Zasnovali smo prilagodljiv osvetlitveni sistem na osnovi laserske diode za hkratno vizualizacijo dinamike počasnih in hitrih pojavov v optično prozornih medijih. Sistem je mogoče povezati s klasičnimi fotoaparati ali hitrimi kamerami in omogoča generiranje poljubnih vlakov osvetlitvenih impulzov s spremenljivim trajanjem pulza, energijo pulza in medpulznim zamikom s časovno ločljivostjo 12,5 ns. Njegove zmogljivosti so predstavljene z izbranimi ilustrativnimi vizualizacijami dinamike udarnih valov in kavitacijskih struktur, ki nastanejo po lasersko induciranem preboju v vodi.
COBISS.SI-ID: 17080347
Pri tistih medicinskih postopkih v človeških očeh, ki so osnovani na laserskem preboju, kot sta posteriorna kapsulotomija in vitreoliza, se z mesta plazme izsevajo udarni valovi. Del teh sferično razširjajočih se prehodnih valov se odbije s konkavne površine epitelija roženice in se ponovno fokusira znotraj očesa. Z uporabo poenostavljenega eksperimentalnega modela očesa smo s hitro senčno fotografijo v refokusirnem volumnu, ki se nahaja na drugem mestu kot je bil ustvarjen preboj, zaznali prevladujoče sekundarne kavitacijske strukture. Pojav smo opisali s poenostavljeno žarkovno teorijo. V predhodno segretem stožcu vstopajočega laserskega pulza smo odkrili posamezne mikromuhurčke. V bližini laserskega preboja so kmalu po kolapsu začetnega mehurčka nastale radialno usmerjene kavitacijske niti. Prisotnost sekundarnih kavitacijskih struktur zaradi fokusiranja udarnih valov je lahko potencialno škodljiv efekt, pomemben v oftalmologiji.
COBISS.SI-ID: 16998683
Prehodni tlačni val, ki temelji na fotoablaciji in je ustvarjen pri laserski refraktivni operaciji roženice, se širi vzdolž optične osi očesa od roženice proti fundusu. Na svoji poti se ta val atenuira, večkrat odbije na mejah med tkivi, fokusira zaradi sferične oblike roženice in se delno fazno pretvori v natezni val po prehodu akustičnega fokusa. Dinamika akustičnega fokusiranja je podrobno opisana s pomočjo numeričnega akustičnega modela očesa. Simulirane tlačne valovne oblike so najprej potrjene z obstoječimi meritvami. Nato se izračunana celotno tlačno polje in uporabi za določitev skrajnih vrednosti amplitude tlaka v vsaki točki v očesu skozi celotno časovno obdobje. Na te tlačne zemljevide so nanesene različne konture pragov, ki so pridobljeni iz obstoječe literature, da bi pomagali oftalmologom raziskati posledice akustičnega fokusiranja znotraj človeškega očesa med laserskimi keratorefraktivnimi operacijami. Primerjava kaže, da simulirane maksimalne vrednosti negativnega tlaka, ki se uporabljajo v sodobni, lasersko podprti terapiji (situ keratomileusis/fotorefraktivna keratektomija) s širokim snopom ali letečo točko, presegajo nekatere poročane mejne vrednosti. Kritična prostornina, znotraj katere so pragovi preseženi, se nahaja v bližini meje med očesno leči in steklovino in sega do mrežnice, če so uporabljeni široki laserski snopi. Fokusiranje tlačnega vala, povzročenega s fotoablacijo, je torej mehanizem, ki ga je potrebno natančno raziskati in ga vključiti na seznam možnih tveganj, ki spremljajo laserske refraktivne posege.
COBISS.SI-ID: 16628763