Femtosekundový laser

Femtosekundový laser čiže femtolaser patrí medzi tzv pevnolátkové lasery. Pracuje s ultrakrátkými optickými impulzmi v oblasti vlnových dĺžok 1100 nm - 1600 nm. Názov femtosekundový laser je odvodený od predpony Femto, ktorá znamená 10-15 čo vyjadruje dĺžku jedného pulzu femtosekundového laseru. Energie extrémne krátkych pulzov sú sústredené do veľmi malého priestoru, čo vedie k vysokej energetickej hustote, ktorej výsledkom je vznik elektrónové plazmy a mikroevaporizácia tkaniva. Využíva sa v prírodovednom aj lekárskom výskume, v medicíne a priemysle. V medicíne sa používa predovšetkým v očnom lekárstve a to pri operácii dioptrických chýb, pri vytváraní kanálikov pre rohovkové implantáty, tzv rohovkovej ringy ICRS a pri transplatnaci rohovky. V začiatkoch je použitie pri operácii sivého zákalu a presbyopie.

FS200 Wavelight (Alcon)

        
Využitie v očnom lekárstve

Femtosekundové lasery sa v očnom lekárstve používajú pri operáciách na rohovke a od roku 2011 k operáciám šedého zákalu. Výhoda lasera je v tom že dokáže rohovku rezať s veľkou přesnoťou. Pre rezanie rohovky sa tiež používajú takzvané mikrokeratomy pracujúce na princípe vybrujúcej žiletky.

Rezanie laserom prebieha na princípe fotodisrupce. Laserový lúč je zaostrený do jedného bodu, kde dôjde ku koncentrácii energie a tkanivo rohovky sa okamžite zmení na plyn (doslova vyparí). Tým vznikajú drobné bublinky, ktoré ďalej pomáhajú v procese oddelenia tkaniva. Najlepšie femtosekundové lasery dnes dokážu vytvoriť bod o priemere len 2 mikrónov.

LASIK s použitím femtosekundového laseru býva označovaný ako Femto LASIK, NeoLASIK alebo all-laser-LASIK. V súčasnej dobe sa najčastejšie používa 5 typov femtosekundových laserov LDV firmy Ziemer, FS200 firmy Alcon Wavelight, VisuMax firmy Zeiss, Intralase firmy AMO a laser LenSx pre operáciu šedého zákalu (katarakty). Lasery sa navzájom líšia najmä tvarom, pozíciou a kvalitou rezu a ďalej potom mierou aplanace rohovky. Kvalita rezu závisí na čo najväčšom zaostrení laseru, ktoré je úmerné takzvanej numerickej apertúre (NA). Ďalším parametrom je frekvencia (kadencia) akým je laser schopný generovať laserové pulzy. Väčšia frekvencia opakovania pulzov vedie k možnosti prekrývania jednotlivých bodov a tým elimináciu tzv. tkanivových mostíkov, ktoré bránia odklopení flap. Pri operácii sivého zákalu je dôležitá tiež energia pulzu udávaná v nano jouloch. Vysoká energia zle zaostreného lúča vedie k tepelnému ovplyvneniu okolitých vrstiev tkaniva, ktoré následne vedie k zhoršenému hojeniu.

Intralase firmy AMO

Aplikácie

Rohovková lamela - Pri laserových korekciách dioptrií sa pomocou laseru vytvorí tenká lamela (flap), ktoré sa odklopí a následne sa pomocou excimerového laseru vykoná úprava zakrivenia rohovky čím dôjde ku "korekcii dioptrií" 

Odstránenie krátkozrakosti a astigmatismu -Pri laserových korekciách dioptrií sa pomocou laseru vytvorí optický element v sile dioptrické vady, ktorý následne chirurg z rohovky vyberie. Táto technológia je dostupná len u lasera VisuMax a metóda sa nazýva Flex, RELEX, či 3D laser. Je menej rozšírená, keďže je menej efektívna, ako korekcia refrakčnej chyby excimérovým laserom 

Rohovkové tunely - U pacientov s Keratokonus sa používajú rohovkovej segmenty, takzvané ringy, ktoré sa vkladajú do rohovkových tunelov aby rohovku oploštily a tým znížili nepravidelnosť zakrivenia. 

