飞秒

众所周知，组成物质的分子和原子，每时每刻都在快速地运动，这是微观物质重要的基本属性。飞秒激光产生后，人类能够在原子和电子的层面上观察到它们超快运动的过程并加以利用。在高强度飞秒激光的作用下，气态、液态、固态物质会在瞬息间变成等离子体。高功率飞秒激光与电子束碰撞，能够产生X射线飞秒激光、射线激光以及正负电子对。此外，利用飞秒激光能够有效地加速电子，使加速器的规模得到上千倍的压缩。高功率飞秒激光与物质相互作用，能够产生足够数量的中子，实现激光受控核聚变的快速点火。

高功率飞秒激光可以将大气击穿，从而制造放电通道，实现人工引雷。避免飞机、火箭、发电厂因天然雷击而造成的灾难性破坏。飞秒激光用于切割易碎的聚合物，不致改变其重要的生物化学特性。在汽车制造和重型设备加工中，利用飞秒激光可以更好地加工直喷发动机喷油嘴的阀座上的喷油孔，减少喷油孔加工时的孔径畸变，保证腔体内壁的平整度。

由于飞秒激光具有快速和高分辨率特性，它在病变早期诊断、医学成像和生物活体检测、外科医疗及超小型卫星的制造上都有其独特的优点和不可替代的作用。飞秒激光甚至可用于基因疗法，德国科学家用它在老鼠的细胞内进行试验，现已取得显著的成果。美国加州一家公司研制的飞秒激光视力矫正系统，现已完成了2万次手术，为患者带来了福音。有的科学家发现，利用超短脉冲激光能去掉牙的一小块，而不影响周围的物质。一种无痛、且可保护周围健康珐琅质的超短激光牙科术，正在人们的期望中出现。

飞秒（femtosecond）也叫毫微微秒，简称fs，是标衡时间长短的一种计量单位。1飞秒只有1秒的一千万亿分之一，即1e−15秒或0.001皮秒（1皮秒是，1e−12秒）。即使是每秒飞行30万千米的真空中的光，在一飞秒内，也只能走300纳米。可见光的振荡周期为1.30到2.57飞秒。极短时间的激光脉冲称为飞秒激光，而极短时间的分子振动的检测为飞秒检测，极短时间的物理过程为飞秒物理，在各个科学领域，飞秒时间段正成为研究热点。

通过对飞秒的研究，除了揭示自然科学的奥妙之外，还促进了新型“飞秒激光”技术的应用和发展。飞秒激光是一种周期可以用飞秒计算的超强超短脉冲激光。它的出现为人类提供了前所未有的全新实验手段与物理条件，有着十分广阔的应用前景。采用这种超强的短脉冲激光的飞秒检测特别可以应用于包括化学键断裂，新键形成，质子传递和电子转移，化合物异构化，分子解离，反应中间产物及最终产物的速度、角度和态分布，溶液中的化学反应以及溶剂的作用，分子中的振动和转动对化学反应的影响等 。

与机械性角膜板层刀相比，飞秒激光用于LASIK近视手术中制作角膜瓣，其最大的优势或特长是，它制作精确性非常高的角膜瓣厚度，其精确度(平均波动在：10～15um)是板层刀精确度(平均波动在30～45um)的3倍，而实际发生角膜瓣并发症的概率更是低数万倍。另外，用飞秒激光制作角膜瓣时所使用的吸引环的负压(约35mmHg)明显低于机械性角膜板层刀制作角膜瓣时的负压(约65mmHg)。因此，用飞秒激光来制作角膜瓣，可以大大提高准分子激光治疗近视的手术安全性，尤其对角膜偏薄、角膜曲率变异大、高度近视的病人来说是一大福音。

飞秒激光手术光传输原理

手术前，医生将患者的基本信息和手术数据输入电脑。手术中医生操作“飞秒激光”机，用压平锥镜将角膜压平，保持激光头到角膜组织中激光聚焦点的精确距离。飞秒激光机按照医生设定的模式传输激光脉冲,在眼角膜上进行各种靶向切削。简要地说，飞秒激光有着相当的精确定向性和精确定位性。

