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Los investigadores proponen hacer el nuevo laser “pala” para los escalpelos médicos

Científicos de la universidad de estado de la universidad y de Saratov de la escuela politécnica de Tomsk combinada hacia arriba con los colegas de Taiwán y propuesta para hacer un laser “pala” para un escalpelo médico con una forma curvada especificada usando un “gancho de leva fotónico”.

Hay actualmente escalpelos del laser solamente con un área axisimétrica del foco, es decir, con una pala cilíndrica. Según científicos, el cambio de la forma de la pala desplegará las posibilidades de usar el laser en remedio, mientras que es cerca de dos veces más fino que la opción cilíndrica.

El concepto y su análisis razonado se publican en el gorrón de Biophotonics (SI: 3,032; Q1).

Un escalpelo del laser es un instrumento quirúrgico usado para cortar o para quitar tejidos biológicos usando energía de laser. En un área limitada del tejido el haz aumenta afiladamente la temperatura hasta el °C 400, así haciendo el área irradiada para quemar inmediatamente.

Esta manera, el laser “tapa inmediatamente” los pequeños vasos sanguíneos a lo largo de los filos de una incisión. El escalpelo del laser hace incisiones muy finas, reduce el sangrar, y la radiación sí mismo es absolutamente estéril.

Un escalpelo quirúrgico convencional tiene una variedad de formas de la pala para adaptarse a usos específicos. Los escalpelos del laser no tienen tal variedad, o bastante, hay solamente una forma de localización de la radiación - axisimétrica. Por lo tanto, propusimos una manera simple de hacer la forma del extremo curvada usando un “gancho de leva fotónico”. Éste es un nuevo tipo de haz luminoso uno mismo-acelerante curvado, dado forma como un gancho de leva. Anterior, predijimos teóricamente y confirmamos experimental la existencia de tal “gancho de leva”.”

Igor Minin, gestor de proyecto y profesor, departamento de la ingeniería electrónica, universidad de escuela politécnica de Tomsk

Un elemento imprescindible de un escalpelo del laser es la fibra para transmitir energía de laser. En su extremo, un de rayo láser enfocada de varias longitudes de onda se forma. Con su ayuda, el cirujano realiza todas las manipulaciones necesarias.

“Para doblar el de rayo láser, propusimos una de las soluciones posibles más simples: ponga una máscara de la amplitud o de la fase en el extremo de la fibra. Es una placa fina hecha del metal o de un material dieléctrico como el cristal.

La máscara redistribuye el flujo de energía dentro de la fibra y forma una región curvada de localización de la radiación en el extremo de la fibra, es decir, un “gancho de leva fotónico”.

Con la simulación, una pala curvada se demuestra tener un largo de hasta 3 milímetros y un espesor de cerca de 500 micrones (100 micrones son el espesor de un cabello humano - ed.), con una longitud de onda a ser 1.550 nanómetros.

Es decir agregamos un pequeño elemento, sin afectar al diseño y al funcionamiento generales del dispositivo, y conseguimos cambios en el área del extremo de la fibra solos (en el extremo).

La forma y el espesor de la pala está cambiando: es aproximadamente dos veces más fino que la opción axisimétrica,” Igor Minin explica.

En el artículo, los científicos ofrecieron una base teórica para el concepto, y ahora se están preparando para confirmarlo experimental en la universidad nacional de Yang-Ming (Taiwán).

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.