Лазерна операция с УВ светлина върху меки тъкани постига невиждана прецизност

Шотландски учени доказаха, че лазер, сходен с този, който се използва при рутинна операция на очите, в бъдеще може да послужи за прецизното отстраняване на тъкани (например тумори).

Екип от университета Heriot-Watt и Университета на Единбург извърши едно от най-задълбочените проучвания върху взаимодействието между ултравиолетов, ултракъс импулсов лазер и меки биологични тъкани. Този вид лазери могат да премахват тъкан с дебелина от едва 10 μm, което означава, че са много по-прецизни от инструментите, използвани от неврохирурзите.

Резултатите са публикувани в списание Biomedical Optics Express.

Меките тъкани са трудни за опериране

Вече 30 години хирурзите коригират формата на роговицата с помощта на подобен лазерен инструмент с контролирани импулси от ултравиолетова светлина. Най-горният слой клетки абсорбира ултравиолетовата светлина и не й позволява да проникне дълбоко в тъканта. Когато лазерът изпрати ултракъси импулси, клетките веднага се изпаряват, без това да засегне заобикалящите ги тъкани.

Водещият автор на проучването Татяна Моликова пояснява: „Техниката е особено подходяща за роговицата, тъй като тя е ригидна, богата на колаген, а повърхността на окото лесно може да бъде достигната с ултравиолетов лазерен лъч. Досега почти не са провеждани изследвания с лазер върху меки тъкани, например мозък.“

Маликова и екипът й използват агнешки черен дроб, закупен от магазин, вместо мозък. Той също е мек и крехък, макар да не е толкова чувствителен колкото мозъка. Причината да изберат черен дроб е, че осигуряването на тъкан от мозък е много по-трудно.

„Крайната ни цел е да направим мозъчните операции в бъдеще още по-прецизни. Експериментът ни е стъпка в тази посока. Използвахме модел, който ни позволява да извършим стотици тестове и да установим точно кои режими на работа с лазер са най-ефективни върху меки тъкани и защо“, допълва ученият.

Лазерът не уврежда здравата тъкан

Едно от предимствата на изследването е, че включва подробна и задълбочена хистология, по време на която пробите се разглеждат под микроскоп.

От екипа отбелязват, че преди 30 години образната диагностика не е била достатъчно добра, за да покаже ефектите. Днес обаче, благодарение на висококачествените изображения, специалистите успяват да постигнат изключително висока прецизност от 10 μm, без да причинят увреждания в съседните тъкани, като използват 206-нанометрова, 250-фемтосекундна лазерна система. При правилните условия тъканта около зоната на аблация остава изцяло невредима.

Въпреки че неврохирурзите боравят с много прецизни инструменти, Маликова е категорична, че потенциалът на дълбокоултравиолетовият лазер е значително по-голям. „През следващите десетилетия образната диагностика ще се усъвършенства още повече, а роботизираната хирургия ще се превърне в стандарт. Смятам, че тогава системи като нашата ще могат да се използват в операционната зала“, споделя Маликова.

През годините лазерните инструменти навлязоха широко в областта на офталмология и допринесоха за подобряване ефективността на операциите. Учените вярват, че те могат да бъдат полезни и на неврохирурзите. Преди това е необходимо да се изчисли прецизността на дълбокия ултравиолетов лазер при работа с различни тъкани.

Пол Бренън от Университета на Единбург добавя: „В неврохирургията няколко милиметра решават съдбата и живота на пациента. Ако имаме възможност да използваме още по-прецизни инструменти в работата си, всичко ще се промени.“

Екипът планира да разработи революционни лазерни техники с цел откриване на надеждни и компактни източници на дълбока ултравиолетова светлина, след което ще търси прецизни начини за доставяне на тази светлина до тялото. Надеждата им е, че с ултравиолетовата светлина ще могат да се извършват операции на онкологично болни пациенти и ще се пребори нарастващата заплаха от резистентните на антибиотици супербактерии.