Cho dù các bác sĩ phẫu thuật cắt bằng dao mổ truyền thống hoặc cắt bằng laser phẫu thuật, hầu hết các hoạt động y tế cuối cùng đều loại bỏ một số mô khỏe mạnh, cùng với điều xấu. Điều này có nghĩa là đối với các khu vực mỏng manh như não, cổ họng và đường tiêu hóa, các bác sĩ và bệnh nhân phải cân bằng lợi ích của việc điều trị chống lại thiệt hại tài sản thế chấp có thể.
Một bức ảnh của vỏ đầu dò 9,6 mm (phải) bên cạnh vỏ của đầu dò 18 mm nguyên mẫu trước đó (trái) cho thấy sự giảm kích thước đầu dò đóng gói. Một xu được hiển thị cho quy mô. Thanh tỷ lệ là năm micromet. Hình ảnh lịch sự Tập đoàn Ben-Yakar, Đại học Texas tại Austin.
Để giúp thay đổi sự cân bằng này theo hướng có lợi cho bệnh nhân, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Texas ở Austin đã phát triển một thiết bị y tế nội soi nhỏ, linh hoạt được trang bị dao mổ bằng laser femtosecond có thể loại bỏ các mô bị bệnh hoặc bị hư hại trong khi không để các tế bào khỏe mạnh . Các nhà nghiên cứu sẽ trình bày công việc của họ tại Hội nghị về Laser và Quang điện tử năm nay (CLEO: 2012) tại San Jose, California, diễn ra từ ngày 6 đến 11 tháng 5.
Thiết bị, được thiết kế với các bộ phận bên ngoài, bao gồm một tia laser có khả năng tạo ra các xung ánh sáng với thời lượng chỉ 200 phần tư của một giây. Những vụ nổ này rất mạnh, nhưng thoáng qua đến nỗi chúng dự phòng mô xung quanh. Laser được kết hợp với kính hiển vi mini cung cấp khả năng kiểm soát chính xác cần thiết cho phẫu thuật rất tinh vi. Sử dụng một kỹ thuật hình ảnh được gọi là huỳnh quang hai photon, nên kính hiển vi chuyên dụng này dựa vào ánh sáng hồng ngoại xuyên qua một milimet vào mô sống, cho phép các bác sĩ phẫu thuật nhắm vào các tế bào riêng lẻ hoặc thậm chí các bộ phận nhỏ hơn như nhân tế bào.
Toàn bộ gói đầu dò nội soi, mỏng hơn bút chì và dài dưới một inch (chu vi 9,6 mm và dài 23 mm), có thể vừa với ống nội soi lớn, chẳng hạn như được sử dụng cho nội soi.
Các ống nội soi đóng gói phủ lên hệ thống quang học. Chu vi là 9,6 mm và chiều dài là 23 mm. Hình ảnh lịch sự Tập đoàn Ben-Yakar, Đại học Texas tại Austin.
Tất cả các quang học mà chúng tôi đã thử nghiệm có thể đi vào một ống nội soi thực sự, ông nói, Kevin Ben-Yakar thuộc Đại học Texas tại Austin, nhà điều tra chính của dự án. Các đầu dò đã chứng minh rằng nó có chức năng và khả thi và có thể thương mại hóa.
Hệ thống mới này nhỏ hơn năm lần so với nguyên mẫu đầu tiên của đội và tăng độ phân giải hình ảnh lên 20%, Ben-Yakar nói. Các quang học bao gồm ba phần: ống kính thương mại; một sợi chuyên dụng để đưa các xung laser ultrashort từ laser đến kính hiển vi; và gương quét MEMS (hệ thống cơ điện vi mô) 750 micromet. Để giữ các thành phần quang học thẳng hàng, nhóm nghiên cứu đã thiết kế một trường hợp thu nhỏ được chế tạo bằng cách sử dụng ing 3-D, trong đó các vật thể rắn được tạo ra từ một tệp kỹ thuật số bằng cách đặt các lớp vật liệu liên tiếp.
Laser femtosecond để bàn đã được sử dụng để phẫu thuật mắt, nhưng Ben-Yakar nhìn thấy nhiều ứng dụng hơn bên trong cơ thể. Chúng bao gồm sửa chữa dây thanh âm hoặc loại bỏ các khối u nhỏ trong tủy sống hoặc các mô khác. Nhóm Ben-Yakar, hiện đang hợp tác trong hai dự án: điều trị nếp gấp sẹo bằng đầu dò được điều chỉnh cho thanh quản, và phẫu thuật nano trên tế bào thần kinh não và khớp thần kinh và cấu trúc tế bào như bào quan.
Ben-Yakar cho biết, chúng tôi đang phát triển các công cụ lâm sàng thế hệ tiếp theo cho ngành vi phẫu.
Một hình ảnh được chụp bằng kính hiển vi huỳnh quang hai photon đầu dò cho thấy các tế bào trong một đoạn dây thanh âm dày 70 micromet từ một con lợn. Thanh tỷ lệ là 10 micromet. Hình ảnh lịch sự Tập đoàn Ben-Yakar, Đại học Texas tại Austin.
Thiết kế mới cho đến nay đã được thử nghiệm trên các hợp âm của lợn và gân của đuôi chuột, và một nguyên mẫu trước đó đã được thử nghiệm trên các tế bào ung thư vú ở người. Hệ thống đã sẵn sàng để chuyển sang thương mại hóa, Ben-Yakar nói. Tuy nhiên, dao mổ laser khả thi đầu tiên dựa trên thiết bị của đội ngũ vẫn sẽ cần ít nhất năm năm thử nghiệm lâm sàng trước khi nó được FDA chấp thuận cho sử dụng ở người, Ben-Yakar cho biết thêm.
Công trình được hỗ trợ bởi Quỹ khoa học quốc gia và Hội đồng quản trị của Quỹ đánh lửa Texas của Đại học Texas.
SẠCH: Trình bày năm 2012 ATh1M.3, Đầu dò vi phẫu bằng laser có thời gian 9,6 mm đường kính xương đùi 9 mm, Christopher của Christopher Hoy et al. là lúc 8:45 sáng thứ năm, ngày 10 tháng 5 tại Trung tâm Hội nghị San Jose.
Tái xuất bản với sự cho phép của Hiệp hội quang học.