Optiko en Medicino kaj Vivsciencoj

La disvolviĝo kaj apliko de optiko helpis modernan medicinon kaj vivsciencojn eniri stadion de rapida disvolviĝo, kiel minimume invasiva kirurgio, lasera terapio, malsano -diagnozo, biologia esplorado, DNA -analizo, ktp.

Kirurgio kaj farmacokinetiko

La rolo de optiko en kirurgio kaj farmacokinetiko estas ĉefe manifestita en du aspektoj: lasero kaj in vivo lumigado kaj bildigo.

1. Apliko de lasero kiel energifonto

La koncepto de lasera terapio estis enkondukita en okulan kirurgion en la 1960 -aj jaroj. Kiam la diversaj specoj de laseroj kaj iliaj propraĵoj estis rekonitaj, lasera terapio rapide pligrandiĝis al aliaj kampoj.

Malsamaj laseraj lumfontoj (gaso, solido, ktp.) Povas elsendi pulsajn laserojn (pulsitaj laseroj) kaj kontinuajn laserojn (kontinua ondo), kiuj havas malsamajn efikojn sur malsamaj histoj de la homa korpo. Ĉi tiuj lumfontoj plejparte inkluzivas: pulsita rubena lasero (pulsita rubena lasero); kontinua argona jona lasero (CW -argona jona lasero); kontinua karbona dioksida lasero (CW CO2); Yttrium aluminia granato (Nd: YAG) lasero. Ĉar kontinua karbona dioksida lasero kaj yttrium aluminia granata lasero havas sangan koagulan efikon dum tranĉado de homa histo, ili estas plej vaste uzataj en ĝenerala kirurgio.

La ondolongo de laseroj uzataj en medicina kuracado estas ĝenerale pli granda ol 100 nm. La absorbo de laseroj de malsamaj ondolongoj en malsamaj histoj de la homa korpo estas uzata por vastigi ĝiajn kuracajn aplikojn. Ekzemple, kiam la ondolongo de la lasero estas pli granda ol 1UM, akvo estas la primara sorbilo. Laseroj ne nur povas produkti termikajn efikojn en absorbo de homa histo por kirurgia tranĉado kaj koaguliĝo, sed ankaŭ produkti mekanikajn efikojn.

Precipe post kiam homoj malkovris la neliniajn mekanikajn efikojn de laseroj, kiel la generado de kavaj bobeloj kaj premaj ondoj, laseroj estis aplikitaj al fotodisrupciaj teknikoj, kiel katara kirurgio kaj rena ŝtono disbatanta kemian kirurgion. Laseroj ankaŭ povas produkti fotokemiajn efikojn por gvidi kancerajn drogojn kun fotosensivaj mediatoroj por liberigi drogajn efikojn sur specifaj histaj areoj, kiel PDT -terapio. Lasero kombinita kun farmacokinetiko ludas tre gravan rolon en la kampo de preciza medicino.

2. La uzo de lumo kiel ilo por dumviva lumigado kaj bildigo

Ekde la 1990-aj jaroj, CCD (ŝarĝ-kuplitaAparato) fotilo estis enkondukita en minimume invasiva kirurgio (minimume invasiva terapio, MIT), kaj optiko havis kvalitan ŝanĝon en kirurgiaj aplikoj. La bildigaj efikoj de lumo en minimume invasiva kaj malferma kirurgio inkluzivas ĉefe endoskopojn, mikro-bildajn sistemojn kaj kirurgian holografian bildadon.

FlekseblaEndoskopo, inkluzive de gastroenteroskopo, duodenoskopo, kolonoskopo, angioskopo, ktp.

Optiko-en-Medicina-kaj-Vivo-Sciencoj-01

La optika vojo de la endoskopo

La optika vojo de la endoskopo inkluzivas du sendependajn kaj kunordigitajn sistemojn de lumigado kaj bildigo.

RigidaEndoskopo, inkluzive de artroskopio, laparoskopio, torakoskopio, ventriculoskopio, histeroskopio, cistoskopio, otolinoskopio, ktp.

Rigidaj endoskopoj ĝenerale nur havas plurajn fiksajn optikajn vojajn angulojn por elekti, kiel 30 gradoj, 45 gradoj, 60 gradoj, ktp.

Miniatura korpa fotilo estas bildiga aparato bazita sur miniatura CMOS kaj CCD -teknologia platformo. Ekzemple, kapsula endoskopo,Pillcam. Ĝi povas eniri la digestan sistemon de la homa korpo por kontroli lezojn kaj monitori la efikojn de drogoj.

Optiko-en-Medicina-kaj-Vivo-Sciencoj-02

La kapsula endoskopo

Kirurgia holografia mikroskopo, bildiga aparato uzata por observi 3D bildojn de fajna histo en preciza kirurgio, kiel neŭrokirurgio por kraniotomio.

Optiko-en-Medicina-kaj-Vivo-Sciencoj-03

La kirurgia holografia mikroskopo

Resumi:

1. Pro la termika efiko, mekanika efiko, fotosensiveca efiko kaj aliaj biologiaj efikoj de la lasero, ĝi estas vaste uzata kiel energifonto en minimume invasiva kirurgio, ne-invasiva kuracado kaj celita drogoterapio.

2. Pro la disvolviĝo de bildiga teknologio, medicinaj optikaj bildigaj ekipaĵoj multe progresis en la direkto de alta rezolucio kaj miniaturigo, metante la fundamenton por minimume invasiva kaj preciza kirurgio en vivo. Nuntempe la plej ofte uzataj medicinaj bildigaj aparatoj inkluzivasendoskopoj, holografiaj bildoj kaj mikro-bildaj sistemoj.


Afiŝotempo: Dec-13-2022