飛秒簡(jiǎn)介

飛秒（femtosecond）也叫毫微微秒，簡(jiǎn)稱(chēng)fs，是標(biāo)衡時(shí)間長(zhǎng)短的一種計(jì)量單位。1飛秒只有1秒的一千萬(wàn)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(wàn)千米的真空中的光，在一飛秒內(nèi)，也只能走300納米?？梢?jiàn)光的振蕩周期為1.30到2.57飛秒。極短時(shí)間的激光脈沖稱(chēng)為飛秒激光，而極短時(shí)間的分子振動(dòng)的檢測(cè)為飛秒檢測(cè)，極短時(shí)間的物理過(guò)程為飛秒物理，在各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域，飛秒時(shí)間段正成為研究熱點(diǎn)。

通過(guò)對(duì)飛秒的研究，除了揭示自然科學(xué)的奧妙之外，還促進(jìn)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(jì)算的超強(qiáng)超短脈沖激光。它的出現(xiàn)為人類(lèi)提供了前所未有的全新實(shí)驗(yàn)手段與物理?xiàng)l件，有著十分廣闊的應(yīng)用前景。采用這種超強(qiáng)的短脈沖激光的飛秒檢測(cè)特別可以應(yīng)用于包括化學(xué)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(xué)反應(yīng)以及溶劑的作用，分子中的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響等 。

眾所周知，組成物質(zhì)的分子和原子，每時(shí)每刻都在快速地運(yùn)動(dòng)，這是微觀(guān)物質(zhì)重要的基本屬性。飛秒激光產(chǎn)生后，人類(lèi)能夠在原子和電子的層面上觀(guān)察到它們超快運(yùn)動(dòng)的過(guò)程并加以利用。在高強(qiáng)度飛秒激光的作用下，氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)物質(zhì)會(huì)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(xiàn)飛秒激光、射線(xiàn)激光以及正負(fù)電子對(duì)。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(shí)現(xiàn)激光受控核聚變的快速點(diǎn)火。

高功率飛秒激光可以將大氣擊穿，從而制造放電通道，實(shí)現(xiàn)人工引雷。避免飛機(jī)、火箭、發(fā)電廠(chǎng)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(xué)特性。在汽車(chē)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(dòng)機(jī)噴油嘴的閥座上的噴油孔，減少?lài)娪涂准庸r(shí)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?cè)缙谠\斷、醫(yī)學(xué)成像和生物活體檢測(cè)、外科醫(yī)療及超小型衛(wèi)星的制造上都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和不可替代的作用。飛秒激光甚至可用于基因療法，德國(guó)科學(xué)家用它在老鼠的細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，現(xiàn)已取得顯著的成果。美國(guó)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(wàn)次手術(shù)，為患者帶來(lái)了福音。有的科學(xué)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?chē)奈镔|(zhì)。一種無(wú)痛、且可保護(hù)周?chē)】惮m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(jī)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(shì)或特長(zhǎng)是，它制作精確性非常高的角膜瓣厚度，其精確度(平均波動(dòng)在：10～15um)是板層刀精確度(平均波動(dòng)在30～45um)的3倍，而實(shí)際發(fā)生角膜瓣并發(fā)癥的概率更是低數(shù)萬(wàn)倍。另外，用飛秒激光制作角膜瓣時(shí)所使用的吸引環(huán)的負(fù)壓(約35mmHg)明顯低于機(jī)械性角膜板層刀制作角膜瓣時(shí)的負(fù)壓(約65mmHg)。因此，用飛秒激光來(lái)制作角膜瓣，可以大大提高準(zhǔn)分子激光治療近視的手術(shù)安全性，尤其對(duì)角膜偏薄、角膜曲率變異大、高度近視的病人來(lái)說(shuō)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(jī)，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(diǎn)的精確距離。飛秒激光機(jī)按照醫(yī)生設(shè)定的模式傳輸激光脈沖,在眼角膜上進(jìn)行各種靶向切削。簡(jiǎn)要地說(shuō)，飛秒激光有著相當(dāng)?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(gè)脈沖的光爆破，產(chǎn)生一個(gè)微離子；每一個(gè)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(kuò)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(jī)械性角膜板層刀準(zhǔn)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(lái)制作角膜瓣，無(wú)須刀片，而常規(guī)的準(zhǔn)分子激光手術(shù)是用機(jī)械性角膜板層刀來(lái)制作角膜瓣，角膜瓣制作完成以后的準(zhǔn)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(shì)或特長(zhǎng)是，它制作精確性非常高的角膜瓣厚度，其精確度（波動(dòng)在：10～15um）是板層刀精確度（波動(dòng)在30～45um）的3倍，而實(shí)際發(fā)生角膜瓣并發(fā)癥的概率更是低數(shù)萬(wàn)倍。因此，用飛秒激光來(lái)制作角膜瓣，可以大大提高準(zhǔn)分子激光治療近視的手術(shù)安全性，尤其對(duì)角膜偏薄、角膜曲率變異大的近視手術(shù)病人來(lái)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(gè)手術(shù)，以往有五類(lèi)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(kuò)大，主要有以下幾種：

1、以前因?yàn)榻悄け?、近視度?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?yàn)檠哿研?、角膜直徑小、角膜平的人，而無(wú)法用機(jī)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(guò)矯等情況后進(jìn)行增效手術(shù)時(shí)的第一選擇。

4、對(duì)害怕用機(jī)械金屬角膜板層刀切割角膜的患者最適合做這個(gè)手術(shù)。

5、對(duì)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(fēng)險(xiǎn)

在傳統(tǒng)板層刀手術(shù)中，如果刀片旋轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)生負(fù)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(gè)月以后再做，給患者和醫(yī)生帶來(lái)極大的心理壓力。而“飛秒激光”手術(shù)如出現(xiàn)類(lèi)似意外的情況，醫(yī)生只需將負(fù)壓環(huán)再次戴上，立即補(bǔ)充激光即可，不需中斷手術(shù)。因?yàn)轱w秒激光在制作角膜瓣時(shí)，只產(chǎn)生一些水和氣泡推開(kāi)角膜組織，對(duì)組織無(wú)損傷，可對(duì)同一患處進(jìn)行多次手術(shù)，安全性大大提高。同時(shí)值得注意的是，負(fù)壓過(guò)大對(duì)眼底有所損傷，板層刀的負(fù)壓較低，而飛秒激光中負(fù)壓最低的為Ziemer LDV飛秒激光。

復(fù)位更準(zhǔn)確

板層刀是水平切削的，而眼球表面是一個(gè)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(fù)位輕松咬合緊密，不會(huì)錯(cuò)位，更不會(huì)出現(xiàn)碎瓣、紐扣瓣等并發(fā)癥。同時(shí)，它的激光光源也避免了因使用板層刀可能導(dǎo)致的金屬碎屑?xì)埩簟?

避免醫(yī)源性感染

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

術(shù)后視覺(jué)質(zhì)量更完美

“飛秒激光”可以精確地打開(kāi)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(kāi)車(chē)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(jué)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(duì)任何患者來(lái)說(shuō)都是更安全的。

不受角膜曲率影響

過(guò)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(wú)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(duì)角膜偏薄、角膜曲率變異大的近視患者來(lái)說(shuō)是一大福音。