El láser femtosegundo en oftalmología (Parte I)

Las capas refractivas transparentes del ojo, como la córnea y el cristalino, no absorben la radiación electromagnética en densidades de baja potencia, lo que permite que la luz pueda pasar sin alterar los tejidos. En densidades de mayor potencia, sin embargo, estas estructuras absorben la energía lumínica, produciendo generación de plasma y alteración de los tejidos. El láser de Nd-YAG fue el primer láser infrarrojo utilizado en oftalmología, para abrir la cápsula posterior del cristalino opacificada luego de cirugía de catarata, para iridotomía en glaucoma por bloqueo pupilar y menos comúnmente para lisis de las membranas del vítreo. El láser Nd-Yag tiene una duración de pulsos de nanosegundo (10^-9 segundos) y produce la fotodisrupción del tejido en el punto de foco, lo que ocasiona una nube de electrones libres y moléculas ionizadas de rápida expansión (“plasma”), a su vez crea una onda acústica que afecta el tejido tratado. Este proceso conocido como fotoionización o colapso óptico inducido por láser, vaporiza pequeños volúmenes de tejido mediante la formación de burbujas de dióxido de carbono y agua, que finalmente se disipan en los tejidos adyacentes. La zona de daño colateral del tejido con el láser Nd-Yag puede sobrepasar fácilmente los 100 µm, como lo demuestra el daño frecuente de la cámara posterior del cristalino durante la capsulotomía posterior con láser Nd-Yag. Esta gran cantidad de daño colateral hace que el láser no sea apto para su uso en la cirugía corneal, que exige una muy alta precisión.

Al reducir la duración del pulso del láser infrarrojo de nanosegundo a picosegundo (10^-12 segundo) y luego a femtosegundo (10^-15 segundo) se reduce también la zona de daño colateral del tejido. El láser femtosegundo (FS) es similar al láser Nd-Yag, pero con un pulso ultra-corto que produce ondas menores y burbujas que afectan una cantidad de tejido 103 veces menor que el pulso de picosegundo.

El prototipo del primer láser FS de uso quirúrgico fue diseñado y construido por Dr. Juhasz y asociados en la Michigan University, College of Engineering Center for Ultra-fast Optical Sciences (CUOS) a principio de los ’90. El diseño, desarrollo y análisis de los parámetros clínicos para el uso en cirugía corneal se realizó en colaboración con el Dr. Kurtz y asociados del W.K. Kellogg Eye Center, University of Michigan Medical School. La Intralase Corporation se fundó en 1997 en Michigan e incluyó a varios miembros del equipo de investigación original.

A diferencia del láser excimer ultravioleta, no focalizado, que se absorbe en la superficie anterior de la córnea, el láser FS infrarrojo puede focalizarse en cualquier parte dentro o detrás de la córnea. En cierto grado, el láser FS también puede pasar a través de un medio ópticamente turbio como una córnea edematosa e inclusive la esclera perilimbal relativamente traslúcida, ya que la energía de longitud de onda infrarroja sufre mucho menos atenuación que la luz visible.

El láser FS IntraLase tiene alta precisión y está controlado mediante un sistema computarizado, lo que permite una precisión de aproximadamente 1µm, y la emisión de pulsos láser continuos en un patrón en zig-zag o espiralado. (Fig 1). El láser FS IntraLase fue aprobado por la FDA en los Estados Unidos para cirugía de córnea en enero de 2000 y el primer láser comercial se introdujo en el mercado en el año 2001 para ser utilizado en la creación de colgajos en LASIK.  A diferencia del microquerátomo, no tiene cuchillas ni partes movibles que se utilicen para cortar el colgajo de LASIK.

El nuevo láser FS IntraLase de quinta generación de 150 Khz., tiene un sistema computarizado de alta precisión que permite realizar cortes de distintas formas geométricas, profundidades, diámetros, configuración, energía, tamaño del punto y separación. Puede crear colgajos Lasik en menos de 10 segundos.

Fig. 1 (arriba) Diagrama del corte del colgajo en LASIK con puntos láser continuos para el corte lateral y la creación de la interfase lamelar. (Abajo)Corte del colgajo LASIK utilizando patrón en zig-zag (izquierda), en espiral centrífuga (centro) y espiral centrípeta (derecha).

El sistema IntraLase utiliza un anillo de succión de baja presión (35 a 45 mm Hg) con un lente de contacto plano que alinea y estabiliza el globo, actúa como especulo del párpado y aplana la córnea. Al ejercer menor presión que el microquerátomo se puede reducir el riesgo de oclusión retinovascular y de infarto neural.

Últimamente ingresaron en el mercado tres sistemas láser FS aprobados por la FDA: 1) Femtec; 2) Femto LDV y 3) VisuMax. El láser Femtec emplea un lente aplanador curvo que requiere menos presión de succión, de esta forma se distorsiona menos la córnea durante el proceso de aplanación. El Visu-Max también emplea lente aplanador curvo. El Femto LDV funciona en mHZ y no kHz  lo que reduce el tiempo de creación del colgajo y  mejora la precisión.