ساعد تطوير وتطبيق البصريات الطب الحديث وعلوم الحياة على الدخول في مرحلة من التطور السريع ، مثل الجراحة الغازية الحد الأدنى ، والعلاج بالليزر ، وتشخيص المرض ، والبحث البيولوجي ، وتحليل الحمض النووي ، إلخ.

الجراحة والدوائية

يتجلى دور البصريات في الجراحة وعلم الحوائك الدوائية بشكل رئيسي في جانبين: الليزر وفي إضاءة الجسم الحي والتصوير.

1. تطبيق الليزر كمصدر للطاقة

تم إدخال مفهوم العلاج بالليزر في جراحة العين في الستينيات. عندما تم التعرف على الأنواع المختلفة من الليزر وخصائصها ، تم توسيع العلاج بالليزر بسرعة إلى مجالات أخرى.

يمكن أن تنبعث مصادر ضوء الليزر المختلفة (الغاز ، الصلبة ، إلخ) الليزر النبضي (الليزر النبضي) والليزر المستمر (الموجة المستمرة) ، والتي لها تأثيرات مختلفة على أنسجة مختلفة من جسم الإنسان. تشمل هذه المصادر الخفيفة بشكل رئيسي: ليزر روبي النبضي (ليزر روبي النبضي) ؛ ليزر الأرجون الأيوني المستمر (CW Argon Ion Laser) ؛ ليزر ثاني أكسيد الكربون المستمر (CW CO2) ؛ Yttrium الألومنيوم العقيق (ND: YAG) ليزر. لأن ليزر ثاني أكسيد الكربون المستمر وليزر العقيق Yttrium له تأثير تخثر الدم عند قطع الأنسجة البشرية ، يتم استخدامها على نطاق واسع في الجراحة العامة.

يكون الطول الموجي للليزر المستخدمة في العلاج الطبي أكبر من 100 نانومتر. يتم استخدام امتصاص الليزر من الأطوال الموجية المختلفة في أنسجة مختلفة من جسم الإنسان لتوسيع تطبيقاته الطبية. على سبيل المثال ، عندما يكون الطول الموجي للليزر أكبر من 1um ، يكون الماء هو الامتصاص الأساسي. لا يمكن أن تنتج الليزر تأثيرات حرارية في امتصاص الأنسجة البشرية للقطع الجراحي والتخثر ، ولكن أيضًا ينتج عنه تأثيرات ميكانيكية.

خاصة بعد أن اكتشف الناس التأثيرات الميكانيكية غير الخطية للليزر ، مثل توليد فقاعات التجويف وموجات الضغط ، تم تطبيق الليزر على تقنيات الانقطاع الضوئي ، مثل جراحة الساد والجراحة الكيميائية لحجر الكلى. يمكن أن تنتج الليزر أيضًا تأثيرات كيميائية ضوئية لتوجيه أدوية السرطان مع الوسطاء الحسابين للضوء لإطلاق آثار الدواء على مناطق أنسجة محددة ، مثل علاج PDT. يلعب الليزر جنبًا إلى جنب مع الدوائية دورًا مهمًا للغاية في مجال الطب الدقيق.

2. استخدام الضوء كأداة لميض في الجسم الحي والتصوير

منذ التسعينيات ، CCD (تقترن الشحنتم إدخال الكاميرا في الجراحة الغازية الحد الأدنى (العلاج الغازي الحد الأدنى ، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا) ، وكان للبصريات تغيير نوعي في التطبيقات الجراحية. تشمل آثار التصوير للضوء في الجراحة الغازية والمفتوحة بشكل أساسي بالمنظار ، وأنظمة التصوير الدقيق ، والتصوير المجسم الجراحي.

مرنالمنظار، بما في ذلك منظار الجهاز الهضمي ، منظار الاثني عشر ، منظار القولون ، الوعاء ، إلخ.

المسار البصري من المنظار

يتضمن المسار البصري للمنظار نظامين مستقلين ومنسقين للإضاءة والتصوير.

جامدالمنظار، بما في ذلك تنظير المفصل ، تنظير البطن ، تنظير الصدر ، تنظير البطين ، تنظير الرحم ، تنظير المثانة ، التنظير الأوليني ، إلخ.

تحتوي التنظير الصلبة بشكل عام على عدة زوايا مسار بصرية ثابتة للاختيار من بينها ، مثل 30 درجة ، 45 درجة ، 60 درجة ، إلخ.

كاميرا الجسم المصغرة هي جهاز تصوير يعتمد على منصة CMOS المصغرة وتكنولوجيا CCD. على سبيل المثال ، منظار كبسولة ،بيل كام. يمكن أن يدخل الجهاز الهضمي لجسم الإنسان للتحقق من الآفات ومراقبة آثار الأدوية.

المنظار كبسولة

المجهر المجسم الجراحي ، جهاز تصوير يستخدم لمراقبة الصور ثلاثية الأبعاد للأنسجة الدقيقة في جراحة الدقة ، مثل جراحة العصبية لاستئصال القحف.

المجهر المجسم الجراحي

تلخيص:

1. بسبب التأثير الحراري ، والتأثير الميكانيكي ، وتأثير الحساسية الضوئية والتأثيرات البيولوجية الأخرى للليزر ، يتم استخدامه على نطاق واسع كمصدر للطاقة في الجراحة الغازية الحد الأدنى ، والعلاج غير الغازية والعلاج الأدوية المستهدف.

2. نظرًا لتطوير تكنولوجيا التصوير ، أحرزت معدات التصوير البصرية الطبية تقدمًا كبيرًا في اتجاه الدقة العالية والتصغير ، ووضع الأساس لعملية جراحية دقيقة ودقيقة في الجسم الحي. في الوقت الحاضر ، تشمل أجهزة التصوير الطبي الأكثر استخدامًاالتنظير، الصور الثلاثية الأبعاد وأنظمة التصوير الدقيق.