低了并发症概率。

但是这里出现了一个问题,上述任何一种技术,都需要大口径切开角膜外层,进行激光打薄,再合上。就算手术恢复了,切割面的角膜层也不可能完好如初地生长在一起。所以经常进行剧烈运动的人就需要承担更大的风险。

为了解决这个问题,2012年更先进的“全飞秒”技术出现。

全飞秒与之前技术的最大区别是:此前技术都需要在眼球上开一个20毫米的切口,而全飞秒只需要开一个2毫米的微创切口,降低角膜瓣移位的可能,将损伤降到最低。

全飞秒的操作方式也与之前有很大区别,激光会穿过角膜表层,在角膜内切割基质,然后再开一个2毫米的切口将角膜基质取出。

舒适度、安全性、精准度都更上一层楼。

ICL

而对于那些高度近视,角膜较薄不适合做激光手术的人,目前有一种ICL技术(可植入式隐形眼镜)。可以将晶体永久性植入眼部的前房位置,10分钟时间,整个世界都变得清晰了。

这个手术是可逆的,随时可以取出,切口只有2毫米,恢复非常快,手术后第二天就可以工作了。

如此成熟的技术,为什么眼科医生自己还戴眼镜呢?

理由还是非常多的,首先手术年龄要求18岁到50岁之间;除了ICL,其他手术的角膜厚度要符合标准才能进行手术;再加上全飞秒价格略贵超过2万元,ICL价格3万元;术后有极低的概率出现并发症,常见情况是眼部干涩和夜晚炫光;眼部不能有疾病历史;眼睛度数在2年时间内需要稳定。

最主要的一点是手术只是给你一次视力重置的机会,并不是做了手术就再也不会近视,如果工作需要眼部长期操劳,手术后依然会近视,所以很多人选择不做。眼科医生经常需要进行手术开刀,眼部需要长时间精力集中的,所以做了手术还会近视,那又何必做呢?

并且部分人近视度数较低,完全不影响日常生活,戴眼镜反而显得斯文稳重。当然,不戴眼镜的眼科医生,很可能就做过近视眼手术。

一把飞秒激光“刀”,刻出新世界!浙大成果登上《科学》

激光被称为“最快的刀”“最准的尺”“最亮的光”,自上世纪60年代初人类发明第一台激光器以来,已广泛应用于我们生活的方方面面。激光被公认为20世纪人类最伟大的四大发明之一。激光分连续激光和脉冲激光。上世纪80年代,科学家发明了一种奇特的激光——飞秒激光,一种人类在实验室可以实现的超短脉冲激光。它具有超快、超强和超宽频谱的特点,近年发展非常迅速,飞秒激光相关的技术和前沿应用成果已诞生了多项诺贝尔奖,现在很多眼科近视矫正手术都用到了飞秒激光。

不过,飞秒激光与物质相互作用的机理错综复杂,仍然存在很多疑问,连科研人员都琢磨不透它的“脾气”。近日,浙江大学光电科学与工程学院邱建荣教授团队发现了飞秒激光诱导的空间选择性微纳分相和离子交换规律,开拓了飞秒激光三维极端制造新技术,首次在无色透明的玻璃材料内部实现了带隙可控的三维半导体纳米晶结构。这将为新一代显示和存储技术提供新的方向。

北京时间2022年1月21日,国际顶级学术期刊《科学》刊登了这项成果。论文共同第一作者为浙江大学光电科学与工程学院博士生孙轲、之江实验室PI谭德志、上海理工大学研究员方心远。通讯作者为谭德志博士和邱建荣教授。

在论文工作的机理解释、全息显示以及Mi-LED演示等方面,团队与丹麦奥尔堡大学岳远征院士、上海理工大学顾敏院士团队、南方科技大学刘召军教授团队以及浙江大学农生环测试中心进行了卓有成效的合作。

激光界的“小李飞刀”飞秒是度量时间长短的一种计量单位,也称为毫微微秒,1飞秒为1秒的一千万亿分之一。飞秒激光,顾名思义就是在飞秒的时间段内发出的脉冲激光,也就意味着能量在飞秒间瞬间释放。有一个成语叫蓄势待发,正好可以用来形容能量在飞秒内的集中爆发。

飞秒激光有何惊人之处?一是瞬时峰值功率非常高,甚至比全世界发电总功率还要多出百倍,二是能聚焦到比头发的直径还要小的空间区域内,使电磁场的强度比原子核对其周围电子的作用力还要高。高峰值功率、能聚焦,由此带来飞秒激光一个非常显著的特质,光强甚至能达到10²²W/²量级。这样的强度远远超过了原子内部相互作用的库伦场,所以,飞秒激光脉冲能轻易使电子脱离原子的束缚,形成等离子体。

正是因为具有超快超强的特点,飞秒激光被广泛应用于信息、环境、能源、医疗等各个领域。“为什么飞秒激光能用来做手术?因为眼部神经血管很丰富,手术需要稳、准、狠,而这把‘激光刀’干净利索,只对聚焦点区域产生作用,不影响周围环境。”邱建荣说。

稳准狠的飞秒激光,是不是跟古龙笔下例无虚发的小李飞刀有几分相似呢?

