_bahsirالإكزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة الإنكسارية...

59
اﻟﺴﻮرﻳﺔ اﻟﻌﺮﺑﻴﺔ اﻟﺠﻤﻬﻮرﻳﺔ دﻣﺸﻖ ﺟﺎﻣﻌﺔ اﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ و اﻟﻤﻴﻜﺎﻧﻴﻜﻴﺔ اﻟﻬﻨﺪﺳﺔ آﻠﻴﺔ اﻟﻄﺒﻴﺔ اﻟﻬﻨﺪﺳﺔ ﻗﺴﻢ ﻃﺒﻴﺔ هﻨﺪﺳﺔ ﻣﺎﺟﺴﺘﻴﺮ أوﻟﻰ ﺳﻨﺔ إﻋﺪاد هﺎﺷﻢ اﻟﻤﻬﻨﺪس ﻓﺎﺿﻞ ﻣﺤﻤﺪ رﺣﻤﻮن ﻣﺎﺟﺴﺘﻴﺮ أوﻟﻰ ﺳﻨﺔ ﺑﺤﺜﻴﺔ ﺣﻠﻘﺔ2007 ﻟﻨﻔﺴﮫ ﻣﺎﯾﺤﺐ ﻷﺧﯿﮫ ﯾﺤﺐ ﺣﺘﻰ أﺣﺪﻛﻢ ﻻﯾﺆﻣﻦ[email protected]

Upload: fidaa-jaafrah

Post on 24-Dec-2015

21 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

1

الجمهورية العربية السورية جامعة دمشق

آلية الهندسة الميكانيكية و الكهربائية قسم الهندسة الطبية

سنة أولى ماجستير هندسة طبية

إعداد

رحمون محمد فاضل المهندس هاشم

2007حلقة بحثية سنة أولى ماجستير

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

2

:مقدمة

ة ة المقابل ارة اإلنجليزي ى للكلمات في العب الليزر هو آلمة مرآبة من األحرف األول : للتوصيف التالي

.بواسطة اإلصدار المحثوث لإلشعاع التضخيم الضوئي

Laser : Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation

:تاريخ تطور الليزرام ، 1958من العام يؤرخ لليزر بدءا ذا الع ام ، ففي ه و Arthur Schawlow ق

Charles Townes رات انالباحث ي مختب ري BELLف ا النظ ر بحثهم " بنشا " . الميزر البصري و تحت األحمر د بنى نموذج م يكن أحد ق ك الوقت ل و في ذل

.و ابتدأ هكذا السباق لبناء الليزر , عمليا لشعاع الليزر

.الذي يمثل السلف المباشر لشعاع الليزر الميزر و

Maser : Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation

ة كرية األمريكي ة العس ن المؤسس دعم م باق ب ي س وق ف اول التف ت تح ي آان التذا ة به د االهتمامات العلمي ك الوقت و تزاي التكنولوجيا ضد االتحاد السوفيتي في ذل

ام , ، اشتعلت نار الجهود لبناء الليزر األول جالالم ، 1960و في شهر أيار من عزر اج أول لي ر إنت ربح الباحث ثيودور مايمان من مختبرات أبحاث هيوز السباق عب

.و هكذا فقد تمت والدة الليزر . عامل على الياقوت

تثيودور مايمان و الليزر األول ليزر الياقوالباحث ) 1(الشكل

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

3

ى يط عل أثير بس ه ت ان ل ن آ عا و لك ا واس ا علمي زر اهتمام راع اللي ذب اخت د اجت لقام ان ع ذي اخترعه مايم اقوت ال ة الصلبة للي زر الحال 1960المجتمع آكل ، إن لي

.آان ليزرا تم ضخه بصريا ، مما أعطى دفقات نابضة من ضوء الليزر

ل ع 1961في زر غازي من قب ان ، باستخدام مزيج من ، تم إنشاء أول لي ي جاف لون وم و الني زر . الهيلي إن اللي ع ضخ ، ف تخدام ضوء مكثف آمنب و عوضا عن اس

زر ى ضوء لي ة إل ة الكهربائي ون حول الطاق وم ني زر . هيلي ين لي ه و ب ز بين و للتميي .الياقوت ، فإن ليزر الهيليوم نيون ينتج شعاعا من ضوء الليزر المستمر

د إن االستعماال ر السنين ، و ق ت التطبيقية ألشعة الليزر قد تزايدت بشكل سريع عب

دة النبضة ، و قطر الشعاع ، زر ، م ى عرض شعاع اللي طرأت تحسينات عدة علديل ، و ة للتع زرات قابل ى لي ادة زمن العمل و الحصول عل ى زي آما تم التوصل إل

ات و حاجات الصناعة ع متطلب اوب م ك للتج ذ. ذل ا ه ى يومن إن األبحاث ال وإل ا ف .زالت جارية إليجاد أنواع جديدة من الليزر و تطبيقات جديدة له

ه و دة ل ة جدي واد فعال ى م اد عل زر و االعتم اء بتطوير اللي تمر العلم د اس ا بع و فيم

يبين تاريخ تطور الليزر من خالل اإلنجازات التي تمت مع ذآر اسم )1(الجدول .العالم الذي قام باإلنجاز

تاريخ تطور الليزر) 1(جدول ال

اإلنجاز االسم السنة

1916 Albert Einstein مفهوم اإلصدار المحثوث. نظرية إصدار الضوء

1928 Rudolph W Landenburg التأآد من مفهوم اإلصدار المحثوث و االمتصاص السالب

1940 Valentin A Fabrikant اآتشاف إمكانية إجراء التوزع المعكوس

1947 Willis E Lamb R C Retherford

. الشكوك في وجود اإلصدار المحرض في طيف الهيدروجين الشرح األول لظاهرة اإلصدار المحثوث

1951 Charles H Townes األداة األولى التي تعتمد –مخترع الميزر في جامعة آولومبيا 1964على اإلصدار المحثوث ، ربح جائزة نوبل في العام

1951 Joseph Weber مخترع آخر للميزر في جامعة ماريالند

1951 Alexander Prokhorov Nikolai G Basov

ربح . مخترع آخر للميزر في مختبرات ليبيديف في موسكو 1964جائزة نوبل عام

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

4

تاريخ تطور الليزر) 1(الجدول

اإلنجاز االسم السنة

1954 Robert H Dicke التوزع معتمدا على. صاحب براءة اختراع القنبلة البصرية

المعكوس النبضي لإلشعاع الفائق و بشكل منفصل حجرة رنين .بيروت للتضخيم الجزيئي و نظام التوليد -فابري

1956 Nicolas Bloembergan

االقتراح األول من أجل ميزر الحالة الصلبة ثالثي الحالة في جامعة هارفرد

1957 Gordon Gould من قبل صاحب محل أول وثيقة علمية تعرف الليزر ؛ موثقة

اعتمدت من هيئة براءات االختراع في . لبيع السكاآر السبعينات

1958

Arthur L Schawlow Charles H Townes

اعتمدت مع . أول ورقة بحث مفصلة تصف الميزر البصري و ذلك في جامعة آولومبيا. اختراع الليزر

1960

Arthur L Schawlow Charles H Townes

2.929.922راع الليزر تحمل الرقم براءة اخت

1960 Theodore Maiman

حصل ذلك في . اختراع أول ليزر عامل يعتمد على الياقوت ، مختبرات هيوز للبحث 1960من أيار في العام 16

1960 Peter P Sorokin Mirek Stevenson

تشرين الثاني . ثاني ليزر على اإلطالق –أول ليزر يورانيوم IBMفي مختبرات 1960من العام

1961 A G Fox and T Li التحليل النظري للرنانات البصرية في مختبراتBell

1961 Ali Javan William Bennet Jr. Donald Herriot

Bellفي مختبرات HeNeاختراع ليزر الهيليوم نيون

1962 Robert Hall اختراع ليزر أشباه النواقل في مختبراتGE

1964 J E Geusic H M Markos L G Van Uiteit

Bellفي مختبرات Nd:YAGمخترع أول ليزر عامل لمادة

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

5

تاريخ تطور الليزر) 1(الجدول

اإلنجاز االسم السنة

1964 Kumar N Patel مخترع ليزرCO2 في مختبراتBell

1964 William Bridges األرغون في مختبرات هيوز) أيون ( اختراع ليزر شوارد

1965 George Pimentel J V V Kasper أول ليزر آيميائي في جامعة آاليفورنيا ، بيرآلي.

1966 William Silfvast Grant Fowles and Hopkins

.في جامعة يوتاه ) آادميوم \زنك ( أول ليزر لبخار المعدن

1966 Peter Sorokin, John Lankard أول إجراء لليزر الصبغة يشرح في مختبراتIBM

1969 G M Delco أول استخدام صناعي لثالثة ليزرات في تطبيقات العربات اآللية )حقل صناعة السيارات (

1970 Nikolai Basov's Group

أول ليزر إآزايمر في مختبرات ليبيديف ، موسكو ، تعتمد على .فقط Xeغاز الزينون

1974 J J Ewing and Charles Brau

Avcoادرة في مختبرات أول إآزايمر من هاليد الغازات النEveret

1977 John M J Madey's Group أول ليزر إلكترونات حرة في جامعة ستانفورد.

1980 Geoffrey Pert's Group

، جامعة هول ، Xأول تقرير عن األثر الليزري ألشعة بريطانيا

1981 Arthur Schawlow Nicolas Bloembergen

لهم في البصريات غير الخطية و منحا جائزة نوبل للفيزياء لعم مقياس الطيف

1984 Dennis Matthew's Group

مخبري من مختبرات لورانس Xأول شرح موثق لليزر أشعة ليفرمور

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

6

المبادئ األساسية لتوليد الليزر

: لليزر العناصر األساسية:أوال عاع دة لش زة المول زر إن مختلف األجه االلي كالها و أحجامه ةو بأش ا المختلف طاقاته

ا أساس تصميمي ما تزال و التيأالتي تباع تجاريا سواء ة و البحث ، له قيد التجربوافر ن ت د م د و ال ب ترآة واح ية مش ر رئيس ة عناص رج ثالث ى الخ ول عل للحص

:ناصر األساسية لتوليد الليزر عيظهر ال )2(الشكل الليزري و

األساسية لتوليد الليزرناصر عال )2(الشكل

:الضوئيجملة التضخيم -1

وهو الوعاء الحاوي و المنشط لعملية التكبير و يشارك في عملية التضخيم الضوئي رآتين عنصران أساسيان هما المادة الفعالة و الرنانة , الضوئية و التي تتكون من م

و د وج وئيا و عن ا ض ا أو رنان دهما تجويف ان لوح ون المرآت ين تك ال ب ط فع د وسرآ وئيا الم خما ض دينا مض أ ل وئي ) Amplifier(تين فينش ز ض يس مهت و ل

)Oscillator ( فقط) بتصرف 1عن المرجع(. : )المادة الفعالة( الوسط المادي -

ة ة ( وهي الوسط المادي المولد لألشعة المحثوث ا المضخم و) الليزري ي له و األولة حيث هو شرط أساسي لب مية المناسبةتوفر المادة الفعالة بالكإن ابع الليزري اء المن ن

على هذه المادة الفعالة عمليات اإلثارة و بعد ذلك ستتم عملية التوليد فيها من سيطبق .صوال إلى الخرج الليزري المطلوبخالل عمليات اإلصدار المحثوث المتالحقة و

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

7

ذرات عددخالل يزر منشعاع الل تم توليد خالل األعوام القليلة الماضية ر من ال آبيائلة لبة أو س ة أو ص ات غازي كل مرآب ى ش ت عل واء آان ات س م , و الجزئي ا ت آم

ا ادة أال و هي البالزم ة للم ة الرابع تخدام الحال ى اس ي الوصول إل ا ف اد عليه لالعتم .توليد الشعاع الليزري

د جمي ا و تحدي تها طيفي د دراس ة بع ادة الفعال ار الم تم اختي ا و ي ة فيه ويات الطاق ع س

ة ، و داراتها اإللكتروني ى م رف عل ة التع ا خاص دث بينه ي تح دارات الت الم .)بتصرف 1عن المرجع (الليزرية اإلصدارات الضوئية التلقائية و

The Optical Resonators : لرنانات الضوئية ا -

ا إن الكسب الناتج من إثارة وسط ما سيكون صغيرا جدا ة لكل أي تقريب عشرة بالمئرة متر طولي من المادة ، و ا م بالتالي فإن تكبير شعاع من الضوء يمر في وسط م

.واحدة سيصبح غاية في الصغر

د طرفي دا عن ة ج ا ذات انعكاسية عالي يمكن زيادة قيمة التضخيم الكلي بوضع مرايرآتين ين الم ة ب ات متتالي دة انعكاس عاع لع ع الش ذلك يخض ط ، و ب ي الوس ا يعن مم

ال للوسط ادة الطول الفع الي زي ة , بالت كيل الرنان ان لتش اك طريقت ام هن كل ع و بش :الضوئية و هما

, وهي مرآتان متوازيتان في نهاية األنبوب الحاوي للمادة الفعالة :الرنانة الخارجية

ا هي ، وتكون االنعكاسات أو على مسافة قريبة من نهايتي األنبوب ددة بينهم المتع .األساس في عملية التكبير الضوئي ، آما في الليزرات الغازية

