Le développement et l'application de l'optique ont aidé la médecine et les sciences de la vie modernes dans un stade de développement rapide, tels que la chirurgie mini-invasive, la thérapie au laser, le diagnostic de la maladie, la recherche biologique, l'analyse de l'ADN, etc.

Chirurgie et pharmacocinétique

Le rôle de l'optique dans la chirurgie et la pharmacocinétique se manifeste principalement dans deux aspects: l'éclairage et l'imagerie laser et in vivo.

1. Application du laser comme source d'énergie

Le concept de thérapie au laser a été introduit dans la chirurgie oculaire dans les années 1960. Lorsque les différents types de lasers et leurs propriétés ont été reconnus, le traitement au laser a été rapidement élargi à d'autres domaines.

Différentes sources de lumière laser (gaz, solide, etc.) peuvent émettre des lasers pulsés (lasers pulsés) et des lasers continus (vague continue), qui ont des effets différents sur différents tissus du corps humain. Ces sources lumineuses comprennent principalement: laser rubis pulsé (laser rubis pulsé); laser à ion argon continu (laser cw argon ion); laser de dioxyde de carbone continu (CW CO2); laser Yttrium aluminium grenat (ND: YAG). Parce que le laser de dioxyde de carbone continu et le laser grenat en aluminium yttrium ont un effet de coagulation sanguine lors de la réduction des tissus humains, ils sont les plus largement utilisés en chirurgie générale.

La longueur d'onde des lasers utilisées dans le traitement médical est généralement supérieure à 100 nm. L'absorption des lasers de différentes longueurs d'onde dans différents tissus du corps humain est utilisée pour étendre ses applications médicales. Par exemple, lorsque la longueur d'onde du laser est supérieure à 1UM, l'eau est l'absorbeur primaire. Les lasers peuvent non seulement produire des effets thermiques dans l'absorption des tissus humains pour la coupe chirurgicale et la coagulation, mais également produire des effets mécaniques.

Surtout après que les gens ont découvert les effets mécaniques non linéaires des lasers, tels que la génération de bulles de cavitation et les ondes de pression, les lasers ont été appliqués à des techniques de photodisruption, telles que la chirurgie de la cataracte et la chirurgie chimique écrasante en pierre rénale. Les lasers peuvent également produire des effets photochimiques pour guider les médicaments contre le cancer avec des médiateurs photosensibles pour libérer les effets des médicaments sur des zones tissulaires spécifiques, telles que la thérapie PDT. Le laser combiné à la pharmacocinétique joue un rôle très important dans le domaine de la médecine de précision.

2. L'utilisation de la lumière comme outil pour l'éclairage et l'imagerie in vivo

Depuis les années 1990, CCD (à coupAppareil) La caméra a été introduite dans une chirurgie mini-invasive (thérapie minimale invasive, MIT), et l'optique a connu un changement qualitatif dans les applications chirurgicales. Les effets d'imagerie de la lumière dans la chirurgie mini-invasive et ouverte comprennent principalement les endoscopes, les systèmes d'imagerie micro-imagerie et l'imagerie holographique chirurgicale.

FlexibleEndoscope, y compris le gastroentéroscope, le duodénoscope, le coloscope, l'angioscope, etc.

Le chemin optique de l'endoscope

Le chemin optique de l'endoscope comprend deux systèmes d'éclairage et d'imagerie indépendants et coordonnés.

RigideEndoscope, y compris l'arthroscopie, la laparoscopie, la thoracoscopie, la ventriculoscopie, l'hystéroscopie, la cystoscopie, l'otolinoscopie, etc.

Les endoscopes rigides n'ont généralement que plusieurs angles de chemin optique fixes à choisir, tels que 30 degrés, 45 degrés, 60 degrés, etc.

Une caméra du corps miniature est un dispositif d'imagerie basé sur une plate-forme de technologie CMOS et CCD miniature. Par exemple, un endoscope à capsule,Pillcam. Il peut entrer dans le système digestif du corps humain pour vérifier les lésions et surveiller les effets des médicaments.

L'endoscope capsule

Microscope holographique chirurgical, un dispositif d'imagerie utilisé pour observer des images 3D de tissu fin en chirurgie de précision, comme la neurochirurgie pour la craniotomie.

Le microscope holographique chirurgical

Résumer:

1. En raison de l'effet thermique, de l'effet mécanique, de l'effet de photosensibilité et d'autres effets biologiques du laser, il est largement utilisé comme source d'énergie en chirurgie mini-invasive, traitement non invasif et médicament ciblé.

2. En raison du développement de la technologie d'imagerie, l'équipement d'imagerie optique médicale a fait de grands progrès dans le sens de la haute résolution et de la miniaturisation, jetant les bases d'une chirurgie mini-invasive et précise in vivo. À l'heure actuelle, les appareils d'imagerie médicale les plus couramment utilisés comprennentendoscopes, Images holographiques et systèmes d'imagerie micro-image.