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I ricercatori propongono di fare il nuovo laser “aletta„ per i bisturi medici

Scienziati dall'università di politecnico di Tomsk e da Saratov State University collaborato con i colleghi da Taiwan e proposto per fare un laser “aletta„ per un bisturi medico con una forma curva specificata facendo uso “di un amo„ fotonico.

Corrente ci sono bisturi del laser soltanto con un'area axisymmetric del fuoco, cioè, con un'aletta cilindrica. Secondo gli scienziati, cambiare la forma dell'aletta amplierà le possibilità di utilizzare il laser nella medicina, mentre è circa due volte più sottile dell'opzione cilindrica.

Il concetto e la sua spiegazione razionale sono pubblicati nel giornale della biofotonica (SE: 3,032; Q1).

Un bisturi del laser è uno strumento chirurgico usato per tagliare o eliminare i tessuti biologici usando l'energia del laser. In un'area limitata del tessuto il raggio solleva marcato la temperatura fino a °C 400, così facendo l'area irradiata per bruciare immediatamente.

Questo modo, il laser immediatamente “sigilla„ i piccoli vasi sanguigni lungo le barriere di un'incisione. Il bisturi del laser fa le incisioni molto sottili, diminuisce sanguinare e la radiazione stessa è assolutamente sterile.

Un bisturi chirurgico convenzionale ha varie forme dell'aletta per essere adatte alle applicazioni specifiche. I bisturi del laser non hanno una tal varietà, o piuttosto, c'è soltanto un modulo della localizzazione di radiazione - axisymmetric. Di conseguenza, abbiamo proposto un modo semplice fare la forma del suggerimento curva facendo uso “di un amo„ fotonico. Ciò è un nuovo tipo di raggio luminoso d'accelerazione curvo, a forma di come un amo. Presto, abbiamo predetto teoricamente e sperimentalmente abbiamo confermato l'esistenza di un tal “amo„.„

Igor Minin, project manager ed il professor, dipartimento di assistenza tecnica elettronica, università di politecnico di Tomsk

Un elemento indispensabile di un bisturi del laser è la fibra per energia del laser di trasmissione. Alla sua estremità, un raggio laser messo a fuoco di parecchie lunghezze d'onda è formato. Con la sua guida, il chirurgo realizza tutte le manipolazioni necessarie.

“Per piegare il raggio laser, abbiamo proposto una delle soluzioni possibili più semplici: collochi una maschera di fase o di ampiezza all'estremità della fibra. È una lastra grossa sottile fatta di metallo o di un materiale dielettrico come vetro.

La maschera ridistribuisce il flusso di energia dentro la fibra e forma una regione curva di localizzazione di radiazione all'estremità della fibra, cioè, “un amo„ fotonico.

Con simulazione, un'aletta curva si rivela avere una lunghezza di fino a 3 millimetri e uno spessore di circa 500 micron (100 micron è lo spessore dei capelli umani - ed.), con una lunghezza d'onda da essere 1.550 nanometri.

Cioè aggiungiamo un piccolo elemento, senza pregiudicare la progettazione e la prestazione generali dell'unità ed otteniamo i cambiamenti nell'area dell'estremità della fibra soli (al suggerimento).

La forma e lo spessore dell'aletta sta cambiando: è circa due volte più sottile dell'opzione axisymmetric,„ Igor Minin spiega.

Nell'articolo, gli scienziati hanno fornito una base teorica per il concetto ed ora stanno preparando confermarlo sperimentalmente all'università nazionale di Yang-Ming (Taiwan).

Source:
Journal reference:

Minin, I. V., et al. (2020) Concept of photonic hook scalpel generated by shaped fiber tip with asymmetric radiation. Journal of Biophotonics. doi.org/10.1002/jbio.202000342.