We live in a time of extremely rapid development of knowledge in various areas of human interest. The most conspicuous of these is technology in its broadest sense and the inventions associated with it. It is surprising how quickly we get used to them.
As recently as the beginning of the 20th century, people rarely travelled further distances, and the means of transport were mainly horse-drawn vehicles or - much less frequently - railways. Meanwhile, less than 70 years later, the first humans landed on the moon! It is no different with the pace of progress in ophthalmology, which draws heavily on developments in technical sciences, while at the same time inspiring the search for new ideas and solutions in various university, research or corporate centres. The desire for better and better diagnosis of eye diseases and their treatment options, the cooperation of doctors and engineers, results in the constant emergence of new devices that allow effects that were unimaginable until recently.
One of the greatest technical inventions of the 20th century is the LASER, a device for emitting light with special properties not found in nature. It makes it possible to transmit energy over a distance with very high precision and to control its size and area of operation while transmitting information. The use of lasers is now so widespread that life as we live today would be impossible without them. The entire multimedia industry (e.g. CD, DVD, blu-ray players) and telecommunications High (telephones, internet) are based on lasers. It is also an important link in direct manufacturing (machine tools, jigsaws), surveying, military and space technology and, last but not least, medicine.
Ophthalmology was very quick to find applications for this technology just a few years after its invention in 1960. Today, ophthalmic lasers are used for both diagnosis and therapy of eye diseases. Diagnosis, using lasers, is primarily the scanning of the optic nerve disc and the thickness of the nerve fibres in glaucoma. Therapeutic lasers are used to treat diseases of the retina, with particular emphasis on diabetic retinopathy. Stosowane są także w zabiegach przeciwjaskrowych oraz w niewielkim stopniu do usuwania cataracts. Są to ogromnie cenne narzędzia, którym miliony osób zawdzięczają ocalenie przed ślepotą.
However, the most spectacular application of lasers in ophthalmology in recent years is the possibility of correcting the optical system of the eye in such a way that people who permanently wear glasses can get rid of them - or at least become largely independent of them! How is this possible? People who have poor vision without glasses (we are talking about vision from a distance, i.e. 4-5 metres and beyond) have inadequate breaking power (in dioptres) of the optical system of the eye in relation to the length of the eyeball. As we cannot change the length of the eye, we need to make changes to the optical system. The main part of the optical system is the cornea located centrally in the front, which is the transparent part of the eyeball wall. The outer part of the cornea is shaped like the surface of a sphere. Changing the optical power of the cornea is possible by changing its outer curvature, i.e. making it flatter (for a minus defect) or convex (for a plus defect).
A special excimer laser operating in the ultraviolet, invisible to the eye, has been invented for the purpose described above. By generating very short pulses emitted in a series, it gradually, step by step, alters the surface of the cornea by modelling small parts of it, just as an artist shapes material to bring out an imaginary figure. Today, treatments laser vision correction, 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.
