Προτείνεται η ιδέα ενός νυστέρι λέιζερ με μια "καμπύλη" λεπίδα

2024 Συγγραφέας: | . Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-10 03:13

Επί του παρόντος, υπάρχουν μόνο νυστέρια λέιζερ με κυλινδρική λεπίδα, η οποία δεν είναι πάντα βολική - ωστόσο, οι επιστήμονες βρήκαν μια διέξοδο από αυτήν την κατάσταση. Το νυστέρι λέιζερ είναι ένα χειρουργικό όργανο με το οποίο κόβονται ή αφαιρούνται βιολογικοί ιστοί χρησιμοποιώντας την ενέργεια του λέιζερ ακτινοβολία. Η δέσμη αυξάνει απότομα τη θερμοκρασία σε μια περιορισμένη περιοχή του ιστού - μπορεί να φτάσει τους 400 ° C. Σε αυτήν τη θερμοκρασία, η ακτινοβολημένη περιοχή καίγεται αμέσως. Σε αυτήν την περίπτωση, το λέιζερ «σφραγίζει» αμέσως τα μικρά αιμοφόρα αγγεία κατά μήκος των άκρων της τομής. Το νυστέρι λέιζερ κάνει πολύ λεπτές τομές, μειώνει την αιμορραγία και η ίδια η ακτινοβολία είναι απολύτως αποστειρωμένη. «Το συμβατικό χειρουργικό νυστέρι έχει μια ποικιλία σχημάτων λεπίδας που ταιριάζουν σε συγκεκριμένες εφαρμογές. Τα νυστέρια λέιζερ δεν έχουν τέτοια ποικιλία, ακριβέστερα, αρκεί να υπάρχει μόνο μία μορφή εντοπισμού ακτινοβολίας - άξονα. Ως εκ τούτου, έχουμε προτείνει έναν απλό τρόπο για να κάνετε το σχήμα της άκρης καμπύλο χρησιμοποιώντας ένα φωτονικό "γάντζο" - αυτός είναι ένας νέος τύπος καμπύλης αυτο-επιταχυνόμενης δέσμης φωτός που μοιάζει πραγματικά με ένα άγκιστρο σε σχήμα. Νωρίτερα, θεωρητικά προβλέψαμε και επιβεβαιώσαμε πειραματικά την ύπαρξη ενός τέτοιου «γάντζου» », δήλωσε ο Igor Minin, διευθυντής του έργου και ένας από τους συγγραφείς του άρθρου, καθηγητής του τμήματος ηλεκτρονικής μηχανικής της TPU. Η ιδέα και η λογική της δημοσιεύονται στο Journal of Biophotonics. Ένα απαραίτητο στοιχείο ενός νυστέρι λέιζερ είναι ένας ελαφρύς οδηγός για τη μετάδοση ενέργειας λέιζερ. Στο τέλος της, σχηματίζεται μια εστιασμένη δέσμη λέιζερ με μήκος αρκετών μηκών κύματος. Με τη βοήθειά του, ο χειρουργός εκτελεί τους απαραίτητους χειρισμούς. Η ίνα είναι το τυπικό υλικό για τις ίνες. «Για να λυγίσει τη δέσμη λέιζερ, προτείναμε μία από τις απλούστερες δυνατές λύσεις: να τοποθετήσουμε μάσκα πλάτους ή φάσης στο τέλος της ίνας. Είναι μια λεπτή πλάκα από μέταλλο ή ένα διηλεκτρικό υλικό όπως γυαλί. Η μάσκα αναδιανέμει την ενεργειακή ροή μέσα στην ίνα και σχηματίζει μια καμπύλη περιοχή εντοπισμού ακτινοβολίας στο τέλος της ίνας, δηλαδή ένα φωτονικό «άγκιστρο». Οι προσομοιώσεις έχουν δείξει ότι μια τέτοια καμπύλη λεπίδα έχει μήκος έως 3 χιλιοστά, το πάχος της είναι περίπου 500 μικρά (για σύγκριση, 100 μικρά είναι το πάχος μιας ανθρώπινης τρίχας) σε μήκος κύματος 1550 νανόμετρα. Δηλαδή, προσθέτουμε ένα μικρό στοιχείο, χωρίς να επηρεάζεται ο γενικός σχεδιασμός της συσκευής και η αρχή της λειτουργίας της, και λαμβάνουμε αλλαγές μόνο στην περιοχή του άκρου της ίνας (στην άκρη). Το σχήμα και το πάχος της λεπίδας αλλάζει: είναι περίπου δύο φορές πιο λεπτό από την άξονα της συμμετρίας », εξηγεί ο Igor Minin. Στο δημοσιευμένο άρθρο, οι ερευνητές παρουσίασαν μια θεωρητική βάση για την ιδέα και τώρα ετοιμάζονται να την επιβεβαιώσουν πειραματικά. Πειράματα θα πραγματοποιηθούν στο Εθνικό Πανεπιστήμιο Yang-Ming (Ταϊβάν). Υλικό που παρέχεται από την υπηρεσία Τύπου του Πολυτεχνείου του Τομσκ