เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย การตัดเนื้อเยื่อสมอง: รูปภาพการทำหลอดเลือดหัวใจแบบ OCT ก่อนการผ่าตัดของสมองของหนูเมาส์ (A) ที่วางซ้อนบนภาพหลังการผ่าตัด (B) แสดงระยะขอบการแข็งตัวของเลือด แพลตฟอร์มไฟเบอร์เลเซอร์ความยาวคลื่นคู่ที่ออกแบบมาสำหรับการตัดเนื้อเยื่อสมองโดยไม่ใช้เลือด ได้รับการพัฒนาโดยนักวิจัยจากUCI Beckman Laser Institute & Medical ClinicและUniversity of Texas at Austin
การกำหนดค่าของแพลตฟอร์มสำหรับการใช้งาน
ทางคลินิกจะช่วยให้ศัลยแพทย์ระบบประสาทสามารถกำจัดเนื้องอกในสมองได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นพื้นฐานของเครื่องมือตัดที่ยืดหยุ่นสำหรับการตัดเนื้อเยื่ออย่างแม่นยำ ความเสียหายโดยไม่ได้ตั้งใจต่อหลอดเลือดระหว่างการทำศัลยกรรมประสาทสามารถบดบังทัศนวิสัยของศัลยแพทย์ได้ ดังนั้นสภาพแวดล้อมที่ปราศจากเลือดในระหว่างการผ่าตัดจะทำให้การผ่าตัดสมองแม่นยำและปลอดภัยยิ่งขึ้น
เครื่องมือผ่าตัดในปัจจุบันที่ใช้ในการผ่าตัดสมองเพื่อรักษาสนามผ่าตัดที่ปราศจากเลือดคือเครื่องช่วยหายใจด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงตามด้วยการใช้ไฟฟ้า แต่เนื่องจากสิ่งเหล่านี้ถูกใช้ตามลำดับ เวลาในห้องผ่าตัดจึงอาจยาวนาน นอกจากนี้ เครื่องจี้ไฟฟ้ายังทำลายการทำงานของระบบประสาทด้วยการทำลายเนื้อเยื่อที่มีชีวิต
อีกทางเลือกหนึ่ง นักวิจัยได้สาธิตการใช้เลเซอร์ไฟเบอร์ผ่าตัดแบบใหม่สำหรับการผ่าตัดทางระบบประสาทที่ปราศจากเลือดในหนูทดลอง แพลตฟอร์มดังกล่าวได้รวมเอาออปติคัลโคเฮอเรนซ์โทโมกราฟี (OCT) ที่มีความละเอียดระดับไมโครสำหรับการนำทางด้วยภาพ เลเซอร์ไฟเบอร์อิตเทอร์เบียม 1.07 µm ที่จำเพาะต่อหลอดเลือดสำหรับการแข็งตัวของหลอดเลือด และเลเซอร์ไฟเบอร์ทูเลียมที่แม่นยำเพื่อทำการตัดโดยไม่ใช้เลือด
เลเซอร์อิตเทอร์เบียมมีกำลังสูงสุด 3000 วัตต์
โดยมีอัตราการเต้นของชีพจรแบบแปรผันและระยะเวลาพัลส์ที่หลากหลาย (50 µs ถึง 200 มิลลิวินาที) สำหรับการแข็งตัวของหลอดเลือดขนาดต่างๆ เลเซอร์ทูเลียมซึ่งทำงานที่จุดสูงสุดการดูดซับน้ำ 1.94 µm ถูกใช้ที่กำลังไฟเฉลี่ย 15 W สำหรับการตัดเนื้อเยื่อ ทีมงานได้รวมไฟเบอร์เลเซอร์ทั้งสองเข้าเป็นเส้นใยซิลิกาที่เข้ากันได้ทางชีวภาพเพียงตัวเดียว นำโดยระบบ OCT แบบกวาดแหล่งที่มาซึ่งมีศูนย์กลางอยู่ที่ 1310 ± 70 นาโนเมตร
แพลตฟอร์มไฟเบอร์เลเซอร์: ระบบตั้งโต๊ะ (ซ้าย) รวมเลเซอร์ไฟเบอร์ทูเลียม (Tm) สำหรับการตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์อิตเทอร์เบียม (Yb) สำหรับการจับตัวเป็นก้อน และรวมเอาภาพแนะนำ OCT แผนภาพด้านขวาแสดงการใช้เส้นใยซิลิกาที่เข้ากันได้ทางชีวภาพสำหรับการผ่าตัดสมองในหนูทดลองในร่างกาย ทีมวิจัยได้ใช้แพลตฟอร์มความยาวคลื่นคู่เพื่อทำการผ่าตัดด้วยเลเซอร์ในร่างกาย ซึ่งรวมถึงการตัดแบบจุด เส้น และสี่เหลี่ยมบนหนู 5 ตัวที่วางอยู่บนเวที Stereotaxic กะโหลก สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับขั้นตอนการถ่ายภาพ OCT เริ่มต้น ชุดของการระเหยและการแข็งตัวของภาพที่แนะนำด้วยภาพ และการถ่ายภาพ OCT หลังการระเหย OCT angiography ถูกดำเนินการก่อนและหลังแต่ละขั้นตอนเพื่อตรวจสอบการตัดเนื้อเยื่อ
