Siūloma Lazerinio Skalpelio Su „išlenktu“ašmenimis Koncepcija

2024 Autorius: | . Paskutinį kartą keistas: 2024-01-10 03:15

Šiuo metu yra tik lazeriniai skalpeliai su cilindro formos ašmenimis, o tai ne visada yra patogu, tačiau mokslininkai rado išeitį iš šios situacijos. Lazerio skalpelis yra chirurginis instrumentas, kuriuo biologiniai audiniai pjaunami arba pašalinami naudojant lazerio energiją. radiacija. Spindulys staigiai padidina temperatūrą ribotoje audinio vietoje - ji gali siekti 400 ° C. Esant tokiai temperatūrai, apšvitinta vieta akimirksniu perdega. Tokiu atveju lazeris iškart „užplombuoja“mažas kraujagysles išilgai pjūvio kraštų. Lazerio skalpelis daro labai plonus pjūvius, sumažina kraujavimą, o pati spinduliuotė yra absoliučiai sterili. „Įprastas chirurginis skalpelis turi įvairių ašmenų formų, tinkančių konkrečioms reikmėms. Lazerio skalpeliai neturi tokios įvairovės, tiksliau, jei yra tik viena radiacijos lokalizacijos forma - ašimetrinė. Todėl mes pasiūlėme paprastą būdą padaryti antgalio formą išlenktą naudojant fotoninį „kabliuką“- tai naujo tipo lenktas savaime greitėjantis šviesos pluoštas, kuris iš tikrųjų savo forma primena kablį. Anksčiau teoriškai numatėme ir eksperimentiškai patvirtinome tokio „kabliuko“egzistavimą “, - sakė projekto vadovas ir vienas iš straipsnio autorių, TPU elektronikos inžinerijos katedros profesorius Igoris Mininas. Koncepcija ir jos pagrindimas yra paskelbti „Journal of Biophotonics“. Nepamainomas lazerio skalpelio elementas yra šviesos kreiptuvas lazerio energijai perduoti. Jo pabaigoje susidaro fokusuotas lazerio spindulys, kurio ilgis yra keli bangos ilgiai. Su jo pagalba chirurgas atlieka būtinas manipuliacijas. Pluoštas yra standartinė pluošto medžiaga. „Norėdami sulenkti lazerio spindulį, pasiūlėme vieną paprasčiausių įmanomų sprendimų: pluošto gale uždėti amplitudės ar fazės kaukę. Tai yra plona plokštė, pagaminta iš metalo arba dielektrinės medžiagos, tokios kaip stiklas. Kaukė perskirsto energijos srautą pluošto viduje ir pluošto gale suformuoja kreivą spinduliuotės lokalizacijos sritį, tai yra fotoninį „kabliuką“. Modeliavimas parodė, kad tokios išlenktos ašmenos ilgis siekia iki 3 milimetrų, jos storis yra apie 500 mikronų (palyginimui, 100 mikronų yra žmogaus plaukų storis), esant 1550 nanometrų bangos ilgiui. Tai yra, mes pridedame vieną mažą elementą, nepaveikdami bendro prietaiso dizaino ir jo veikimo principo, ir mes gauname pokyčius tik pluošto galo srityje (gale). Ašmenų forma ir storis keičiasi: jis yra maždaug du kartus plonesnis už ašimetrinę versiją “, - aiškina Igoris Mininas. Paskelbtame straipsnyje mokslininkai pateikė teorinį šios koncepcijos pagrindą, o dabar ruošiasi tai patvirtinti eksperimentiškai. Eksperimentai vyks Nacionaliniame Yang-Ming universitete (Taivanas). Medžiagą pateikė Tomsko politechnikos universiteto spaudos tarnyba