Rohovkové "vrecká" - Niektoré špeciálne implantáty sa umiestňujú do rohovkového vrecka. Ďalšou aplikáciou je umelá rohovka KeraKlear, alebo krúžok myoring pre oploštenie rohovky pri silnom astigmatizme alebo keratokonusu. 

Keratoplastika - Femtosekundové lasery sa používajú pre keratoplastiku, kde znižujú čas hojenia a vytvárajú presnejšie implantát. Najšetrnejšou technikou je lamelárna keratoplastika (DSAEK, DMEK), kde sa nahrádza len časť (lamela) rohovky. Femtolaser vytvára rohovkový terč tak z darcovského tkaniva ako aj z tkaniva príjemcu. 

Rohovkové incízie pre operaci sivého zákalu - Pre operáciu sivého zákalu laser tu nahrádza skalpel a vytvára dvojito lomený samotesniaci operačný rez v rohovke, ktorým chirurg vykonáva operáciu šedého zákalu (katarakty). 

Laserová kapsulorhexia - Laserom sa vytvorí pravidelný kruhový rez v puzdre očnej šošovky, ktorým sa odstraňuje zakalená šošovka a implantuje umelá vnútroočná šošovka. 

Laserová fragmentácia šošovky - Femtosekundový laser "rozreže" šošovku na malé kúsky, ktoré sú následne chirurgom z oka odsaté. Namiesto odstránenej ľudskej šošovky sa implantuje umelá vnútroočná šošovka. 

 

 Animácia operácie s FS200

Prvým používaným femtosekundovým laserom na svete bol prístroj Intralase. Prvým femtosekundovým laserom použitým pre operáciu sivého zákalu bol laser LenSx v roku 2008. (7)

 

Animácia operácie s LenSx 

Excimer laser

   Excimerový laser je prístroj schopný meniť optickú silu rohovky a tým aj celého oka. Je súčasťou refrakčnej chirurgie,  ktorá sa zaoberá riešením tzv. refrakčných chýb, ľudovo povedané odstraňovaním okuliarov.

   Ultrafialové žiarenie z excimerového lasera je veľmi dobre absorbované organickými zlúčeninami a biologickými látkami. Tento laser produkuje dostatok energie na narušenie molekulárnej väzby na povrchu tkaniva, ktoré sa pevne daným spôsobom účinne rozloží so vzduchom prostredníctvom ablácie namiesto oddelenia materiálu za pomoci horenia alebo rezania. Vďaka tomu môže laser odstrániť neobyčajne jemné vrstvy povrchového materiálu bez skoro žiadnej zmeny vo zvyšku materiálu, ktorý má zostať neporušený. Výkonné ultrafialové žiarenie robí preto excimerové lasery užitočné pre chirurgiu (najmä očnú chirurgiu). (7)

                                                    Excimerový laser EX500 firmy Wavelight (Alcon)

Suché oko

Suché oko je ochorenie, kedy dochádza k zníženej produkcii sĺz, alebo slzy nie sú dostatočne kvalitné. Tým, že slzy tvoria hladký povrch oka, podieľa sa aj na ostrom videní, umožňuje prísun kyslíku k rohovke a zároveň zvlhčujú povrch rohovky a spojivky. Slzy obsahujú lyzozým, ktorý má protiinfekčné účinky.


Slzný film


Slzná tekutina sa vytvára v slznej žľaze a v početných malých žľazách spojivky a očných viečok. Mrkanie ju každých 5 až 10 sekúnd rovnomerne rozdeľuje pomocou spojivky a rohovky. Medzitým sa určitá časť odparí, ďalšia časť sa dostáva do nosa.


