The creation of a corneal incision with a femtosecond laser

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: The cutting action of a femtosecond laser (FS-laser) on the corneal tissue is performed using a photodestructive effect. FS-laser technology is used in many different areas of corneal surgery, and studying this effect is an actual issue.

AIM: To evaluate the surface of the corneal incision created by a FS-laser (experimental study).

MATERIALS AND METHODS: 20 porcine eyes were divided into two groups (FS-laser and keratome). The corneal tissue surface in the area of contact between two lips of the incision was visualized by electron microscopy.

RESULTS: In all cases, we received a full-thickness incisions through the cornea. Images obtained by electron microscopy showed regular surface, no signs of thermal or mechanical damage to the corneal structure.

CONCLUSIONS: The FS-laser is used as a microscopic scalpel in surgery. The precision cutting process is performed by mechanical forces generated by photodestruction by expanding cavitation bubbles.

About the authors

Yulduz Sh. Nizametdinova

Saint Petersburg State Hospital No. 2

Author for correspondence.
Email: yulduzik55@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6789-5780
SPIN-code: 7482-5163

Ophthalmologist

Russian Federation, Saint Petersburg

Yuri V. Takhtaev

I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University

Email: ytakhtaev@hotmail.com

Dr. Sci. (Med.), Professor, Professor Yu.S. Astakhov Ophthalmology Department with Clinic

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Boiko EhV. Lazery v oftalmokhirurgii: teoreticheskie i prakticheskie osnovy. Saint Petersburg: VMeDA, 2003. 39 p. (In Russ.)
  2. Kurtz RM, Sarayba MA, Juhasz T. Ultrafast Lasers in Ophthalmology. Ultrafast Lasers: Technology and Applications. New York: Marcel Dekker, Inc. 2001. P. 745–765. doi: 10.1201/9780203910207.ch16
  3. Aron-Rosa D, Aron JJ, Griesemann M, Thyzel R. Use of the neodymium-YAG laser to open the posterior capsule after lens implant surgery: A preliminary report. J Am Intraocul Implant Soc. 1980;6(4):352–354. doi: 10.1016/s0146-2776(80)80036-x
  4. Aron-Rosa D. Use of a pulsedneodymium-YAG laser for anterior capsulotomy before extracapsular cataract extraction. Am Intra-Ocular Implant Soc J. 1981;7(4):332–333. doi: 10.1016/s0146-2776(81)80029-8
  5. Birngruber R, Puliafito CA, Gawande A, et al. Femtosecond laser tissue interaction: retina injury studies. IEEE J Quantum Electron. 1987;23(10):1836–1844. doi: 10.1109/JQE.1987.1073235
  6. Juhasz T, Kastis GA, Suare C, et al. Time resolved observations of shock waves and cavitation bubbles generated by femtosecond laser pulses in corneal tissue and water. Lasers Surg Med. 1996;19(1):23–31. doi: 10.1002/(SICI)1096–9101(1996)19:1<23:: AID-LSM4>3.0.CO;2-S
  7. Kautek W, Mitterer S, Krueger J, et al. Femtosecond-pulse laser ablation of human cornea. Appl Phys A. 1994;58:513–518. doi: 10.1007/BF00332446
  8. Ratkay-Traub I, Juhasz T, Horvath C, et al. Ultra-short puls (femtosecond) laser surgery: Initial use in LASIK flap creation. Ophthalmol Clin N Am. 2001;14:347–355.
  9. Kim P, Sutton GL, Rootman DS. Appliacations of femtosecond laser in corneal refractive surgery. Curr Opin. 2011;22(4):238–244. doi: 10.1097/ICU.0b013e3283477c9c
  10. Nagy Z. Intraocular femtosecond laser applications in cataract surgery. Cataract Refract Surg Today. 2009;4:29–30.
  11. Nagy ZZ. New technology update: femtosecond laser in cataract surgery. Clin Ophthalmol. 2014;8:1157–1167. doi: 10.2147/OPTH.S36040
  12. Donaldson KE, Braga-Mele R, Cabot F, et al. Femtosecond laser assisted cataract surgery. J Cataract Refract Surg. 2013;39(11): 1753–1763. doi: 10.1016/j.jcrs.2013.09.002
  13. Latz C, Asshauer T, Rathjen Ch, Mirshahi A. Femtosecond-laser assisted surgery of the eye: overview and impact of the low-energy concept. Micromachines (Basel). 2021;12(2):122. doi: 10.3390/mi12020122
  14. Pajic B, Pajic-Eggspuehler B, Rathjen Ch, et al. Why use ultrashort pulses in ophthalmology and which factors affect cut quality. Medicina (Kaunas). 2021;57(7):700. doi: 10.3390/medicina57070700
  15. Serrao S, Lombardo M, De Santo MP, et al. Femtosecond laser photodisruptive effects on the posterior human corneal stroma investigated with atomic force microscopy. Eur J Ophthalmol. 2012;22(7):89–97. doi: 10.5301/ejo.5000113
  16. Salomao MQ, Wilson SE. Femtosecond laser in laser in situ keratomileusis. J Cataract Refract Surg. 2010;36(6):1024–1032. doi: 10.1016/j.jcrs.2010.03.025

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Laser optical breakdown: plasma → expansion of plasma → cavitation cavity → gas bubble

Download (92KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. The surface of the porcine cornea (×100) after FS laser

Download (128KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. The surface of the porcine cornea (×100) after keratome

Download (158KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2022 Nizametdinova Y.S., Takhtaev Y.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».