Predložen Je Koncept Laserskog Skalpela S "zakrivljenom" Oštricom

2024 Autor: | . Zadnja izmjena: 2024-01-10 03:13

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 pomoću kojeg se biološka tkiva režu ili uklanjaju energijom lasera zračenje. Snop naglo povećava temperaturu na ograničenom području tkiva - može doseći 400 ° C. Na ovoj temperaturi, ozračeno područje trenutno izgori. U ovom slučaju, laser odmah "zatvara" male krvne žile duž ivica reza. Laserski skalpel pravi vrlo tanke rezove, smanjuje krvarenje, a samo zračenje je apsolutno sterilno. „Konvencionalni hirurški skalpel ima razne oblike oštrica koji odgovaraju specifičnim primjenama. Laserski skalpeli nemaju takvu raznolikost, tačnije, sve dok postoji samo jedan oblik lokalizacije zračenja - aksimetrični. Stoga smo predložili jednostavan način da oblik vrha napravimo zakrivljenim pomoću fotonske "kuke" - ovo je nova vrsta zakrivljenog samo ubrzavajućeg svjetlosnog snopa koji zaista 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 odsjeka za elektronički inženjering. Koncept i njegovo obrazloženje objavljeni su u Journal of Biophotonics. Neizostavni element laserskog skalpela je svjetlosni vodič za prijenos laserske energije. Na njegovom kraju se formira fokusirani laserski zrak dužine nekoliko talasnih dužina. Uz njegovu pomoć, hirurg izvodi potrebne manipulacije. Vlakna su standardni materijal za vlakna. „Da bismo savili laserski zrak, 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 formira zakrivljeno područje lokalizacije zračenja na kraju vlakna, odnosno fotonsku "kuku". Simulacije su pokazale da takva zakrivljena oštrica ima dužinu do 3 milimetra, debljina joj je oko 500 mikrona (za usporedbu, 100 mikrona je debljina ljudske kose) na talasnoj dužini 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 univerzitetu Yang-Ming (Tajvan). Materijal je obezbedila pres služba Politehničkog univerziteta u Tomsku