vestifmИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physics and Mathematics Series1561-24302524-2415The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"vestifm-152Research ArticleФИЗИКАPHYSICSЛАЗЕРНАЯ АБЛЯЦИОННАЯ ОБРАБОТКА РОГОВИЦЫ ГЛАЗА КОМБИНИРОВАННЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ 213+1440 нмCOMBINED 213 nm+1444 nm LASER ABLATION TREATMENT OF BOVINE CORNEAБатищеС. А.BatishcheS. A.batis@dragon.bas-net.byБушукС. Б.BushukS. V.batis@dragon.bas-net.byКузьмукА. А.KouzmoukA. A.batis@dragon.bas-net.byСавичА. В.SavitchA. V.batis@dragon.bas-net.byТатурГ. А.TaturH. A.batis@dragon.bas-net.byГрабнерГ.GrabnerG.G.Grabner@salk.atКотэкВ.KautekW.wolfgang.kautek@univie.ac.atИнститут физики им. Б. И. Степанова Национальной академии наук Беларуси, МинскB. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus, MinskГлазная клиника медицинского университета им. Парацельса, ЗальцбургParacelsus Medical University, University Eye Clinic, SalzburgВенский университет, ВенаUniversity of Vienna, Department of Physical Chemistry, Vienna201520052016047781Copyright © Батище С.А., Бушук С.Б., Кузьмук А.А., Савич А.В., Татур Г.А., Грабнер Г., Котэк В., 20162016Батище С.А., Бушук С.Б., Кузьмук А.А., Савич А.В., Татур Г.А., Грабнер Г., Котэк В.Batishche S.A., Bushuk S.V., Kouzmouk A.A., Savitch A.V., Tatur H.A., Grabner G., Kautek W.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestifm.belnauka.by/jour/article/view/152

Исследована эффективность лазерной абляции роговицы глаза УФ-излучением (213 нм) и комбинированным УФ+ИК-излучением (213 нм + 1444 нм) в условиях обработки, когда лазерная коагуляция на длине волны 1444 нм не происходит. Показано, что комбинированное УФ+ИК-воздействие, когда сначала ИК-лазерный импульс (1440 нм), попадающий в полосу поглощения воды с коэффициентом поглощения около 31 см–1, обезвоживает поверхностный слой роговицы и следующий через ~100 мкс УФ-лазерный импульс (213 нм) удаляет тонкий поверхностный слой (1–3 мкм) коллагена, дает многообещающие результаты. Благодаря контролируемому обезвоживанию поверхности роговицы процесс лазерной абляции комбинированным (213 нм + 1444 нм) излучением обеспечивает лучшую воспроизводимость и более высокую производительность. 

The laser ablation efficiency of eye cornea for UV (213 nm) and combined IR+UV (213 nm + 1444 nm) ablation treatment in safe conditions, preventing laser coagulation at 1444 nm, was investigated. It is shown that the IR+UV combination, when, at the first stage of cornea treatment, an IR laser pulse at 1444 nm, falling into a water absorption band with an absorption coefficient of about 31 cm–1, dehydrates a superficial corneal layer and at the second stage, in about 100 ms, a UV laser pulse at 213 nm ablates a thin (about 1–3 mm) collagen layer, gives promising results. Due to the controlled dehydration of the corneal surface, the process of 213 nm + 1444 nm laser ablation ensures a better reproducibility and a higher productivity. 