“การพัฒนาแพลตฟอร์มไฟเบอร์เลเซอร์เกิดขึ้นได้จากความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญสองประการ” โธมัส มิลเนอร์ ผู้วิจัยหลัก ผู้อำนวยการสถาบันเลเซอร์เบ็คแมนกล่าวกับPhysics World “ประการแรกคือการวัดปริมาณรังสีเลเซอร์ที่จำเป็นในการจับตัวเป็นก้อนของหลอดเลือดขนาดต่างๆ หลอดเลือดขนาดใหญ่ (250 µm หรือใหญ่กว่า)
ได้หลบเลี่ยงการแข็งตัวของเลือดด้วยเลเซอร์
ก่อนหน้านี้เนื่องจากเลือดไหลเร็ว เพื่อนร่วมงานของฉัน Nitesh Katta ได้ใช้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์ในการสร้างการวัดปริมาณรังสีด้วยเลเซอร์เพื่อจับตัวเป็นก้อนของหลอดเลือดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 1.5 มม.” ความก้าวหน้าครั้งที่สอง มิลเนอร์อธิบายว่าเป็นวิธีการปรับสภาพล่วงหน้าที่ช่วยให้สามารถลอกเนื้อเยื่อซ้ำได้และสม่ำเสมอในเนื้อเยื่อหลายประเภทด้วยเลเซอร์ที่เจาะลึกลงไป
“เนื่องจากการระเหยด้วยเลเซอร์ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกลของเนื้อเยื่อ การตัดอาจไม่สอดคล้องกัน และในบางกรณีอาจส่งผลให้เกิดภัยพิบัติทางความร้อน แพลตฟอร์มที่พัฒนาขึ้นช่วยแก้ปัญหาเหล่านี้และช่วยให้สามารถตัดเนื้อเยื่อทั้งที่อ่อนนุ่มและแข็งได้ เช่น กระดูกอ่อนซ้ำและสม่ำเสมอ”
การเขียนในBiomedical Optics Expressนักวิจัยรายงานว่าการผ่าหลังการผ่าตัดส่งผลให้มีการตัดเนื้อเยื่อที่ทำซ้ำได้และสม่ำเสมอ ในขณะที่บริเวณที่ทำการผ่าตัดยังคงไม่มีเลือดทั้งหมด รอยตัดมีความสัมพันธ์ในเชิงคุณภาพกับส่วนเนื้อเยื่อในแง่ของขนาด รูปร่าง และสัณฐานวิทยา โดยสังเกตความเสียหายจากความร้อนน้อยที่สุด ทีมแล็บของ Milner เชื่อว่านี่เป็นครั้งแรกที่การผ่าตัดเนื้อเยื่อสมองแบบไม่มีเลือดได้สำเร็จโดยใช้กลยุทธ์ความยาวคลื่นคู่ โดยใช้เลเซอร์ไฟเบอร์ทูเลียมแบบพัลซิ่งสำหรับการผ่าตัด และความยาวคลื่นจำเพาะของหลอดเลือดสำหรับการแข็งตัวของเลือดรวมกันเป็นเส้นทางลำแสงเดียว
เข็มตรวจชิ้นเนื้อทำให้การผ่าตัดสมองปลอดภัยขึ้น
“ขณะนี้เรากำลังพยายามสร้างมีดไฟเบอร์ออปติกไร้เลือดอ่อนที่มีรูปแบบขนาดเล็กซึ่งสามารถตัดเนื้อเยื่อระบบประสาทด้วยการแพร่กระจายความร้อนด้านข้างน้อยที่สุด” Katta กล่าว “สำหรับสิ่งนี้ เรากำลังใช้แนวทางความยาวคลื่นคู่เพื่อเอาชนะข้อกำหนดที่แข่งขันกันของการตัดเลือดและการตัดเนื้อเยื่อ ความยาวคลื่นหนึ่งถูกปรับเป็นความยาวคลื่นการดูดกลืนเลือด ความยาวคลื่นที่สองถูกปรับให้เข้ากับการดูดซึมน้ำเพื่อขจัดเนื้อเยื่ออย่างมีประสิทธิภาพ”
Katta ตั้งข้อสังเกตว่าการพัฒนาล่าสุดของไฟเบอร์เลเซอร์ (เช่น ทูเลียมและอิตเทอร์เบียม) และเลเซอร์ไดโอดคู่แบบไฟเบอร์ (ใกล้อินฟราเรด) รวมกับความก้าวหน้าล่าสุดในส่วนประกอบไฟเบอร์ออปติกกำลังสูง มีตัวเลือกความยาวคลื่นที่กว้างกว่า เพื่อรวมลำแสงหลาย ๆ อันเข้าด้วยกันเป็นไฟเบอร์ออปติกที่มีขนาดเล็ก
กลไกที่ไม่แน่นอน อาลีและเพื่อนร่วมงานรายงานว่าพวกเขาได้รวบรวมข้อมูลที่คล้ายกันมากโดยใช้วัสดุจากชุดงานต่างๆ วิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการต่างๆ ทำให้พวกเขามั่นใจว่าผลลัพธ์ไม่ได้เกิดจากสิ่งประดิษฐ์บางอย่างของการตั้งค่าการทดลองหรือข้อผิดพลาดของผู้ใช้ เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย
