红宝石激光器及其临床应用
红宝石激光器是最早研制成功的激光器。工作物质是掺铬的红宝石晶体。属于固体激光器。
红宝石的主要成分为Al2O3,其中掺5%的铬,这些铬镶嵌在Al2O3晶格中,呈离子(Cr3+)状态。 将晶体加工成棒状,棒长10cm左右,两端面磨成光学平面,并互相平行。用多层介质膜片做谐振腔。其中一块反射镜的反射率要求近100%,另一块允许部分激光透过,反射率视腔内增益而定。
激光器用脉冲氙灯作光源,这种灯可以发射极强的可见光。当红宝石棒中的铬离子吸收这种光后,使晶体内离子处于反分布状态。为了尽量使氙灯发射出来的光照射在红宝石棒上,常将棒和灯放置在椭圆柱形聚光器内。其内壁高度磨光。灯发出来的光经内壁反射后射在棒上。因此,灯和棒分别置于椭圆聚光器的两个焦线上,使棒获得最大的光照。也可以用圆柱形聚光器,将棒和灯尽可能靠近放置在圆柱聚光器的轴线上,以减小体积。
由市电整流系统控制氙灯放电,使氙灯发出不同强度和宽度的强光。红宝石棒中的铬离子吸收光能之后,从基态4A2跃迁到高能激发态,之后立即跳到2E能级。2E能级为铬离子的亚稳态,因此,2E能级与基态4A2间形成反分布。在谐振腔中,铬离子从2E能级到基态4A2之间跃迁时产生受激辐射,在谐振腔内形成激光振荡。激光的波长为6943, 是鲜艳的红色。 眼科红宝石治疗机要求输出的激光脉冲宽度为毫秒级,能量从几十毫焦耳到几个焦耳之间。
红宝石激光器可装成检眼镜的形式,即成手握式眼科凝固器,也可装在裂隙灯上作成固定的眼科治疗机。固定装置较稳定,对眼周边部分的疾病治疗较方便。手握式眼科凝固器使用较方便。目前生产的大多是固定装置。
红宝石激光临床上首先用于眼科,在国内外均已取得较丰富的治疗眼病的经验。
适应证
❶封闭视网膜裂孔: 红宝石脉冲激光能透过眼球透明的屈光间质作用于眼底,而被视网膜色素上皮组织吸收,同时也能透过血液及含血的血管;利用其热凝结作用治疗黄斑部和后极部无积液视网膜脱离,封闭裂洞,其疗效均在90%以上。
❷虹膜切除术 (虹膜打孔):虹膜对红宝石激光有较高的吸收率。激光虹膜切除术的完成,主要靠压强效应,部分靠热效应。激光本身具有一定的光压,由光转化成热能使虹膜组织内的液体甚至部分组织气化,从而急剧地提高虹膜细胞内和组织内的压强,结果引起微型爆炸,爆炸物质飞速地喷射出来,产生很大的反冲力,虹膜的透切由此形成。此法在眼球上不造成切口,故无感染危险。由于不切开前房,房水不流失,也可免除一般虹膜切除术后所发生的前房消失,形成迟缓,甚至可能造成前房角粘连等并发症。对于因炎症或出血倾向不宜手术的瞳孔膜闭、虹膜膨隆以及继发性青光眼病人,亦可用激光作虹膜切除,使前后房沟通,虹膜膨隆平复,并可导致视力改善,如周边前房角尚未形成永久性粘连,眼压亦可得到控制。此外,对于切除虹膜的部位、大小、形状等均较手术易于掌握。特别是它能除去残留于晶体前囊上的色素组织,较为满意地切除先天性瞳孔残膜以及把瞳孔膜闭患处的瞳孔膜切除使其恢复原来瞳孔形状等,因而具有很大的优越性。此术的开展扩大了激光治疗眼病的范围。由虹膜变异所产生的种种眼病,如闭角性青光眼、继发性青光眼、虹膜囊肿等均可得以治疗。据统计,当前我国治疗此类疾病已有数千例,疗效显著。
注意事项
❶治疗前应向病人说明术中可能出现的情况,如强光闪烁、“泵浦”响声以及眼部震荡感等,以消除疑惧,避免惊恐。
❷一般不需麻醉。
❸切勿将入射激光自瞳孔内或已成透切的虹膜切孔内射入眼底。同时还应尽量避免入射激光束同眼轴平行,以使之避开黄斑区和后极。
❹对虹膜切除部位的选择必须适当,因其关系到手术成败和效果。
❺适当地选择激光能量,一般在0.8~3.0J之间。
❻对虹膜透切孔大小的要求,应依其增视的目的而定。