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Der Femtosekundenlaser arbeitet mit einer kleinen Spot-Größe von 1/100 mm. Die Energie des Laserstrahls wird im Gegensatz zum Excimer-Laser nicht an der Oberfläche der Hornhaut entladen, sondern im Inneren der Hornhaut in einer vorher bestimmten Tiefe mit einer Wirkdauer von einigen hundert Femtosekunden.
Mit dem Femtosekundenlaser lässt sich Gewebe extrem exakt und praktisch ohne Wärmeentwicklung schneiden. Daher scheint der Einsatz dieses Lasers in der Medizin sehr vielversprechend.
In der Augenheilkunde wird der Femtosekundenlaser in erster Linie für Schnitte im Inneren der Hornhaut - z.B. zur Präparation des Hornhaut-Flaps bei der LASIK eingesetzt (dann bezeichnet als Femto-LASIK) oder zur Präparation von Hornhauttunneln für intracorneale Implantate - eingesetzt. In der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde wird der Einsatz des Femtosekundenlasers in der Innenohr- und Mittelohrchirurgie untersucht.