飞秒激光手术光爆破原理

激光脉冲聚焦到角膜组织中，产生光爆破；每一个脉冲的光爆破，产生一个微离子；每一个微离子，蒸发大约1微米的眼角膜组织；蒸发眼角膜组织产生扩展的水泡和CO2气泡，水泡和气泡被眼角膜组织吸收，眼角膜组织因此被分离。

飞秒激光手术与常规的机械性角膜板层刀准分子激光手术相比，主要是角膜瓣制作不同：飞秒激光手术是用激光来制作角膜瓣，无须刀片，而常规的准分子激光手术是用机械性角膜板层刀来制作角膜瓣，角膜瓣制作完成以后的准分子激光切削是一样的。飞秒激光用于LASIK近视手术中制作角膜瓣，其最大的优势或特长是，它制作精确性非常高的角膜瓣厚度，其精确度（波动在：10～15um）是板层刀精确度（波动在30～45um）的3倍，而实际发生角膜瓣并发症的概率更是低数万倍。因此，用飞秒激光来制作角膜瓣，可以大大提高准分子激光治疗近视的手术安全性，尤其对角膜偏薄、角膜曲率变异大的近视手术病人来特别有效。

飞秒激光手术适应人群

凡是适合做lasik手术的患者都可以接受这个手术，以往有五类不能做传统lasik手术的人都可以选择飞秒全激光手术，它的范围还有所扩大，主要有以下几种：

1、以前因为角膜薄、近视度数高而不能做lasik手术的患者中，有10%的可以做飞秒激光制瓣的lasik手术。

2、以前因为眼裂小、角膜直径小、角膜平的人，而无法用机械金属刀制做角膜瓣的人也可以做飞秒激光。

3、飞秒激光还是普通lasik术后出现欠矫、过矫等情况后进行增效手术时的第一选择。

4、对害怕用机械金属角膜板层刀切割角膜的患者最适合做这个手术。

5、对手术效果要求很高的人，建议也做飞秒激光。

大幅降低手术风险

在传统板层刀手术中，如果刀片旋转过程中发生负压环松脱等意外，角膜瓣的制作将彻底失败，手术只能等三个月以后再做，给患者和医生带来极大的心理压力。而“飞秒激光”手术如出现类似意外的情况，医生只需将负压环再次戴上，立即补充激光即可，不需中断手术。因为飞秒激光在制作角膜瓣时，只产生一些水和气泡推开角膜组织，对组织无损伤，可对同一患处进行多次手术，安全性大大提高。同时值得注意的是，负压过大对眼底有所损伤，板层刀的负压较低，而飞秒激光中负压最低的为Ziemer LDV飞秒激光。

复位更准确

板层刀是水平切削的，而眼球表面是一个球体，所以制作的角膜瓣剖面呈“杯盖”型，与眼球基体的固着性不够好；而飞秒激光制作的角膜瓣与眼球基体呈“地下井盖”型嵌入式咬合，复位轻松咬合紧密，不会错位，更不会出现碎瓣、纽扣瓣等并发症。同时，它的激光光源也避免了因使用板层刀可能导致的金属碎屑残留。

避免医源性感染

许多小型激光眼科机构在实施LASIK手术时，为降低手术成本，并未严格实施“一人一刀片”的原则，将一次性手术刀片反复使用，大大增加了交叉感染等医疗隐患，“飞秒激光”使人类第一次在角膜手术上离开了板层刀，手术过程中发生交叉感染的情况就成为了历史。

术后视觉质量更完美

“飞秒激光”可以精确地打开眼部组织分子链，制作出更均匀更完美的角膜瓣，有效避免了板层刀制瓣可能出现的医源性像差等，避免了雾天、下雨天以及夜晚开车等视物条件下出现的眩光、模糊等情况，让近视者获得趋于完美的视觉质量。

精确度提高百倍

“飞秒激光”精确度是板层刀的100多倍，这是板层刀望尘莫及的，对任何患者来说都是更安全的。

不受角膜曲率影响

过去受角膜厚度影响，有近10%的患者因近视太深、角膜太薄，基本无法接受传统的LASIK等激光手术。而飞秒激光手术不受角膜曲率的影响，对角膜偏薄、角膜曲率变异大的近视患者来说是一大福音。