Het Concept Van Een Laserscalpel Met Een "gebogen" Blad Wordt Voorgesteld

2024 Auteur: | . Laatst gewijzigd: 2024-01-10 03:15

Momenteel zijn er alleen laserscalpels met een cilindrisch mes, wat niet altijd handig is - wetenschappers hebben echter een uitweg gevonden uit deze situatie. De laserscalpel is een chirurgisch instrument waarmee biologische weefsels worden gesneden of verwijderd met behulp van de energie van laser straling. De straal verhoogt de temperatuur in een beperkt deel van het weefsel sterk - het kan 400 ° C bereiken. Bij deze temperatuur brandt het bestraalde gebied onmiddellijk uit. In dit geval "dicht" de laser onmiddellijk de kleine bloedvaten langs de randen van de incisie af. De laserscalpel maakt zeer dunne incisies, vermindert bloedingen en de straling zelf is absoluut steriel. “De conventionele chirurgische scalpel heeft verschillende bladvormen voor specifieke toepassingen. Laserscalpels hebben niet zo'n variëteit, meer bepaald, zolang er maar één vorm van stralingslokalisatie is - asymmetrisch. Daarom hebben we een eenvoudige manier voorgesteld om de puntvorm gebogen te maken met behulp van een fotonische "haak" - dit is een nieuw type gebogen, zelfversnellende lichtbundel die echt lijkt op een haak in vorm. Eerder hebben we theoretisch het bestaan van een dergelijke "haak" voorspeld en experimenteel bevestigd ", zei Igor Minin, de projectmanager en een van de auteurs van het artikel, professor van de TPU-afdeling van elektronische engineering. Het concept en de grondgedachte zijn gepubliceerd in de Journal of Biophotonics. Een onmisbaar element van een laserscalpel is een lichtgeleider voor het overbrengen van laserenergie. Aan het einde wordt een gefocusseerde laserstraal gevormd met een lengte van verschillende golflengten. Met zijn hulp voert de chirurg de nodige manipulaties uit. Vezel is het standaardmateriaal voor de vezel. “Om de laserstraal te buigen, stelden we een van de eenvoudigste oplossingen voor: het plaatsen van een amplitude- of fasemasker aan het uiteinde van de vezel. Het is een dunne plaat gemaakt van metaal of een diëlektrisch materiaal zoals glas. Het masker herverdeelt de energiestroom binnen de vezel en vormt een gekromd stralingsgebied aan het uiteinde van de vezel, dat wil zeggen een fotonische "haak". Simulaties hebben aangetoond dat een dergelijk gekromd lemmet een lengte heeft van maximaal 3 millimeter, een dikte van ongeveer 500 micron (ter vergelijking: 100 micron is de dikte van een mensenhaar) bij een golflengte van 1550 nanometer. Dat wil zeggen, we voegen een klein element toe, zonder het algemene ontwerp van het apparaat en het principe van de werking ervan te beïnvloeden, en we krijgen alleen veranderingen in het gebied van het uiteinde van de vezel (aan de punt). De vorm en dikte van het blad veranderen: het is ongeveer twee keer dunner dan de asymmetrische versie”, legt Igor Minin uit. In het gepubliceerde artikel presenteerden de onderzoekers een theoretische basis voor het concept, en nu bereiden ze zich voor om het experimenteel te bevestigen. Experimenten vinden plaats aan de National Yang-Ming University (Taiwan). Materiaal geleverd door de persdienst van de Tomsk Polytechnic University