Optikaren garapenak eta aplikazioak medikuntza modernoa eta bizi-zientziek garapen azkarreko fase batean sartzen lagundu dute, hala nola kirurgia minimo inbaditzailea, laser terapia, gaixotasunen diagnostikoa, ikerketa biologikoa, DNAren analisia, etab.

Kirurgia eta Farmakokinetika

Optikaren papera kirurgian eta farmakokinetikan batez ere bi alderditan adierazten da: laserra eta in vivo argiztapena eta irudia.

1. Laseraren aplikazioa energia iturri gisa

Laser terapia kontzeptua begien kirurgian sartu zen 1960ko hamarkadan. Laser mota desberdinak eta haien propietateak ezagutu zirenean, laser terapia azkar hedatu zen beste esparru batzuetara.

Laser argi-iturri ezberdinek (gasa, solidoa, etab.) pultsatuko laserrak (Pulsed Lasers) eta etengabeko laserrak (Continuous wave) igor ditzakete, zeinak eragin desberdinak dituzten giza gorputzeko ehun ezberdinetan. Argi-iturri hauek, batez ere, honako hauek dira: ruby-laser pultsatua (Ruby-laser pultsatua); etengabeko argon ioi laser (CW argon ioi laser); etengabeko karbono dioxidoaren laserra (CW CO2); itrio aluminiozko granate (Nd:YAG) laserra. Karbono dioxidoaren etengabeko laserrak eta itrio aluminiozko granate laserrak odolaren koagulazio efektua dutenez giza ehuna moztean, kirurgia orokorrean gehien erabiltzen dira.

Medikuntza tratamenduan erabiltzen diren laserren uhin-luzera, oro har, 100 nm baino handiagoa da. Giza gorputzeko ehun ezberdinetan uhin-luzera desberdinetako laserrak xurgatzea bere aplikazio medikoak zabaltzeko erabiltzen da. Adibidez, laserren uhin-luzera 1um baino handiagoa denean, ura da xurgatzaile nagusia. Laserrek ebaketa kirurgikorako eta koagulaziorako giza ehunen xurgapenean efektu termikoak sor ditzakete, baizik eta efektu mekanikoak ere sor ditzakete.

Batez ere, jendeak laserren efektu mekaniko ez-linealak aurkitu ondoren, hala nola, kavitazio-burbuilak eta presio-uhinak sortzea, laserrak fotodisrupzio-tekniketan aplikatu ziren, hala nola kataraten kirurgia eta giltzurrunetako harria birrintzeko kirurgia kimikoa. Laserrek efektu fotokimikoak ere sor ditzakete minbiziaren sendagaiak bitartekari fotosentikorrekin gidatzeko, droga-efektuak ehun-eremu espezifikoetan askatzeko, hala nola PDT terapian. Farmakokinetikarekin konbinatutako laserrak oso paper garrantzitsua betetzen du doitasun medikuntzaren arloan.

2. Argia in vivo argiztapenerako eta irudietarako tresna gisa erabiltzea

1990eko hamarkadaz geroztik, CCD (Charge-CoupledGailua) kamera gutxieneko inbaditzaileen kirurgian sartu zen (Minimally Invasive Therapy, MIT), eta optikak aldaketa kualitatiboa izan zuen aplikazio kirurgikoetan. Kirurgia minimo inbaditzaile eta irekian argiaren irudi-efektuak endoskopioak, mikro-irudi-sistemak eta irudi holografiko kirurgikoak dira batez ere.

MalguaEndoskopioa, gastroenteroskopioa, duodenoskopioa, kolonoskopioa, angioskopioa, etab.

Endoskopioaren bide optikoa

Endoskopioaren bide optikoak argiztapen eta irudien bi sistema independente eta koordinatu ditu.

ZurrunaEndoskopioa, artroskopia, laparoskopia, torakoskopia, bentrikuloskopia, histeroskopia, cistoskopia, otolinoskopia, etab.

Endoskopio zurrunek, oro har, bide optikoko angelu finko batzuk baino ez dituzte aukeran, hala nola 30 gradu, 45 gradu, 60 gradu, etab.

Miniaturazko gorputz kamera bat CMOS eta CCD miniaturazko plataforma teknologikoan oinarritutako irudi-gailu bat da. Adibidez, kapsula-endoskopioa,PillCam. Giza gorputzaren digestio-sisteman sar daiteke lesioak egiaztatzeko eta drogen ondorioak kontrolatzeko.

Kapsula-endoskopioa

Mikroskopio holografiko kirurgikoa, doitasun kirurgian ehun finen 3D irudiak behatzeko erabiltzen den irudi-gailu bat, kraneotomiarako neurokirurgia adibidez.

Mikroskopio holografiko kirurgikoa

Laburbildu:

1. Laserraren efektu termikoa, efektu mekanikoa, fotosentsibilitate efektua eta beste efektu biologiko batzuk direla eta, oso erabilia da energia-iturri gisa gutxieneko inbaditzaileen kirurgian, tratamendu ez-inbaditzaileetan eta bideraturiko droga-terapian.

2. Irudi-teknologiaren garapena dela eta, irudi optikoko ekipo medikoak aurrerapen handia egin du bereizmen handiko eta miniaturizazioaren norabidean, in vivo gutxien inbaditzaile eta zehatzeko kirurgiarako oinarriak ezarriz. Gaur egun, gehien erabiltzen diren irudi medikoen gailuak daudeendoskopioak, irudi holografikoak eta mikroirudi sistemak.