解讀：飛秒激光那些不為人知的特性飛秒激光是一種飛秒量級的近紅外激光，屬于超快激光范疇，“飛秒”為時間單位，一飛秒等于一千萬億分之一秒。很多醫(yī)生與患者對于飛秒激光的了解也僅僅局限于上述內(nèi)容，大家對飛秒激光在角膜屈光手術(shù)中的優(yōu)勢，基本都能說出個一二三，但是屬于飛秒激光的一些基本屬性，能夠說得很清楚的卻不多，本文將會對飛秒激光的相關(guān)特性進(jìn)行介紹。

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　　1）飛秒激光的波長

　　飛秒激光的波長從幾百到幾千納米（nm）不等，而用于近視手術(shù)的飛秒激光波長為1030-1064nm范圍，為不可見的近紅外線激光，此類波長的激光可以有效地聚焦于透明或者半透明生物組織（角膜），且聚焦強(qiáng)度較大，對角膜組織實施光爆破作用，將角膜組織分離出一個光滑的平面。

　　飛秒激光在聚焦點(diǎn)之前所經(jīng)過的角膜組織，不會吸收飛秒激光的能量，所以飛秒激光在角膜的某一個聚焦層間發(fā)生作用時，聚焦點(diǎn)之前經(jīng)過的角膜部分不會被飛秒激光的光能量損傷。

　　2）脈寬（pulse width）

　　全稱：脈沖寬度，是指某一個激光脈沖在時間尺度上的長度。比如：某個激光的脈沖寬度是400飛秒，也就是說這個激光脈沖的作用時間持續(xù)了400飛秒。所以“脈沖寬度”又稱為“脈沖延續(xù)時間”。

　　脈寬一般用毫秒、納秒、飛秒、皮秒等表示。脈沖寬度的數(shù)值越小，激光能量對角膜組織產(chǎn)生持續(xù)作用的時間越短，對角膜膠原的影響也越小，組織損傷也越輕微。但是對角膜層間氣泡（OBL）產(chǎn)生數(shù)量的多少沒有直接影響。

　　飛秒激光的脈寬極短，縮短了“脈沖持續(xù)時間”的飛秒激光可以明顯降低引發(fā)激光裂解作用的閾值能量，減少相關(guān)副作用，特別是熱效應(yīng)。一般來講，大于1μs的脈寬常常伴有熱效應(yīng)，小于1μs的脈寬熱效應(yīng)則很小，可以被忽略，稱為1μs法則。納秒、皮秒、以及飛秒激光的脈寬均小于1μs，特別是飛秒，幾乎沒有熱效應(yīng)。

　　3）光斑大?。╯pot size）

　　是指激光在正常聚焦?fàn)顟B(tài)下的照射范圍，不同的激光系統(tǒng)可以形成不同的光斑形狀和大小，比如：某品牌飛秒激光的光斑小于3μm（微米），另外一個品牌飛秒激光的光斑為2μm（微米），激光的光斑越大，越容易在角膜層間產(chǎn)生大的氣泡，氣泡越大，角膜瓣越難以揭開，氣泡吸收時間也越長，患者手術(shù)中等待的時間也會越久。此外，同樣的飛秒激光儀器，在發(fā)射光斑的大小不變的情況下，可以因為聚焦部位的角膜弧度不同，光斑大小與形狀也不一樣。

　　如果光斑在聚焦時呈圓形，光斑的大小由光斑直徑來決定。

　　4）脈沖重復(fù)率（pulse repetition rate）

　　也稱為脈沖頻率，是激光脈沖反反復(fù)射的頻率，是脈沖持續(xù)時間（脈寬）的倒數(shù)，即每秒脈沖的次數(shù)。例如：我正在使用的Intralase iFS 150飛秒激光的脈沖重復(fù)率是150Khz（千赫茲）。而我另外一臺蔡司VisuMax飛秒激光的脈沖重復(fù)率是500KHz(千赫茲）.

