Новый прибор сможет обрабатывать раны на поле боя: изобретение российских ученых

Минно-взрывные травмы дают основную массу потерь в современной войне. Успех лечения таких ран зависит от качественной санации пораженных тканей. Разработанный российскими учеными аппарат лазерной кавитации помогает спасать жизни.
Автор Hi-Tech Mail
лазерная кавитация
Медицинский лазерный аппарат с подключенным оптоволокномИсточник: Новости РАН

Ученые Южноуральского государственного медицинского университета (Челябинск) и Института прикладной математики Дальневосточного отделения РАН (Владивосток) разработали простой и эффективный лазерный кавитатор — многофункциональный прибор, действие которого основано на образовании и быстром схлопывании пузырьков пара под воздействием лазерного излучения.

Эффект кавитации в медицине и технике не нов, но до сих пор в качестве источника энергии, преобразующей воду в пар, выступал ультразвук. С помощью ультразвуковых кавитаторов, например, проводятся процедуры «сжигания» жира — ультразвук заставляет лопаться клетки жировой ткани.

Лазерная кавитация хороша тем, что не требует специального громоздкого оборудования, необходимого для генерации ультразвука. Теоретически лазерный кавитатор способен работать даже в полевых условиях при наличии источника электропитания (генератор или адаптер переменного тока в автомобиле). Экспериментальная проверка прибора в зоне СВО показала, что он способен справляться с санацией острых и хронических ран, в том числе возникших при минно-взрывных травмах, дающих основную массу потерь военнослужащих и гражданского населения в условиях современных боевых действий.

лазерная кавитация
https://new.ras.ru/activities/news/legche-s-parom-lechit-boevye-rany-budut-lazerom-i-goryachimi-puzyrkami/Источник: Новости РАН

Устройство и принцип действия лазерного кавитатора предельно просты. К обычному медицинскому лазерному аппарату, знакомому всем по кабинетам физиотерапии, подсоединяется оптическое волокно диаметром 0,4-0,6 мм из кварц-полиамида и емкость для дезинфицирующего или обычного физиологического раствора. Если по заполненной жидкостью трубке подать инфракрасный импульс, жидкость мгновенно вскипает. Расположенный на торце волокна рабочий орган устройства площадью не более 0,5 мм2 обеспечивает высокую плотность энергии при температуре гораздо ниже температуры кипения. Струя пара не обжигает кожу и мягкие ткани, но эффективно удаляет из раны продукты воспаления и распада. Что очень важно, пар разрушает бактериальные пленки, которые в открытых ранах развиваются очень быстро и делают бактерии нечувствительными к антибиотикам.

лазерная кавитация
Лазерная кавитация для санации ран прошла боевое крещениеИсточник: Известия

В дальнейшем разработчики хотят оснастить прибор датчиком шума. Превышение уровня шума пузырьков установленного порога будет означать, что мощность излучения надо снизить во избежание термического ожога.

Перспективно применение лазерных кавитаторов при эндодонтическом лечении — «волшебные пузырьки» в долю секунды очистят самый извилистый зубной канал, недоступный для ручной обработки.

Помимо применения лазерных кавитаторов в стоматологии и военной медицине ученые предлагают использовать их в косметологии (например, при лечении угревой сыпи), в терапии варикозного расширения вен, включая геморрой, в удалении кист и доброкачественных сосудистых мальформаций. Пригодится лазерная кавитация и при очистке труднодоступных поверхностей в технике и лабораторной практике.

лазерная кавитация
Лазерный кавитатор готов к приему больных. Фото РИА НовостиИсточник: Известия

В дальнейшие планы разработчиков входят эксперименты с разными составами действующего вещества (антисептики, антибиотики, иммуномодуляторы, анальгетики) и с разными длинами волн лазерного излучения. Подана заявка на патент медицинского изделия.

 Медицинское сообщество в целом позитивно встретило новую разработку, хотя и высказало ряд критических замечаний. Врач-хирург Иван Винокуров из Российского научного центра хирургии имени Петровского отметил эффективность метода для разрушения бактериальных пленок и удаления нежизнеспособных тканей, но указал, что воздействие носит точечный характер, а при обширной минно-взрывной травме площадь поражения может измеряться дециметрами. Лазерный кавитатор пока не может заменить традиционных хирургических методов санации ран, но у него есть свои ниши и преимущества.

Ученые за работой
Ученые за работойИсточник: Новости РАН

Ранее ученые рассказали об ином применении лазера. Они хотят с его помощью отправить световой парусник к системе Альфы Центавра.