I. フェムト秒レーザーの紹介
フェムト秒は時間の長さを表す単位で.1フェムト秒は1秒の10マイナス15倍.つまり1/1000兆秒になります。 フェムト秒レーザーは.数フェムト秒という非常に短いパルスで動作するレーザーで.これは電子機器を用いて得られる最短パルスの数千分の一であり.実験室の条件下で人類が利用できる最短パルスである。 フェムト秒レーザーの第二の特徴は.現在全世界で発生している総電力の100倍にあたる1兆ワットにも達する瞬間的な高出力であることだ。
フェムト秒レーザーは.物理学.生物学.化学的制御反応.光通信など.幅広い分野で利用されている。 特に.フェムト秒レーザーは.その高速かつ高解像度の特性から.病変の早期診断.医療画像や生体内検出.外科医療.超小型衛星の製造などに独自の優位性とかけがえのない役割を持つことは特筆される。 高強度フェムト秒レーザーを物質に照射すると.気体.液体.固体の物質が瞬時にプラズマ化するという.非常に奇妙な現象が発生する。 このプラズマは.さまざまな波長のレーザーを放射することができます。 高出力フェムト秒レーザーと電子ビームを衝突させると.硬X線フェムト秒レーザーの発生.ベータ線レーザーの発生.正負電子対の発生が可能である。 高出力フェムト秒レーザーは.医療.超微細加工.高密度情報記憶・記録などの分野で将来が期待されている。 また.高出力フェムト秒レーザーは.大気を貫通して人工雷の放電路を作ることができ.自然落雷による航空機.ロケット.発電所への壊滅的な被害を回避することができます。 フェムト秒レーザーを使うと.電子を非常に効率よく加速できるため.加速器の大きさを数千分の一に圧縮することが可能です。 高出力フェムト秒レーザーと物質との相互作用により.レーザー制御核融合の急速な着火に十分な数の中性子を発生させることができます。 このように.人類は新世代のエネルギーを実現するために.まったく新しい道を切り開いたのです。
第二に.医療用途におけるフェムト秒レーザー
1.フェムト秒レーザーは.精密な方向性と位置決めがかなりできる
”フェムト秒レーザー手術の原理は2つあり.1つは光透過の原理.もう1つは光発破の原理です。 まず.光の透過原理についてですが.手術前に術者は患者さんの基本情報と手術データをコンピューターに入力します。 手術中.外科医はフェムト秒レーザー装置を操作し.平坦化コーンレンズを使用して角膜を平らにし.レーザーヘッドと角膜組織内のレーザー焦点との距離を正確に維持します。 フェムト秒レーザーは.術者が設定したパターンでレーザーパルスを照射し.角膜に様々な狙いを定めて切り込みを入れる。
2.フェムトセカンドレーザーブレードで.より平坦で正確な角膜フラップを作成する。
フェムト秒レーザー光照射原理：レーザーパルスを角膜組織に集光し.光照射を行う；光照射の各パルスはマイクロイオンを生成する；各マイクロイオンは角膜組織を約1ミクロン蒸発させる；蒸発した角膜組織は拡張水泡とCO2バブルを生成し.角膜組織に吸収されて角膜組織はこのように分離される；角膜組織はこのように分離される。 コンピュータ制御の光伝送システムにより.数千個のフェムト秒レーザーパルスを発生させ.これを等幅.等間隔のフェンス・ウォール・グレーティングパターンで高密度に集光して同じ深さでライトバーストを発生させ.角膜組織内に微小径気泡の層を作り.角膜組織を分離してフェムト秒レーザーの切断面を作り出します。 このカッティングパターンにより.水平方向の分離面と垂直方向の面が形成されます。
また.フェムト秒レーザーのパルスは.角膜組織内で任意の角度や積層範囲に集光し.さまざまな角度や範囲の組織分離を形成できるため.角膜移植やレーシック手術で角膜のラメラ切断を行い.美しい移植片やフラップを作成することが可能である。
三.近視治療におけるフェムトセカンドレーザーの優位性
1.手術のリスクを大幅に軽減する。
