Рабочую модель ультразвукового хирургического инструмента для коагуляции (спайки) тканей разработали радиофизики Томского государственного университета. Промышленный партнёр проекта АО НПО "НИКОР" одобрил модель. Следующим шагом станет создание прототипа, который будет готов к 2020 году и запущен на рынок России и ближнего зарубежья, сообщается в пресс-релизе вуза.
Авторы разработки отмечают, что сегодня в России не существует отечественного производства ультразвуковых хирургических комплексов. При этом иностранные приборы несовершенны в плане эффективности – потребляют много энергии, перегреваются в руках хирурга. В связи с этим появилась потребность в недорогих отечественных разработках.
Новый хирургический инструмент для коагуляции был создан на основе ультразвукового волновода. Это искусственный направляющий канал со звукоотражающими стенками, в котором распространяется волна.
"На пьезоэлемент, присоединённый к волноводу, подаётся электрическое напряжение, оно возбуждает колебания, и инструмент входит в резонанс, который мы специально рассчитали на основе наших математических моделей. Благодаря этому соединения испытывают минимум нагрузки, не перегреваются, инструмент может служить дольше, – поясняет руководитель проекта, профессор ТГУ Дмитрий Суханов. – Во время работы волновода амплитуда колебаний возрастает, благодаря чему инструмент может воздействовать на материалы и вызывать разные эффекты, в данном случае – коагуляцию тканей или кавитацию в воде (образование пузырьков вакуума в жидкости – прим. ред.)".
Кстати, помимо инструмента для коагуляции тканей радиофизики разработают целый ряд хирургических инструментов: нож, пилу и ножницы. Ультразвуковые колебания от 10 до 100 килогерц и амплитудой 5–50 микрометров уменьшат трение между тканями и лезвием.
Благодаря этому хирург будет тратить меньше усилий, а операция пройдет быстрее и станет безопаснее: сократится кровопотеря, заживление будет происходить быстрее. В частности, при помощи ультразвуковых инструментов можно "склеивать" сосуды, удалять тромбы, удалять катаракту глаза и производить другие действия.
Отмечается, что у ультразвуковых инструментов, помимо медицинского, есть и технологическое применение: перемешивание различных веществ, например, масла с водой, резка резины и сварка пластмассы.
Сейчас радиофизики отрабатывают на модели разные режимы работы, проверяют численные модели и проводят эксперименты.
"Пока всё совпадает с нашими расчётами, работа идёт по графику. Вскоре будем собирать прототип", – заключил Дмитрий Суханов.
Напомним, что ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) сообщали о том, как в хирургии реализуют возможности робототехники, трёхмерной печати и дополненной реальности.