ا :الداخلية الرنانة رآة ، آم ة لتعمل عمل الم ادة الفعال ات الم ويتمثل في طالء نهاي

. الليزرات الصلبة بصورة عامة في زر ، أييل الياغ الياقوت و في ليزرات بلورات

ات الضوئية و و في آال الحالتين يجب أن تكون إحدى المر ا للفوتون آتين عاآسة آلي .ليزر الخروج منها خارج الرنانةلشعاع ال األخرى تسمح بالنفاذ الجزئي لكي يتسنى

ا األخرى ا يمكن بينم ى م يتها أعل ادة لتكون عاآس رآتين ع رآة –تصنع إحدى الم م

رج و -الخ يتها نح ون عاآس ى % 98 -% 90تك ا إل عاع منه روج الش مح بخ لتسط ارجي الوس زر , الخ رج اللي و خ رآة ه ذه الم الل ه ن خ د م ع (و الفق ن المرج 1ع .)بتصرف

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

8

كل تعمال لل ) 3(يوضح الش ائعة االس اميم الش اويف بعض التص ة للتج ا المكون مراي .المستقرة

مرايا المستعملة في تجويف الليزربعض األشكال الشائعة لل) 3(الشكل

: )جملة الضخ(مصدر الطاقة -2

ة و تقدم الطاقة الالزمة هي التي ادة الفعال ارة الم وزع إلث ة الت ى حال ا إل الوصول بهى اتج عن التعويض المعكوس باإلضافة إل د الن د و خاصة الفق المستمر لمجمل الفق

ى الي المحافظة عل وزع المعكوس و بالت الخرج الليزري من أجل المحافظة على التة و. عمل الليزر ابع الطاق وع من ة الضخ و تتن ا و التي تسمى جمل المستخدمة حالي

ادة ة الضخ للم ة من أجل عملي ذآر بعض الطرق المتبع نقوم ب ال س على سبيل المث : )1عن المرجع (الفعالة

:الضخ الضوئي األنابيب الوامضة ذات القدرة الكبيرة من مصدرين رئيسين و هما و يمكن أن تنبعث

زري آما يمكن زرآما في ليزر الياقوت و الياغ لي ع لي ة استخدام منب من أجل عملييقوم بالضخ ادة التي س الضخ بحيث يحتوي على عرض طيفي مناسب من أجل الم

.)1عن المرجع ( اله

:الكيميائيالضخ دأين د مب ى أح ة عل ذه الطريق د ه رارة , تعتم تفيدا من الح ائي مس ا التفاعل الكيمي إم

ارات الكيميائ ه أو االنفج ة عن دث ومض الناتج ي تح ة و الت ة المتفرق اء اي ضوئيا أثن .)1عن المرجع ( حدوثها داخل األنبوب

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

9

:الضخ اإللكتروني من خالل تبادل الطاقة بين اإللكترونات ذات الطاقة العالية و بين اإللكترونات و يتم

في السوية الطاقية المنخفضة في المادة الفعالة أو تبادل الطاقة بين ذرات السوية رضية للمادة الليزرية و للذرات المثارة لمادة وسيطة أخرى موجودة في الجملة األ

التفريغ الكهربائي حيث يتم ذلك من خالل أنبوب و, شوارد المادة الوسيطة أو معمثال ذلك و , و الذرات المتهيجة و الشوارد بعضها مع بعض تتصادم اإللكترونات

عن المرجع ( ليزر األرغون نيون و -لهليوم ليزر ا ليزر غاز ثاني أآسيد الكربون و1(.

:الضخ بالطاقة الحرارية و التغيرات في درجات الحرارة يمكن أن يتسبب آل من الضغط الحرآي للغازات

.)1عن المرجع ( لتبعث أشعة الليزر إثارة الموادفي حث و

:لإلصدار الليزري الشروط األساسية: ثانيا :هي فإنه من الضروري توافر ثالثة شروط أساسية يليزرالالخرج للحصول على

. المعكوس التوزع بلوغ − .وجود اإلصدار المحثوث − .الضوئي حدوث التضخيم − Attainment of A Population Inversion: بلوغ التوزع المعكوس -1

ي زيادة الطاقة العليا ، أ يتطلب إصدار أشعة الليزر زيادة عدد الذرات في مستوياتو عندما يكون عدد . طاقة خارجية مثال تعدادها عن الحالة الطبيعية فيها باستخدام

الذرات في مستويات الطاقة العليا أآثر من عدد الذرات في مستويات الطاقة الدنيا بأنه حصل انقالب في التعداد أو عكس التعداد ، و هو ما سميناه نستطيع القول

من اأساسي او جود هذا التوزع المعكوس يعتبر شرط نالمعكوس حيث أ التوزعب .أجل حدوث عملية اإلصدار المحثوث و المرتبطة به بشكل آبير

في المستوي العلوي N2إن احتمال حدوث إصدار محثوث يتم عندما يزيد التوزع

التوزع بللطاقة بدرجة آبيرة مقارنة بالمستوي السفلي ، أي خلق حالة ما يسمى نستطيع أن نميز هذه الحالة عن توزع بولتزمان عند االتزان الحراري ، . س المعكو

من المالحظ أن الحصول على التوزع المعكوس ال يمكن أن يتم ) 4(آما في الشكل من الشكل نفسه نرى برفع درجة الحرارة ، مع بقاء حالة االتزان الحراري ، و مثال

ذلك في ولكن ال يمكن أن تتجاوزها ، و، N1يمكن أن تقترب من قيمة N2أن قيمة لخلق توزع معكوس يجب أن تستثار أو تضخ الذرات حالة االتزان الحراري ، و

ذلك بتطبيق آمية آبيرة من في الوسط الليزري إلى حالة توزيع ال متجانسة ، و . )1عن المرجع ( الطاقة على الوسط من مصدر خارجي

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

10

بواسطة اإلشعاع منها الضخ) Pumping( هناك عدة طرق لضخ الذرات

الضوئي أو التصادمات في التفريغ الكهربائي أو إمرار تيار في الوسط أو قذف .آذلك تمرير الطاقة الكيميائية اإللكترونات ، و

عموما آمثال على ( Optical pumping )ندرس عملية الضخ الضوئي لاآلن

ذي تردد ي جدا ومن الواضح أنه لو تم تعريض تجمع ذري لشعاع قو. هذه الطرق E2إلى المستوى E1تستثار من المستوى مناسب ، فإن الذرات تمتص اإلشعاع و

، وعلى أية حال فإن الحصول على توزع معكوس يكاد يكون غير ممكن في حالة لهذا فإن عمليات الضخ الضخ الضوئي لنظام يحتوي على مستويي طاقة فقط ، و

وي إما على ثالثة مستويات أو أربعة مستويات السابقة الذآر تحتاج إلى نظام يحت .)1عن المرجع (

نظام ذي مستويي طاقة إثارة) 4(شكل

.بعد حدوث التوزع المعكوس) ب(في حالة االتزان الحراري ) أ( :اإلصدار المحثوث -2

دد قليل تحت الظروف الطبيعية تكون غالبية الذرات في مستوى الطاقة األقل ، وعللتخلص و تسعى الذرة عادة إلى االستقرار , المثارة منها يكون في المستويات العليا

عشوائية الحدوث ، و من حالة اإلثارة و الطاقة الزائدة و مثل هذه العملية تكوناإلصدار و لكن في بعضها البعض ، الفوتونات المنبعثة ال تكون مترابطة مع

على حث الذرة في بعث فوتون فإن هذا الفوتون يعمل زرآما في أشعة اللي المحثوثو إن أي إخالل , في حالة ترابط طوري معه األول و آخر يملك نفس طاقة الفوتون

.)1عن المرجع (في عملية اإلصدار المحثوث ستؤدي إلى فقد الخرج الليزري

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

11

العلوي آمدخل مبسط نأخذ في االعتبار ذرة تحتوي على مستويي طاقة ، المستوي E2 والمستوي السفليE1 تميل الذرة في الحاالت ) 5(، آما هو موضح بالشكل

إلى أن تشغل المستوي السفلي ، آما هو الحال بالنسبة ) أ)(5(العادية ، شكل لنفترض أن . لألنظمة الفيزيائية ، فهي توجد في الحاالت السفلية الممكنة للطاقة

: )1( بالمعادلةمعطى 21νإشعاع ذي تردد الذرة في حالتها السفلية تعرضت إلى

h )1عن المرجع ( )1(المعادلة EE 12

21

−=ν

ثابت بالنك h: حيث في أن تمتص الذرة الفوتون الساقط ثم فإنه يمكن القول بأن هناك احتماال آبيرا

هذا االنتقال يسمى باالمتصاص المحثوثإن . توى العلوي إلى المسلتنتقل تستثار ( Stimulated absorbtion ) حيث أن طاقة الضوء الساقطة ضرورية ،

. )ب)(5(ه العملية ، و هذا موضح بالشكل لحدوث هذعادة في خالل جزء من البليون من (وبعد هذا االنتقال إلى المستوى العلوي المثار

. فإن الذرة تميل بطبيعتها إلى الرجوع إلى المستوى السفلي باعثة فوتونا) ة الثانيآما و. إن عملية إصدار الفوتونات يمكن أن تتم بطريقتين متميزتين عن بعضهما

) stimulated( في حالة االمتصاص فإن عملية اإلصدار يمكن أن تكون محثوثة ) spontaneously( قائية تماما أو يمكن أن تحدث بطريقة تل) جـ)(5(الشكل

.)1عن المرجع () د)( 5(أي بدون وجود مؤثر خارجي ، آما هو موضح بالشكل

: مخطط مستويات الطاقة) 5(الشكل

. االمتصاص المحثوث) ب( .نظام الطاقة ذو مستويين ) أ( .اإلصدار التلقائي) د( .اإلصدار المحثوث) ج(

دوائر الداآنة حالة مستوى طاقة الذرة قبل حدوث االمتصاص أو اإلصدار توضح ال.

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

12

واللتان يتميز , هناك نقطتان مهمتان يجب االنتباه إليهما في حالة اإلصدار المحثوث الفوتون المنتج باإلشعاع المحثوث له نفس طاقة :أوال , بهما الليزر عن غيره

الموجة ة المصاحبة لهذا الفوتون نفس ترددالفوتون الحاث ، و بالتالي يكون للموجذين تكون الموجات الضوئية المصاحبة له :ثانيا , المصاحبة للفوتون الساقط

. ولها نفس حالة االستقطابالفوتونين متوافقة في الطور هذا يعني أن الموجة الممثلة للفوتون المحثوث تضاف إلى موجة الفوتون الحاث و

لي تزداد سعة الموجة المحصلة لهما ، و هذا ما يمكننا من إضافة بناءة و بالتا .الحصول على تضخيم الضوء بواسطة اإلصدار المحثوث لإلشعاع

هذا يعني أن جميع ، و) coherent( يتميز اإلشعاع المحثوث بصفة الترابط

يمكن تشبيه هذا الموجات المكونة لهذا اإلشعاع تكون آلها في نفس الطور ، وبط في اإلشعاع بالترابط و التوافق بين صف من الجنود في حالة استعراض الترا

عسكري متناسق ، و هذا يخالف اإلصدار التلقائي للذرة حيث يكون اإلشعاع بطريقة هذا ما ليس هناك أي ترابط بين الموجات المصاحبة لهذا اإلشعاع ، و عشوائية و

عدم الترابط هذا مع مظهر يسمى باإلشعاع غير المترابط ، و يمكن مقارنة .)بتصرف 1عن المرجع (التحرآات العشوائية للناس في الشوارع

:حدوث التضخيم الضوئي -3

و الوجه و توضعان متقابلتين ،الضوئية ) المجاوبات(و يتم ذلك من خالل الرنانات ملية و هذا الترتيب يقوم بع, العاآس لهما نحو الداخل ، أي باتجاه المادة الفعالة

التضخيم ألن , بطريقة التغذية الخلفية تضخيم و تكبير و تنمية اإلشعاع المحثوثآما أن الفوتونات , النبثاق شعاع الليزر منها المادة الفعالة لوحده ال يكفي الناتج عن

فتقوم الرنانة الضوئية بتجميع, متناثرة في آل االتجاهات الصادرة عنها تكونجة عمليات اإلصدار المحثوث المتكررة آما و تجعل الفوتون الفوتونات الصادرة نتي

المولد من خالل اإلصدار المحثوث ينعكس ليعود و يمر عبر المادة الفعالة و يقوم .هو بدوره بإصدار محثوث لفوتون آخر

في بداية العملية ينتج الضوء الناشئ من اإلصدار التلقائي اضطرابا صغيرا عند

، و الذي يسير خالل الوسط وينمو بفعل ظاهرة اإلصدار المحثوث التردد االنتقاليتنعكس معظم الفوتونات إلى الوسط ) أي في نهاية طرف الوسط ( ، وعند المرآة

مرة أخرى وتتضخم بفعل اإلصدار المحثوث أيضا حتى تصل إلى مرآة الطرف حتى تصل إلى إن سعة هذا االضطراب تزداد, اآلخر ، حيث تتكرر العملية مرارا

