医生不碰病人就能隔空做手术 可能吗?

来源:健康界

作者:MED24

 

这不是特异功能。

医生不碰病人就能隔空做手术,可能吗? 

叙利亚杜马镇,医生举着手机为病人做手术,窗外是叛军和硝烟,室内是异地的医生通过互联网对手术进行着实时指导。

科技的进步让各种不可能成为可能。2018年的诺贝尔物理学奖颁给了神奇的光学镊子——利用激光可以无形地捕捉并移动微小的物体。人们用它来测量生物大分子的特性,操控单个细胞等等。不过激光也有其局限性,例如不易穿透生物组织,还有可能损伤活细胞,在医学的应用有限。现在又有人发明了声学镊子,用超声波的辐射力来移动更大尺寸的物体,在微米到厘米级别不等。

英国布里斯托大学科学家们针对这项超前技术进行开发,得到了一款全息声学镊子(Holographic acoustic tweezers),旨在用于医疗手术的辅助。

他们公布的视频记录下了神奇的一幕——在声场作用下,25个小球自己动了起来。

相比于诺奖级的光学镊子,声学镊子更有两大优势——

1、声波可以在空气、水,甚至生物组织等多种介质中捕捉和移动物体,穿透性好。

2、声学镊子每单位输入功率的辐射力比光学捕获高5个数量级,效率明显更高,低功率操作不会损伤组织细胞。因此声学镊子正在成为疾病诊断、肾结石处理等应用的基本工具。 

此前,声学镊子已经可以操控物体进行三维运动,但同时操纵多个物体进行各自不同轨迹的复杂运动还是第一次。视频中,声场可以同时操纵25个直径范围为1-3mm的聚苯乙烯泡沫塑料球,在三维空间中同时   各自   移动。

研究者表示,声学镊子要用到很多迷你扬声器(两组,每组256个扬声器排成阵列),通过电脑系统进行调谐,创建很复杂的声场,就能“捕捉”并“操纵 ”选定的物体   执行复杂的程序,仿佛形成了多只精巧的“手”。

把这个技术用于医学,就能在人体组织内进行精确操作,还能装配一些微型3D结构或探测软物质。这样医生甚至可以不必直接碰到患者身体就进行手术。据首席研究员Drinkwater教授说,随着系统进一步开发,未来外科医生还能用声波缝合伤口甚至向目标器官输送药物。

该研究发表在1月2日的《美国国家科学院院刊》(PNAS)。项目得到了英国工程和物理科学研究委员会(EPSRC)资助。

 

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