飛秒原理

眾所周知，組成物質(zhì)的分子和原子，每時每刻都在快速地運動，這是微觀物質(zhì)重要的基本屬性。飛秒激光產(chǎn)生后，人類能夠在原子和電子的層面上觀察到它們超快運動的過程并加以利用。在高強度飛秒激光的作用下，氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)物質(zhì)會在瞬息間變成等離子體。高功率飛秒激光與電子束碰撞，能夠產(chǎn)生X射線飛秒激光、射線激光以及正負電子對。此外，利用飛秒激光能夠有效地加速電子，使加速器的規(guī)模得到上千倍的壓縮。高功率飛秒激光與物質(zhì)相互作用，能夠產(chǎn)生足夠數(shù)量的中子，實現(xiàn)激光受控核聚變的快速點火。

通過對飛秒的研究，除了揭示自然科學的奧妙之外，還促進了新型“飛秒激光”技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。飛秒激光是一種周期可以用飛秒計算的超強超短脈沖激光。它的出現(xiàn)為人類提供了前所未有的全新實驗手段與物理條件，有著十分廣闊的應(yīng)用前景。采用這種超強的短脈沖激光的飛秒檢測特別可以應(yīng)用于包括化學鍵斷裂，新鍵形成，質(zhì)子傳遞和電子轉(zhuǎn)移，化合物異構(gòu)化，分子解離，反應(yīng)中間產(chǎn)物及最終產(chǎn)物的速度、角度和態(tài)分布，溶液中的化學反應(yīng)以及溶劑的作用，分子中的振動和轉(zhuǎn)動對化學反應(yīng)的影響等 。

飛秒（femtosecond）也叫毫微微秒，簡稱fs，是標衡時間長短的一種計量單位。1飛秒只有1秒的一千萬億分之一，即1e?15秒或0.001皮秒（1皮秒是，1e?12秒）。即使是每秒飛行30萬千米的真空中的光，在一飛秒內(nèi)，也只能走300納米?？梢姽獾恼袷幹芷跒?.30到2.57飛秒。極短時間的激光脈沖稱為飛秒激光，而極短時間的分子振動的檢測為飛秒檢測，極短時間的物理過程為飛秒物理，在各個科學領(lǐng)域，飛秒時間段正成為研究熱點。

高功率飛秒激光可以將大氣擊穿，從而制造放電通道，實現(xiàn)人工引雷。避免飛機、火箭、發(fā)電廠因天然雷擊而造成的災(zāi)難性破壞。飛秒激光用于切割易碎的聚合物，不致改變其重要的生物化學特性。在汽車制造和重型設(shè)備加工中，利用飛秒激光可以更好地加工直噴發(fā)動機噴油嘴的閥座上的噴油孔，減少噴油孔加工時的孔徑畸變，保證腔體內(nèi)壁的平整度。

由于飛秒激光具有快速和高分辨率特性，它在病變早期診斷、醫(yī)學成像和生物活體檢測、外科醫(yī)療及超小型衛(wèi)星的制造上都有其獨特的優(yōu)點和不可替代的作用。飛秒激光甚至可用于基因療法，德國科學家用它在老鼠的細胞內(nèi)進行試驗，現(xiàn)已取得顯著的成果。美國加州一家公司研制的飛秒激光視力矯正系統(tǒng)，現(xiàn)已完成了2萬次手術(shù)，為患者帶來了福音。有的科學家發(fā)現(xiàn)，利用超短脈沖激光能去掉牙的一小塊，而不影響周圍的物質(zhì)。一種無痛、且可保護周圍健康琺瑯質(zhì)的超短激光牙科術(shù)，正在人們的期望中出現(xiàn)。

與機械性角膜板層刀相比，飛秒激光用于LASIK近視手術(shù)中制作角膜瓣，其最大的優(yōu)勢或特長是，它制作精確性非常高的角膜瓣厚度，其精確度(平均波動在：10～15um)是板層刀精確度(平均波動在30～45um)的3倍，而實際發(fā)生角膜瓣并發(fā)癥的概率更是低數(shù)萬倍。另外，用飛秒激光制作角膜瓣時所使用的吸引環(huán)的負壓(約35mmHg)明顯低于機械性角膜板層刀制作角膜瓣時的負壓(約65mmHg)。因此，用飛秒激光來制作角膜瓣，可以大大提高準分子激光治療近視的手術(shù)安全性，尤其對角膜偏薄、角膜曲率變異大、高度近視的病人來說是一大福音。

飛秒激光手術(shù)光傳輸原理

手術(shù)前，醫(yī)生將患者的基本信息和手術(shù)數(shù)據(jù)輸入電腦。手術(shù)中醫(yī)生操作“飛秒激光”機，用壓平錐鏡將角膜壓平，保持激光頭到角膜組織中激光聚焦點的精確距離。飛秒激光機按照醫(yī)生設(shè)定的模式傳輸激光脈沖,在眼角膜上進行各種靶向切削。簡要地說，飛秒激光有著相當?shù)木_定向性和精確定位性。