من االهتزازات ، وعندئذ فإن أي زيادة في سعة ( Steady state )حالة مستقرة الموجة في داخل التجويف تتوقف ، و أي طاقة إضافية منتجة بواسطة اإلصدار

و الشرط الضروري للحصول , المحثوث تظهر على شكل طاقة خارجة من الليزرعن ( زع معكوس بين مستويات الطاقةعلى الليزر في هذه المرحلة هو وجود تو

.)بتصرف 1المرجع

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

13

اآللية العامة لتوليد الليزر : ثالثا

إن الشرح السابق حول األسس النظرية ألشعة الليزر و من ثم المبادئ األساسية لعمل الليزر تقدم فكرة عامة عن سير العمل أثناء توليد الليزر و في الفقرة التالية

ية العامة التي يتم من خاللها توليد شعاع الليزر داخل أنبوب سنقوم بتوضيح اآللو نظرا للتشابه الكبير في مبدأ التوليد و أجزاء أنبوب التوليد بين مختلف , التوليد

أنواع الليزر و لكون ليزر الياقوت هو أول ليزر تم توليده فسوف نأخذ صور يوضح ) 6(للعمل و الشكل أجل توضيح اآللية العامة األنبوب الخاص بتوليده من

. فكرة عامة عن مراحل عملية توليد الليزر

مراحل عملية توليد الليزر) 6(الشكل

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

14

تقوم جملة الضخ بتقديم الطاقة الالزمة إلثارة المادة الفعالة و ذلك بشكل حيث مستمر مما يؤدي إلى إثارة ذرات المادة الفعالة إلى أن يتم الوصول إلى حالة

التالي يظهر النبضة الضوئية التي يقدمها مصباح ) 7( المعكوس و الشكلالتوزع : الضخ في الليزر الياقوتي

النبضة الضوئية التي يقدمها مصباح الضخ في الليزر الياقوتي )7( الشكل

بعد حدوث التوزع المعكوس تبدأ الذرات بإصدار اإللكترونات وفق حادثة اإلصدار

الفوتونات بحث الفوتونات في الذرات المجاورة من خالل حادثة التلقائي و تقوم هذه اإلصدار المحثوث مما يزيد عدد الفوتونات الصادرة عن المادة الفعالة آما يوضح

)8(الشكل

الفوتونات الصادرة عن المادة الفعالة )8( الشكل

أمواج تقوم الرنانة الضوئية بعكس الفوتونات بشكل متكرر مما يؤدي إلى تشكيل

و يسبب هذا االنتقال للفوتونات بين المرآتين إلى تضخيم , مستقرة داخل األنبوب

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

15

الشعاع الضوئي من خالل زيادة عدد الفوتونات و التي تكون على مستوى عالي من :يوضح حادثة التضخيم للشعاع) 9( الترابط و الشكل

حادثة التضخيم للشعاع )9(الشكل

النسبة المئوية القليلة من ى خارج التجويف الليزري من خاللالطاقة إلو يتم إيصال خالل المرآة ذات االنعكاسية إخراجها من التي يتم و طاقة الليزر داخل التجويف

بهذا األسلوب و مشكلة الخرج الليزري) %90 - %98( األقل نسبيا في حدود وتونات الخرج الليزري حيث تبدي ف, شعاع ليزر يمكن االستفادة منه نحصل على

يوضح خروج الشعاع الليزري عبر أحد ) 10(و الشكل, من الترابط اآبير امقدار .مرآتي األنبوب

خروج الشعاع الليزري )10(الشكل

و هنا سوف يحدث حالة توازن للطاقة داخل األنبوب بحيث أن الطاقة المفقودة من لخرج الليزري سوف تعوض من خالل خالل جميع أشكال الفقد و خاصة من خالل ا

جملة الضخ الضوئي و أي خلل في حالة توازن الطاقة هذه سيؤثر سلبا على الخرج .الليزري

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

16

خصائص أشعة الليزر ها بمنابع الضوء العادي سنجد أن الشعاع تقارنمنظر إلى المنابع الليزرية و ال عند

دخول في مجال واسع من عا للالليزري سيتمتع بميزات عديدة فتحت له المجال واس .التطبيقات

Beam Coherence : ترابط الشعاع -1

إحدى خصائص اإلصدار المحثوث هي أن الموجة المحثوثة تكون متفقة في إن و هذا معناه أن التغير المكاني و الزماني في الحقل , الطور مع الموجة الحاثة

ففي الليزر المثالي نتوقع أن الحقل الكهربائي لهذا, الكهربائي للموجتين هو نفسه مثل هذا و ,يتغير مع الزمن بنفس الطريقة لكل نقطة على المقطع العرضي للشعاع

.بشكل مثالي ) Spatial coherence( الشعاع سيكون مترابطا مكانيا

التي تعود إلى ) Temporal coherence( ميزة أخرى و هي الترابط الزماني فإذا آان , قة الطور النسبية للحقل الكهربائي عند نفس المكان آتابع في الزمن عال

نيا االتغير في الطور منتظما مع الزمن فعندئذ يقال بأن الشعاع يظهر ترابطا زم .)1عن المرجع (هذه المفاهيم ) 11(و يبين الشكل . مثاليا

مفهوم الترابط )11(الشكل

شعاع مترابط تماما زمانيا و مكانيا) أ( الشكل شعاع مترابط مكانيا مع نوع بسيط من الترابط الزماني الجزئي) ب(الشكل

.الشعاع عشوائي ) ج(الشكل

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

17

Brightness : اللمعان -2يعرف اللمعان بأنه االستطاعة المنبعثة لكل وحدة مساحة لكل وحدة زاوية مجسمة

ة اللمعان تعني أن زمي و, ) Wm-1sr-1هي SIدات اللمعان في نظام و وح( في بعض األحيان يستخدم مصطلح , ليزري طاقة عالية مرآزة و شديدة لإلشعاع ال

و هو اللمعان لوحدة الطول ) " Specific brightness: ( اللمعان المحدد " .الموجي

و , د مقارنته بالمصادر التقليديةإن انفراج شعاع الليزر بشكل عام صغير جدا عن

إال أن الزاوية , هكذا و بالرغم من أن آمية القدرة الضوئية متقاربة في الحالتين المجسمة الصغيرة التي ينبعث من خاللها شعاع الليزر تضمن في المقابل لمعانا

.شديدا

, هدف ما اللمعان المرتفع مهم للحصول على استطاعة عالية لوحدة المساحة على و بهذا الخصوص فإن قيمة البقعة التي يمكن تجميع الشعاع فيها مهمة جدا من أجل

.)بتصرف 1عن المرجع (العديد من التطبيقات و خاصة التطبيقات الطبية Monochromatic : وحدانية اللون -3

مواج و بما أن شعاع الليزر هو أ بهمن المعلوم أن لكل لون نراه طول موجة خاص آهرطيسية طاقتها مكممة و ناتجة عن إصدار فوتونات بنتيجة إصدار محثوث فإن

و بالتالي سيكون لشعاع الليزر لون وحيد و اتواتر الشعاع الليزري سيكون وحيد .نقي

إن وحدانية اللون ناتجة عن آلية توليد الليزر فعندما يحدث اإلصدار المحثوث فإن

يحث فوتونا آخر له الطول الموجي نفسه و بذلك فإن الفوتون التجاوبي الوارد اإلصدار المحثوث يختار طوال موجيا معينا من حزمة األطوال الموجية المختلفة

.)1عن المرجع ( :ضيق الحزمة و االنتشار بشكل مستقيم -4

إن الصفة الرئيسية لليزر هي ضيق حزمته و االنتشار بشكل مستقيم حيث أن و يمكن لبعض الليزرات أن تنتشر وفق حزمة ضيقة , زاوي صغير جدا انتشاره ال

.)1عن المرجع ( جدا لمسافات تصل إلى آالف الكيلومترات دون تباعد زاوي يذآر High energy : الطاقة العالية -5

يتميز عن جميع المنابع الضوئية األخرى بطاقته العالية و يحيث أن المنبع الليزرفتحت المجال واسعا لالستفادة من الميزات التي يتمتع بها الضوء و سهولة التي

.)1عن المرجع (التعامل معه من جهة و طاقة الليزر العالية من جهة ثانية

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

18

:تصنيفات الليزر أنواع مختلفة من المواد الفعالة استخدامو تم لقد تم تطوير آليات توليد الليزر

و دة التي آان العلماء يرغبون باالستفادة من الليزر فيهااستجابة للتطبيقات الجدييأتي باالعتماد على ) بشكل عام (على الرغم من أن التصنيف األآثر استخداما

حالة المادة الفعالة المستخدمة داخل أنبوب توليد الليزر إال أن ذلك لم يمنع من حيث يتم تصنيف , تمدة من أجل تصنيف أنواع الليزرظهور عدد من الطرق المع

:أنواع الليزر و فق الطرق التالية

.حالة المادة الفعالة -1 .آون شعاع الخرج مستمر أو متقطع -2 .عدد السويات الطاقية للمادة الفعالة داخل أنبوب الليزر -3أي (مستوى استطاعة الخرج لشعاع الليزر و معدالت الضرر الناتجة عنه -4

) .من ناحية السالمة و األمان

التصنيف باالعتماد على حالة المادة الفعالة :تصنف الليزرات حسب حالة المادة الفعالة إلى األنواع التالية

ها اسم ليزرات العوازل و التي يمكن أن نطلق علي :الصلبة ليزر الحالة -1و لقد آانت هذه الحالة هي األولى التي قام اإلنسان من خاللها بتوليد الليزر ,المشابة

.)1عن المرجع (و من أمثلتها أيضا الياغ ليزر , الياقوتث آان ليزر حي

و المسمى بليزر أشباه النواقل أو الديود :المواد الصلبة نصف الناقلة ليزر -2على الرغم من أن المادة الفعالة في هذه الليزرات ذات حالة صلبة إال أنها , ليزر

ي آلية التوليد عن بقية أنواع ليزرات تصنف ضمن مجموعة مستقلة ألنها تختلف ف .أرسنيك الجاليوم الحالة الصلبة و من أمثلة المواد نصف الناقلة المستخدمة فيها

حيث يتم استخدام أنواع عديدة من الغازات في :ليزرات الحالة الغازية -3لليزر رئيسيةو لكن ضمن الليزرات الغازية يوجد ثالثة أقسام , عملية توليد الليزر

بين مستويات الطاقة الذرية أو األيونية أو الليزرية حدوث االنتقاالتباالعتماد على :)بتصرف 1عن المرجع (و هذه األقسام هي , الجزيئية

و , خليط غاز الهليوم والنيونو من األمثلة عليها : الليزرات الغازية الذرية − .و الكادميوم و بخار الماء خليط غاز الهليوم

الغاز المتأينأو ما يسمى ليزرات :) األيون ليزر(لليزرات الغازية األيونية ا − . مثل غاز األرجون و غاز الكربتون

غاز أول أآسيد الكربون و من أمثلتها ليزرات : الليزرات الغازية الجزيئية − .و ليزر اإلآزايمر غاز ثاني أآسيد الكربون و

و هي صبغات آيميائية عضوية )السائلةالصبغات ( :ليزرات الحالة السائلة -4 .)1عن المرجع (الماء مختلفة مذابة في

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

19

Gas Lasers الليزرات الغازية

سنتحدث عن الليزرات الغازية ألن ليزر اإلآزايمر المستخدم لتصحيح البصر .الليزرات الغازية الجزيئيةيندرج تحت

ينا مهما عن المواد الصلبة ، و بسبب تبدي الغازات المستعملة آوسيط ليزري ، تبااالختالف في الكثافات فالتوزع المعكوس المنتج في الغازات أقل بكثير من المواد

و آنتيجة لذلك سنتوقع أن الليزرات الغازية ذات القدرات العالية ستكون . الصلبةصلبة ، و بمعنى آخر فالغازات أآثر تجانسا من المواد ال. أحجامها آبيرة نسبيا

عن المرجع (بحيث أنه يمكن تحريكها و تدويرها ألغراض التبريد و التزود مرة ثانية 1(.

