Хирургическая игла «расскажет» о внутренних органах

Ученые Лондонского университета королевы Марии и Университетского колледжа Лондона разработали иглу для ультразвуковой визуализации внутренних органов при хирургическом вмешательстве

Если раньше при инвазивном хирургическом вмешательстве медикам приходилось опираться только на данные рентгена, МРТ и КТ, то сейчас у врачей может появиться шанс дополнительно получить четкие изображения оперируемого органа в реальном времени. Игла, оснащенная датчиками, уже была протестирована на свином сердце. Ученым удалось получить изображения мягких тканей размером до 2,5 см.

Стоит отметить, что оптическая ультразвуковая технология, разработанная совместными усилиями команды хирургов, инженеров, физиков и химиков, может устанавливаться не только в иглы, но и в другие одноразовые медицинские инструменты. Описание исследования было опубликовано в статье Through-needle all-optical ultrasound imaging in vivo: a preclinical swine study в журнале Light: Science & Applications.

Разработанная технология использует миниатюрное оптоволокно, заключенное в одноразовую хирургическую иглу. Оптоволокно используется для подачи короткого импульса света, который генерирует ультразвуковые импульсы. Отражения этих ультразвуковых импульсов из ткани обнаруживаются датчиком на втором оптоволокне. Это позволяет визуализировать ультразвуковое изображение в реальном времени для проведения операций.

В разработке используются углеродные нанотрубки, которые поглощают импульсный лазерный свет. Это поглощение приводит к ультразвуковой волне через фотоакустический эффект. Также в технологии используются высокочувствительные оптоволоконные датчики на основе полимерных оптических микрорезонаторов для обнаружения ультразвуковых волн.

В настоящее время команда исследователей из Англии работает над внедрением технологии для клинического применения.

Фото на обложке: ucl.ac.uk