Однако, еще остаются недостаточно изученными вопросы исследования возможности эксимерлазерной технологии в локальных зонах роговицы, в частности, точности вписывания в запланированную оптическую зону, вписывания в специфические зоны, характерные для иррегулярного астигматизма.
Интактная роговица имеет форму вытянутого эллипсоида с конической константойQ=-0,26 [9, 75, 142].
Для математического моделирования были приняты следующие конструктивные параметры эксимерлазерной установки:
Частота импульсов500 Гц,
Диаметр пятна0.90 мм,
Энергия лазерного импульса750 мкДж,
Плотность энергии120 мДж/см^2,
Длительность импульса10 нс,
Шаг сетки скана270 мкм,
Профиль пятна - суперГаусс,
Глубина абляции одного импульса0,46 мкм,
В соответствии с законом Бугера-Ламберта-Бера (1.1) итенсивность лазерного луча I(l) при прохождении расстояния l в среде с коэффициентом поглощения k(λ) ослабевает : (1.1)
I0 - интенсивность лазерного луча на входе в слой ткани,
I(l) – ослабленная интенсивность лазерного луча при прохождении расстояния l в ткани, (1.2)
R - коэффициент френелевского отражения излучения,
n – относительный коэффициент преломления на границе сред, число e = 2,71828 – основание натурального логарифма.
Глубина абляции одного импульса определяется формулой (2.1),
(2.1) где I(r) – плотность энергии лазерного импульса,
R(r) - коэффициент отражения излучения, равный 0,02,
Iпорог_абляции – плотность энергии лазерного излучения, при котором начинается абляция роговицы, Iпорог_абляции = 50 мДж/см²,
α роговицы – коэффициент поглощения лазерного излучения в роговице,
α роговицы = 19000 см-1.
На рис.13 представлен вид абляции роговицы одним импульсом.
При воздействии лазерного импульса в вершине роговицы нормаль к ее поверхности в центре пятна совпадает с осью импульса и диаметр сечения объема аблированной ткани соответствует диаметру пятна с точностью 0,1%, а форма повторяет форму распределения энергии импульса(рис. 14), а именно, цилиндра с закруглением краев его дна.
При воздействии на периферии роговицы угол наклона к нормали поверхности роговицы доходит до 30 градусов с соответствующим дополнительным охватом области воздействия до суммарного диаметра 1,15 мм (при диаметре пятна 0,9 мм), но с ослаблением интенсивности и соответственно меньшей глубиной абляции в этой зоне на15%.
Предел разрешения технологии характеризуется двумя координатами – по поверхности роговицы (тангенциальное разрешение) и по ее глубине (радиальное разрешение). При этом, чем меньше диаметр луча, тем выше точность разрешения по поверхности роговицы. Точность разрешения по глубине определяется глубиной абляции одного импульса, которая в свою очередь определяется плотностью энергии в импульсе: чем она ниже, тем выше точность разрешения по глубине.
Для расчета предельных возможностей технологии проводили геометрические расчеты для гипотетической сетки сканирования, возможно, неприемлемой с точки зрения безопасности, нагревания тканей, но физически реализующей геометрически определенную задачу разрешения технологии.