و حيث أن الذرات في الغالب تظهر خطوطا امتصاصية ضيقة جدا ، لذلك فليس وبدال من ذلك فالذرات تثار . عمليا ــ في أغلب األحيان ــ استعمال الضخ الضوئي

رسما تخطيطيا ألحد أنواع ليزر ) 12(يوضح الشكل . لمفرغ دائما داخل الغاز ا . )1عن المرجع (الغازات

يوضع الغاز ذو الضغط المنخفض داخل أنبوبة تفريغ زجاجية ، بحيث يكون آل من صمم مرايا و عندما ت. في طرفيها ) المهبط ( و الكاثود ) المصعد ( األنود

ب أن تستعمل نافذة بروستر في نهايتي التجويف خارج األنبوبة ، فعند ذلك يج .)1عن المرجع (األنبوبة ، و ذلك لتقليل الفقد الناتج عن االنعكاس

ليزر غازيرسم تخطيطي لترآيب ليزر ) 12(الشكل

. يطبق جهد بحدود عدة آيلو فولت على طول األنبوبة ، ثم تبدأ عملية تفريغ الغاز ى تهيئة للتأين ، آما هو الحال في األنبوبة الوميضية ، و ذلك قد يحتاج الغاز إل

بتطبيق نبضة جهد عال إما إلى أحد اإللكترودات أو إلى سلك صغير يلف حول في مثل هذا التفريغ تتولد اإللكترونات الحرة و األيونات ، وآذلك الذرات . األنبوبة

ريعها بواسطة الحقل الكهربائي و اإللكترونات الحرة في التفريغ يتم تس. المتعادلة المتولد ، و ذلك عندما تنتقل متوجهة إلى األنود ، و عندما تصطدم مع الذرات المتعادلة أو األيونات ، فإنها تعطي بعض أو آل طاقتها إلى األيونات أو الذرات

.)1عن المرجع (وهكذا يتم ضخ هذه الذرات أو األيونات إلى الحالة المثارة . المتعادلة

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

20

Excimer Laserليزر اإلآزايمر ة )Excimer(آلمة إآزايمر ( ة اإلنجليزي و excited dimmerاختصارا للكلم

ا تقرة في حالته ي تكون مس ذرة و الت ة ال ات الثنائي ار أي الجزيئ تعني المزدوج المثزرات , تكون غير ذلك في الحالة األرضية ، بينما المثارة و هي من أحد أشكال اللي .)1عن المرجع ( )ية الجزيئيةالغاز

ون د األرغ ل فلوري ادرة مث ازات الن دات الغ ة هالي ذه الحال ل ه ي تمث واد الت ن الم م)ArF ( ون د الكريبت ون ) KrF(، و فلوري د الزين ذلك آلوري و )XeCl(، و آ ، ول

ادي ، ة األرضية للجزيء الع ة للحال افة الذري رسمنا شكال تخطيطيا للطاقة مع المسزان للجزيء ، و فسنحصل على منحنى يكون افة االت د مس ة عن ة للطاق ل قيم ه أق في

ات المزدوجة . يمكن الحصول على منحنى مشابه للحالة المثارة أما في حالة الجزيئك فعلى الرغم من وجود نهاية صغرى للحالة المثارة ، إال أن الحالة األرضية ال تمل

.)1عن المرجع () 13(و هذا موضح بالشكل . هذه النهاية

)1عن المرجع ( عالقة الطاقة مع المسافة الذرية )13(الشكل

من الواضح أنه في حالة االتزان توجد جزيئات مزدوجة قليلة في الحالة األرضية ، و لهذا السبب فال نستطيع الحصول على إثارة من . حيث إنها غير مستقرة ذاتيا

انيات عديدة موجودة الستعمال اإلثارة غير الحالة األرضية مباشرة ، و هناك إمكفمثال في حالة فلوريد األرجون تحدث العمليات التالية ، . المباشرة داخل التفريغ

:)2(فأوال نحصل على ارتباط اإللكترون ، آما هو موضح في المعادلة

F FFe 2- +→+ −

)1عن المرجع ( )2(المعادلة

يون السالب المتكون أن يرتبط مع أيون موجب موجود ليعطي جزيئا و يمكن لأل :)3(ما تبين المعادلة آمثارا

∗−∗ →+ (ArF)FAr )3(المعادلة )1عن المرجع (

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

21

على الرغم من سلوك هذا التفاعل مسلكا دائريا ، إال أنه يمكن أن يكون فعاال جدا و بسبب انخفاض التأهيل في الحالة األرضية ، . اد جزيئات مزدوجة مثارة في إيج

فالحصول على توزع معكوس يصبح أمرا سهال ، و األآثر من ذلك أنه عندما يبدأ الليزر بالحدوث يظل تأهيل الحالة األرضية قليال ، و ذلك ألن الحالة األرضية غير

ذه الحالة تنفصل الذرات بعيدة عن فحينما يكون الجزيء في ه. مستقرة أصال .)بتصرف 1عن المرجع (بعضها و تتكسر الجزيئات

ذلك ة ، و آ عة اإللكتروني ازي ، و األش غ الغ تعملة ، التفري و من طرق الضخ المسد ع ة تعتم زرات التجاري ع أن اللي وئية ، م عة الض ازي األش غ الغ ة التفري ى تقني ل

السالف الذآر في الحدوث فال بد من وجود ضخ و من أجل أن يبدأ التفاعل . العادية .)بتصرف 1عن المرجع (شديد ، و هذا يقود إلى اختيار العمل النبضي

روجين ؛ و زر النيت زرات و لي هناك تشابه من وجوه عدة في المتطلبات بين هذه اللي

ددة ك لوجود أسباب متع وق البنفسجية أو . ذل ارة ف تعمل اإلث ان تس في بعض األحيى اإلسراع أشعة ا يساعد عل غ ، مم ة التفري إآس لعمل تأيين تمهيدي للغاز في أنبوب

. غالبا ما يتم تغيير الغاز المعبأ ، و بالتالي تغيير الطول الموجي لليزر . في التفريغ ك لتجنب انحالل الخرج ، و من ازات ، وذل تظم للغ داد المن و عموما فالبد من اإلم

ازا اح أن بعض الغ م إيض ورين ( ت المه ه الخصوص الفل ى وج ون ) و عل د تك ق .خطرة

) nm 120- 500(إلآزايمر المنتجة المدى الموجي يغطي عدد آبير من ليزرات ا

و بعض هذه الليزرات و خاصة فلوريد الزينون ، و آذلك فلوريد الكريبتون تكون ت إلى و يصل أوج القدرة في هذه الليزرا% ) . 15 -10تصل إلى ( فعالة لحد ما

)1 J ( و بقدرة متوسطة بحدود )200 W ( و يمكن االستفادة من هذه النبضاتيعطي قيم األطوال )2(و الجدول العالية آمصادر للضخ في ليزرات الصبغات

.)1عن المرجع ( الموجية لبعض أنواع اإلآزايمر ليزر

مادة الليزر طول الموجة193 nm Arf 248 nm Krf 308 nm XeCI

)2عن المرجع ( يعطي قيم األطوال الموجية لبعض أنواع اإلآزايمر ليزر) 2(الجدول

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

22

.ألنبوبة توليد اإلآزايمر ليزر اطولي ايظهر مقطع) 14(الشكل

)1عن المرجع ( أنبوب توليد اإلآزايمر ليزر) 14(الشكل

المصعد تنطلق اإللكترونات من فرق جهد عالي بين المهبط و عندما يتم تطبيق

.هذه العملية تسمى بالتفريغ الكهربائي, المهبط باتجاه المصعد

و سنقوم اآلن بشرح آلية التوليد ألحد أنواع ليزر اإلآزايمر و هو فلوريد اآلرغون ArF

قبل أن يتم ) F2(و ) Ar( ينيتم ملىء الفراغ بين المهبط و المصعد بذرات الغاز

.مع بعض إتحادهم

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

23

يتم تطبيقه على شكل نبضات ألن زمن عمر جزئية الـ , يتم تطبيق جهد موجب ArF قصير جدا و بالتالي تتطلب عملية إثارة سريعة.

و .د العالي بين المهبط و المصعد يحدث تفريغ آهربائي بعد تطبيق الجهاإللكترونات التي انتقلت إلى المصعد سيتم التقاطها من قبل ذرات األرجون ناقلة

و يرمز له بالرمز ) في الحالة المثارة (و يصبح األرجون مثار , طاقة عالية لها ∗Ar.

.ArFتميل ذرات الفلورين لالتحاد مع ذرات األرجون المثارة و تشكل

و , فإنه يتفكك و يعطي مكوناته باعثا ضوء , ArFو عندما ينتهي زمن حياة الـ يتولد ليزر بطاقة عالية وبطول موجةو هكذا , أخرى ArFالذي يقوم بإثارة جزيئه

193 nm .

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

24

القسم الطبي

:تفاعل أشعة الليزر مع األنسجة المختلفة

يختلف تأثير شعاع الليزر المسلط على األنسجة المختلفة باختالف الطول الموجي في األنسجة الحية عددا من التفاعالت لليزر المستخدم ، و ينتج تأثير طاقة الليزر

:)2عن المرجع (المختلفة

قد تمتص طاقة الليزر بواسطة الخاليا الملونة في األنسجة ، و يكون ناتج :أوال امتصاص األشعة خروج طاقة حرارية ، و هذا هو التأثير الحراري لمعظم

.)2عن المرجع (الليزرات التقليدية المستخدمة اليوم هذا التفاعل قد ينبه . ينبه الليزر أو يتفاعل مع بعض الجزيئات داخل الخلية :يا ثان

حدوث بعض التغيرات الكيميائية ، و هذا هو التأثير الضوئي الكيميائي Photochemical و آمثال لهذا النوع من التأثير الحراري حقن بعض األدوية

في بعض األنسجة و Photosensitizing drugsالمنشطة للحساسية الضوئية .)2عن المرجع (التأثير الكيميائي الحيوي عندما ينبه الدواء بطاقة الليزر

استخدام النبضات القصيرة لبعض الليزرات عالية القدرة الكهربائية قد يؤدي :ثالثا

إلى تصدع البنية الخلوية نتيجة لحدوث موجات ضوئية و سمعية ، و يعتبر التأثير .)2عن المرجع (مثاال للتأثيرات غير الحرارية لليزر الميكانيكي

:اليا من خالل أربعة آليات مختلفةهذا و يتفاعل الضوء الساقط على األنسجة مع الخ

Reflection االنعكاس -1

Penetration النفاذ -2

Scattering التشتت -3

Absorptionاالمتصاص -4

:تبين هذه اآلليات األربعة )د)(ج)(ب)(أ()15(الشكل

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

25

)2عن المرجع ( )د)(ج)(ب)(أ( )15(األشكال

ة و لكي تكون األشعة ذات تأثير على نسيج ما يجب أن تمتص من قبله ، أما في حالإن تشتت األشعة يعني امتصاصها من مساحة . أو االنعكاس فال تأثير لها فيه النفاذ

يتوقف تأثير الشعاع الليزري على مختلف , أآبر من النسيج مع ضعف تأثيرها فيه :أنواع األنسجة الحية على عاملين رئيسيين

:مدة تفاعل اإلشعاع مع النسيج : أوال

مدة طويلة يحدث التأثير الكيميائي الضوئي عند تعرض األنسجة لقدرات صغيرة ل .عن طريق امتصاص الضوء مما يؤدي إلى التأثير الحراري على األنسجة

على إحداث تأثير مع األخذ بعين –من ناحية الطاقة – قدرة الشعاع: ثانيا .تبار قدرة آل نسيج على االمتصاصاالع

النبضات و زمن النبضة دديمكن السيطرة على آمية الطاقة في آل نبضة و ع .)2عن المرجع (التحكم المرفقة مع جهاز الليزر الواحدة باستخدام وحدات

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

26

:تشريح العين .ال تكف عن االلتقاط ما دامت مفتوحة العين آما آلة التصوير بالفيديو و التي

.يبين األجزاء الرئيسية للعين) 16(و الشكل

األجزاء الرئيسية للعين) 16(الشكل

: تتألف العين من ثالث طبقات

طبقة خارجية - طبقة وسطى - طبقة داخلية -

.يبين العناصر الداخلية للعين البشرية) 17(الشكل

العناصر الداخلية للعين البشرية) 17(الشكل

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

27

:الطبقة الخارجية : و تتألف من

: Cornea القرنية -1، إال عند االنتفاخ األمامي حيث يكون إن الغالف الخارجي لمقلة العين أبيض اللون

شفافا و بذلك يسمح للضوء بالدخول إلى العين ، و يسمى هذا االنتفاخ الشفاف .يبين موضع و طبقات قرنية العين) 18(و الشكل Corneaبالقرنية

قرنية العين) 18(لشكل

:تتكون القرنية من الطبقات التالية

1/ 10أنواع من الخاليا و تكون 3تتألف من : Epithelium الطبقة الظهارية )1و هي طبقة قابلة للتجدد بشكل مستمر أثناء حياة من آامل سماآة القرنية

.اإلنسانتمثل فقط , تتألف من بناء غير خلوي :)Bowman's Layer(بومان غشاء )2

هي و Stromaاللحمة الطبقة التي تحتها و المسماه الطبقة السطحية من . متجددة طبقة غير

الكريات ( تتألف من مولدات الليف المنتجة للكوالجين : )Stroma( اللحمة )3و هي الطبقة األآثر أهمية أثناء عملية تصحيح البصر باستخدام ) القرنية .الليزر

و هو الصفيحة القاعدية لباطنة القرنية و يتألف : Descemetغشاء ديسمه )4 .يةة شعرية من اللييفات الكوالجينمن شبك

تتألف من طبقة وحيدة خاليا سداسية و : )Endothelium( الطبقة البطانية )5) 19(و الشكل م القرنيةرتلعب دورا حيويا في المحافظة على عدم انتفاخ و تو

.يبين بنية طبقات القرنية

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

28

طبقات القرنية) 19(الشكل .من الطبقة الخارجية 5/6و تمثل : )الصلبة ( الجزء الخلفي -2

:الطبقة الوسطى : و تتألف من

: Scleraالقزحية -1

توجد خلف القرنية و هي قرص رفيع دقيق و هي التي تكسب العين لونها األزرق و في . و لون الجانب الخلفي للقزحية أقحواني قاتم دائما . إلى رمادي إلى عسلي