Slzy vytvárajú na spojivke a rohovke tenký slzný film, ktorý sa skladá z troch vrstiev:

-   Vnútorná vrstva je hlien, cudzie telieska a odumreté bunky - obalené a určené na vylúčenie. Má priľnavosť na povrchu rohovky, ktorá vodu odpudzuje, takže voda strednej vrstvy môže rohovku zvlhčovať.

-   Stredná vrstva je zložená z vody. Zvlhčuje spojivku i rohovku tak, aby zostávali priehľadné a aby na nich mohli kĺzať viečka. Odplavuje cudzie telieska a vyrovnáva jemné nerovnosti rohovky. Obsahuje tiež kyslík a živiny pre látkovú výmenu rohovky, rovnako aj bielkoviny, ktoré znemožňujú prístup choroboplodným zárodkom.

-   Vonkajšia vrstva je tuk, ktorý spomaľuje odparovanie vody a stabilizuje slzný film. 
(5)




       vonkajšia vrstva                          vodná vrstva                       vnútorná vrstva (hlien)                  rohovka
(6)                                                                                             .                                    dúhovka                                     predná komora


Príčin vzniku syndrómu suchého oka môže byť veľmi veľa. Je to znížená výkonnosť žliazok alebo ich zánik v dôsledku chorôb (napríklad autoimunitných ochorení), taktiež na kvalitu slzného filmu majú vplyv hormonálne zmeny alebo užívanie niektorých liekov (napríklad niktoré antialergiká). Pomerne často sa toto ochorenie vyskytuje u žien po menopauze.

Problémy začínajú nenápadne, ale postupom času sa zhoršujú. Najčastejšie sa pacienti začnú sťažovať na pálenie v oku, pocit cudzieho telieska, niekedy svrbenie, v pokročilejších štádiách aj na bolesť alebo výraznú svetloplachosť. Pokiaľ je poškodená iba jedna vrstva, potom si pacienti môžu paradoxne sťažovať na zvýšenú intenzitu slzenia, čo je možné vysvetliť tým, že dochádza k zvýšeniu produkcie vodnej vrstvy pri nedostatočnej produkcii ďalších dvoch zložiek (hlienovej a olejovej).

Počítač, prašné alebo klimatizované prostredie problémy so suchým okom zhoršujú.

Veľmi málo príčin syndrómu suchého oka je možné odstrániť a tým ochorenie vyliečiť. Základom liečby je preto nahradenie prirodzených sĺz umelými. Pri miernych problémoch sa aplikujú 4 – 5x denne prípravky, ktorých je k dispozícii v optikách alebo lekárňach veľké množstvo. Existujú aj umelé slzy vo forme gélu alebo masti. Ďalšou, ale už agresívnejšou možnosťou je liečba chirurgická (uzáver slzných bodov) poprípade lokálne podanie cyklosporínových či antibiotických očných kvapiek. Vhodné sú aj masáže viečok.

Dôležitú rolu hrá aj úprava pracovného a domáceho prostredia, je dobré obmedziť pobyt v klimatizovaných, zafajčených a prašných priestoroch a pokiaľ je to možné, tak minimalizovať prácu na počítači, poprípade nosenie kontaktných šošoviek. (4)

Farboslepota

Porucha farebného videnia, pri ktorej je porušené vnímanie farebných tónov nazývame ako farboslepota. Pomenovanie farboslepota však nie je väčšinou úplne presné, keďže väčšina postihnutých pacientov má poruchu vnímania len niektorej farby, čo znamená, že majú v určitej miere farebné videnie zachované. Pri úplnej farbosleposti totiž nerozlišujú žiadnu z farieb a okolitý svet vnímajú iba čiernobielo v rôznych stupňoch jasu. Farboslepých ľudí je teda len necelé percento, ostatných môžeme označiť skôr ako farbomylných.

Farbosleposť môže byť čiastočná, v takom prípade sú farby vnímané odlišne a nepresne v porovnaní s človekom s normálnym farbocitom. Záleží na tom, aká farba z troch základných je vnímaná chybne.

