Professeur JL ARNE CHU Toulouse DIU de Chirurgie Réfractive 2010

1. LASERS EXCIMER PRINCIPES ET SYSTEMES DE FONCTIONNEMENT

5. EVOLUTIONS TECHNIQUES photoablation sphérique ZO 3mm problèmes centrage et fibrose régressions ZO plus larges 5 à 6 mm pour réduire profondeur d’ablation et incidence des régressions traitements multizones; zones transitions > 9mm ablations customisées selon aberrations

6. BASES PHYSIQUES DU LASER EXCIMER Emission spontanée Un électron passe spontanément à un niveau d’énergie inférieur Emission stimulée Un photon incident provoque le passage de l électron sur niveau inférieur

7. PRINCIPES DES LASERS EXCIMER Gaz rare + halogène composé excitable donc instable = dimere. Une stimulation à haute tension (30 kv toutes les 18 nsec) le transforme en composé excité = excited dimer qui se dissocie pour revenir à son état initial en émettant un photon fortement énergétique de longueur d’onde UV (190 à 390 nm) argon - fluor : 193 nm krypton - chlore : 222 nm krypton – fluor : 248 nm xénon – chlore : 308 nm xénon – fluor : 351 nm

8. Propriétés communes à tout rayonnements laser - unidirectionnel - intensité élevée - monochromatique

10. pénétration réduite dans tissus adjacents

11. faible effet thermique

12. régularité de la surface des impacts

13. absence de mutagénicité

14. forte absorption hydriqueEnergie de liaison des chaînes organiques du tissu cornéen = approximativement 3,5 eV

15. CONSTITUTION D’ UN LASER EXCIMER POUR CHIRURGIE CORNEENNE Création du rayonnement excimer Homogénéisation du faisceau Système de délivrance cornéen

18. HOMOGENEISATION DU FAISCEAU par intégrateurs spatiaux prismatiques et masques Le système d’homogénéisation va permettre de sélectionner la partie centrale du faisceau de type Gaussien

19. 3 grandes familles de lasers PLEIN FAISCEAU BALAYAGE par fente par point (scanning / flying spot)

20. FAISCEAUX PLEINS - simple( à profil Gaussien = profil ablation myopique) - à modelage optique par système lentille - à modelage physique par diaphragmes, fentes ou masques érodibles l

21. Balayage par fente Balayage par points (scanning / flying spot) SYSTÈME À BALAYAGE

22. Flying spots : délivrance gérées par des miroirs miroirs Seul le centre du faisceau du spot est utilisé ; les impacts sont adjacents permettant une ablation régulière Répartition « fractale »

23. L’utilisation de spots de petite taille - impose un traitement plus long pour une même ablation - implique l’utilisation d’ un système d’asservissement aux mouvements oculaires - l’augmentation de fréquence est difficile avec un excimer car la production de photons prend du temps (lasers solides?)

25. Choix diamètre de photoablation : Formule Munnerlyn D (Dioptries à corriger) x ZO2 Prof abl (µm) = 3 Plus on est large plus on est profond…

26. Ablation customisée Lasers dernière génération : transfert, analyse et traduction des informations collectées par topographes cornéens et analyseurs de front d’onde afin de guider la distribution des impacts sur la cornée Seuls les systèmes de délivrance par spots autorisent un couplage aux topographes et analyseurs de front d’onde

27. Buts Améliorer la qualité de vision en optimisant le profild’ablation Personnaliserl’ablation / aberrations / topographie

28. Basé sur l’aberrométrie

29. Basées sur la topographie Eblouissements et halos nocturnes, Lettres « bavent » Profil d’ablation Eblouissements et halos ont disparu

30. Les algorithmes actuels de correction permettent D’optimiser le profil de transition pour réduire la profondeur d’ablation (tissue saving) De personnaliser l’ablation (custom ablation) D’ajouter une addition « presby » centrée ou décalée ( eventuellement basée sur une modification de l’asphéricité)

31. Centrage asservissement du faisceau par l’eye tracker Système de détection des mouvements oculaires passif ou actif ,essentiel notamment en traitement customisé

32. Principe d’un système d’asservissement aux mouvements oculaires Repérage statique préopératoire par caméra CCD infrarouge  repères de référence Détection peropératoire des mouvements oculaires: caméra CCD IR contrôle position des repères à fréquence variable 40 à 4000 Hz Mouvement détecté transmis au logiciel d’analyse de l’ordinateur  réponse - active : suivi des mouvements par jeu de miroirs d’orientation du faisceau émergent - passive : suspension de la délivrance Performances variables

33. Marquer 3 H et 9 H . Cyclotorsion lors du décubitus++ pour astigmatisme et customisérepérer par rapport au limbe des structures de l ’iris pour repositionner l ’axe

34. EFFETS DU LASER EXCIMER Sa courte longueur d’onde (193 nm) en fait un laser très énergétique ayant une action très superficielle car les photons à haute énergie sont absorbés par les tissus

40. fluence : densité d’énergie par unité de surface (mJ/cm2) correspond à la quantité du tissus « ablaté » par pulse - moyenne : 50mJ/cm2 (0.25 µ /pulse) - varie avec - la couche : épithélium > stroma > Bowman - l’hydratation - les tissus humides ou oedémateux sont moins « ablatés » que les tissus déshydratés ou en état de déturgescence - une humidification pendant le traitement peut faire varier l’efficacité

41. Effets tissulaires cornéens du laser excimer Différent suivant que delivré en surface ou intrastromal

43. Dispersion

44. Réflexion

46. n’est que faiblement réfléchi par les interfaces antérieures et postérieures de la cornée - Est très fortement absorbé par la cornée