اعه مجموعتان تتحكم في اتس Pupilمنتصف القزحية ثقب مستدير يسمى الحدقة من العضالت ، ففي الضوء الخافت يتسع قطر الثقب ، أما في الضوء القوي

. فيضيق : الجسم الهدبي -2

هي طبقة وعائية تتوضع بشكل طوق بين الحافة األمامية للمشيمية و جذر القزحية و تحوي على نتوءات هدبية آثيرة تنضم إلى ,و يبرز تماما خلف مهماز الصلبة

، إن الجزء المهم من الجسم الهدبي هو العضلة الهدبية التي بطة المعلقة للعدسةاألرءات الهدبية بإفراز و تقوم النتو) شعاعية –دائرية (تحوي على نوعين من األلياف

.الخلط المائي

:المشيمية -3 . ترتبط المشيمية إلى الصلبة و تتشكل من أوعية دموية آثيرة

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

29

:الطبقة الداخلية :تتألف من

:Retina الشبكية

تظهر هذه الصورة و. تكون العدسة صورة لما ينظر إليه آما تفعل آلة التصوير ، يحتوي على نهايات Retinaفي مؤخرة العين على غشاء رقيق يسمى الشبكية

يوجد بالشبكية نوعين من الخاليا الحساسة للضوء ، حوالي ست و. حساسة للضوءيبلغ Rodsأخرى على شكل عيدان أو قضبان و Conesطية ماليين خلية مخرو

.مليونا 120عددها ما يقرب في استقبال ) المخاريط و العصيات(تتلخص وظيفة الخاليا المخروطية و القضبانية

إرسالها إلى المخ عبر األلياف تحويلها إلى تيارات آهربائية و النبضات الضوئية وسميه بالرؤية ، و تتخصص الخاليا المخروطية في البصرية ليترجمها إلى ما ن

التمييز بين األلوان و هي المسؤولة عن حدة اإلبصار في ضوء النهار ، أما الخاليا .القضبانية فهي حساسة للضوء الخافت و الحرآة

شبكية العين) 20(الشكل

:العدسة رفيع رص دقيق ، و توجد العدسة خلف إنسان العين مباشرة ، و هي عبارة عن ق

و توجد حول العدسة عضلة دائرية تستطيع . عند الحواف ، سميك في الوسطو بهذه الطريقة تستطيع العين . بانقباضها أن تجعل العدسة أقل قطرا و أآبر سمكا

و عندما ترتخي العضلة تستطيع العين رؤية . رؤية األشياء القريبة في وضوح تام .األشياء البعيدة في وضوح

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

30

العدسة و البنى الداعمة لها) : 21(الشكل

:السائل المائي

.و هو سائل يمأل الفراغ الموجود بين القرنية و العدسة و معظمه من الماء

:الجسم الزجاجي .أما بقية العين فتملؤها مادة جيالتينية تسمى الجسم الزجاجي

: Blind pointالنقطة العمياء

عة ال نستطيع الرؤية بها على اإلطالق ، هي النقطة التي في مؤخرة العين بق ويدخل فيها العصب البصري ، و به آل األلياف العصبية التي تنتشر في الشبكية ، و

. Blind point"بالنقطة العمياء"ألنها ال تساهم في اإلبصار فتسمى هذه النقطة

مقطع أفقي في آرة العين) : 22(الشكل

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

31

:و أساليب عالجهاعيوب اإلبصار

:عيوب اإلبصارإن السبب الرئيسي في هذه العيوب المؤدية إلى عدم وضوح الرؤيا يرجع إلى

إن وجود عيب من هذا النوع . مشكلة في عملية انكسار الضوء خالل مروره بالعين يرجع لكون المرآبات المختلفة للعين غير متناسبة تماما آما في العين السليمة ، و

ال يتم ترآيز الضوء المنعكس من األجسام المرئية على نقطة محددة من لذلك .الشبكية

فهي . عيوب اإلبصار مثل طوله أو قصره ليست أمراضا ولكنها عيوب في النظر ال تحدث بسبب آائنات دقيقة ولكن تحدث في الغالب نتيجة تشوه في شكل العين

إلى عملية التمرآز للعين يوضح مقطع عرضي للعين باإلضافة ) 23(الشكل .)2عن المرجع ( الطبيعية و ما يسمى البصر السديد

شكل تخطيطي لعين ذات انكسار ضوئي طبيعي) : 23(شكل ال

Myopia (shortsightedness)قصر البصر - 1

في هذه الحالة تتكون الصورة أمام الشبكية ، و من ثم تحدث الرؤية الواضحة فقط و يحدث قصر النظر بسبب اتساع . سم المرئي قريب من العين عندما يكون الج

. ) 8 عن المرجع( قوة أوسطها الكاسرةأو بسبب زيادة العين

شكل تخطيطي لعين مصابة بقصر النظر) : 24(الشكل

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

32

Hypropia (farsightedness)طول البصر -2

ؤية الجسم في هذه الحالة تتكون الصورة خلف الشبكية ، و من ثم ال يمكن رو سبب طول البصر هو صغر . بوضوح إال إذا تم إبعاده عن العين بمسافة آافية

و إذا تم إجبار العين على التكيف . األوساط الكاسرة في العينحجم العين أو ضعف على رؤية األجسام القريبة في هذه الحالة فإن الشخص سيصاب بصداع مستمر ، و

)8عن المرجع (الجفون تستريح العين فقط عند انغالق

شكل تخطيطي لعين مصابة بطول النظر) : 25(الشكل

Astigmatism) الالبؤرية(الالنقطية – 3

و في هذه الحالة تكون قوة قرنية العين ليست متساوية في آل المحاور ، و من ثم كذا و ه. تتجمع األشعة المنعكسة من الجسم المرئي في عدة بؤر على شبكية العين

عن المرجع ( العمودية عمودية في بعض األحيان ال يمكن لهذا الشخص رؤية الخطوط8(.

شكل تخطيطي لعين مصابة بالالبؤرية) : 26(الشكل

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

33

Presbyopia)طول البصر الشيخوخي(ضعف عضالت ترآيز البصر - 4

و هذا . بسبب التقدم في العمر focusingهي ضعف عضالت ترآيز الضوء . قدم في العمر يسبب فقدان عدسات العين لمرونتها التي آانت في ربيع العمر الت

عاجال أو آجال يعاني آل إنسان من ضعف عضالت عدسات العين ، و عادة يظهر .)2عن المرجع (هذا التأثير فيما بين األربعين و الخمسين من العمر

:أساليب عالج عيوب اإلبصار

ان رئسيان من أجل عملية تصحيح البصر لكل من سوف نرآز هنا على أسلوباألسلوب حاالت عيوب اإلبصار المذآرة في الفقرة السابقة و هذان األسلوبان هما

تصحيح البصر باستخدام و ) أو عدسات السقة( التقليدي باستخدام نظارات طبية .اإلآزايمر ليزر

:تصحيح البصر باستخدام نظارات طبية: أوال

Myopia (shortsightedness)قصر البصر -1 .باستخدام عدسة مقعرة بشكل تقليدي يتم عالج قصر النظر

)6عن المرجع ( تصحيح حسر البصر بنظارة مقربة) 27(الشكل

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

34

Hypropia (farsightedness)طول البصر -2 .محدبة يتم عالج قصر النظر بشكل تقليدي باستخدام عدسة

)6عن المرجع ( عدسة محدبةتصحيح مد البصر ب) 28(الشكل

Astigmatism) الالبؤرية(الالنقطية -3 .باستخدام نظارات طبية ذات عدسات أسطوانية تقليديا يتم عالج هذه الحالة

)6عن المرجع ( سطوانيةاألعدسة اإلنحراف و ال) 29(الشكل

Presbyopia)طول البصر الشيخوخي(ضعف عضالت ترآيز البصر -4 .يتم عالج هذه الحالة تقليديا باستخدام نظارات طبية مقربة

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

35

:تصحيح البصر باستخدام اإلآزايمر ليزر: ثانيا

ألن , يمكن أن يتم تصحيح البصر باستخدام الليزر من خالل تغيير تحدب القرنية ء و تحدب القرنية الزائد أ و تسطحها الزائد هو الذي يسبب تغير في انكسار الضو

و بالتالي فإن إزالة جزء من القرنية , بالتالي عدم توضع خيال الجسم على الشبكية .)6عن المرجع ( يعيد للعين انكسارها الطبيعي

إنه من Hyperopiaأو مد البصر Myopiaمن أجل تصحيح حسر البصر

أما في, الضروري أن نجعل انحناء سطح قرنية العين أآثر تسطحا أو أآثر انحناءأيضا عندها سوف يترتب علينا astigmatismحال آنا نريد تصحيح االنحراف

.)6عن المرجع ( meridiansأن نعدل االنحناء وفق محورين مختلفين

إن تغير تحدب سطح القرنية يعتمد على إزالة آمية معين من منطقة معينة من :االت التاليةيتم العالج وفق الحالقرنية لنصل لتحدب القرنية المطلوب حيث

Myopia (shortsightedness)قصر البصر -1

يتم إزالة األنسجة الموجودة في مرآز القرنية أآثر Myopiaحسر البصرلعالج يوضح عملية التصحيح لحسر ) 30(و الشكل من األنسجة الموجودة في المحيط

البصر

)6عن المرجع ( لحسر البصر يوضح عملية التصحيح) 30(الشكل

optical zone

Pre-op

cornea

ablation depth0°

90°

90°

ablation depth

Post-op Cornea

central ablation depth

ablation zone

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

36

Hypropia (farsightedness)طول البصر -2يتم إزالة أنسجة على شكل حلقة من محيط القرنية Hyperopiaلعالج مد البصر

يتم إزالة األنسجة الموجودة في محيط القرنية أآثر من األنسجة الموجودة في أي البصريوضح عملية التصحيح لمد ) 31(رآز القرنية و الشكل م

)6عن المرجع ( مد البصرليوضح عملية التصحيح ) 31(الشكل

: Astigmatism) االنحراف(الالنقطية -3يتم تعديل شكل مخطط اإلزالة بحيث يعالج astigmatismاالنحراف لعالج

لية التعديل يوضح عم) 32(و الشكل االنحراف الموجود وفق المحور المطلوب .حالة حسر بصرالتي تضاف لتصحيح اإلنحراف الموجود مع

optical zone

ablation zone

ablation depth

Pre-op

cornea

cornea

90°

90°

ablation depth

ablation depth

Post-op

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

37

optica zone

)6عن المرجع ( عملية التعديل لتصحيح االنحراف مع حسر بصر) 32(الشكل

:Presbyopiaمد البصر الشيخوخي -4

خي ال زالت المحاوالت مستمرة من أجل عملية التصحيحي مد البصر الشيخوPresbyopia و لكن حتى اآلن لم يتم التوصل لحلول نهائية لعالج هذه حاالت مع

.المحافظة على أسلوب الرؤية الطبيعي لإلنسان

: استخدام الليزر في طب العيون

و , يعد اختصاص طب العيون االختصاص الطبي األول الذي استخدم طاقة الليزر أنواع الليزر في المعالجات مقارنة بأي هو االختصاص الذي يستخدم أآبر عدد من

.اختصاص آخر

إن خاصة توازي أشعة الليزر تسمح بالحصول على طاقة عالية مرآزة على الهدف بدون أن تؤثر ) ذلك بتوجيه الليزر بواسطة جهاز مؤلف من عدة عدسات مناسبة (

.طق المجاورة للمنطقة المستهدفة بشكل آبير على المنا

ادية اللون ألشعة الليزر تسمح لنا باختيار طول موجة تعين و إن خاصة أحو لذلك من الممكن توجيه أشعة , باستطاعته الحصول على استجابة نسيجية خاصة

و التي تكون خصائص امتصاصها للطيف ( الليزر إلى طبقة تشريحية عينية معينة , الموجة تلك و ذلك باستخدام شعاع ليزر موافق لطول ) الضوئي معروفة مسبقا

. محددين بذلك الهدف بشكل دقيق و مقللين من آمية الطاقة المستخدمة

ablation zone

Pre-op

cornea

Post-op cornea

ablation depth

ablation depth

cylinder axsis

90°

90°

cylinder axis

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

38

: مراضاألالعين و استخدامها في عالج أنسجة آليات تأثير الليزر في

: في العين Photocoagulationالتخثير الضوئي الليزرات األساسية المستخدمة في Thermal Lasersتعد الليزرات الحرارية

المعالجة العينية ، و فيها تمتص أصبغة النسيج الضوء و تحوله إلى حرارة ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة النسيج المستهدف إلى درجة آافية لتخثره و تغيير

.)3عن المرجع ( طبيعة مكونات الخلية

:في العين Photodisruptionالتمزيق الضوئي ات طاقة عمالقة بزمن نبضة يقدر ببضع نانو تحرر ليزرات التمزيق الضوئي نبض

ميكرون 25-15ثانية أو أقل ، و تتجاوز نبضة الضوء عند تبئيرها في بقعة بقطر ت الذي تقريبا في الوق) التوزع المعكوس ( طاقة الفورا المستوى الحدي لكثافة

نات ، و تخرج اإللكترو) درجة غلفانية 10000حوالي (ترتفع فيه الحرارة بشدة من الذرة مسببة حالة فيزيائية تدعى البالزما ، و تنتشر هذه البالزما بضغط أعلى

