Question

1. Какую оптическую систему имеют роботы DaVinci? 2. При удалении опухоли с помощью умного скальпеля ее испаряют импульсом лазерного луча длительностью 75 с. Средняя выходна мощность 20 вт. Определите а) энергию для полного выпаривпния опухоли. б) массу опухоли, считая удельную теплоту парообразования вещества опухоли равной 2,4•10 в 6 степени дж/кг.

Answer 1

Использование системы  da Vinci - это прорыв в хирургическом лечении, прежде всего, онкологических заболеваний. Эта технология малоинвазивных вмешательств является на сегодняшний день самой совершенной в области эндоскопической хирургии. Благодаря микроинструментам, заменяющим руки хирурга, в течение одного-двух часов возможно радикальное удаление опухоли через небольшие проколы. С помощью робота da Vinci оперативное вмешательство проводится с минимальной кровопотерей и травматизацией тканей, что в разы сокращает послеоперационный и восстановительный периоды.

Answer 2

1. Роботы DaVinci используют оптическую систему под названием "EndoWrist". Это миниатюрные инструменты, которые оборудованы оптическими камерами и суставами, позволяющими хирургу управлять ими с большой точностью и гибкостью внутри тела пациента. Камеры предоставляют высококачественные изображения, которые передаются на 3D-консоль, где хирург управляет роботом.

2. Для определения энергии для полного испарения опухоли и массы опухоли, нам нужно знать время, в течение которого лазерное излучение действует на опухоль.

Предположим, что лазерное излучение работает в течение 75 секунд, как указано в вашем вопросе. Для расчетов используем следующие данные:

Длительность импульса лазерного луча (время работы) = 75 секунд Средняя выходная мощность = 20 Вт Удельная теплота парообразования вещества опухоли = 2,4 * 10^6 Дж/кг

а) Энергия для полного испарения опухоли: Энергия (Э) = Мощность (P) * Время (t) Энергия (Э) = 20 Вт * 75 секунд

Переведем единицы, чтобы получить результат в джоулях: 1 Вт = 1 Дж/секунда Энергия (Э) = 20 Дж/секунда * 75 секунд = 1500 Дж

б) Масса опухоли: Для определения массы опухоли, используем уравнение:

Энергия (Э) = Масса (m) * Удельная теплота парообразования (Q)

Масса (m) = Энергия (Э) / Удельная теплота парообразования (Q) Масса (m) = 1500 Дж / (2,4 * 10^6 Дж/кг)

Здесь убедимся, что единицы измерения согласованы: 1 кг = 1000 г = 1000 * 10^6 мг

Масса (m) = 1500 Дж / (2,4 * 10^6 Дж / 1 кг) Масса (m) = 0,000625 кг = 0,625 г (округляем до трех знаков после запятой)

Таким образом, для полного испарения опухоли с помощью умного скальпеля с вышеуказанными параметрами понадобится энергия 1500 Дж, а масса опухоли составит около 0,625 грамма.