Vrodená porucha farbocitu je genetickou záležitosťou a je edičná recesívne. Vrodené poruchy farbocitu sú viazané na chromozóm X. U mužov sa vyskytuje len jeden chromozóm X, a tak jeho prípadnú poruchu nie je možné kompenzovať genetickou informáciou z druhého chromozómu, ako je to v prípade žien. U nich dochádza k poruche len v prípade defektu na oboch chromozómoch. Obvykle sú ženy len prenášačkami poruchy farbocitu. Percentuálne sa farbosleposť vyskytuje približne u 8,5 % populácie, z toho je 8% mužov a iba 0,5% žien. Počet porúch sa tiež líši pokiaľ porovnáme rôzne rasy, čo je spôsobené predispozíciou pre genetickú poruchu na chromozóme X. Z prieskumov vyplýva, že najviac sa vyskytujú poruchy farbocitu u belochov. Najnižší výskyt vrodených porúch farebného vnímania sa vyskytuje u černochov. (4)

Rozdelenie porúch

Osoba s neporušeným vnímaním farieb sa označuje – normálny trichromat . V prípadoch porušeného farbocitu najskôr rozlišujeme či sa jedná o poruchu vrodenú alebo získanú. Vrodených je väčší počet a sú významnejšie.

Vrodené poruchy

Vrodené poruchy môžeme označiť tiež ako hereditárne, u týchto defektov ide o záležitosť vrodenú, pre ktorú neexistuje liečba, ale dnes ich už je možné do určitej miery korigovať optickými pomôckami. Existuje viac druhov vrodených porúch a môžeme ich rozdeliť podľa stupňa poruchy farebného videnia na anomálnu trichromáziu, dichromáziu a monochromáziu. Následne vrodené poruchy delíme podľa toho, ktorá z troch farieb je vnímaná chybne alebo nie je vnímaná vôbec. Vrodené poruchy farbocitu sú najčastejšie spojené s červenou a zelenou farbou. Spolu predstavujú približne 99% z celkového počtu postihnutých.

Anomálna trichromázia

U pacientov s anomálnou trichromáziou dochádza ku zníženiu vnímania jednej zo základných farieb. V sietnici sa nachádzajú všetky tri typy čapíkov, ale jeden druh funguje nedokonale, a tak je vytvorený farebný vnem v inom pomere, než ako je to v prípade u normálneho trichromata. Pri anomálnej trichromázii sa používa prípona -anomália a anomálnych trichromatov rozdeľujeme podľa toho, aká farba je chybne vnímaná. Protanomália je porucha vnímania červenej farby. Deuteranomália je porucha vnímania zelenej a tritanomália je porucha vnímania modrej farby. Porucha vnímania modrej farby je veľmi vzácna a takmer sa nevyskytuje. Pri zelene a červenej farbe je výskyt podstatne častejší.

Dichromázia

Dichromázia je najčastejším typom vrodenej poruchy farbocitu. Dichromati majú len dva funkčné typy čapíkov, a preto nie je jedna z troch základných farieb rozlišovaná. Z informácií z dvoch správne fungujúcich typov čapíkov dichromati vytvárajú alebo lepšie povedané sa snažia vytvárať všetky farby. Niektoré farby však vidia len ako hnedé odtiene, iné dokážu rozlíšiť správne a bez problémov. Orientácia dichromatov vo farbách nie je podľa tónov, ale podľa jasu jednotlivých farebných odtieňov. Pre označenie dichromázia používame príponu –anopia. Rovnako ako anomálnych trichromatov, rozdeľujeme aj dichromatov podľa toho aká farba z troch základných je postihnutá. To znamená, že človek, nevidiaci červenú je protanop, ako deuteranopa označujeme pacienta, ktorý nevidí zelenú a tritanop nevidí modrú farbu.

