全世界では30万人以上がＰＲＫを受けているといいます。
そして現在、アメリカではＰＲＫをもう一歩進化させたさらに安全で確実な近視矯正手術エキシマレ‐ザーを使ったＬＡＳＩＫへの動きが始まっているのです．色とりどりに夜空を彩るイベント用から先端治療に使われる医療用まで、現代生活のなかでレーザーはごく身近な存在になってきています。
しかしその歴史をたどってみると、比較的最近になって発展した技術であることがわかります。
その記念すべき第一歩が記されたのは、一九六四年のこと。
世紀の新発見として、アメリカと旧ソ連の科学者らがこの年のノーベル物理学賞を受賞しています。
レーザーという名前はよく聞いていても、そのしくみまで知っている人は少ないのではないでしょうか。
エキシマレーザーを使った最新の近視矯正手術ＬＡＳＩＫを正しくご理解いただくためにも、まずここでレーザーの基本的なしくみについてかんたんにご説明しておきましょう。
レーザーを英語で書くと、正式にはすべて大文字になります。
すなわちロの頭文字を合わせた造語です。
その電子に光を当てると、電子は光の「光子」エネルギーを吸収して、それまで回っていた軌道よりひとつ高い軌道へとジャンプして、原子核を回り始めます。
物理学ではこれを「励起（れいき）」と呼んでいます。
しかしこの励起は、そう長く続きません．電子はすぐに元の低い軌道、基底状態に戻ろうとしますが、戻るときに最初に吸収した光子を放出します。
実は、これがレーザーを発生させるポイントなのです。
さらに励起状態にある電子に、次々に光子をぶつけて行くと、放出される光子もどんどん増えて行きます。
そしてその放出された光子自体が他の電子にも当たって行き、ますます放出される電子が増えるーその連鎖反応がどんどん起きて行けば、光子の数も爆発的に増えて行くことになります。
これがレーザーの名前の由来のところで登場した「誘導放出」です。
つまり、ある特定の原子を光子で爆撃することで、無数の光子、つまりレーザー光が誘導放出される、というわけです。
さてその原子ですが、原子核とその周囲を回る負の電気をもった電子で構成されていま。
原子核と電子は、まるで太陽系の太陽とその周囲を回る地球のようです。
直訳すると「誘導放出によって増幅された光」となるようです。
何が何だかさっぱりわかりませんが、要するに増幅されたある種の「光」であることだけは確かなようです。
あらゆる物質は原子、つまりアトムからできています。
原子とは、物質を構成する最小の単位粒子。
その英語名なのは、「分割できないもの」というギリシャ語に由来してですからレーザー光線は、どんな原子を使うかによってその種類が異なるのです。
使う物質が固体（結晶体）なら「固体レーザーの、気体なら「ガスレーザーになります。
たとえばルビーの結晶を使えば真っ赤なルビーレーザーになりますし、気体を使えばヘリウムネオンレーザー、アルゴンイオンレーザーなどを発生させることができます。
ちなみに、ＰＲＫやＬＡＳＩＫなどの最新の近視矯正手術に使われるエキシマレーザーは、ガスレーザーの一種で、フッ素とアルゴンの二種類の気体の原子を励起させて放出されるレーザー光線です。
かなり専門的な内容になってきたので、多少混乱してきた読者の方もいらっしゃるかもしれません。
しかし重要なことは、レーザーが特殊な「光」であるという点です。
その特殊さをフルに活かして近視矯正治療に応用したのが、エキシマレーザーなのです。
レーザーの特殊性は、次の四つの特徴によく表れています。
強力であるレーザーは、直径１ｍ以下という非常に狭い範囲にそのエネルギーを束ねて照射することが可能です。
それだけ強力なエネルギーを一点に集中させることができるのです。
指向性が高いレーザーは、指定した方向に向けて、拡散することなく、どこまでも真っすぐに一直線に伝わって行くことができます。
その細い光を「ビーム」と呼びます。
連続発射ができるレーザーを一定方向に機関銃のように連続して発生きせることができます。
それだけ精密な制御が可能だというわけです。
波長が限定されるレーザー光線は、自然界の光に見られるような様々な光が混ざったものではありません。
いうなれば「単色」の光波長が限定きれている光なのです．そのためレーザー光線によってその用途も限定することができ、その純粋さから医療用にも応用できるようになっているのです。
以上のようなレーザー光線の特性を活かした様々な新しい技術が開発きれています。
最近話題の光ファイバー通信もレーザーが光源となっていますし、そのエネルギーの強力言から残念ながら軍事用にも利用されています。
エキシマレーザーも医療用のレーザーとして、その有効性が高く評価されています。
次にエキシマレーザーについてかんたんに触れておきたいと思います。
近視矯正手術のカギを握る大切なことなので、もう少しおつき合いください。
現在、眼科の治療に使われているレーザー光線には次の二種類があります。
長波長レーザー角膜や水晶体を素通りして、目の奥のほう、とくに網膜の治療に使われるものです。
波長が長いため、レーザー光線を目で見ることができます。
つまり「可視光線」です。
紫外線レーザー波長が短いのが特徴。
近視矯正に使われるエキシマレーザーはこの種類のレーザー光線です。
１９３ｍ（ナノメーター）と波長が短いため、角膜を透過しません。
つまり角膜で止まってしまい、それ以上奥へは入って行かないのです。
エキシマレーザーは角膜の表面に当たると、そこでエネルギーを放出。
そのエネルギーを使って角膜の表面を削ったり、磨いたりすることができるわけです。
この紫外線レーザーのもうひとつの特徴として、熱が放出されない点も重要です。
つまり角膜の表面にレーザー光線が当たっても熱が発生しないので、周辺組織に影響を与えることがほとんどないのです。
それだけ安全なレーザーといえます。
エキシマレーザーが別名「コールドレーザー」と呼ばれるのは、このためです。
また１９３ｍという波長のレーザーは、発癌性がなく、またＤＮＡへの影響がないことも、医療の現場で使用される大きな理由になっています。
しかしここでひとつ疑問がわいてきます。
熱が発生しないのに、どうやって角膜の表面を削ることができるのでしょうか・・・。
エキシマとは、「エキサイテッド・ダイマー」の略語。
ちなみに日本語にすると有機分子物理学用語の「励起二量体」という難しい訳になります。
エキシマレーザーの発生源となる物質としては、フッ素とアルゴンの二種類のガスが使われます。
ＰＷの「レーザー発生のしくみ」で詳しく書きましたが、この混合ガスに強い放電を行なうと、「励起」状態が起こり、強い紫外線レーザーが放出きれる、というわけです。
ではこのエキシマレーザーが角膜に当たると、どういうことが起きるのでしょうか。
角膜に照射されたレーザー光線は、角膜の組織だけに吸収されます。
そしてその高いエネルギーによって、角膜組織の分子結合が瞬時に切断されてしまい、構成分子が気散してしまう、というのです。
つまりレーザー光線で、角膜を構成するコラーゲン繊維のたんぱく質や炭素の分子結合を分断して、組織を蒸発させ空気中に飛ばしてしまうわけです。
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