ИННОВАЦИИ: Осторожный скальпель
Всем нам с детства среди прочего твердят: держи себя в руках, умей остановиться вовремя. Кому-то это удается, кому-то - не очень. Но есть профессии, в которых следовать таким прописным истинам жизненно необходимо в прямом смысле слова. Например, хирургам, оперирующим лазерным скальпелем. Ведь при высокой мощности излучения и большой скорости такого инструмента любая небрежность, неосторожное движение могут мгновенно привести к нежелательному ходу операции. Лишняя доля секунды, движение не в ту сторону могут оказаться фатальными.
Чтобы этого не случалось, специалисты отделения перспективных лазерных технологий Института проблем лазерных и информационных технологий РАН (Троицк) разработали систему оперативного контроля лазерного испарения биотканей - что-то вроде "защиты от дурака" для лазера (да не обидятся на такое сравнение хирурги). На самом деле это система обратной связи и управления лазерным излучением: при переходе от одной биологической ткани к другой прибор теперь сможет либо сигнализировать об этом хирургу, либо уменьшить мощность луча лазера или вообще погасить его. Работа такого скальпеля основана на том, что прибор одновременно генерирует мощный луч - тот самый, с помощью которого врач проводит операцию, - и улавливает свет, отраженный оперируемой тканью.
"В отличие от обычного скальпеля, который разрезает ткань, лазерный "нож" ткань не режет, а испаряет, - рассказывает руководитель работы, заместитель директора ИПЛИТ РАН, лауреат премии правительства РФ Валерий Ульянов. - В результате в зоне операции витают крошечные частицы испаряемой биологической ткани - кожной, мышечной, жировой. Причем это не отдельные молекулы или тем паче атомы, а именно частицы ткани, которые сохраняют особенности структуры. При рассеянии на них частота света меняется, а сколь сильно - зависит от типа ткани. Причем не важно, как именно та или иная ткань меняет параметры этого рассеянного света. Главное, что при переходе от одной ткани к другой параметры меняются, а мы эти изменения регистрируем".
Для того чтобы поймать рассеяние, ученые нашли остроумное решение. Они не стали пристраивать к прибору какие-то дополнительные устройства вроде антенны. В качестве приемника используется резонатор лазера, где основной луч набирает силу. Неизбежно попадая в него, рассеянный свет немного, совсем чуть-чуть меняет параметры основного излучения. Хирург этого и не замечает - ведь на мощности луча это не отражается, а зарегистрировать изменения можно.