.)3عن المرجع ( منتجة فعال قاطعا لنسيج العين) باسكال 150.000(آيلو بار 10من

:في العين Photo-evaporationالتبخير الضوئي طويلة تحت الحمراء إن ليزرات التبخير الضوئي تنتج حزمة ساخنة من الموجات ال

و تستخدم في حاالت مثل أورام الجفن , يمتصها الماء ، و لذلك ال تدخل إلى العين عن ( و العمليات التجميلية باألجفان باإلضافة إلى معالجة المياه الزرقاء في العين

.)3المرجع

:في العين Photodecompositionالتحليل الضوئي ة المختلفة و لكن سوف نتوسع بشرح عملية التحليل لم نتوسع بشرح اآلليات السابق .تصحيح البصر بالليزرالضوئي بسبب ارتباط مجال

طول موجة قصير جدا ضمن مجال ج ليزرات التحليل الضوئي ضوءا ذوتنت

األشعة فوق البنفسجية يتفاعل مع المكونات الكيماوية في المادة الحية ويحطم إلى جزيئات صغيرة تتناثر Polymersيوية الروابط و يحول المكوثرات الح

.)3عن المرجع ( متباعدة عن بعضها

:ليزرات التحليل الضوئي ذي طول Eximer laserتسمى هذه المجموعة من الليزرات اإلآزايمر ليزر

بسبب احتواء العبوة على غازين آاألرغون و الفلور nm 193 )( الموجة ة ليصدر بعدها ضوء الليزر على شكل نبضات يتفاعالن في جزيئات غير مستقر

التي تقطع الروابط )Ultraviolet(عالية الطاقة من األشعة فوق البنفسجية .)3عن المرجع ( الجزيئية بين خاليا القرنية بدقة عالية

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

39

: استخدامات ليزرات التحليل الضوئي عة ضوئية ألخرى في آونه يبعث بأشيختلف ليزر اإلآزايمر عن باقي األنواع ا

و لهذا فإن هذه التقنية نموذجية . Non-thermaأو غير حرارية ) cold(باردة حيث إنها ال تسبب أية (الستخدم هذه الليزرات في إعادة تصميم سطح القرنية بدقة

و ذلك عبر إزالة طبقات رقيقة جدا من ) للخاليا المحيطة بمنطقة العملية أضرارلترآيب لدقة السيطرة و التوجيه لشعاع الليزر من القرنية بمساعدة حاسب معقد ا

االنحراف و مد البصر و حسر البصرمثل أجل تصحيح أسواء االنكسار .)3عن المرجع ( )الالبؤرية(

أن PTKمن خالل تقنية ليزرية تدعة و آذلك يمكن لليزرات التحليل الضوئيمثل اعتالل القرنية تزيل آثافات القرنية قليلة العمق الناجمة عن االستحاالت

.الناجمة عن حثول قرنيةأو الشريطي

Refractive Surgery :الجراحة القرنية االنكسارية الجراحة االنكسارية اصطالح علمي يطلق على مجموعة من العمليات الجراحية المختلفة التي تغير العالقة بين مرآبات العين المرآزة للضوء ، و ذلك في محاولة

يع الضوء في بؤرة محددة على الشبكية دون التعرض للمصاعب التي قد تنجم لتجم .)6عن المرجع (عن ارتداء النظارات الطبية أو العدسات الالصقة

از و آخر و لكن آل إن عملية مسح القرنية بالليزر يختلف من حيث الشكل بين جه

ة وبشكل متكر ة من القرني ة رقيق ة طبق ى إزال دار األجهزة تعمل عل ر مق ر مع تغيديل ى التع ول إل ى الوص ة إل اطق القرني تالف من ع اخ ا م تم إزالته ي ي ماآة الت الس

.)6عن المرجع (المطلوب في تحدب القرنية

ة ر تحدب القرني ة هو تغيي ة الجراحة الليزري ه من عملي ألن تحدب , إن الهدف آلا ر في انكسار الضوء و بالت ال القرنية الزائد هو الذي يسبب تغي لي عدم توضع خي

ين انكسارها الطبيعي , الجسم على الشبكية و بالتالي إزالة جزء من القرنية يعيد للع .)6عن المرجع (

ر ر البص حيح حس ل تص ن أج ر Myopiaم د البص ن Hyperopiaأو م ه م إن

اء ر انحن ا في , الضروري أن نجعل انحناء سطح قرنية العين أآثر تسطحا أو أآث أما astigmatismتصحيح االنحراف حال آنا نريد أيضا عندها سوف يترتب علين

.)6عن المرجع ( meridiansأن نعدل االنحناء وفق محورين مختلفين

د و ) 33(و الشكل التي م يوضح رسم تخطيطي لعملية التصحيح للقرنية لكل من ح .حسر البصر

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

40

)6عن المرجع ( لبصرحالتي مد و حسر الالتصحيح النحناء القرنية ) 33(الشكل

عة تخدام أش ا باس تم إزالته وف ي ي س ة الت كل المنطق ى الش ظ عل ن أن نالح يمك :حيث, اإلآزايمر ليزر معلمة باللون األسود

D : قطر المنطقة البصرية التي سوف يتم معالجتها)optical zone.( H : ة ن القرني ة م ة اإلزال ي لعملي ق األعظم maximum depth of corneal(العم

incision( B : موضحة في حالة تصحيح مد البصر(المنطقة اإلنتقالية.(

R1 :نصف قطر إنحناء الفرنية قبل العالج. R2 :نصف قطر إنحناء الفرنية بعد العالج.

اد ة باالعتم وة الكاسرة للقرني ة الق ر في قيم ا أن نحتسب التغي بشكل مبسط يمكن لن ):4(باستخدام المعادلة على التغير نصف قطر اإلنخناء

)6عن المرجع () 4(المعادلة )

R1 -

R1(n) - (1 D

12

×=

ة ي nإن قيم ة و ه يج القرني ار لنس ة اإلنكس ة قرين ي قيم (n=1.376)ه

)refraction index( و احدة القياس لـR يجب أن تعوض بالمتر ) 6عن المرجع( . تعرض و ا نس ات اال هن ض الجراح ة بع ارية للقرني زر نكس عة اللي تخدام أش باسزر( تم ن حيث يمكن أ) اإلآزايمر لي ات ت دد من التقني ة المعالجة من خالل ع عملي

:المختلفة هي

− PRK − Lasek − Lasik − Epi-lasek

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

41

:البتر االنكساري الضوئي لجزء من القرنية بواسطة ليزر اإلآزايمر -1Photo-Refractive Keratectomy (PRK)

يزيل شعاع الليزر PRKفي عملية الـ حيث 1983رت هذه التقنية في عام ظهأنسجة القرنية الموجودة على السطح األمامي مباشرتا و ذلك بعد إزالة الطبقة

و بشكل دائري وفق نصف للجزء المرآزي من القرنية ) Epithelium(الظهارية من القرنية و آشف طبقة يوضح إزالة الطبقة الظهارية ) 34(و الشكل قطر مناسب

)6عن المرجع ( )stroma(اللحمة

)stroma(إزالة الطبقة الظهارية من القرنية و آشف طبقة اللحمة )34(الشكل

طبقة الطبقة الظهارية بعد إزالة السماآة المطلوبة من سطح طبقة اللحمة وحيث أن و بذلك تعود العين يدتنموا لتغطي المنطقة المعالجة من جد متجددة و بذلك فإنها

يوضح تطبيق الليزر و عودة نمو الطبقة الظهارية) 35(و الشكل للرؤية بوضوح .)6عن المرجع (

.تطبيق الليزر و عودة نمو الطبقة الظهارية) 35(الشكل

الكشط باستخدام هما أجل إزالة الطبقة الظهاريةطريقتين يمكن أن يتم استخدام .ام الفرشاة الميكانيكية الدوارةالكحول و الكشط باستخد

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

42

.الكحول -1على المنطقة التي يراد % 20 – 15حيث يتم وضع آمية من الكحول ذو ترآيز

حيث يقوم الكحول بإضعاف البنية الميكانيكية , إزالتها ثم يتم آشطها و إذالتها .)6مرجع عن ال( يبين مراحل العمل بهذه التقنية )36(و الشكل, للطبقة الظهارية لقرنية

)6عن المرجع ( باستخدام الكحول PRKمراحل العمل لتقنية )36(الشكل

.الفرشاة الميكانيكية الدوارة -2شكل دائري و هي قابلة للدوران من أجل الكشط المباشر ذاتحيث تستخدم فرشاة

.)6عن المرجع ( )37(للطبقة الظهارية آما يوضح الشكل

)6عن المرجع ( الفرشاة الميكانيكية الدوارة) 37(الشكل

)3(من أجل الدرجات القليلة من مد أو قصر البصر و الجدول PRKالـ تستخدم .يبين مجاالت استخدام هذه التقنية

)6عن المرجع ( PRKيبين مجال العالج باستخدام ) 3(الجدول

MYOPIA HYPEROPIA8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5

P R K

Laser Beam

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

43

و يمكن ،)آسيرة(ديوبتر 5نتائج جيدة لقصر النظر البسيط حتى PRKلـ تحقق او حاالت مد البصر حتى ديوبتر 6أن تستخدم من أجل حاالت حسر البصر

باإلضافة إلى األلم بعد , أما برز عيوبها أن فترة النقاهة تكون طويلة نسبيا, ديوبتر3 أيام بعد العملية 5 -3ة لمد) لحماية العين(و الحاجة لوضع عدسة الصقة , العالج

.)6عن المرجع ( البتر تحت الطبقة الظهارية لجزء من القرنية باستخدام الليزر -2

LASEK – Laser Epithelial Keratomileusis

من حيث أن PRKحيث هي مشابهة لعملية الـ 1999ظهرت هذه التقنية في عام ح األمامي مباشرتا و ذلك بعد شعاع الليزر يزيل أنسجة القرنية الموجودة على السط

للجزء المرآزي من القرنية و بشكل دائري ) Epithelium(إزالة الطبقة الظهارية وفق نصف قطر مناسب و لكن الفرق هنا أن هذه الطبقة الظهارية ال يتم إزالتها بل تبعد عن المنطقة التي سوف يتم تطبيق الليزر عليها و بشكل مؤقت ثم تعاد إلى

.بعد تطبيق الليزرمكانها

في هذه التقنية يتم استخدام الكحول من أجل عملية اإلزالة و لكن لوقت محدد و و , دقيقة 2ثانية إلى 20و لمدة % 30 – 18بتراآيز مختلفة حيث يكون الترآيز

.)6عن المرجع ( يبين مراحل العمل) 38(الشكل

)6عن المرجع ( LASEKالـ ملمراحل ع) 38(الشكل

1 2

4 3 Laser Beam

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

44

إن استخدام هذه التقنية مكن من زيادة المجال الذي يمكن عالجه مقارنة مع تقنية PRK ون أن نجري قطع ضمن طبقات القرنية آما في تقنية دو بLasik

.يبين مجال العالج باستخدام هذه التقنية) 4( و الجدول) سنتحدث عنها الحقا(

)6عن المرجع ( LASEKل العالج باستخدام يبين مجا) 4(الجدول MYOPIA HYPEROPIA

8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5

L A S E K

د البصر ) آسيرة (ديوبتر 6نتائج جيدة لقصر النظر حتى LASEKتحقق الـ و م

وبتر 8ديوبتر، و يمكن أن تستخدم من أجل حاالت حسر البصر حتى 3حتى و , ديد العالج PRKيحتاج لفترة نقاهة أقل من حالة ل بع ه آالم أق ضع و الحاجة لو , و ل

دة ة لم قة للحماي ة الص يس 4 -3عدس اري و ل ع إختي و موض ة ه د العملي ام بع أيكل ريض و الش ة الم ق حال د ) 39(ضروري وف قة بع ة الالص ين توضع العدس يب

.)6عن المرجع ( العالج

.)6عن المرجع ( توضع العدسة الالصقة بعد العالج )39(الشكل

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

45

)الزيك(ء من القرنية البتر المعان بأشعة الليزر لجز -3Laser Assisted In-situ Keratomileusis ( LASIK )

تعتمد هذه التقنية على قطع شريحة قرنية تبقى متصلة بمنطقة صغيرة تسمى Hinge و ذلك باستخدام جهاز خاص هو قاطع القرنيةMicrokeratome ثم

ريض يتم تطبيق ماليتم تطبيق الليزر على العين إلزالة نسيج القرنية وفق حالة ضمن سرير القرنية الناتج عن القطع حيث يقوم قاطع ) اإلآزايمر ليزر(الليزر

و بعد , من القرنية) Stroma(القرنية بإجراء عملية القطع ضمن طبقة اللحمة .)بتصرف 2عن المرجع ( النهاية من تطبيق الليزر يتم إعادة الشريحة إلى مكانها

: ة نستخدم جهازين منفصلين هما و بالتالي في هذه التقني .جهاز ليزر اإلآزايمر -1 .Microkeratomeجهاز قاطع القرنية -2

و هذه ) . الزيك ( و الميكروآيراتوم آلة بالغة الدقة و تمثل حجر الزاوية في عملية اآللة هي موس ميكانيكي يحتوي على شفرة حادة تتحرك لألمام و الخلف بسرعة

ذا الموس في المسارات المرشدة لحلقة التفريغ و يتحرك نحو و يوضع ه. عالية مع ترك جزء من Controlledالقرنية باستخدام تروس عند سرعة محكومة

.)بتصرف 2عن المرجع (القرنية بدون قطع ليعمل آمفصلة

غ هوائي ة تفري عند القيام بالعالج يتم تنقيط قطرات مخدرة في العين ،ثم توضع حلقين و , ق قرنية العينمتمرآزة فو تقرار موضع الع و حلقة التفريغ هذه تعمل على اس

ا و , بطريقة سليمة) الميكروآيراتوم ( تزيد من الضغط إلى الحد المطلوب لعمل آمغ و , لها دور في توجيه حرآة رأس القطع و بعد نهاية القطع نقوم برفع حلقة التفري

ع الشريح تم رف م ي وم ث ين قطع و ثني ) 40(و الشكل ةرأس قطع الميكروآيرات يب )6عن المرجع ( جزء من القرينة باستخدام الميكروآيراتوم

من القرينة باستخدام الميكروآيراتوم شريحةقطع و ثني ) : 40(الشكل

و حينئذ يستخدم ليزر اإلآزايمر إلزالة بعض األنسجة و إعادة تشكيل الجزء المزالة تتوقف على درجة حرج البصر المرآزي من القرنية ، و آمية األنسجة

و هذا الجزء من عملية الزيك يكاد يكون مماثال لعملية الـ . الذي يجب تصحيحه PRK و الـLASEK.

