Математическая модель пермских ученых поможет в лечении сосудистых заболеваний и рака | Новости науки

Ученые из Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) создали математическую модель, которая позволит спрогнозировать наиболее оптимальные параметры рассеянного светового потока. Она оптимизирует работу волоконно-оптических рассеивателей, используемых при выполнении малотравматичных операций и лечении сосудистых заболеваний и рака.

Оптоволокно — материал из тонких стеклянных или пластиковых нитей, который используют для передачи света на большие расстояния. В медицинской практике его применяют при малотравматичных терапевтических операциях, лечении сосудистых патологий и рака в качестве источника излучения. 

Для эффективной работы необходимо обеспечить равномерное распределение излучения вдоль волокна. Разработка специалистов ПНИПУ поможет определить параметры периодических микроструктур, которые необходимо создавать с помощью оптического пробоя внутри волокна для получения оптимальных свойств оптоволоконных рассеивателей.

«Мы рассмотрели участок волокна SMF-28e с микродефектами в сердцевине и оценили распределение интенсивности с боковой поверхности в зависимости от формы, размера и взаимного расположения микродефектов. Анализ результатов показал, что сферические дефекты рассеивают излучение более равномерно, пулевидные и эллипсоидальные дают всплеск рассеянного света вблизи первых дефектов, далее вдоль структуры интенсивность резко падает. Необходимо отметить, что структура дефектов, близких по диаметру к сердцевине, дает самый высокий процент рассеяния излучения на самом первом дефекте. Это негативный фактор. Поэтому следует создавать структуры микродефектов по размеру меньше сердцевины, с формой, близкой к сферической», — рассказал доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой «Общая физика» ПНИПУ Анатолий Перминов.

Разработка велась по программе «Приоритет-2030» национального проекта «Наука и университеты».