飛秒激光手術(shù)光爆破原理

激光脈沖聚焦到角膜組織中，產(chǎn)生光爆破；每一個脈沖的光爆破，產(chǎn)生一個微離子；每一個微離子，蒸發(fā)大約1微米的眼角膜組織；蒸發(fā)眼角膜組織產(chǎn)生擴展的水泡和CO2氣泡，水泡和氣泡被眼角膜組織吸收，眼角膜組織因此被分離。

飛秒激光手術(shù)與常規(guī)的機械性角膜板層刀準分子激光手術(shù)相比，主要是角膜瓣制作不同：飛秒激光手術(shù)是用激光來制作角膜瓣，無須刀片，而常規(guī)的準分子激光手術(shù)是用機械性角膜板層刀來制作角膜瓣，角膜瓣制作完成以后的準分子激光切削是一樣的。飛秒激光用于LASIK近視手術(shù)中制作角膜瓣，其最大的優(yōu)勢或特長是，它制作精確性非常高的角膜瓣厚度，其精確度（波動在：10～15um）是板層刀精確度（波動在30～45um）的3倍，而實際發(fā)生角膜瓣并發(fā)癥的概率更是低數(shù)萬倍。因此，用飛秒激光來制作角膜瓣，可以大大提高準分子激光治療近視的手術(shù)安全性，尤其對角膜偏薄、角膜曲率變異大的近視手術(shù)病人來特別有效。

飛秒激光手術(shù)適應(yīng)人群

凡是適合做lasik手術(shù)的患者都可以接受這個手術(shù)，以往有五類不能做傳統(tǒng)lasik手術(shù)的人都可以選擇飛秒全激光手術(shù)，它的范圍還有所擴大，主要有以下幾種：

1、以前因為角膜薄、近視度數(shù)高而不能做lasik手術(shù)的患者中，有10%的可以做飛秒激光制瓣的lasik手術(shù)。

2、以前因為眼裂小、角膜直徑小、角膜平的人，而無法用機械金屬刀制做角膜瓣的人也可以做飛秒激光。

3、飛秒激光還是普通lasik術(shù)后出現(xiàn)欠矯、過矯等情況后進行增效手術(shù)時的第一選擇。

4、對害怕用機械金屬角膜板層刀切割角膜的患者最適合做這個手術(shù)。

5、對手術(shù)效果要求很高的人，建議也做飛秒激光。

大幅降低手術(shù)風險

在傳統(tǒng)板層刀手術(shù)中，如果刀片旋轉(zhuǎn)過程中發(fā)生負壓環(huán)松脫等意外，角膜瓣的制作將徹底失敗，手術(shù)只能等三個月以后再做，給患者和醫(yī)生帶來極大的心理壓力。而“飛秒激光”手術(shù)如出現(xiàn)類似意外的情況，醫(yī)生只需將負壓環(huán)再次戴上，立即補充激光即可，不需中斷手術(shù)。因為飛秒激光在制作角膜瓣時，只產(chǎn)生一些水和氣泡推開角膜組織，對組織無損傷，可對同一患處進行多次手術(shù)，安全性大大提高。同時值得注意的是，負壓過大對眼底有所損傷，板層刀的負壓較低，而飛秒激光中負壓最低的為Ziemer LDV飛秒激光。

復位更準確

板層刀是水平切削的，而眼球表面是一個球體，所以制作的角膜瓣剖面呈“杯蓋”型，與眼球基體的固著性不夠好；而飛秒激光制作的角膜瓣與眼球基體呈“地下井蓋”型嵌入式咬合，復位輕松咬合緊密，不會錯位，更不會出現(xiàn)碎瓣、紐扣瓣等并發(fā)癥。同時，它的激光光源也避免了因使用板層刀可能導致的金屬碎屑殘留。

避免醫(yī)源性感染

許多小型激光眼科機構(gòu)在實施LASIK手術(shù)時，為降低手術(shù)成本，并未嚴格實施“一人一刀片”的原則，將一次性手術(shù)刀片反復使用，大大增加了交叉感染等醫(yī)療隱患，“飛秒激光”使人類第一次在角膜手術(shù)上離開了板層刀，手術(shù)過程中發(fā)生交叉感染的情況就成為了歷史。

術(shù)后視覺質(zhì)量更完美

“飛秒激光”可以精確地打開眼部組織分子鏈，制作出更均勻更完美的角膜瓣，有效避免了板層刀制瓣可能出現(xiàn)的醫(yī)源性像差等，避免了霧天、下雨天以及夜晚開車等視物條件下出現(xiàn)的眩光、模糊等情況，讓近視者獲得趨于完美的視覺質(zhì)量。

精確度提高百倍

“飛秒激光”精確度是板層刀的100多倍，這是板層刀望塵莫及的，對任何患者來說都是更安全的。

不受角膜曲率影響

過去受角膜厚度影響，有近10%的患者因近視太深、角膜太薄，基本無法接受傳統(tǒng)的LASIK等激光手術(shù)。而飛秒激光手術(shù)不受角膜曲率的影響，對角膜偏薄、角膜曲率變異大的近視患者來說是一大福音。