　　不同品牌飛秒激光的脈沖重復(fù)率差異較大，是由儀器各自的特性決定，與設(shè)備的品質(zhì)優(yōu)劣無關(guān)，也不會對制瓣的時間與效果產(chǎn)生太大差異。脈沖重復(fù)率高的品牌并不意味著比脈沖重復(fù)率低的品牌制作角膜瓣的速度更快，脈沖重復(fù)率與激光光斑大小直接相關(guān)，小光斑飛秒激光的脈沖重復(fù)率高，大光斑設(shè)備的脈沖重復(fù)率稍低，這是因為小光斑設(shè)備要想與大光斑設(shè)備在相同時間，甚至更短時間內(nèi)，完成相同面積大小的角膜瓣制作，必須提高激光發(fā)射的頻率。

　　不過，當(dāng)某一個品牌的飛秒激光將自身的脈沖重復(fù)率提升的時候，制作角膜瓣的時間一定會縮短，例如：Intralase iFS 150（150KHz）飛秒激光制瓣的時間是10秒左右，而它的前一代Intralase FS 60（60KHz）飛秒激光制瓣的時間是18秒左右。

　　5）脈沖能量（pulse energy）

　　即單個飛秒激光脈沖的能量大小，常用單位為微焦耳（μJ）。脈沖能量越高，對角膜組織膠原纖維產(chǎn)生的影響也越大，同時，角膜瓣下更加容易產(chǎn)生不透明的氣泡層（Opaque Bubble Layer，OBL），過多的角膜瓣下氣泡需要一定的時間逐步吸收，會影響到手術(shù)的進(jìn)程。

　　例如：Intralase FS 60（60Khz）飛秒激光的較大脈沖能量為5.0±0.5μJ（微焦耳），Ziemer LDV飛秒激光的平均脈沖能量小于100nJ（納焦耳）。不同品牌之間因為設(shè)計原理不一，脈沖能量的高低比較沒有太大的意義。

　　6）能量密度（fluence）

　　又稱劑量、通量、注量，是指激光單位照射面上的能量，常用來J/cm2表示。

　　雖然不同飛秒激光系統(tǒng)的脈沖頻率、脈沖持續(xù)時間、脈沖能量、焦點(diǎn)密集程度、點(diǎn)間距、行間距、角膜表面與負(fù)壓接觸鏡的接觸方式各有不同，但是基本原理是相似的，手術(shù)時為了達(dá)到較佳效果，減少對角膜組織的副作用，相關(guān)激光參數(shù)和手術(shù)技巧均需要認(rèn)真進(jìn)行分析，并給予參數(shù)組合優(yōu)化和必要的調(diào)整。比如：脈沖寬度與激光能量設(shè)置的關(guān)系，一般來講，激光的脈沖持續(xù)時間越長，相應(yīng)就需要越大的能量進(jìn)行光切割，但是脈沖能量越大，副作用可能會越大。脈沖持續(xù)時間長，將會產(chǎn)生更多的額外熱量、振動、聲波等，可以燒灼、融合、或者改變激光掃描區(qū)域周圍的組織。當(dāng)然有時也會利用這種對周圍組織的影響進(jìn)行治療，例如：ND：YAG激光每一個脈沖的持續(xù)時間是10-9，對晶狀體囊膜的切開就依賴于這種激光對組織的破壞作用。ND：YAG是一種納秒激光，脈沖持續(xù)時間在納秒級的激光需要形成等離子體的較低脈沖能量為1mJ左右，此外，我們所熟知的準(zhǔn)分子激光也屬于納秒激光。準(zhǔn)分子激光的光消融作用在組織的表面，產(chǎn)生的額外熱量和氣化的物質(zhì)很容易在空氣中消散，所以幾乎所有的準(zhǔn)分子激光系統(tǒng)都有一個抽吸管裝置，吸除這些空氣中飄散的物質(zhì)，同樣，準(zhǔn)分子激光有時還會對組織產(chǎn)生熱效應(yīng)，只是不同品牌的準(zhǔn)分子激光，產(chǎn)生的熱效應(yīng)高低不同而已，并非像一些廠家和醫(yī)療機(jī)構(gòu)所宣傳的所謂“冷激光”。

　　飛秒激光則不同，脈沖持續(xù)時間非常短暫，在熱和振動波擴(kuò)散到周圍組織之前，能量和激光產(chǎn)生的物質(zhì)就已經(jīng)消散。當(dāng)激光脈沖持續(xù)時間縮短時，單位時間內(nèi)可以獲得更高的功率密度，產(chǎn)生光切割作用所需的脈沖能量明顯下降。減少飛秒激光脈沖的能量可以較大限度減少激光對周圍組織的損害，這種損害小到幾乎可以忽略不計，這也是飛秒激光技術(shù)目前在眼科其他專業(yè)，尤其是白內(nèi)障手術(shù)中廣泛使用的重要原因，也是全飛秒激光Smile手術(shù)被稱為未來角膜屈光手術(shù)趨勢的主要因素。

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