안과 레이저 (Opthalmology laser)

Presentation on theme: "안과 레이저 (Opthalmology laser)"— Presentation transcript:

1 안과 레이저 (Opthalmology laser)
한방의료공학과 이혜선

2 목 차 개요 아르곤 레이저 야그레이저 엑시머레이저

3 안과레이저의 개요 마이만에 의해 레이저가 발명 3년 만에 각막응고에 루비레이저 사용 부적합으로 아르곤이용 레이저를 사용 결과
수술시 전형적인 빔 노출시간 : 0.1 s ~ 1 s 레이저 출력 : 0.1 ~ 1 W 초점의 직경 : 200 um ~ 1000 um 입사된 레이저의 에너지가 거의 모두 열로 변환

4 파장에 따른 눈에서 투과곡선과 멜라닌에서 흡수곡선 눈에서 레이저빔의 투과 깊이는 빔의 파장에 의존.
위쪽 곡선은 각막이나 수정체 그리고 유리체에서의 투과율을 나타냄 아래곡선은 멜라닌 흡수 스펙트럼을 나타냄

5 눈의 구조와 파장에 따른 투과깊이 아르곤 레이저 : 532 nm 야그 레이저 : 1064 nm 엑시머 레이저 : 193 nm
눈의 구조와 파장에 따른 투과깊이 아르곤 레이저 : 532 nm 야그 레이저 : 1064 nm 엑시머 레이저 : 193 nm 다이오드레이저 : 689 nm

6 아르곤레이저 레이저의 특성상 인체 조직을 소작시키는 성질이 있 음
망막 박리증, 당뇨병성 망막증, 망막 변성증 등에서 혈관을 소작시켜 병변을 줄이는 데 이용함

7 아르곤레이저 수백 mW의 출력에서 수십 W의 출력
청색(488.0 nm)과 녹색(514.5 nm)에서 가장 강력한 레이저 빛이 발생되므로 조명 효과가 뛰어남 순수한 아르곤 가스나 헬륨과 아르곤 가스의 혼합물로 동작 가스 매체는 전기적인 방전 또는 직류나 RF 전류를 통하여 높게 전압이 가해진 전자에 의해서 여기됨 아르곤 이온 레이저는 He-Ne 레이저와 비교했을 때 다음과 같은 특성이 있음  출력이 크고, 파장이 짧고, 값이 비쌈

8 그림 1.2 아르곤 이온 레이저의 에너지 준위

9 아르곤레이저 외부에서 눈의 렌즈로 받아들인 빛을 뇌의 시신경으로 전달하는 과정에서 장애가 일어나는 질환
외부에서 눈의 렌즈로 받아들인 빛을 뇌의 시신경으로 전달하는 과정에서 장애가 일어나는 질환 노출시간 초 spot 크기 5 0 ㎛ 2.7 ± 1.49J 동공 안 쪽이 녹색으로 보여 녹내장이라 함

10 아르곤레이저 녹내장 아르곤이온 레이저의 펄스를 100회 정도 모양주의 표면 에 조사

11 VISULAS 532s Laser Console
아르곤레이저 VISULAS 532s Laser Console Laser Wavelength 532 nm Dimension 300 × 300 × 150 mm (W × D × H) 151 x 289 x 400 mm Pulse Duration 50 ms ~ 1000 ms ms (cw) Aiming Laser Red Diode Laser (630 ~ 650 mm) diode, 635 nm, max. 1 mW

12 야그레이저

13 야그레이저 각막윤부(검은 눈동자 가장자리)에 약 3mm 정도의 절개를 가한 후 점탄물질을 주입함
수정체를 감싸고 있는 막의 앞부분을 벗겨냄 초음파 유화흡입기를 이용하여 수정체를 분쇄하여 흡입해 내어 제거함 절개부위를 통해 인공 수정체를 삽입함

14 야그레이저 VISULAS YAG III Laser wavelength 1064 nm Mode Super Gaussian
Optical breakdown 2.5 mJ in air, typically Max. laser energy Single pulse: 10 mJ, typ. Double pulse: 23 mJ,typ. Triple pulse: 35 mJ, typ. Pulse repetition rate max. 2.5 Hz Focus diameter 10 um in air Aiming beam diode, 670 nm 4-point aiming beam Focus shift variable +150 um, 0, -150 um Power requirements V, Hz, max A Dimensions (H x W x D) 135 x 210 x 330 mm

15 엑시머 레이저 안과에서는 각막 혼탁과 시력교정술에 이용 엑시머레이저는 193nm 파장의 자외선 레이저
엑시머레이저로 각막을 절제할 때는 열이 나지않으므로 주변조직에 손상이 없음 절제된 각막표면은 현미경으로 보면 매우 평탄함

16 엑시머 레이저 분자 A2 - 이 경우 분자는 여기 상태에 존재하고 오직 A원자 만 바닥상태에 있을 수 있음.
이러한 분자를 엑시머라고 부름 다시 말해 오직 여기상태에서만 존재할 수 있는 두가지 동일한 원자로 구성된 분자를 말함. 원래는 동일한 원자로 구성되는 것이 엑시머이지만 현재는 다른 원자로 구성된 분자. 엑시머 분자의 내부 에너지. 포텐셜 우물이 여기상태를 안정하게 만들지만 두 원자는 바닥상태에 있을땐 서로 밀치므로 불안정함. 전이는 넓은 폭에 걸쳐 일어날 수 있다.

17 엑시머 레이저 머리카락을 엑시머레이저를 이용하여 깍아낸 사진 고도의 정밀성을 보여줌 엑시머레이저를 이용하여 각막을 깍은 모습
표면이 매우 고르고 단면은 매우 정교함

18 엑시머 레이저 Laser 굴절 교정 수술 엑시머레이저를 이용하여 각막을 성형, 시력 교 정을 하는 수술
- 라식(LASIC) : 근시, 난시, 원시 교정수술로써 고도의 근 시난시를 교정할 수 있음 - 라섹(LASEC) : 엑시머레이저수술(PRK)과 라식의 장점 을 취합한 새로운 수술 . 눈이 작거나 각막이 얇거나 콘택 트렌즈를 장기간 착용했던 사람들에게 맞는 수술 방법

19 엑시머 레이저 Spot scanning 방식 - 특징 : 아주 작은 레이저 빔을 다중평면주사 방식으로 조사하는 방법
- 장점 : 가장 적은양의 에너지를 사용충격.파가 더욱 감소, 부작용이 없음 - 단점 : 안구추적장치가 반드시 필요하므로 장비의 가격이 비쌈

20 엑시머 레이저 Laser type Excimerlaser Laser wavelength 193nm Spot size
0.8 mm para-Gaussian profile (FWHM) Repetition rate 200 Hz Eye tracking Active high-speed eye tracking 330 Hz Working distance 295 mm Power consumption 1.2 kVA Voltage 230 V - 50/60 Hz Dimensions (l x w x h) 2150 x 1250 x 1650 Weight 640 kg