Monochromázia

Monochromázia je funkčná porucha, pri ktorej človek nerozlišuje žiadnu farbu – nemá schopnosť farebného videnia. Jedine v tomto prípade môžeme hovoriť o úplnej farbosleposti. Väčšinou sa jedná o poruchu čapíkov , ktoré nemusia byť v sietnici prítomné. Pacient s monochromáziou rozlišuje pozorované farebné predmety len podľa jasu. Tento typ poruchy farbocitu je však veľmi vzácny. S monochromáziou je vo väčšine prípadov spojená aj rada ďalších porúch zraku. Býva znížená centrálna zraková ostrosť, ktorú nie je možné zlepšiť ani za pomoci okuliarov alebo kontaktných šošoviek. Vyskytuje sa taktiež nystagmus a vysoký astigmatizmus. Iba vzácne sa môžeme stretnúť s úplnou farbosleposťou bez ďalších funkčných porúch. (4)

Presbyopia

Presbyopia sa prejavuje tým, že oko v určitom veku stráca schopnosť zaostriť na bližšie objekty.

Túto refrakčnú chybu odborníci nazývajú presbyopia (odvodenina od gréckeho výrazu pre "staré oko") alebo rýdzo po slovensky starecká ďalekozrakosť. Častým príznakom sú únava očí či bolesti hlavy pri práci nablízko, ako je šitie, štrikovanie alebo maľovanie. Presbyopia je spojená so starnutím a v určitom veku začínajú byť okuliare nevyhnutné.

1. Čo spôsobuje presbyopiu?
   Čím sme starší, tým menej elastické sú naše tkanivá. Keď starne pokožka, stráca elasticitu a robia sa nám vrásky. Podobn,e keď šošovka v našom oku stratí časť svojej elasticity, zhorší sa jej schopnosť meniť optickú mohutnosť a zaostrovať na rôzne vzdialené objekty. Strata elasticity je postupná. Dlho pred tým, než si uvedomíme, že nám robí problémy zaostriť na blízke predmety, už šošovka začala strácať schopnosť sa rozširovať a splošťovať. V poslednom čase sa presadil názor, že presbyopia je spôsobená primárne zvyšovaním objemu šošovky, čím dochádza k uvoľneniu svalov, ktoré šošovku pridŕžajú. Tým je znemožnená ich funkcia meniť tvar šošovky.
2. Kedy sa presbyopia objavuje?
   Pružnosť šošovky sa znižuje už v mladosti. Vek, kedy spozorujeme presbyopiu sa líši, ale obvykle sa to stáva okolo 40. roku života. Presbyopia postihuje každého a nie je známa žiadna prevencia.
3. Ako sa presbyopia koriguje?
   Zvyčajne sa presbyopia koriguje predpísaním okuliarov, ktoré šošovke pomôžu zaostriť nablízko. Okuliare na čítanie pomôžu efektívnejšie lomiť lúče svetla, aby sa kompenzovala strata videnia nablízko. Ak nemáte iné očné chyby, ako napr. krátkozrakosť či astigmatizmus, budete potrebovať iba okuliare na čítanie. V prípade, že sa u Vás objavuje napr. krátkozrakosť, môžu Vám byť predpísané bifokálne šošovky.

Ďalekozrakosť (hypermetropia)

Ďalekozrakosť sa prejavuje tým, že vzdialené objekty vidíte bez problémov, ale máte problém zaostriť na bližšie predmety.

Ďalekozrakosť sa odborne nazýva tiež hypermetropia a hyperopia. Spôsobuje, že musíte vyvíjať zvýšené úsilie na zaostrenie na bližšie predmety. Deti, ktoré sú ďalekozraké, môžu mať problémy pri čítaní. Hyperopia nie je choroba, ani neznamená, že máte "zlé oči". Vzťahuje sa iba na odchýlky v tvare Vašej očnej buľvy. Hodnota odchýlky určuje, či potrebujete korekčné pomôcky alebo nie.

