การใช้เลเซอร์ช่วยผ่าตัดต้อกระจก Femtosecond Laser-Assisted Cataract Surgery

Abstract

LASER

ย่อมาจาก Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation หมายถึง การขยายแสงโดย การแผ่รังสีที่เกิดจากการกระตุ้น จากชื่อเต็มของ LASER ทำให้ทราบการผลิตแสง LASER ว่าประกอบด้วย กระบวนการ 2 ส่วน คือ การแผ่พลังงานที่เกิดจากการ กระตุ้น (stimulated emission) และการขยายแสง (light amplification)

หลักของการดูดและแผ่ของแสง (Principles of light emission and absorption)

อะตอมประกอบด้วย nucleus อยู่ตรงกลางและ electron วนอยู่รอบนอก โดย nucleus ประกอบด้วย proton มีประจุบวก และ neutron ที่ไม่มีประจุ ดังนั้น nucleus จึงมีประจุเป็นบวก ส่วน electron มีประจุเป็น ลบ electron แต่ละตัวจะอยู่ในชั้นระดับพลังงานที่แตก ต่างกัน ซึ่งก็หมายถึง electron แต่ละชั้นก็มีพลังงานไม่ เท่ากัน ยิ่งห่างจาก nucleus มากเท่าไหร่ พลังงานจะยิ่ง สูงขึ้น

พลังงานของ electromagnetic wave ที่เกิดจาก เลเซอร์ เป็นไปตามสูตร

E = hv

E = hc/λ

โดย E คือ พลังงานของ electromagnetic wave

h คือ Planck constant (h = 6,626 x 10-34 Js)

c คือ ความเร็วของคลื่น (m/s)

v คือ ความถี่ของคลื่น (Hertz)

λ คือ ความยาวของคลื่น (m)

 ความถี่และความยาวคลื่นเป็นตัวกำหนดสีของเลเซอร์ ในภาวะปกติ electron จะอยู่ภาวะพื้น (ground state) หรือ EGL เมื่อมีการให้พลังงาน (spontaneous absorption; E=hv) electron ดังกล่าวจะถูกกระตุ้นให้ออกจากวง โคจรเดิมไปอยู่วงโคจรใหม่ที่มีระดับพลังงานที่สูงขึ้น electron ดังกล่าวเรียกว่าอยู่ภาวะเร่งเร้า (excited state) หรือ EEL ซึ่งเป็นภาวะที่ไม่เสถียร จะคงอยู่ระดับนี้แค่ ช่วงเวลาหนึ่งเท่านั้น ก็จะปล่อยพลังงานออกมาแล้ว กลับมาอยู่ในระดับพลังงานเดิม พลังงานที่ปล่อยออก มาเป็นพลังงานในรูปคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือ Photon เป็นการปล่อยพลังงานแบบเกิดขึ้นเอง (spontaneous emission) ค่าพลังงานดังกล่าว มีค่าเท่ากับ EEL-EGL นั่น หมายความว่าพลังงานที่มาจาก spontaneous absorption (E) ตอนแรก จะเท่ากับ EEL-EGL และเท่ากับพลังงาน ที่เกิดจากการแผ่พลังงานแบบเกิดขึ้นเอง spontaneous emission ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ธรรมดาที่เกิดขึ้นเมื่อ electron ไม่เสถียร