تم اقتراح مفهوم مشرط الليزر بشفرة "منحنية"

2024 مؤلف: | . آخر تعديل: 2024-01-10 03:12

حاليًا ، لا يوجد سوى مشارط ليزر بشفرة أسطوانية ، وهذا ليس مناسبًا دائمًا - ومع ذلك ، فقد وجد العلماء طريقة للخروج من هذا الموقف. مشرط الليزر هو أداة جراحية يتم من خلالها قطع الأنسجة البيولوجية أو إزالتها باستخدام طاقة الليزر إشعاع. تزيد الحزمة بشكل حاد من درجة الحرارة في منطقة محدودة من الأنسجة - يمكن أن تصل إلى 400 درجة مئوية. عند درجة الحرارة هذه ، تحترق المنطقة المشعة على الفور. في هذه الحالة ، يقوم الليزر على الفور "بإغلاق" الأوعية الدموية الصغيرة على طول حواف الشق. يقوم مشرط الليزر بعمل شقوق رفيعة جدًا ، ويقلل من النزيف ، ويكون الإشعاع نفسه معقمًا تمامًا. "للمشرط الجراحي التقليدي مجموعة متنوعة من أشكال الشفرات لتناسب تطبيقات معينة. لا تحتوي مشارط الليزر على مثل هذا التنوع ، بشكل أكثر دقة ، طالما أن هناك شكلًا واحدًا فقط من توطين الإشعاع - المحور المتماثل. لذلك ، اقترحنا طريقة بسيطة لجعل شكل الطرف منحنيًا باستخدام "خطاف" فوتوني - هذا نوع جديد من شعاع الضوء المنحني ذاتي التسريع والذي يشبه في الواقع خطافًا في الشكل. في وقت سابق ، توقعنا نظريًا وأكدنا بشكل تجريبي وجود مثل هذا "الخطاف" ، كما قال إيغور مينين ، مدير المشروع وأحد مؤلفي المقال ، أستاذ قسم الهندسة الإلكترونية في TPU. تم نشر المفهوم وأسبابه المنطقية في مجلة Biophotonics. عنصر لا غنى عنه لمشرط الليزر هو دليل ضوئي لنقل طاقة الليزر. في نهايته ، يتم تشكيل شعاع ليزر مركّز بطول موجي متعدد. بمساعدته ، يقوم الجراح بإجراء التلاعبات اللازمة. الألياف هي المادة القياسية للألياف. "لثني شعاع الليزر ، اقترحنا أحد أبسط الحلول الممكنة: وضع قناع اتساع أو طور في نهاية الألياف. إنها صفيحة رقيقة مصنوعة من المعدن أو مادة عازلة مثل الزجاج. يعيد القناع توزيع تدفق الطاقة داخل الألياف ويشكل منطقة منحنية من توطين الإشعاع في نهاية الألياف ، أي "خطاف" فوتوني. أظهرت المحاكاة أن مثل هذه الشفرة المنحنية يصل طولها إلى 3 ملليمترات ، ويبلغ سمكها حوالي 500 ميكرون (للمقارنة ، 100 ميكرون هو سمك شعرة الإنسان) بطول موجة 1550 نانومتر. أي أننا نضيف عنصرًا صغيرًا واحدًا ، دون التأثير على التصميم العام للجهاز ومبدأ تشغيله ، ونحصل على التغييرات فقط في منطقة نهاية الألياف (عند الحافة). يتغير شكل وسمك النصل: فهو أرق بمرتين تقريبًا من الإصدار المحوري المتماثل "، يوضح إيغور مينين. قدم الباحثون في المقال المنشور الأساس النظري للمفهوم ، وهم الآن يستعدون لتأكيده تجريبياً. ستجرى التجارب في جامعة يانغ مينج الوطنية (تايوان). المواد المقدمة من الخدمة الصحفية لجامعة تومسك بوليتكنيك