Technologia w okulistyce i sferze laserowej korekty wzroku

Żyjemy w czasach niezwykle szybkiego rozwoju wiedzy w różnych obszarach zainteresowań człowieka. Najbardziej widocznym z nich jest szeroko pojęta technika i wynalazki z nią związane. Zadziwiające jak szybko się do nich przyzwyczajamy.

Jeszcze na początku XX wieku ludzie rzadko przemieszczali się na dalsze odległości, a środkiem lokomocji były głównie pojazdy konne lub – dużo rzadziej – kolej. Tymczasem niespełna 70 lat później pierwsi ludzie wylądowali na Księżycu! Nie inaczej jest z tempem postępu w okulistyce czerpiącej pełną garścią z rozwoju nauk technicznych, jednocześnie samej będącej inspiracją dla poszukiwań nowych pomysłów i rozwiązań jakie rodzą się w różnych uniwersyteckich, naukowo-badawczych czy też korporacyjnych ośrodkach. Pragnienie coraz lepszej diagnostyki chorób oka oraz możliwości ich leczenia, współpraca lekarzy i inżynierów owocuje nieustannie pojawianiem się nowych urządzeń pozwalających na efekty jeszcze do niedawna niewyobrażalne.

Jednym z największych technicznych wynalazków XX wieku jest LASER, czyli urządzenie do emitowania światła o szczególnych właściwościach nie występujących w naturze. Umożliwia on przenoszenie energii na odległość z bardzo dużą precyzją i sterowanie jej wielkością oraz obszarem działania przy jednoczesnym przenoszeniu informacji. Zastosowanie laserów jest obecnie tak powszechne, że życie jakie obecnie prowadzimy byłoby bez nich niemożliwe. Na laserze opiera się cały przemysł multimedialny (np. odtwarzacze CD, DVD, blu-ray) i telekomunikacyjny High (telefony, internet). Jest on także ważnym ogniwem w bezpośredniej produkcji (obrabiarki, wyrzynarki), miernictwie, technice wojskowej, kosmicznej i wreszcie w medycynie.

Okulistyka bardzo szybko znalazła zastosowanie dla tej technologii już kilka lat po jej wynalezieniu w 1960 roku. Obecnie lasery okulistyczne są wykorzystywane zarówno do diagnostyki jak i w terapii chorób oczu. Diagnostyka, z wykorzystaniem lasera, to przede wszystkim skanowanie tarczy nerwu wzrokowego i grubości włókien nerwowych w jaskrze. Lasery terapeutyczne wykorzystuje się do leczenia chorób siatkówki, ze szczególnym uwzględnieniem retinopatii cukrzycowej. Stosowane są także w zabiegach przeciwjaskrowych oraz w niewielkim stopniu do usuwania zaćmy. Są to ogromnie cenne narzędzia, którym miliony osób zawdzięczają ocalenie przed ślepotą.

Jednak najbardziej spektakularnym zastosowaniem laserów w okulistyce ostatnich lat jest możliwość skorygowania układu optycznego oka w taki sposób, aby ludzie, którzy na stałe noszą okulary mogli się ich pozbyć – a przynajmniej w dużym stopniu się od nich uniezależnić! Jak to jest możliwe? U ludzi, którzy źle widzą bez okularów (mówimy o widzeniu z dalszej odległości to znaczy 4-5 metrów i dalej) występuje nieodpowiednia siła łamiąca (w dioptriach) układu optycznego oka w stosunku do długości gałki ocznej. Z racji faktu, iż nie możemy zmienić długości oka, musimy dokonać zmian w układzie optycznym. Główną częścią układu optycznego jest rogówka znajdująca się centralnie w przedniej części, będąca przezroczystym fragmentem ściany gałki ocznej. Zewnętrzna część rogówki ma kształt przypominający powierzchnię kuli. Zmiana mocy optycznej rogówki jest możliwa poprzez zmianę jej krzywizny zewnętrznej, czyli uczynienie jej bardziej płaską (przy wadzie minusowej) lub wypukłą (przy wadzie plusowej).

Do opisanego wyżej celu został wymyślony specjalny laser excimerowy działający w zakresie niewidzialnego dla oka ultrafioletu. Generując bardzo krótkie impulsy emitowane w serii, stopniowo, krok po kroku, zmienia powierzchnię rogówki poprzez modelowanie drobnych jej fragmentów, podobnie jak artysta kształtuje materiał, aby wydobyć z niego wymyśloną figurę. Dziś zabiegi laserowej korekcji wzroku, dzięki licznym automatycznym systemom zabezpieczającym, są wyjątkowo bezpieczne. Na niemal 40 milionów przeprowadzonych zabiegów nikt nie oślepł, a wg amerykańskich statystyk rządowych 98% pacjentów z małą lub umiarkowaną – oraz 84% z dużą krótkowzrocznością – uzyskuje idealną (20/20) lub lepszą ostrość widzenia. Aby było to możliwe, zespoły badawcze musiały rozwiązać szereg problemów, takich jak: określenie sposobu oddziaływania energii laserowej na tkankę rogówki, określenie długości fali światła laserowego, jego energii, długości trwania impulsu i czasu jego powtarzania. Wszystko to oparte jest na skomplikowanych wzorach matematycznych, dzięki którym można było ustalić, w jaki sposób zaprogramować komputer sterujący pracą lasera tak, aby uzyskać zamierzony efekt. Innymi słowy – ile i w którym miejscu odseparować fragmentów tkanki rogówki, aby dopasować jej siłę łamiącą światło do długości gałki ocznej. Wspomnianą technologię bez wątpienia można określić mianem high-tech, czyli cechującą się najwyższym stopniem zaawansowania – wykorzystującą najnowsze odkrycia naukowe.

W ostatnich latach w obszarze laserowej korekcji wzroku pojawił się jeszcze jeden typ lasera nazywany femtosekundowym z powodu bardzo krótkiego pojedynczego impulsu. Jest on stosowany do wstępnego przygotowania oka przed właściwą korekcją laserem excimerowym. Zastępuje stosowany do tej pory nóż zwany mikrokeratomem. Laser femtosekundowy daje o wiele większe możliwości korekcji wad wzroku (większe wady), a także większe bezpieczeństwo – mniejsze ryzyko powikłań śródoperacyjnych i szybsze gojenie oka. Stosuje się go także przy korygowaniu stożka rogówki oraz przy wykonywaniu przeszczepów rogówki.