Ученые Пермского Политеха разработали инновационное оптоволокно для повышения точности хирургических операций

Новая разработка ученых Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) может совершить революцию в хирургии. Исследователи значительно повысили эффективность оптических волокон, используемых в операциях, увеличив их осветительные характеристики в два раза.

В России наблюдается устойчивый рост числа хирургических вмешательств – за последние четыре года (2020-2024) их количество увеличилось на 34%, достигнув 18,1 миллиона операций в год. Оптоволокно, представляющее собой тонкие нити из кварцевого стекла, все шире применяется в хирургии, поскольку обеспечивает точное, неперегретое освещение операционного поля, минимизируя нагрузку на хирурга и оборудование.

Однако традиционные оптоволокна имеют проблему неравномерного распределения света, что может снижать точность и представлять опасность во время операций на сосудах, нервах или при онкологических операциях. Для решения этой задачи ученые ПНИПУ создали уникальную математическую модель, позволяющую рассчитывать оптимальную структуру оптоволокна.

Ключевым прорывом стало внедрение в волокно микроскопических полостей – сферических или овальных. Оптимальные параметры, такие как диаметр (3,6–4,4 микрометра) и шаг (12,76 мкм), обеспечивают равномерное распределение света. Данное решение особенно важно для эндоскопических, офтальмологических и онкологических операций, где критична точность освещения. Разработка может найти применение и в медицинских датчиках и лазерной терапии.