VisuMax飞秒激光手术系统与手术设备

VisuMax飞秒激光手术系统工作原理

工作原理:VisuMax激光角膜手术仪中的激光源产生近红外光谱的超短波激光脉冲(飞秒激光),通过光束扫描单元(scanner unit)及激光臂(laser arm)中一系列各式各样的透镜传输至激光传出窗口。激光源同时发出探测光束及治疗光束。探测光束用来调整z轴上激光的焦点与角膜负压吸引环平面的相对位置,治疗光束将飞秒激光脉冲聚焦至角膜特定深度,产生光致破裂作用,使得气泡间的角膜组织得以分离。

治疗通过负压吸引环实现,负压吸引环为一与激光传出窗口相连接的器件。它既可以起吸附、固定患者眼球的作用,又能通过真空管与机器上的真空系统(vacuum system)相连接。真空系统将患者眼球、角膜负压吸引环及激光传出窗口这三者紧密而稳定地连接,保证了精确的光学对接。激光光束通过负压吸引环直接导出,不经过空气。

治疗前需将患者的眼部信息及飞秒激光的治疗参数输入至计算机(computer)。每次手术前,系统均自动进行内部校准(系统检测),以保证切割的精确程度。医师通过手术显微镜(microscope)观察操作及手术过程。内置摄像头能够将治疗的过程完整地记录下来。VisuMax飞秒激光手术系统及工作示意图如下图所示。

VisuMax飞秒激光手术系统

VisuMax飞秒激光手术系统

VisuMax飞秒激光手术系统工作示意图

VisuMax飞秒激光手术系统工作示意图

VisuMax飞秒激光手术系统的控制及系统参数

下图所示为控制界面。

  1. 激光参数:激光级别为3B(根据DIN-EN-60825-1:2003),波长1043nm,脉宽220~580飞秒,脉冲频率500kHz,光斑直径<3μm。
  2. 设备要求:空间需求(底座和患者支撑系统),长×宽:4. 00m×3. 70m。患者支撑系统设计用于承载的最大重量为135kg。
  3. 手术室要求:温度为18~25℃,湿度为30%~70%。

控制面板上的控件与显示

控制面板上的控件与显示

1.观察显示窗口;2.红外治疗照明控制;3.治疗照明控制;4.观察照明控制;5.激光发射指示器;6.手术显微镜(内置摄像系统)7.触摸屏;8.亮度控制;9.治疗包的真空系统连接;10.裂隙照明;11.吸引压力指示器;12.吸引控制开关;13.亮度控制;14.钥匙开关;15.系统启动按钮;16.紧急终止按钮

VisuMax飞秒激光手术系统的特点

  1. 属于高频低能量的飞秒激光仪,而IntraLase和Femtec属于高能量低频的飞秒激光仪。低能量的飞秒激光仪需要使用较高的激光频率(如VisuMax频率为500kHz),这是由于组织的分离仅仅发生于脉冲点的直径范围内,因此作用于相同的组织区域需要更多的激光脉冲;而高能量的飞秒激光仪其能量可达1μJ,通过机械力量及气泡的扩张达到分离组织的目的,组织分离的半径可以大于光斑大小,因此这类激光可以设置较大的点间距。
  2. 该系统其负压吸引环的特殊弧形曲面设计可以避免角膜过度变形,降低术中眼压升高的幅度,提高术中患者的舒适度。
  3. 制作角膜瓣时可以采用由外向内的同心圆式扫描方式,或由内向外的方式,前者的优势是手术过程患者可以很好注视,角膜中央不会产生不透明气泡层(OBL),不会影响随后的眼球追踪;另外角膜中央区掀瓣难度小,降低了角膜瓣微皱褶的发生率。
  4. 不仅可以用于LASIK术中角膜瓣的制作,还可以完成“全飞秒”手术,即利用飞秒激光的光致破裂作用在角膜基质内完成精确的切割,制作具有一定面型结构的微透镜组织,达到矫正屈光不正的目的。使用一种激光,便可同时完成角膜瓣制作与屈光矫正两个过程,被认为是屈光不正矫治手术的一次革命性技术。
  5. 该系统制作角膜瓣表现出良好的可预测性及重复性,角膜瓣形态具有均一性的特点,并呈现良好的稳定性。
    1. 角膜瓣的可预测性:角膜瓣的可预测性是通过实测角膜瓣厚度均值与设定瓣厚度值的差异来评价的。我们研究表明当为预设值100μm时,术后6个月角膜瓣实际厚度为106. 69μm±5. 74μm(90~128μm),与预设值100μm比较差异无统计学意义,其结果与Issa 及Reinstein的结果相似。Issa等的研究中预期瓣厚度110μm,实际为112. 7μm±7. 45μm (100~127μm),Reinstein等的研究中采用高频超声(Artemis,ArcScan)测厚,预期瓣厚度同样为110μm,实际为112. 3μm±7. 9μm(102. 6~132. 9μm)。角膜瓣可预测性强,角膜瓣厚度变异性小,可以避免异常薄瓣或厚瓣的发生。
    2. 角膜瓣的可重复性:瓣的可重复性是利用角膜瓣厚度测量值均数的标准差来评价的。刘洋辰研究表明100μm组患者术后1个月及6个月时角膜瓣厚度的标准差分别为4. 78μm及5. 74μm。
    3. 角膜瓣的均一性:角膜瓣的均一性是比较不同位点角膜瓣厚度的变化。Ahn等对三种飞秒激光进行了对比,发现VisuMax与IntraLase的角膜瓣形态更加均一,与FemtoLDV相比瓣的周边及中央厚度变异性小。
    4. 角膜瓣厚度的稳定性:刘洋辰研究表明预设角膜瓣厚度为100μm的患者,其术后1个月和6个月时角膜瓣厚度分别为108. 79μm±4. 78μm和106. 69μm±5. 74μm,两个时间点角膜瓣厚度比较均无统计学差异。

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