معرفي و بررسي كاربرد باريكه ساختار‌يافته چرخان در سيستم‌هاي جراحي ليزري (كد304)

مقدمه: با روند روبه‌رشد فن‌آوري‌هاي نوري تقاضاي استفاده از ابزارهاي نوري در پزشكي افزايش چشم‌گيري يافته است. يكي از كاربردهاي فوتونيك در پزشكي ارائه سيستم‌هاي جراحي مبتني بر ليزر به‌خصوص در جراحي‌هاي گوش، حلق و بيني است كه از باريكه‌هاي ليزري به عنوان جايگزين چاقوي جراحي استفاده مي‌شود. به طور معمول در اين سيستم‌ها باريكه نوري ليزر CO2 به‌وسيله يك سيستم مينياتوري تلسكوپي بر روي منطقه تحت جراحي، كانوني مي‌شود. با اين حال، در سيستم‌هاي رايج مورد استفاده، بخش زيادي از انرژي ورودي به سيستم به علت بازتاب، از سيستم خارج و اتلاف مي‌شود. اين امر بازدهي سيستم را كاهش مي‌دهد، به‌علاوه باريكه برگشتي مي‌تواند به ليزر آسيب برساند.روش بررسي: در اين مقاله، روش جديدي براي افزايش بازدهي ميكروابزارهاي جراحي گوش، حلق و بيني براساس استفاده از باريكه‌هاي چرخان معرفي شده است. از آن‌جا كه توان باريكه‌هاي چرخان مي‌تواند از مركز به شعاع‌هاي بزرگ‌تر منتقل شود، مي‌توان از آن براي افزايش بازدهي سيستم و جلوگيري از آسيب به ليزر استفاده كرد. طراحي و بهينه‌سازي ميكروابزار تلسكوپي، توسط نرم افزار زيمكس و انتشار باريكه‌ چرخان توسط نرم‌افزار متلب انجام شده است. يافتـه‌ها: نتايج شبيه‌سازي‌ها نشان مي‌دهد كه با استفاده از باريكه‌ ساختاريافته‌ مناسب، بازدهي سيستم به بيش از 94 درصد افزايش مي‌يابد. همچنين به دليل افزايش عمق كانوني، حساسيت سيستم به عدم انطباق عمق به ميزان قابل توجهي كاهش مي‌يابد. مزيت ديگر استفاده از باريكه‌ چرخان افزايش بيشينه‌ شدت به ميزان 40 درصد تا 73 درصد براي فواصل كاري مختلف است كه به عبارت ديگر تيغ جراحي تيزتري فراهم مي‌شود. همچنين با تغيير بار توپولوژيك باريكه‌ چرخان، دستگاه انعطاف كافي براي تغيير پارامترهاي جراحي ليزري را خواهد داشت. نتيجه‌گيري: با مقايسه نتايج به دست آمده از شبيه‌سازي، باريكه‌ چرخان به عنوان باريكه مناسب براي استفاده در سيستم‌هاي ميكروابزار جراحي معرفي شده است. روش ارائه شده گام مهمي در افزايش كاربردهاي باريكه‌هاي ساختاريافته در جراحي‌هاي ليزري است