TPE BAC Chirurgie Laser (exemple)

-TPE Chirurgie optique myopie-

Problematique : Qu'est-ce que la myopie ? Comment la chirurgie laser peut-elle la soigner ?

I) L'oeil

a) Définition de l'oeil :

L'œil est un organe complexe composé de nombreux éléments mais, pour expliquer la formation des images dans l'œil, nous ne nous intéresserons qu'à trois d'entre eux :

- le cristallin, qui joue le rôle d'une lentille convergente ;

- la rétine, qui joue le rôle de l'écran sur lequel se forment les images ;

- la cornée (membrane fibreuse et transparente), joue le rôle de la lentille optique permettant de laisser passer les rayons lumineux jusqu'au cristallin

b) Définition de la myopie

La myopie est un trouble de la vision et plus précisément un trouble de la réfraction, c'est-à-dire de la convergence des rayons lumineux à travers les différentes structures de l'oeil.

Les patients atteints ont alors une mauvaise vision à longue distance : les objets situés loin apparaissent flous. Ce phénomène est dû au fait que les rayons lumineux émis par un objet situé au loin convergent avant la retine. La vision de près reste nette.

Ce problème provient soit d'un oeil trop « long », soit d'une exagération de la courbure de la cornée qui est trop « bombée ».

Correction :

La myopie se corrige généralement par des lunettes ou des lentilles mais depuis quelques années, une nouvelle technique est apparue : La chirurgie laser

II) Le laser

a) l'histoire du laser

Le laser est une invention majeure du XXe siècle.Le 16 mai 1960 Theodore Maiman observait pour la premiere fois un rayon laser. Cette observation est l'aboutissement de nombreuses annees de recherche parties de la decouverte de l'emission stimulee par Albert Einstein en 1916 . Le laser est devenu un instrument indispensable dans les laboratoires mais aussi une formidable avancée dans la medecine.

b) fonctionnement d 'un laser

La notion de quantification de l'énergie introduite par Planck a ouvert la voie vers la physique quantique et vers de nouvelles applications révolutionnaires. En contrôlant ces transitions, il a été possible de concevoir une nouvelle source lumineuse aux propriétés uniques : le LASER. (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)

Les niveaux d'énergie d'un atome sont quantifiées, ils ne peuvent prendre que certaines valeurs particulières. Il y a absorption de photon donc de lumiere lorsqu'un atome s'excite et atteint alors un niveau d'energie superieur. Il y a émission de photon donc de lumiere lorsque, après avoir été excité, l'atome subit une transition d'un niveau d'énergie à un niveau d'énergie inférieur,

Le LASER est basé sur l'émission stimulée de photon par désexcitation d'atomes.

Les deux photons identiques issus de l'émission stimulée peuvent être utilisés pour exciter deux autres atomes. Il y aura alors 4 photons dans le même état qui pourront stimuler 4 autres atomes, et ainsi de suite… Il y a amplification de l'intensité lumineuse et tous les photons possèdent la même fréquence et la même direction On parle de lumière cohérente.

Les photons produits par émission stimulée sont placés entre deux miroirs disposés face à face. Ils imposent des allers-retours aux photons. Il y aura augmentation du nombre de photons produits par émission stimulée. Ce phenomene constitue l'oscillateur laser. Il y a amplification du nombre de photons qui ont même fréquence, mêmes direction et sens de propagation L'un des deux miroirs n'est pas totalement réfléchissant, une partie du rayonnement produit sort de l'oscillateur sous la forme d'un faisceau laser.

Le rayonnement laser est monochromatique

III) La chirurgie laser

On compte 2 techniques dans la chirurgie laser  : le lasik et les PKR- Épilasik

1) Lasik

Il existe 2 types de laser dans les technique appelée lasik et donc deux techniques différentes :

les lasers femtoseconde et les lasers excimer

Le Lasik est un terme signifiant que la technique associe deux temps : le premier est la préparation de la cornée par la création d'un très fin volet et le second est une ablation au laser d'un petit volume de l'épaisseur de la cornée

a)La préparation de la cornée

Il s'agit de la découpe d'une fine lamelle de la cornée pour pouvoir ensuite intervenir avec le laser.

Il est possible de faire cette decoupe de deuc facons differentes :

-Par un microkeratome

Le microkératome est un bistouri mécanique mais cette instrument est délaissé par beaucoup de chirurgiens disposant du laser femtoseconde.

-Par un laser femtoseconde .

La caractéristique principale de cet appareil est de travailler avec des impulsions

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