1. Čo spôsobuje ďalekozrakosť?
   Pri ďalekozrakosti je optická mohutnosť rohovky a šošovky menšia, než by zodpovedalo dĺžke oka. Svetelné lúče prechádzajúce optickým aparátom oka sa stretávajú za sietnicou a obraz na nej nie je ostrý. Záleží teda i na tvare očnej buľvy, ktorá je v tomto prípade príliš krátka. Prečo sa tvar (dĺžka oka) rôzni, nie je presne známe, ale sklon k ďalekozrakosti je vrodený. Ďalšie faktory sa tiež môžu prejavovať, ale nie v takej miere ako dedičnosť.
2. Ako je ďalekozrakosť diagnostikovaná?
   Ďalekozrakosť je zriedka zistená pri školských prehliadkach, ktoré väčšinou testujú iba schopnosť vidieť vzdialenejšie objekty. Na zistenie je nutné skontrolovať videnie na blízko i do diaľky.
3. Ako sa ďalekozrakosť koriguje?
   Na korekciu ďalekozrakosti sa používajú konvexné šošovky (spojky). Spojky lomia svetlo viac a zaostrujú ho na sietnici. Ak nemáte žiadne iné problémy, ako napríklad astigmatizmus, môžete nosiť okuliare na čítanie. Komplexné pravidelné prehliadky zaistia, že budú zistené a napravené i malé zmeny vo videní tak, aby Váš zrak bol stále jasný a ostrý. (2)

Krátkozrakosť (myopia)

Krátkozrakosť sa prejavuje tým, že blízke objekty vidíte bez problémov, ale čítanie písma na tabuli či ukazovateľov na ceste Vám robí problémy.

Váš očný odborník môže túto chybu nazývať "myopia", čo pochádza z gréckeho pomenovania "zavreté oči". Toto označenie vyplýva z jedného z príznakov krátkozrakosti. Tým je "žmúrenie" očí pri pohľade do diaľky. Myopia nie je choroba, ani neznamená, že máte "zlé oči". Vzťahuje sa iba na odchýlky v tvare Vašej očnej buľvy. Miera odchýlky určuje, či potrebujete korekčné pomôcky alebo nie.

1. Čo spôsobuje krátkozrakosť?
   Pri krátkozrakosti je optická mohutnosť rohovky a šošovky väčšia než by zodpovedalo dĺžke oka. Svetelné lúče prechádzajúce optickým aparátom oka sa stretávajú pred sietnicou a obraz na nej je neostrý. Záleží teda i na tvare očnej buľvy, ktorá je v tomto prípade príliš dlhá.
2. Ako je krátkozrakosť diagnostikovaná?
   Na krátkozrakosť môže upozorniť učiteľ, ktorý spozoruje, že dieťa žmúri oči pri pohľade na tabuľu. Potom je nutné nechať dieťa vyšetriť očným lekárom, ktorý určí pravú príčinu. Komplexné vyšetrenie oka odhalí krátkozrakosť. Po objavení krátkozrakosti by mali nasledovať periodické vyšetrenia, ktoré určia, či sa videnie mení a či je nutné predpísať silnejšie alebo slabšie korekčné pomôcky.
3. Ako sa krátkozrakosť koriguje?
   Predpisované sú korekčné konkávne šošovky, ktoré pomôžu zaostriť svetelné lúče na sietnicu, kde utvoria ostrý obraz. V závislosti od stupňa krátkozrakosti môžu byť predpísané kontaktné šošovky alebo okuliare na celodenné použitie. Ak je krátkozrakosť slabšia, korekčné pomôcky môžu byť nutné iba na určité aktivity, napr. riadenie vozidiel či sledovanie televízie. Ak Vám budú predpísané kontaktné šošovky alebo okuliare, môže Vám trvať niekoľko dní, než si na ne zvyknete. Po tomto čase nebude mať krátkozrakosť významnejší vplyv na Váš životný štýl, aj keď silno krátkozrakí jedinci môžu mať určité obmedzenia pri voľbe povolania.
4. Krátkozrakosť v detstve
   Deti v školskom veku môžu mať s krátkozrakosťou problémy. Ak existuje toto podozrenie, je nutné vykonať komplexnú prehliadku očí, aby sa zistila povaha problému a vylúčila sa možnosť vážnejšej choroby. (2)