揭开飞刀秘密当将飞秒激光聚焦到透明材料内部时,会产生一系列基于多种高度非线性效应的物理化学动力学过程。尽管飞秒激光有这么多用处,但是科研人员对其机理依旧知之甚少。

邱建荣团队长期从事飞秒激光与材料相互作用研究,并取得一系列高度原创的重要突破,处于国际领先地位。比如他们发现了飞秒激光诱导折射率变化、偏振依赖纳米光栅、沿激光传播方向周期性纳米孔洞等新现象和新机制,开拓了空间选择性操控离子价态、直写三维光波导、析出和擦除功能纳米晶体等新技术,部分成果已经在集成光路、光通讯等领域得到应用。

取得这次成果的第一步是制备均匀透明玻璃。“如果玻璃里面有一点气泡、结石或者条纹就会影响折射率分布,最终导致基于多光子效应的光与玻璃相互作用效果的剧烈变化。”研究团队利用长期研究积累的丰富经验,在大量实验的基础上,成功烧制出了均匀的适合激光加工的前驱体玻璃。

接下来的一步就是把飞秒激光聚焦照射到玻璃内部。但是刚开始的试验,团队并没有找到规律,邱建荣团队开展了他们一贯所提倡的“地毯式轰炸”试验模式,反复调整,反复试验。在经过精心设计和一系列优化后,团队最终获得了理想的超快激光精雕工艺,成功在玻璃内部实现了组分可调的钙钛矿纳米晶(图1),在“一瞬间”的时间尺度就能随心所欲实现结构和性能操控。

超快激光直写玻璃中成分可调节CP(B1-xIx)3钙钛矿纳米晶光致发光光谱及对应光学和荧光照片,比例尺10μ

接下来是如何进一步让激光在瞬间刻出具有众多像素点构成的三维图案?如何利用透射扫描电镜观察比头发丝还要细得多的刻痕?团队在踏踏实实的研究中攻克了一个个难关。

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或将成为新一代的存储和显示材料2019年团队第一次能够调控一种发光颜色。经过进一步系统研究,如今团队已经能调控多种发光颜色了。

“我一直认为科学研究没有什么捷径可走,我们需要老老实实一步一个脚印地开展实证。”邱建荣说。

团队以含C--B--I-的卤氧化物复合玻璃为例,实现了在玻璃中具有可调谐成分和带隙的钙钛矿纳米晶3D直接光刻,形成的纳米晶在紫外线照射、有机溶液浸泡和250摄氏度高温环境中表现出显著的稳定性,展示了这种3D结构纳米材料在光存储、Mi-LED和全息显示方面的应用。

为了进一步展示该技术的特点,研究团队在微米级精度内实现了应用于多维信息编码和防伪的钙钛矿纳米晶彩色图案化,以及在一块C--B--I-共掺杂玻璃内部的全彩色发光图案和3D微螺旋直写以及三维全息显示(图2)。由于超快激光诱导的液相纳米分离只发生在玻璃内部的局部位置,三维激光直写技术排除了材料合成和器件加工过程中有机组分(试剂和溶剂)的污染。此外,稳定性实验表明该类器件可以在各种环境中长期使用。

飞秒激光三维直写玻璃中钙钛矿纳米晶的彩色发光图案和全息显示

此项研究的一个应用方向就是三维、四维甚至更多维度的光储存。“现有的存储设备多为磁存储,有一些缺点,一是使用寿命只有3-5年,二是耗能比较大,散热要求高。”谭德志表示,光存储不仅功耗小,而且容量有望达到1PB/光盘,将是一个大有可为的未来发展方向,预期存储寿命将达到几百万年之久。

该工作得到了国家自然科学基金的资助(U20A20211,51902286,61775192,61905215,51772270,62005164)和上海市前沿科学中心项目2021-2025(NO.20)的资助。论文链接:高标签]文字记者:柯溢能吴雅兰

图片来源:卢绍庆部分由团队提供

今日编辑:浙江大学融媒体中心学生记者团叶静

责任编辑:周亦颖

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