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Die Ophthalmologie

Erschienen in:

01.06.2014 | Leitthema

Bedeutung der Wellenlänge für ultrakurze Laserpulse in der normalen und pathologischen Hornhaut

verfasst von: K. Plamann

Erschienen in: Die Ophthalmologie | Ausgabe 6/2014

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Zusammenfassung

Hintergrund

Dargestellt wird eine Zusammenfassung von Studien über die Bedeutung der Laserwellenlänge für die Ultrakurzpulslaser-assistierte Keratoplastik.

Material und Methoden

Der Beitrag bietet eine Zusammenfassung der wesentlichen für die Transparenz der Hornhaut verantwortlichen physikalischen Mechanismen und berichtet über Transparenzmessungen sowie Laborexperimente mit Lasern in Gewebe bei verschiedenen Wellenlängen.

Ergebnisse

Die Transparenz gesunder Hornhaut hängt stark mit ihrer regelmäßigen Struktur auf mikrometrischen und nanometrischen Größenskalen zusammen. Viele Indikationen für die Keratoplastik gehen mit einer Störung dieser Struktur und daher einer teilweise stark reduzierten Gewebetransparenz einher. Dies erklärt die oft unbefriedigenden Ergebnisse beim Einsatz von Ultrakurzpulslasern für diese Prozedur. Theoretische Überlegungen und Laborversuche zeigen, dass die die Strahlqualität des Lasers vermindernden Lichtstreuprozesse stark von der Lichtwellenlänge abhängen und bei Verwendung von längeren als den derzeit genutzten Wellenlängen praktisch vollständig unterdrückt werden können. Es bietet sich hier die Nutzung eines spektralen Transparenzbereichs bei 1,65 µm an.

Schlussfolgerung

Die Verwendung von Laserwellenlängen nahe 1,65 µm stellt eine interessante Alternative zur Verbesserung der Ultrakurzpulslaser-assistierten Keratoplastik in stark pathologischem Hornhautgewebe dar.

Hart und Farrell [34] haben ihm hierzu später einen – in der Sache letztlich unbedeutenden – Rechenfehler nachgewiesen.

Rayleigh-Streuung ist für die blaue Farbe des Himmels und die rote Farbe des Sonnenuntergangs verantwortlich. Die lichtstreuenden Partikel in der Atmosphäre können im Rahmen dieser Theorie als punktförmig angenommen werden; ihr Streuquerschnitt ist umgekehrt proportional zur vierten Potenz der Wellenlänge und damit noch stärker wellenlängenabhängig als der der dielektrischen Nadeln.

Für Freunde der Mathematik: Die Winkelverteilung der Lichtverteilung ist proportional zu der Fourier-Transformierten der Autokorrelationsfunktion der Verteilung der Kollagenfibrillen.

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Titel: Bedeutung der Wellenlänge für ultrakurze Laserpulse in der normalen und pathologischen Hornhaut
verfasst von: K. Plamann
Publikationsdatum: 01.06.2014
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in: Die Ophthalmologie / Ausgabe 6/2014
Print ISSN: 2731-720X
Elektronische ISSN: 2731-7218
DOI: https://doi.org/10.1007/s00347-013-2992-x

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