Проф. Абрахам Кацир, руководитель группы прикладной физики в Школе физики и астрономии Тель-Авивского университета, большую часть своей карьеры оттачивал изобретенную им технику под названием «лазерная сварка», с помощью которой края разрезов нагреваются точно контролируемым образом для получения оптимальной раны. закрытие. В исследовании, недавно опубликованном в Журнале биомедицинской оптики, рассматривается радикально новое применение этой техники – герметизация трансплантатов роговицы.
Пересадка роговицы может восстановить зрение у людей, страдающих заболеваниями роговицы, такими как выпуклость роговицы, дистрофия Фукса, истончение роговицы, рубцевание роговицы, вызванное инфекцией или травмой, катаракта, отек роговицы, язвы роговицы или осложнения, вызванные предыдущей операцией на глазах. "Каждый год для 50 000 американцев, находящихся на грани потери зрения, трансплантация роговицы является единственным вариантом.
Это мучительная процедура, за которой следуют многие месяцы болезненного выздоровления, вызванного наложением швов на глазу ", – сказал проф. Кацир. «Используя наше специальное оптическое волокно, мы смогли бесшовно связать ткань роговицы, не повреждая окружающий глаз и не оставляя швов."
Инновационное волокно
«Хирургу необходимо большое мастерство, чтобы наложить внутренние швы, скрепить крошечные кровеносные сосуды или почти бесследно зашить порезы на коже», – сказал проф. Кацир. "Поэтому медицинское сообщество проявило большой интерес к выравниванию игрового поля, разработке новой технологии, которую могут использовать все хирурги – даже те, у кого нет многолетнего опыта наложения швов."
Проф. Группа Кацира в TAU разработала уникальные оптические волокна из галогенидов серебра, прозрачные в инфракрасном диапазоне.
Такие волокна излучают инфракрасный лазерный луч, который тщательно нагревает приближенные края надреза. Одновременно одно и то же волокно передает инфракрасный свет от нагретого пятна к инфракрасному датчику, который контролирует температуру в каждой точке, как у ушного термометра.
Это позволяет нагреть каждое пятно до желаемой температуры (e.грамм. 140-150 градусов по Фаренгейту), что создает прочную связь, не вызывая термического повреждения.
«Самым важным аспектом нашей техники является температура», – сказал проф.
Кацир. "Возьмем, к примеру, яйцо. Если приготовить его при температуре 70-80 градусов по Фаренгейту, ничего не произойдет. Однако, если вы зажарите его при температуре 250 градусов по Фаренгейту, вы полностью его уничтожите.
Однако при промежуточной температуре получается яйцо, сваренное вкрутую. То же самое касается лазерного склеивания, где нагрев при промежуточной температуре под точным контролем обеспечивает прочное склеивание без образования рубцов."
Проф. Кацир и его команда в сотрудничестве с хирургами из Медицинского центра Тель-Авива и Медицинского центра Шиба провели эксперименты по пересадке роговицы на глазах, взятых у умерших коров и свиней.
Они использовали волоконно-оптическую лазерную систему для достижения постоянной плотной герметизации с минимальным термическим повреждением окружающей ткани глаза. Проведя биопсию глаз, исследователи не обнаружили протечек и признаков перегрева.
Широкий спектр приложений
Основываясь на этих результатах, проф.
Кацир получил разрешение на проведение экспериментов по пересадке роговицы на моделях живых животных. Параллельно с этим он применяет свою технику в эндоскопических операциях.
«Эта наименее инвазивная хирургия – вот путь, которым движется мир медицины», – сказал проф.
Кацир. «Одна из самых сложных задач, стоящих перед хирургами, – закрытие разрезов при таких операциях. Наша методика основана на использовании тонких и гибких оптических волокон, которые можно вводить через эндоскоп для облегчения лазерного связывания внутри тела.
Этот новый метод готов стать основным игроком в таких операциях и, в частности, в быстрорастущей области роботизированной хирургии."
В клинических испытаниях, недавно проведенных членами проф.
Группа Кацира и общие хирурги на разрезах на коже 10 пациентов, раны, обработанные волоконно-оптическим лазером, успешно зажили, почти без рубцовой ткани. «Волоконно-оптическая лазерная система имеет бесконечное количество применений», – сказал проф. Кацир. «Пластическая хирургия, урология, ЛОР, хирургия головного мозга, неотложная медицина, раны на поле боя – возможности поистине безграничны. Я надеюсь, что мы сможем применить наши инновационные технологии в некоторых из этих областей."