Predložen Je Koncept Laserskog Skalpela S "zakrivljenom" Oštricom

2024 Autor: | . Zadnja promjena: 2024-01-10 03:14

Trenutno postoje samo laserski skalpeli s cilindričnom oštricom, što nije uvijek zgodno - međutim, znanstvenici su pronašli izlaz iz ove situacije. Laserski skalpel je kirurški instrument s kojim se biološka tkiva režu ili uklanjaju energijom lasera radijacija. Snop naglo povećava temperaturu na ograničenom području tkiva - može doseći 400 ° C. Na ovoj temperaturi, ozračeno područje trenutno izgori. U tom slučaju, laser odmah "brtvi" male krvne žile uz rubove reza. Laserski skalpel čini vrlo tanke rezove, smanjuje krvarenje, a samo zračenje je apsolutno sterilno. „Konvencionalni kirurški skalpel ima razne oblike oštrica koji odgovaraju specifičnim primjenama. Laserski skalpeli nemaju takvu raznolikost, točnije, sve dok postoji samo jedan oblik lokalizacije zračenja - osi-simetričan. Stoga smo predložili jednostavan način da oblik vrha napravimo zakrivljenim pomoću fotonske "kuke" - ovo je nova vrsta zakrivljene samo ubrzavajuće svjetlosne zrake koja doista nalikuje kuki u obliku. Ranije smo teoretski predvidjeli i eksperimentalno potvrdili postojanje takve "udice" ", rekao je Igor Minin, voditelj projekta i jedan od autora članka, profesor TPU odjela za elektroničko inženjerstvo. Koncept i njegovo obrazloženje objavljeni su u Journal of Biophotonics. Neizostavni element laserskog skalpela je svjetlosni vodič za prijenos laserske energije. Na njegovom kraju nastaje fokusirana laserska zraka duljine nekoliko valnih duljina. Uz njegovu pomoć, kirurg izvodi potrebne manipulacije. Vlakna su standardni materijal za vlakna. „Da bismo savili lasersku zraku, predložili smo jedno od najjednostavnijih mogućih rješenja: postaviti amplitudnu ili faznu masku na kraj vlakna. To je tanka ploča izrađena od metala ili dielektričnog materijala poput stakla. Maska preraspodjeljuje protok energije unutar vlakna i stvara zakrivljeno područje lokalizacije zračenja na kraju vlakna, odnosno fotonsku "kuku". Simulacije su pokazale da takva zakrivljena oštrica ima duljinu do 3 milimetra, debljina joj je oko 500 mikrona (za usporedbu, 100 mikrona je debljina ljudske dlake) na valnoj duljini od 1550 nanometara. Odnosno, dodajemo jedan mali element, bez utjecaja na opći dizajn uređaja i princip njegovog rada, a promjene dobivamo samo na području kraja vlakna (na vrhu). Oblik i debljina oštrice se mijenjaju: otprilike je dva puta tanji od osno-simetrične verzije”, objašnjava Igor Minin. U objavljenom članku istraživači su predstavili teorijsku osnovu za koncept, a sada se pripremaju da ga eksperimentalno potvrde. Eksperimenti će se odvijati na Nacionalnom sveučilištu Yang-Ming (Tajvan). Građa koju je osigurala tiskovna služba Politehničkog sveučilišta u Tomsku