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

46

و . و في المرحلة األخيرة فإن الغطاء ذا المفصلة يغلق ثانية ليعود لوضعه األصلي . لقرنية الموجود أسفلهاء مع سطح ايكون سطح العين أآثر استواء حيث يتواءم الغط

و في الحقيقة أن التغير الذي تم إحداثه في مرآز القرنية قد انتقل لسطحها و حيث ف يكون دائم و لن يلتأم مع أن طبقة اللحمة غير متجددة فإن التأثير و التصحيح سو

.)6عن المرجع ( LASIKيبين مراحل عملية ) 41(الزمن و الشكل

)16عن المرجع ( LASIK مراحل عملية) 41(الشكل

إن استخدام هذه التقنية فتح المجال واسعا لتصحيح مقدار عالي من الدرجات يبين مجاالت العالج لهذه ) 5(لمختلف حاالت مد أو حسر أو حرج البصرو الجدول

.)6عن المرجع ( التقنية

)6عن المرجع ( LASIKمجاالت العالج لتقنية ) 5(الجدول

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6

L A S I K

MYOPIA HYPEROPIA

ا ه ن مزاي ديد م ر الش ر البص مح بإصالح قص ا تس ة أنه ذلك بعض ذه العملي و آ

بيا ة نس ا ,من طول البصر الحاالت العالي وم 2 -1النقاهة السريعة و من ميزاته يود ادالمريض لنشاطه يع د العالج, المعت م بع ر لألل ل الكبي ى التقلي عن ( باإلضافة إل

.)6المرجع

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

47

األصلي البتر المعان بأشعة الليزر لجزء من القرنية في مكانه -4Epi-LASIK – Epithelial Laser in situ Keratomileusis

من حيث أن PRKو هي مشابهة لعملية الـ 2002ظهرت هذه التقنية في عام شعاع الليزر يزيل أنسجة القرنية الموجودة على السطح األمامي مباشرتا و ذلك بعد

القرنية و بشكل دائري للجزء المرآزي من ) Epithelium(إزالة الطبقة الظهارية من حيث إعادة الطبقة الظهارية LASEKوفق نصف قطر مناسب آما تشابه الـ

ولكن الفرق الرئيسي هو استخدام جهاز خاص مشابه , إلى مكانها بعد تطبيق الليزرع القرنية من أجل الحصول على شريحة الطبقة الظهارية بدل استخدام طلجهاز قا

.)6عن المرجع ( جل عملية اإلزالةالكحول أو الفرشاة من أ

يعتمد جهاز تشكيل الشريحة الظهارية على استخدام رأس قطع خاص باإلضافة إلى و تعتمد عملية الفصل على الفصل PMMAمن مادة ) آليلة(شفرة فصل غير حادة

.يبين مبدأ الفصل) 42(بين الطبقة الظهارية و غشاء بومان تحتها و الشكل

)6عن المرجع ( يبين مبدأ الفصل بين الطبقة الظهارية و غشاء بومان) 42(الشكل

و مد ) آسيرة(ديوبتر 6نتائج جيدة لقصر النظر حتى Epi-LASIKتحقق الـ 8ديوبتر، و يمكن أن تستخدم من أجل حاالت حسر البصر حتى 3البصر حتى

و له آالم بعد العالج LASEKو PRKو يحتاج لفترة نقاهة أقل من حالة , ديوبترو , أيام بعد العملية 4 -3و نحتاج لوضع عدسة الصقة للحماية لمدة , أقل

)6عن المرجع ( مجاالت العالج لهذه التقنيةيبين ) 6(لالجدو

)6عن المرجع ( Epi-LASIKمجاالت العالج لتقنية ) 6(الجدول MYOPIA HYPEROPIA

8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5

Epi - L A S I K

غشاء بومان )Stroma( طبقة اللحمة

الطبقة الظهاريةشفرة الفصل الغير حادة

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

48

:لليزرية التجهيزات العينية ا

لقد بينا في الفصول السابق األمور و األسس الفيزيائية المتعلقة بآليات توليد الليزر و يأتي اآلن دور الحديث , الخواص التي يمتلكها هذا الشعاع باإلضافة إلى مختلف

عن الجهاز الذي سيقوم بتوليد هذا الشعاع و من ثم تجهيزه و تهيئته ليأخذ الشكل و في بداية , المناسب العالج المطلوب و من ثم إيصاله إلى المكان المناسب من أجل

األمور األساسية في البد من التطرق إلى بعض جهاز اإلآزايمر ليزرالحديث عن .الموجودة ضمن الجهاز

:نقل أشعة الليزر من األجهزة الكبيرة التي يصعب تحريكها لذلك تستخدم يعد جهاز اإلآزايمر ليزر

ىأدمما ات معينة من أجل نقل شعاع الليزر و إيصاله إلى المكان المطلوب عادة آليإلى استخدام أنظمة بصرية داخل الجهاز نفسه بهدف نقل الليزر و هذه الطرق تعتمد

.على المرايا المختلفة األشكال و الخصائص باإلضافة إلى األلياف البصرية

منظومات نقل أشعة الليزر

:األلياف البصرية تصنع األلياف البصرية المستخدمة في نقل الليزر من مادة الكوارتز ، و تقوم بنقل الضوء األخضر المنبعث من ليزر األرغون ، و آذلك األشعة فوق البنفسجية

المنبعثة من ليزر اإلآزايمر ، واألشعة تحت الحمراء القريبة

:تتألف معظم األلياف البصرية من عنصرين أساسيين هما

.و تتشكل من مادة بالستيكية أو زجاجية آما ذآرنا في البداية : لنواة ا -1و هو الغالف الذي يكون عادة من نفس مادة النواة و لكن بكثافة : الغطاء -2

.أقل و ذلك لتأمين الفرق في قرينة االنكسار بينه و بين النواة

تيك أو المطاط باإلضافة لذلك غالبا ما تغلف من الخارج بغالف عازل من البالس .)1عن المرجع (يبين بنية الليف البصري ) 43(للحماية و الشكل

)1عن المرجع ( بنية الليف البصري: )43(الشكل

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

49

تنقل األلياف البصرية الضوء من خالل االنعكاس الكلي داخليا على جدران الليف

يف بصري فإذا آان الليف و لو تخيلنا دخول شعاع ليزر داخل ل, البصري البصري مستقيما تماما فإن الشعاع سيجتاز و يخرج من الطرف الثاني لليف بشكل

.مباشر أما إذا آان الليف منحن بشكل طفيف فإن الضوء سيصطدم بالجدار و هنا سوف ة ينعكس تحت تأثير االنعكاس الكلي إذا آانت زاوية الورود أآبر من الزاوية الحرج

.)1عن المرجع ( يبين شكل االنتقال لشعاع الليزر داخل الليف البصري )44( و الشكل

)1عن المرجع ( شكل االنتقال لشعاع الليزر داخل الليف البصري )44(الشكل

:نقل الليزر داخل الجهاز الطبي الليزري

يزر داخل عادة يوجد داخل آل جهاز ليزر نظام بصري خاص يقوم بتوجيه الل

الجهاز حتى يوصله إلى المكان الذي يعتبر خرج للجهاز بعد أن يطبق على هذا و يقوم هذا , الشعاع عمليات مختلفة بهدف تجهيزه بحيث يناسب العالج المطلوب مع الجهاز االنظام بنقل الليزر إلى الجزء المعد للعالج عندما تكون هذا الجزء مدمج

.نفسه

البصري أيضا عملية الدمج بين شعاع الليزر األساسي و شعاع يؤمن هذا النظام ليزري إضافي يستخدم عادة من أجل أن يستفيد منه المستخدم في توجيه الشعاع

.األساسي

و هذه المرايا تكون عادة , تستخدم المرايا العاآسة لشعاع الليزر لعملية النقل هذه .خاصة بنوع ليزر معين

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

50

:دمة في األجهزة الليزرية المرايا المستخ

إن المرايا المستخدمة في أجهزة الليزر تكون من نوع خاص و تختلف من حيث الترآيب عن المرايا العادية حيث أنها تكون معدة لتحقيق وظيفة معينة و تتعلق

.بطول موجي معين

:نذآر على سبيل المثال أشكال من المرايا المستخدمة في أجهزة الليزر

. %100رايا العكوسة بنسبة آلية الم − من الشعاع بينما معينة تقوم بعكس نسبة كوسة بشكل جزئي حيثعالمرايا ال −

تعكس الجزء و عادة تصمم المرآة بحيثتسمح بتمرير النسبة المتبقية .)%98إلى %90(و تسمح بتمرير الجزء األآبر %)10 -% 2( األصغر

بعكس الشعاع الساقط على أحد وجهيها و التي تقوم , المرايا نصف العكوسة −

و الذي يكون بطول موجة معين بينما تسمح بتمرير شعاع آخر يسقط على و تستخدم هذه المرايا في األجزاء الخاصة بعملية , الوجه الثاني للمرآة

يبين آلية عمل ) 45(و الشكل الدمج بين الشعاع األساسي و شعاع التوجيه .المرآة نصف العكوسة

)6عن المرجع ( آلية عمل المرآة نصف العكوسة )45(الشكل

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

51

:) اإلآزايمر ليزر ( جهاز تصحيح البصر بالليزر

وبشكل رئيسي تستخدم أجهزة تصحيح البصر بالليزر أحد أسلوبين في عملية إزالة :الطبقات المطلوبة من أنسجة القرنية هما

.األسلوب المعتمد على عملية المسح - .طريقة البقعة الطائرة -

:األسلوب المعتمد على عملية المسح -1ذات مقطع مستطيل حزمة الليزرو هي الطريقة القديمة نسبيا حيث يكون شكل

حيث يأخذ يغير متساو ةآثاف و له توزيع , مستو و عمودي على المحور الضوئي . )46(ل آما هو موضح في الشك, شكل توزع غاوص

)7عن المرجع ( توزع غاوص )46(ل الشك

التوزع الغير منتظم في طاقة شعاع الليزر داخل النبضة حيث يأخذ توزعا بسبب

ستؤدي إلى فإن عملية المسح المستمرة وفق اتجاه واحد شبيها بتوزع غاوصحل هذه المشكلة و يتم , لقوة ضرب ليزرية أآثر من مناطق بعض المناطق تعرض

درجة 120بزاوية يدار محور االنتقالضربات ليزرية ، من ثم 8إسقاط ن خالل م 120زاوية ب يدار محور االنتقالضربات ليزر ، من ثم 8و من ثم يتم إسقاط

, ضربات ليزر في الثانية الواحدة 8درجة باتجاه المعاآس و ثم يتم إسقاط .هذه الطريقة لمسح القرنية يبين )47(الشكل

)7عن المرجع ( طريقة المسح )47(الشكل

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

52

ألنها , كشط بحيث تحدد شكل ال, الحزمة الماسحة تمر عبر حلقة ذات قطر متغيريمكن من خاللها تغيير قطر ) الكاميراحظار مثل ( تتألف من عدة شفرات متداخلة

.الحلقة و بالتالي تغيير مساحة الكشط .ئرةطريقة البقعة الطا - 2

و يمكن أن تأخذ هذه البقعة توزع تعتمد هذه التقنية على بقعة إزالة ذات شكل دائري , )Flat top( أو أن تكون ذات سطح مستوي) Gaussian profile(غاوصي

يعطي سطح قرنية بعد العالج فائق النعومة إذا Gaussian profileاستخدام إن و Flat topإزالة ذات سطح مستوي ما قورن بشكل القرنية في حال استخدام بقعة

)48(و الشكل ذلك ناتج عن إمكانية إجراء تداخل بين البقع اإلزالة بشكل أفضل .)6عن المرجع ( و مقارنة بينهمايوضح هذين النموذجين