従来のラミナーナイフ手術では.陰圧リングの緩みなどのアクシデントで刃が回転してしまうと.角膜フラップの作製が完了せず.3カ月後にしか手術ができないため.患者や医師に大きな心理的プレッシャーを与えていた。 フェムト秒レーザーで同様の事故が発生した場合.術者は陰圧リングを元に戻すだけで.手術を中断することなく.すぐにレーザーを補充することができます。 これは.フェムト秒レーザーがフラップを作成する際に.角膜組織を押し流すために多少の水や気泡を発生させるだけで.組織にダメージを与えないからです。 また.一過性の高眼圧により眼底にダメージを与える可能性があるが.ラミナーナイフの一過性の高眼圧に比べ.フェムト秒レーザーの負圧は非常に低く.眼底へのダメージは軽減される。
2.角膜フラップの埋め込み.より正確な位置変更
ラメラナイフは水平に切り.目の表面は球体なので.フラップは「カップ状」で目の間質にうまく接着しませんが.フェムト秒レーザーでは.フラップは「地下井戸」のように目の間質に埋め込まれます。 タイトなバイトでフラップの位置を変更することも容易です。 また.レーザー光源を使用することで.ラメラナイフを使用した際に残る金属片が不要になります。
3.術後の完璧な視認性
”フェムト秒レーザー “は.眼組織の分子鎖を正確に開き.より均一で完璧なフラップを作ることができます。ラミネートフラップで起こりうる医療収差を効果的に回避し.霧の日や雨の日.夜間運転時のまぶしさやぼやけを防ぎ.近視患者が完璧な視力を手にすることができるようにします。
4.広い補正範囲
かつては.近視が深く角膜が薄いために.レーシックなどの従来のレーザー手術が受けられない患者さんが10％近くもいました。 フェムトセカンドレーザー手術は角膜曲率の影響を受けないため.角膜が薄く.角膜曲率の変化が大きい近視の患者さんにはありがたい。
眼科で臨床使用されるフェムト秒レーザー手術の種類
眼科クリニックで屈折異常の治療に用いられるフェムト秒レーザー手術には.大きく分けて「部分フェムト秒レーザー手術」と「フルフェムト秒レーザー手術」の2種類があります。 ご存知のように.従来の屈折異常に対するエキシマレーザー施術は.ラミナーフラップ作成工程とエキシマレーザー施術工程の2つで構成されています。 前者の施術で使用するフェムトセカンドレーザーは.フラップを作る部分をラミナーナイフに置き換えるだけで.後者のレーザー治療は従来通りエキシマレーザーで行われます。 そのため.この手術はオールフェムトセカンド手術ではなく.オールレーザー手術としか言いようがないのです。 ですから.厳密には革命的な手順ではありません。 後者は.従来の手術である層状フラップ作成とエキシマレーザー治療の全工程をフェムトセカンドレーザーで置き換えるため.フルフェムトセカンドレーザー手術と呼ぶことができる。
フルフェムト秒手術ができるフェムト秒レーザーは.ドイツ・ツァイス社のVisuMax Femtosecond Laserだけです。VisuMax Femtosecond Laserのフルフェムト秒手術システムはRELEX（FlexとSmileの手術を含む）と呼ばれ.その特徴や利点は明らかです。
1.フェムト秒レーザーフラップ作成.フェムト秒角膜移植.フェムト秒屈折矯正手術のための様々な切断パラメータを変更できる独自の3D立体裁断を実現。 治療効果が明確で.特に中・高度近視の場合.退行がなく.夜間視力がよく.術後の合併症も少ない。
2.角膜を平らにせず.角膜にのみ接触する独自のカーブコンタクトレンズ設計により.急峻すぎる角膜や平坦すぎる角膜でも手術が可能です。 眼圧の上昇が少なく.手術中の網膜や視神経への潜在的なリスクが少なく.炎症反応も回避できます。
3.全手術中.患者の固定が失われることなく.固定灯を見ることができ.患者の固定点をフラップ位置決めの最適点として使用し.フラップセンターをより正確にすることができる。 術中の患者さんがより快適に過ごせるようになりました。