Створення та досконалість ексимерних лазерів для клінічного лікування викликало величезний інтерес як у офтальмологів, так і у пацієнтів.
Метод заснований на взаємодії електромагнітного випромінювання 193 нм ультрафіолетового С, що випромінюється збудженою сумішшю газового фтористого аргону з ультрафіолетовими (УФ) поглинаючими молекулами тканини рогівки.
Історично перша віха у створенні ексимерних лазерів відноситься до 1975 року, коли Веласко виявив, що атом ксенону (Xe) може реагувати з атомами галогену (X), утворюючи фізично нестабільний благородний газ-галогенний комплекс (XeX). Молекула благородного газу-галогену зазвичай розпадається за лічені секунди, тоді як атоми, що повертаються в базовий стан, випромінюють фотони в ультрафіолетовому діапазоні.
Незабаром після першого спостереження було виявлено ще 4 молекули, які розкладаються з утворенням ультрафіолетового електромагнітного випромінювання: фторид ксенону (XeF), хлорид ксенону (XeCl), бромід ксенону (XeBr) та фторид криптону (KrF). Можливість клінічного застосування базувалася на відкритті в 1976 р. Реактивної молекули фтористого аргону (ArF) на лазерному потенційному препараті галогену благородного газу ArF.
Гофманн та його колеги вперше повідомили про це в літературі в 1976 році.
Механізм дії ексимерних лазерів принципово відрізняється від механізму звичайних лазерних пристроїв. фототермічні ефекти, ефект яких заснований на зігріванні водних молекул. Внаслідок місцевого підвищення температури білки даної тканини випадають в осад, сама тканина "вистачає" під час фізичної реакції.
Тепло також спричиняє пошкодження навколишніх тканин, що може бути підтверджено макроскопічно, але також на ультраструктурному рівні.
На відміну від цього, механізм дії 193-нм лазерного променя є фотохімічним.
На відміну від фототермічного ефекту, процес також називають фотохімічною абляцією, фотодекомпозицією або фотоабляцією. Ультраструктурна лазерна взаємодія, яка обмежена лише певними мікросередовищами тканин, базується на енергії фотона 6,4 еВ (електрон-вольт), якої достатньо для розриву ковалентних зв’язків органічних сполук, що складають тіло.
Результати біофізичних, фізіологічних та морфологічних досліджень, проведені в 1970-х і 1980-х роках, підтвердили реальність можливості хірургічного використання для зміни заломлюючої сили рогівки, тобто доцільність "ультратонкого" переформування поверхні рогівки ексимерним лазером .
Глибина розрізу ексимерного лазера досягла безпрецедентної тонкості, коливаючись в межах від 1/3 до 1/4 середньої довжини хвилі видимого світла (товщина тканини може бути до 0,4 мм до 0,8 мм). Коли використовується лазерний промінь з правильним енергетичним рівнем, межа фотоаблятованої тканини має надзвичайно гострий край.
Сучасні ексимерні пристрої, що використовуються в сучасній офтальмологічній практиці, працюють із коаксіальним лазерним променем, підключеним до операційного мікроскопа.
Принцип обробки подібний до алмазного шліфування, за винятком того, що це робиться на живій тканині. Виправлення помилки заломлення, що вводиться в комп’ютер, «шліфується» на поверхню рогівки.
Змінюється блиск алмазу, фокусна точка людського ока, тобто після добре виконаної операції зображення, що бачиться, стає різким, без того, щоб пацієнт повинен носити звичайні окуляри. Процедуру насправді можна назвати скульптурою рогівки, оскільки форму рогівки можна сформувати до бажаної форми за допомогою відповідних лікувальних масок або комп’ютерної програми. Лазерний промінь управляється комп’ютером згідно з попередньо введеною помилкою заломлення.
Лікування проводиться в положенні лежачи на спині, зі спеціальними масками або без них. Тривалість процедур - кілька хвилин. Існує три основні форми фоторефракційного лікування: короткозорість (короткозорість), гіперметропічна (короткозорість) та астигматична рефракційна помилка.
В результаті лікування топографічні умови поверхні рогівки постійно змінюються. Протягом кількох днів проліковані пацієнти відновлять колишню гостроту зору, якої можна досягти лише за допомогою окулярів, і тепер вони можуть продовжувати звичний спосіб життя без окулярів.