corneaablationNd:YAG laserabsorptionthresholdReferencesFemtosecond-pulse laser ablation of human corneas / W. Kautek [et al.] // Appl. Phys. A. – 1994. – Vol. 58. – P. 513–518.Femtosecond-pulse laser ablation of human corneas / W. Kautek [et al.] // Appl. Phys. A. – 1994. – Vol. 58. – P. 513–518.Krüger, J. Ultrashort Pulse Laser Interaction with Dielectrics and Polymers / J. Krüger, W. Kautek // Advances in Polymer Science. – Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag,. 2004. – Vol. 168. – P. 247–289.Krüger, J. Ultrashort Pulse Laser Interaction with Dielectrics and Polymers / J. Krüger, W. Kautek // Advances in Polymer Science. – Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag,. 2004. – Vol. 168. – P. 247–289.Lubatschowski, H. Ophthalmic Applications / H. Lubatschowski, A Heisterka // Femtosecond Technology for Technical and Medical Applications. Topics in Applied Physics / Eds: F. Dausinger, F. Lichtner, H. Lubatschowski. – Heidelberg: Springer-Verlag, 2004. – Vol. 96. – P. 187–201.Lubatschowski, H. Ophthalmic Applications / H. Lubatschowski, A Heisterka // Femtosecond Technology for Technical and Medical Applications. Topics in Applied Physics / Eds: F. Dausinger, F. Lichtner, H. Lubatschowski. – Heidelberg: Springer-Verlag, 2004. – Vol. 96. – P. 187–201.Fisher, B. T. Measurement of small-signal absorption coefficient and absorption cross section of collagen for 193-nm excimer laser light and the role of collagen in tissue ablation / B. T. Fisher, D. W. Hahn // Appl. Optics. – 2004. – Vol. 43. – P. 5443–5451.Fisher, B. T. Measurement of small-signal absorption coefficient and absorption cross section of collagen for 193-nm excimer laser light and the role of collagen in tissue ablation / B. T. Fisher, D. W. Hahn // Appl. Optics. – 2004. – Vol. 43. – P. 5443–5451.Pettit, G. H. Corneal-tissue absorption coefficients for 193and 213-nm ultraviolet radiation / G. H. Pettit, M. N. Ediger // Appl. Opt. – 1996. – Vol. 35. – P. 3386–3391.Pettit, G. H. Corneal-tissue absorption coefficients for 193and 213-nm ultraviolet radiation / G. H. Pettit, M. N. Ediger // Appl. Opt. – 1996. – Vol. 35. – P. 3386–3391.UV Solid State Laser (213nm) Photo-Refractive Keratectomy / Q. Ren [et al.] // Ophthalmology. – 1994. – Vol. 101. – P. 883–889.UV Solid State Laser (213nm) Photo-Refractive Keratectomy / Q. Ren [et al.] // Ophthalmology. – 1994. – Vol. 101. – P. 883–889.Solid state lasers for ocular surgery: preclinical stud / R. Cubeddu [et al.] // Proc. SPIE. – 1994. – Vol. 2079. – P. 177–182.Solid state lasers for ocular surgery: preclinical stud / R. Cubeddu [et al.] // Proc. SPIE. – 1994. – Vol. 2079. – P. 177–182.Comparing 213 nm and combined 213 nm + 1440 nm laser ablation treatment of bovine cornea / S. Batishche [et al.] // Plasma physics and plasma technology: VII Intern. Conf., Minsk, Belarus, Sept. 17–21, 2012. – Minsk, 2012. – Vol. 1. – P. 392–395.Comparing 213 nm and combined 213 nm + 1440 nm laser ablation treatment of bovine cornea / S. Batishche [et al.] // Plasma physics and plasma technology: VII Intern. Conf., Minsk, Belarus, Sept. 17–21, 2012. – Minsk, 2012. – Vol. 1. – P. 392–395.Mechanistic comparison of pulse laser induced phase separation of particulates from cellulose paper at 213 nm and 532 nm / S. Arif [et al.] // Appl. Phys. A. – 2013. – Vol. 110. – P. 501–509.Mechanistic comparison of pulse laser induced phase separation of particulates from cellulose paper at 213 nm and 532 nm / S. Arif [et al.] // Appl. Phys. A. – 2013. – Vol. 110. – P. 501–509.A powerful, repetitively pulsed 1444-nm Nd:YAG laser / S. A Batishche [et al.] // Quantum Electronics. – 2000. – Vol. 30. – P. 673–674.A powerful, repetitively pulsed 1444-nm Nd:YAG laser / S. A Batishche [et al.] // Quantum Electronics. – 2000. – Vol. 30. – P. 673–674.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.