Zaproponowano Koncepcję Laserowego Skalpela Z „zakrzywionym” Ostrzem

2024 Autor: | . Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-10 03:15

Obecnie istnieją tylko laserowe skalpele z cylindrycznym ostrzem, co nie zawsze jest wygodne - naukowcy jednak znaleźli wyjście z tej sytuacji. Skalpel laserowy to instrument chirurgiczny, za pomocą którego tkanki biologiczne są wycinane lub usuwane za pomocą energii lasera. promieniowanie. Wiązka gwałtownie podnosi temperaturę w ograniczonym obszarze tkanki - może osiągnąć 400 ° C. W tej temperaturze napromieniowany obszar natychmiast się wypala. W tym przypadku laser natychmiast „uszczelnia” małe naczynia krwionośne wzdłuż krawędzi nacięcia. Laserowy skalpel wykonuje bardzo cienkie nacięcia, ogranicza krwawienie, a samo promieniowanie jest całkowicie sterylne. „Konwencjonalny skalpel chirurgiczny ma różne kształty ostrzy, aby dopasować się do konkretnych zastosowań. Skalpele laserowe nie mają takiej różnorodności, a dokładniej, o ile istnieje tylko jedna forma lokalizacji promieniowania - osiowo-symetryczna. Dlatego zaproponowaliśmy prosty sposób zakrzywienia końcówki za pomocą fotonicznego „haczyka” - jest to nowy typ zakrzywionej samonapędzającej wiązki światła, która naprawdę przypomina kształtem haczyk. Wcześniej przewidzieliśmy teoretycznie i eksperymentalnie potwierdziliśmy istnienie takiego „haka” - powiedział Igor Minin, kierownik projektu i jeden z autorów artykułu, profesor Katedry Elektroniki TPU. Koncepcja i jej uzasadnienie zostały opublikowane w Journal of Biophotonics. Nieodzownym elementem laserowego skalpela jest światłowód do przesyłania energii lasera. Na jego końcu powstaje zogniskowana wiązka laserowa o długości kilku długości fal. Z jego pomocą chirurg wykonuje niezbędne manipulacje. Włókno jest standardowym materiałem na włókno. „Aby zgiąć wiązkę lasera, zaproponowaliśmy jedno z najprostszych możliwych rozwiązań: umieszczenie maski amplitudy lub fazy na końcu światłowodu. Jest to cienka płytka wykonana z metalu lub materiału dielektrycznego, takiego jak szkło. Maska redystrybuuje przepływ energii wewnątrz włókna i tworzy zakrzywiony obszar lokalizacji promieniowania na końcu włókna, czyli fotoniczny „haczyk”. Symulacje wykazały, że takie zakrzywione ostrze ma długość do 3 milimetrów, jego grubość wynosi około 500 mikronów (dla porównania 100 mikronów to grubość ludzkiego włosa) przy długości fali 1550 nanometrów. Oznacza to, że dodajemy jeden mały element, nie wpływając na ogólną konstrukcję urządzenia i zasadę jego działania, a zmiany otrzymujemy tylko w obszarze końca światłowodu (na końcówce). Zmienia się kształt i grubość ostrza: jest około dwa razy cieńsze niż wersja osiowo-symetryczna”- wyjaśnia Igor Minin. W opublikowanym artykule naukowcy przedstawili teoretyczne podstawy koncepcji, a teraz przygotowują się do jej eksperymentalnego potwierdzenia. Eksperymenty odbędą się na National Yang-Ming University (Tajwan). Materiał udostępniony przez serwis prasowy Tomsk Polytechnic University