Mad_Cat, 23.12.2012 с 0 комментариев

Генерируемый лазером фокусированный ультразвук: новый неинвазивный хирургический скальпель?

Фокусированный ультразвук на протяжении десятилетий остается многообещающей технологией для высокоточной неинвазивной хирургии. Но до сих пор его применение ограничивалось лишь разрушением почечных камней или фибромы матки. Было слишком сложно создать мощный луч энергии, который бы был достаточно узким для более тонкой работы.

Исследователи из Мичигансого университета нашли решение, используя акустооптический метод генерации звуковых колебаний при помощи лазерного источника. Технология позволила им сократить размер точки фокуса в сто раз. Команда верит в то, что эта технология позволит открыть новый мир неинвазивной хирургии.

Модель почечного камня, подвергнутая воздействию LGFU. Больше 1000 импульсов было отправлено в одну точку в верхней части. На то, чтобы проделать каждую линию понадобилось меньше 30 импульсов.

Разработанная система имеет три уникальных свойства: она преобразует свет в звук, фокусирует последний в крошечное пятнышко и усиливает звуковые волны. Чтобы достичь этого эффекта, исследователи покрыли линзы слоем углеродных нанотрубочек и слоем эластичного материала, называемого полидиметилсилоксан. Углеродные нанотрубочки поглощают свет, выделяя при этом тепло. Эластичный слой под действием тепла стремительно расширяется, многократно усиливая сигнал.

Образующиеся звуковые волны имеют частоту в 10 000 раз больше, чем та, которую может воспринять человеческое ухо. Они работают в тканях, производя ударную взрывную волну и микропузырьки, которые оказывают давление на цель, например крошечную раковую опухоль или атеросклеротическую бляшку. Также система может применяться в косметической хирургии.

В экспериментах исследователи продемонстрировали возможности микроскопической ультразвуковой хирургии, аккуратно отделив единственную клетку раковой опухоли яичника и пробив в искусственнном почечном камне дыру меньше 150 мкм в диаметре, и все это меньше чем за минуту.