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Laser femtoseconde : système de micro-usinage pour chirurgie de la cornée - 08/03/08

Doi : JFO-09-2004-27-7-0181-5512-101019-ART7 

D. Donate [1 et 2],

O. Albert [3],

J.-P. Colliac [1],

P. Tubelis [1],

P. Sabatier [4],

G. Mourou [5],

C. Burillon [2],

Y. Pouliquen [1],

J.-M. Legeais [1]

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Résumé

Laser femtoseconde : système de micro-usinage pour chirurgie de la cornée

Introduction : Les auteurs présentent un système expérimental de chirurgie automatisée par laser femtoseconde Nd:verre.

Matériel et méthodes : Nous utilisons un laser infrarouge à 1 065 nm. Ce laser comporte un oscillateur laser et un amplificateur constitué d’une matrice de verre dopée au Néodyme. Le système d’étirement et de compression des impulsions est constitué d’un système de réseaux pouvant produire des impulsions de quelques centaines de femtosecondes. Le taux de répétition des impulsions est ajustable de 1 à 10 kHz avec une énergie maximale par impulsion voisine de 60 µJ. La délivrance des impulsions lasers s’effectue à travers un objectif adapté installé sur une table optique. Les échantillons sont fixés sur une chambre antérieure mobilisée dans les trois axes X-Y-Z par des moteurs de précision micrométrique. Afin d’évaluer les effets biologiques des impacts lasers sur le tissu cornéen, nous avons dans un premier temps caractérisé les dégâts collatéraux sur des échantillons de dioxyde de silicone en microscopie électronique à balayage. Les cornées humaines utilisées sont délivrées par la Banque Française des yeux.

Résultats : Le système expérimental permet la réalisation de découpes entièrement automatisées dans un milieu transparent. La grande souplesse de réglage des paramètres de traitement nous permet de déterminer le seuil de claquage optique, de caractériser les dégâts collatéraux et d’apprécier la régularité de ces découpes.

Conclusion : Le développement de la chirurgie automatisée passe par l’utilisation de lasers, le laser femtoseconde étant tout à fait adapté à la chirurgie cornéenne. Cependant, il est nécessaire de disposer de systèmes d’expérimentation tels que celui présenté dans cette étude, afin d’étudier précisément les interactions de ce laser sur la matière pour optimiser les paramètres de traitement.

Abstract

Femtosecond laser: a micromachining system for corneal surgery

Introduction: The authors present the diode-pumped, all-solid state, neodymium:glass femtosecond laser from the Laboratory of Ocular Biotechnology, Hotel-Dieu Hospital.

Materials and methods: We worked with a 1,065-nm wavelength infrared laser. This laser is composed of an oscillator and amplification glass matrix mixed with neodymium. Its stretching and compression system is capable of producing pulses lasting a few hundred femtoseconds. The repetition rate is adjustable, ranging from 1 to 10 kHz, and can reach energies up to 60 µJ. The delivery system was set up on an optical table, with human corneal samples fixed to an anterior chamber system, which can be moved over the X-Y-Z axis by a computer-guided translation motor with micrometric precision. We analyzed the biological effects of laser impacts in human corneal tissue, obtained from the French Eye Bank.

Results: The femtosecond laser provides automated corneal cutting with a high level of precision, which can be verified on the corneal surface regularity by scanning electron microscopy analysis. Silicon samples can also be cut and can be used for calibration testing of the laser.

Conclusion:The set-up composed of the femtosecond laser and the described delivery system enable precise corneal cutting and offer the opportunity to study its characteristics.


Mots clés : Laser femtosecondes , cornée , chirurgie réfractive , kératoplastie , LASIK

Keywords: Femtosecond laser , cornea , refractive surgery , keratoplasty , LASIK


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Vol 27 - N° 7

P. 783-789 - septembre 2004 Retour au numéro
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