)6عن المرجع ( توزع غاوصي و التوزع ذو السطح المستوي) 48(الشكل

أن تنتقل لتضرب أي نقطة من منطقة العالج وفق الليزر بقعة التقنية يسمح لفي هذه دون التقيد بأسلوب المسح التسلسلي لسطح طط اإلزالة الخاص بالمريضخم

.يوضح فكرة تقنية البقعة الطائرة )49(و الشكل , القرنية

)6عن المرجع ( ية البقعة الطائرةتقن) 49(الشكل

بقعة الليزر

Gaussian fil

Flat top

شكل بقعة اإلزالة

مجموعة متجاورة من بقع اإلزالة

بعد انتهاء عملية اإلزالةشكل القرنية

قرنية العين

منطقة العالج

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

53

حيث يعتمد الجهاز على ظام مسح يتألف من زوج من المرايا واحدة لحرف الجهاز آل من هاتين المرآتين مثبت على Yو الثانية لحرف الشعاع باالتجاه Xبالتجاه

و , محرك خاص و تساعد هذه المرايا على حرف ليصل ألي نقطة منطقة العالج )6عن المرجع ( ين نظام حرف الشعاعيب) 50(الشكل

نظام حرف الشعاع )50(الشكل

ينتج عن بقعة الليزر بقعة إزالة ذات عمق معين و قطر معين و اللذان يعتبران من

حيث من أجل ) 51(جهاز اإلآزايمر ليزر آما يوضح الشكل برامترات أهم .ة ألآثر من مرةالحصول على عمق إزالة معين يتم ضرب نفس النقطة من القرني

)6عن المرجع ( بقعة اإلزالة) 51(الشكل

قطر بقعة اإلزالة

عمق اإلزالة

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

54

:اإلآزايمر ليزرجهاز تصحيح البصر ب

و الذي يمثل الجيل السادس من جهاز اإلآزايمر ليزر ) 52(الشكل

)6عن المرجع ( األلمانية SCHWINDأجهزة اإلآسايمر ليزر التي تصنعها شرآة

:الرئيسية لجهاز تصحيح البصر اءاألجز :ألشعة الليزرليزري امنبع ال -1

و هو في nm 193وهو منبع اإلآزايمر ليزر حيث يتم توليد الليزر بطول موجة حيث يتم توليد الليزر )آما بينا ذالك في فصل سابق(مجال األشعة الفوق بنفسجية

هم بارامترات جهاز الليزر و الذي بشكل نبضي و فق تردد معين و الذي يعتبر من أ .يكون عادة ثابت لكل جهاز

)أو ما يسمى برأس الليزر(في األنظمة ذات التصميم الحديث يعتبر منبع الليزر

الالزمة لعملية الضخ و وحدة تغذية الجهد وحدة منفصلة تحتوي على الدارات ث التفريغ داخل تقدم هذه الدارة الجهد العالي الضروري من أجل حدو(العالي

باإلضافة ) أنبوب توليد الليزر أي أنها تؤمن الجهد الالزم من أجل عملية الضخ .لدارات التبريد و الحماية

يوجد على خرج رأس الليزر مباشرة وحدة مراقبة الطاقة الطباق و التي تؤدي

.)7و 6عن المرجع ( وظيفة ثبات الطاقة على القيمة المطلوبة

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

55

:و مراقبة شعاع التوجيه توليد وحدة – 2 Diodeأشباه النواقل يستخدم في هذا الجهاز شعاع توجيه من الليزر هو ليزر

Laser و الذي يكون بطاقة منخفضة.

ويتم دمج شعاع التوجيه هذا مع الشعاع المعالج و لكن شعاع التوجيه يكون بشكل .)7و 6عن المرجع (مستمر و ليس على شكل نبضات

):Laser Beam optics(طريق مرور الليزر البصرية في العناصر -3

مثبتةو تتألف من مجموعة من العدسات و المرايا و التي بعضها يمكن أن تكون آما تحتوي على بعض , على ذراع محرك خطوي من أجل تأدية وظيفة معينة الخاص بإعطاء الشعاع العناصر التي تؤثر على توزع الكثافة للشعاع مثل العدسة

عن توجيه و تشكيل الشعاع حتى المسئولةو هذه العدسات هي , توزع غاوصي .)7و 6عن المرجع ( وصوله إلى عين المريض

):eye tracker(نظام تتبع العين -4

في جهاز اإلآزايمر ليزر بحساب مرآز الحدقة بشكل Eye trackerيقوم نظامعن مرآز الحدقة مثال مستمر باألعتماد على نظام تصوير فيديوي حيث يعبر

وعندما تتحرك العين يقوم الجهاز ) على شكل إشارة زائد حمراء(بإشارة حمراء بتتبع العين بشكل مستمر و آلي دون تدخل الطبيب حيث يتم حرف شعاع الليزر

و هذا يؤدي إلى أن يكون مرآز , بمسافة مساوية للمسافة التي تحرآت بها العين .مرآز الحدقةعمل الجهاز دائما في

يعبر عن إمكانيات نظام التتبع للجهاز من خالل قيمة التردد لنظام تتبع العين و هو من حيث المبدأ يعبر عن عدد عمليات الكشف لحرآة العين التي يمكن أن تتم في

و تعتبر هذه القيمة من أآثر , )عدد اللقطات في الثانية الواحدة(ثانية واحدة .)7و 6عن المرجع ( نسبة لجهاز الليزرالمواصفات أهمية بال

:وحدة الغازات و التحكم بها -5

و الذي Primexيحتاج الجهاز من أجل عمله نوعين من الغازات األول هو مزيج يحتوي مزيج من اآلرغون و الفلور وفق نسب ثابتة و يستخدم آمادة فعالة لتوليد

خامل يستخدم خالل عمليات الغاز الثاني هو غاز الهيليوم و هو غاز , الليزر .الصيانة فقط

يحتوي الجهاز على وحدة خاصة من أجل تنظيم عمل الغازات و مراقبة الضغوط و إعطاء اإلنذارات المناسبة عند الحاجة مثل تسرب الغاز أو انخفاض ضغط أسطوانة

.)7و 6عن المرجع (الغاز

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

56

:طريق مرور الليزر تنظفنظام -6

إن تأثير هذه , O3الهواء إلى تشكل غاز األوزون يؤدي مرور الليزر ضمنالظاهرة يملك تأثيرا آبيرا على طاقة الليزر عند مرورها عبر المسار البصري

و لحل هذه المشكلة يتم , ) Laser beam pathطريق مرور الليزر ( للجهازملئ طريق مرور الليزر بغاز غير قابل للتفاعل مع أشعة اليزر هو غاز

.N2 روجينالنايت

Laserيعتمد على ضخ طريق مرور الليزر لقد طورت أحد الشرآت نظام خاص beam path باستخدام هواء مضغوط يؤخذ من جو الغرفة و تتم تنقيته باستخدام

إن استخدام هذه تقنية الضخ بالهواء بدل النايتروجين أنهى , مجموعة من الفالترالكلفة التشغيلية مع تقنية النايتروجين مثل اإلرباآات التي آان يواجهها األطباء

الحاجة لفتح و إغالق صمام أسطوانة و )ثمن أسطوانات النايتروجين(اإلضافية النايتروجين قبل و بعد العالج باإلضافة إلى الحاجة لتبديل أسطوانة النايترجين و

.)7و 6عن المرجع ( في بعض األحيان ألآثر من مرة خالل األسبوع الواحد :سرير المريض -7

X,Y,Zيزود جهاز اإلآزايمر ليزر بسرير للمريض قابل للحرآة وفق األتجاهات توضع Joystickو يمكن التحكم بجميع الحرآات السابقة بواسطة عصا قيادة

.)7و 6عن المرجع ( عادة موجودة على طرف سرير المريض :و حدة التحكم المرآزية -8

زاء الجهاز و مراقبة عمل مختلف أجبيقوم بالتحكم و هي عبارة عن جهاز حاسب . و يحتوي هذا الحاسب على البرامج الضرورية لعمل الجهاز, الجهاز

:لوحة التحكم للمستخدم -9

تحتوي األجهزة الحديثة على شاشة حاسوبية و لوحة مفاتيح و فأرة حاسب من أجل يحتوي الجهاز على عدد من آما, التحكم بالحاسب المرآزي الذي ينظم عمل الجهاز

المفاتيح التي تستخدم للتحكم بإنارة منطقة العالج و التحكم بشعاع التوجيه و شعاع .)7و 6عن المرجع ( تثبيت عين المريض

:وحدة التغذية الرئيسية - 10

تأمين الجهود و التيارات الالزمة لعمل أجزاء الجهاز من تيار مهمة هذه الوحدة .رمتناوب أو مستم

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

57

:مجهر العمليات - 11يحتوي الجهاز على مجهر عمليات يستخدمه الطبيب خالل عمله على عين المريض و عادة يحتوي المجهر على عدد من الميزات التي تساعد الطبيب على العمل مثل

و تغيير البعد ما بين عدستي العينية ) عدسات العينية(إمكانية إمالة المجهر)pupillary distance( و تغيير القوة لكل من عدستي العينية آما يحتوي على

.)7و 6عن المرجع ( عدد مراحل التكبير

:Positioning Laserالليزر الخاص بالتوضع - 12يحتوي الجهاز على شعاعين ليزر من أجل وضع سطح قرنية المريض في االرتفاع

ح القرنية الخاص بالعالج حيث يظهر آل شعاع على شكل بقعة حمراء على سط .)7و 6عن المرجع ( عند الوصول إلى إرتفاع العالج

تتم عملية التسديد من خالل مطابقة البقعتين الناتجتين عن شعاعي الليزر من خالل

حيث تنطبق البقعتين على ) Zلحرآة وفق المحور (تعديل ارتفاع سرير المريض ة الناتجة في مرآز باإلضافة إلى ترآيز البقع, بعضهما عند األرتفاع الصحيح

.)7و 6عن المرجع ( x , yالقرنية من خالل تحريك السرير في االتجاهين

:Fixation Laserالليزر الخاص بتثبيت عين المريض - 13يحوي الجهاز على ليزر خاص موجه لمنطقة العالج يستخدم من أجل تثبيت عين

) ون أحمر أو أخضرذات ل(يظهر على شكل بقعة وامضة , المريض أثناء العالج .)7و 6عن المرجع ( يطلب من المريض ترآيز بصره عليها بشكل مستمر أثناء العالج

:المخطط الصندوقي للجهاز نالحظ أن ) 53(الشكل المخطط الصندوقي للجهاز الموجود يمكن من خالل

.)7و 6عن المرجع ( األجزاء الرئيسية للجهاز

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة اإلنكسارية لتصحيح البصر

58

) 7و 6عن المرجع ( اإلآزايمر ليزر المخطط الصندوقي لجهاز) 53(الشكل

منطقة العالج

المنبع الليزر

العناصر البصرية في طريق مرور الليزر

)Laser Beam optics(

لوحة التحكم للمستخدم

و حدة التحكم المرآزية

ف طريق ينظام تنظ

ليزرمرور ال

سرير المريض

نظام المراقبة و الحماية

وحدة التغذية الرئيسية

و حدة مراقبة الطاقة

مجهر عمليات

نظام التبريد

وحدة التغذية لجملة الضخ

أنبوب توليد الليزر

وحدة الغازات

نظام تتبع العين )eye

tracker(

الليزر الخاص بالتوضع

Positioning Laser

ليزر الخاص بتثبيت العين المريض

Fixation Laser

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]

. اإلنكسارية لتصحيح البصر اإلآزايمر ليزر و استخدامه في الجراحة

59

:المراجع و مواقع اإلنترنت الضويان , محمد بن صالح الصالحاني و ترجمة, ب هوآس .ف .ج, ويلسون .ج -1

الرياض جامعة الملك , 2003, مبادئ الليزرات و تطبيقاتها, عبد اهللا بن صالح .سعود

دار , 2001 ,أشعة الليزر و أستخداماتها في الطب‘ رشاد فؤاد السيد ,حمدأ الناغي -2 .القاهرة, الفكر العربي

المرآز العربي للتدريب و , 2002, طب العيون العام, ناهل القره ,الزرقا هيفاء -3 .دمشق, الترجمة و التأليف و النشر

1998, أمراض العيون, أبراهيم عامر -4 .اض العيونالمدخل ألمر, سبيتي علي -5بشرآة المعلومات التقنية و آتيبات الصيانة باإلضافة للعروض التقديمية الخاصة -6

SCHWIND األلمانية. ببعض المعلومات التقنية و آتيبات الصيانة باإلضافة للعروض التقديمية الخاصة -7

.الشرآات العالمية

:المواقع على شبكة اإلنترنت

2007 8- www.lasersite.com 2007 9- www.Lasers.org.uk 2007 10- www.Lasikindia.com 2007 11- www. eyesurgeries.com 2007 12- www. howstuffworks.com 2007 13- www.laser-vision.com.au 2007 14- www.lasersys.ru 2007 15- www.eyetechlasik.com 2007 16- www.heartlandeyetopeka.com

الیؤمن أحدكم حتى یحب ألخیھ مایحب لنفسھ

[email protected]