Προσομοίωση αλληλεπίδρασης δέσμης Laser με ανθρώπινο οφθαλμό

Abstract

Η ανάγκη βελτίωσης της ποιότητας της όρασης οδηγεί στην εξέλιξη της κατανόησης των φαινομένων αλληλεπίδρασης φωτονίων και οφθαλμού. Το μάτι δεν είναι ένα τέλειο οπτικό σύστημα όμως με την παρέμβαση της τεχνολογίας ο άνθρωπος προσπαθεί να το βελτιώσει μέσω της χρήσης ακτινοβολίας LASER. Το πρώτο βήμα είναι η εξήγηση των οπτικών φαινομένων που συμβαίνουν όταν τα φωτόνια συναντήσουν τα μόρια της ύλης του οφθαλμού. Στη συνέχεια γνωρίζοντας την φυσιολογία του ματιού και τις οπτικές ιδιότητες των επιμέρους ιστών μπορούμε να εξετάσουμε πως συμπεριφέρονται οι οφθαλμικοί ιστοί συνολικά υπό την επίδραση της ακτινοβολίας του LASER. Έπειτα χρησιμοποιώντας τις κατάλληλες μεθόδους μοντελοποίησης μέσω μαθηματικής ανάλυσης και πιθανοτήτων (μέθοδοι Monte Carlo και FEM) μπορούμε να έχουμε ένα περιβάλλον αναπαραγωγής των φαινομένων σε υπολογιστές, πριν προχωρήσουμε σε κάποια επέμβαση αλλαγής της φυσιολογίας του οφθαλμού και να δούμε τι θα συμβεί όταν αλλάξουμε τις παραμέτρους της επέμβασης. Ο τομέας των LASER έχει πραγματοποιήσει μεγάλη πρόοδο τις τελευταίες δεκαετίες με αποτέλεσμα να έχουμε καινούργιες εφαρμογές στο χώρο της ιατρικής οφθαλμολογίας και στο χώρο της απεικόνισης των ιστών, με μεγάλη ακρίβεια. Τέλος αναλύουμε κάποια πειράματα από μελέτες που έχουν γίνει με σκοπό την εξαγωγή συμπερασμάτων για μελλοντικές βελτιώσεις των LASER στις επεμβάσεις οφθαλμού.