Femtosecond LASIK, Διαθλαστική Χειρουργική και Χειρουργική Προσθίου Ημιμορίου

To femtosecond laser είναι ένα εστιακό, υπέρυθρου μήκους κύματος 1000-1053 nm (νανομέτρων), στερεής κατάστασης, laser, το οποίο χρησιμοποιεί υπερταχείς παλμούς, ελάχιστης χρονικής διάρκειας 100 fs (100 x 10-15 second). Χρησιμοποιεί την αρχή του φωτοϊονισμού προκαλώντας φωτοδιάσπαση σε δεδομένο εστιακό σημείο, με αποτέλεσμα τη δημιουργία επεκτεινόμενου νέφους ηλεκτρονίων και ιονισμένων μορίων. Ένα μικρό μέρος του ιστού που φωτοδιασπάται, εξατμίζεται δημιουργώντας εγκυστωμένες φυσαλίδες αερίου αποτελούμενες από διοξείδιο του άνθρακα και νερό τα οποία τελικώς διαχέονται στους περιβάλλοντες ιστούς. Tο femtosecond laser χρησιμοποιεί πολύ μικρότερης διάρκειας παλμούς εν συγκρίσει με τα φωτοδιασπαστικά laser νεοδυμίου (neodymium: yttrium-aluminum-garnet lasers), όπως είναι το YAG laser, τα οποία χρησιμοποιούν παλμούς διάρκειας στο εύρος των νανοδευτερολέπτων (10-9 sec). Λειτουργεί δημιουργώντας φυσαλίδες αέρος ελάχιστου όγκου στο σημείο εστίασης με ελάχιστη παράπλευρη βλάβη στους γύρω ιστούς και έχει μεγαλύτερη ακρίβεια (έως και 106 φορές) σε σχέση με το Nd:YAG laser. Η ασφάλεια και ακρίβεια του συγκεκριμένου laser το καθιστούν ιδανικό για χρήση στη διαθλαστική χειρουργική του κερατοειδούς.

Είδη femtosecond lasers
Μέχρι τώρα είναι διαθέσιμα δύο είδη femtosecond laser: α) υψηλής ενέργειας – χαμηλής συχνότητας και β) χαμηλής ενέργειας – υψηλής συχνότητας.
α) Τα υψηλής ενέργειας λειτουργούν στο φάσμα των mJ (microjoule) ενώ τα χαμηλής ενέργειας στο φάσμα των nJ (nanojoule). Στα συστήματα υψηλής ενέργειας, όπου η συχνότητα επανάληψης είναι στο εύρος των ΚHz (kilohertz) κάθε σημείο του laser δημιουργεί μια επεκτατική φυσαλίδα η οποία βοηθά στη διαδικασία της διάσπασης με την περαιτέρω διεύρυνση – διαχωρισμό των παρακείμενων σε αυτήν φυσαλίδων.
β) Τα χαμηλής ενέργειας συστήματα απαιτούν μικρότερα διαστήματα και συχνότητες των παλμών laser στο εύρος των MHz (megahertz). Το πρότυπο (pattern) τοποθέτησης και απόστασης των σημείων σχεδιάστηκε έτσι, ώστε o διαχωρισμός να ευνοείται από τις επεκτεινόμενες φυσαλίδες αέρα με συνέπεια την μικρότερη συνολική δόση ενέργειας για τα υψηλής ενέργειας συστήματα σε σύγκριση με τα αντίστοιχα χαμηλής ενέργειας. Εν τέλει και με τις δύο μεθόδους τα σημεία του laser σχηματίζουν ένα γεωμετρικό σχήμα ή επίπεδο το οποίο διαχωρίζεται χειροκίνητα δημιουργώντας τις επιθυμητές τομές.
Το femtosecond laser υπερέχει όσον αφορά την ασφάλεια στις επεμβάσεις LASIK σε σχέση με τον μηχανικό μικροκερατόμο καθώς στην περίπτωση που ο κρημνός που δημιουργήθηκε δεν είναι ο επιθυμητός, ο κερατοειδικός ιστός (flap) δε χρειάζεται να διαχωριστεί (ανασήκωση-ανάσπαση κρημνού) επιτρέποντας έτσι, με το πέρας της διάλυσης των φυσαλίδων αέρος στον κερατοειδή, την επαναφορά του ιστού στην προηγούμενη κατάσταση σχήματος και διαύγειας. Τα laser μπορούν επίσης να δημιουργήσουν ακριβείς γεωμετρικές τομές επιτρέποντας την επιλεκτικότητα του κρημνού όσον αφορά τη διάμετρο αυτού, το πάχος του, το πλάτος του μίσχου του κρημνού (hinge), το σχήμα των κρημνών (ελλειπτικός, στρογγυλός) καθώς και τη γωνία των πλαγίων τομών, οδηγώντας πιθανόν σε καλύτερα χειρουργικά αποτελέσματα. Όπως και με κάθε νέα τεχνολογία, απρόβλεπτες επιπλοκές μπορεί να υπάρξουν.
Άλλες εφαρμογές (επιγραμματικά) των femtosecond λέιζερ
Με τη βοήθεια του femtosecond laser μπορεί να περατωθεί ποικιλία κερατοειδικών επεμβάσεων:

• δημιουργία με ακρίβεια τομών διαφόρων σχημάτων και χαρακτηριστικών κατά τη διάρκεια της διαμπερούς κερατοπλαστικής (penetrating keratoplasty, PKP)
• δημιουργία δίκην κομβίου τμηματικής πρόσθιας (επιφανειακής-ALK ή εν τω βάθει-DALK) ή οπίσθιας (ενδοθηλιακής-DSAEK) κερατεκτομής
• δημιουργία διαχωριστικής «σήραγγας» (tunnel), για την ένθεση ενδοκερατοειδικών δακτυλίων (ICRS)
• δημιουργία κρημνού ή θήκης για την ένθεση κερατοειδικών ενθεμάτων (corneal inlays)
  αστιγματικές κερατοειδικές τομές
• δημιουργία κερατοειδικού φακιδίου (lenticule), η αφαίρεση του οποίου αντιστοιχεί σε
• διόρθωση διαθλαστικού σφάλματος (π.χ. μυωπία).

Σε μικρό χρονικό διάστημα η τεχνολογία των femtosecond laser σχετίστηκε και με άλλες μη κερατοειδικές χειρουργικές επεμβάσεις. Η προοπτική της βελτίωσης της ποιότητας της χειρουργικής διαδικασίας και των αποτελεσμάτων της επέμβασης καταρράκτη έφεραν στο προσκήνιο την υποβοηθούμενη από femtosecond laser επέμβαση καταρράκτη.

Γιώργος Χρονόπουλος

Χειρουργός Οφθαλμίατρος, Επιστημονικός Διευθυντής EYE DAY CLINIC