Die Entwicklung und Anwendung von Optik hat die moderne Medizin und Biowissenschaften bei der Einreise in ein Stadium der raschen Entwicklung geholfen, wie z.

Operation und Pharmakokinetik

Die Rolle der Optik in Chirurgie und Pharmakokinetik manifestiert sich hauptsächlich in zwei Aspekten: Laser- und In -vivo -Beleuchtung und Bildgebung.

1. Anwendung von Laser als Energiequelle

Das Konzept der Lasertherapie wurde in den 1960er Jahren in die Augenchirurgie eingeführt. Wenn die verschiedenen Arten von Lasern und ihre Eigenschaften erkannt wurden, wurde die Lasertherapie schnell auf andere Bereiche erweitert.

Verschiedene Laserlichtquellen (Gas, Feststoff usw.) können gepulste Laser (gepulste Laser) und kontinuierliche Laser (kontinuierliche Welle) absenden, die unterschiedliche Auswirkungen auf verschiedene Gewebe des menschlichen Körpers haben. Diese Lichtquellen umfassen hauptsächlich: gepulster Rubinlaser (gepulster Rubinlaser); kontinuierlicher Argon -Ion -Laser (CW Argon -Ion -Laser); kontinuierlicher Kohlendioxidlaser (CW CO2); Yttrium Aluminium Granat (ND: YAG) Laser. Da kontinuierlicher Kohlendioxidlaser und Yttrium -Aluminium -Granatlaser beim Schneiden menschliches Gewebe eine Blutgerinnungseffekt haben, werden sie in der allgemeinen Operation am häufigsten verwendet.

Die Wellenlänge der bei der medizinischen Behandlung verwendeten Laser beträgt im Allgemeinen größer als 100 nm. Die Absorption von Lasern unterschiedlicher Wellenlängen in verschiedenen Geweben des menschlichen Körpers wird verwendet, um seine medizinischen Anwendungen zu erweitern. Wenn beispielsweise die Wellenlänge des Lasers größer als 1 um ist, ist Wasser der primäre Absorber. Laser können nicht nur thermische Effekte in der Absorption des menschlichen Gewebes für chirurgisches Schneiden und Gerinnungsabsorption haben, sondern auch mechanische Effekte produzieren.

Insbesondere nachdem die Menschen die nichtlinearen mechanischen Wirkungen von Lasern wie die Erzeugung von Kavitationsblasen und Druckwellen entdeckt hatten, wurden Laser auf Fotodisrupttechniken wie Kataraktchirurgie und chemische Operation der kataraktischen Operation und Nierenstein -Quetschen angewendet. Laser können auch photochemische Wirkungen haben, um Krebsmedikamente mit photosensitiven Mediatoren zu leiten, um Arzneimitteleffekte auf bestimmte Gewebebereiche wie PDT -Therapie freizusetzen. Laser in Kombination mit der Pharmakokinetik spielt eine sehr wichtige Rolle im Bereich der Präzisionsmedizin.

2. Die Verwendung von Licht als Werkzeug für In -vivo -Beleuchtung und Bildgebung

Seit den neunziger Jahren CCD (Ladung gekoppeltGeräte) Kamera wurde in eine minimalinvasive Operation (minimal invasive Therapie, MIT) eingeführt, und die Optik hatte eine qualitative Änderung der chirurgischen Anwendungen. Die Bildgebungseffekte von Licht in minimal invasiven und offenen Operationen umfassen hauptsächlich Endoskope, Mikro-Imagesysteme und chirurgische holographische Bildgebung.

FlexibelEndoskop, einschließlich Gastroenteroskop, Duodenoskop, Koloskop, Angioskop usw.

Der optische Pfad des Endoskops

Der optische Pfad des Endoskops umfasst zwei unabhängige und koordinierte Beleuchtungssysteme und Bildgebung.

StarrEndoskop, einschließlich Arthroskopie, Laparoskopie, Thorakoskopie, Ventrikuloskopie, Hysteroskopie, Zystoskopie, Otolinoskopie usw.

Starrende Endoskope haben im Allgemeinen nur mehrere feste optische Pfadwinkel zur Auswahl, z. B. 30 Grad, 45 Grad, 60 Grad usw.

Eine Miniaturkörperkamera ist ein Bildgebungsgerät, das auf einer Miniatur -CMOS- und CCD -Technologieplattform basiert. Zum Beispiel ein Kapselendoskop,Pillcam. Es kann in das Verdauungssystem des menschlichen Körpers gelangen, um nach Läsionen zu suchen und die Wirkungen von Arzneimitteln zu überwachen.

Das Kapselendoskop

Chirurgisches holographisches Mikroskop, ein Bildgebungsgerät, mit dem 3D -Bilder von feinem Gewebe in der Präzisionsoperation wie die Neurochirurgie für Kraniotomie beobachtet werden.

Das chirurgische holographische Mikroskop

Zusammenfassen:

1. Aufgrund des thermischen Effekts, des mechanischen Effekts, des Photoempfindlichkeitseffekts und anderer biologischer Effekte des Lasers wird es häufig als Energiequelle für minimalinvasive Operationen, nicht-invasive Behandlung und gezielte medikamentöse Therapie verwendet.

2. Aufgrund der Entwicklung der Bildgebungstechnologie hat die medizinische optische Bildgebungsgeräte große Fortschritte in Richtung hoher Auflösung und Miniaturisierung erzielt und die Grundlage für minimalinvasive und präzise Operationen in vivo gelegt. Derzeit umfassen die am häufigsten verwendeten medizinischen BildgebungsgeräteEndoskope, Holographische Bilder und Mikro-Images-Systeme.