प्रकाशिकी के विकास और अनुप्रयोग ने आधुनिक चिकित्सा और जीवन विज्ञान को तेजी से विकास के चरण में प्रवेश करने में मदद की है, जैसे कि न्यूनतम इनवेसिव सर्जरी, लेजर थेरेपी, रोग निदान, जैविक अनुसंधान, डीएनए विश्लेषण, आदि।

सर्जरी और फार्माकोकाइनेटिक्स

सर्जरी और फार्माकोकाइनेटिक्स में प्रकाशिकी की भूमिका मुख्य रूप से दो पहलुओं में प्रकट होती है: लेजर और विवो रोशनी और इमेजिंग में।

1. ऊर्जा स्रोत के रूप में लेजर का अनुप्रयोग

लेज़र थेरेपी की अवधारणा को 1960 के दशक में नेत्र शल्य चिकित्सा में पेश किया गया था। जब विभिन्न प्रकार के लेज़रों और उनके गुणों को पहचाना गया, तो लेज़र थेरेपी का तेजी से अन्य क्षेत्रों में विस्तार किया गया।

विभिन्न लेजर प्रकाश स्रोत (गैस, ठोस, आदि) स्पंदित लेजर (स्पंदित लेजर) और निरंतर लेजर (कंटीन्यूअस वेव) उत्सर्जित कर सकते हैं, जिनका मानव शरीर के विभिन्न ऊतकों पर अलग-अलग प्रभाव पड़ता है। इन प्रकाश स्रोतों में मुख्य रूप से शामिल हैं: स्पंदित रूबी लेजर (स्पंदित रूबी लेजर); सतत आर्गन आयन लेजर (सीडब्ल्यू आर्गन आयन लेजर); सतत कार्बन डाइऑक्साइड लेजर (CW CO2); येट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट (एनडी:YAG) लेजर। क्योंकि मानव ऊतक को काटते समय निरंतर कार्बन डाइऑक्साइड लेजर और येट्रियम एल्युमीनियम गार्नेट लेजर में रक्त जमावट प्रभाव होता है, इसलिए इनका उपयोग सामान्य सर्जरी में सबसे अधिक किया जाता है।

चिकित्सा उपचार में उपयोग किए जाने वाले लेजर की तरंग दैर्ध्य आम तौर पर 100 एनएम से अधिक होती है। मानव शरीर के विभिन्न ऊतकों में विभिन्न तरंग दैर्ध्य के लेजर के अवशोषण का उपयोग इसके चिकित्सा अनुप्रयोगों का विस्तार करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, जब लेज़र की तरंग दैर्ध्य 1um से अधिक होती है, तो पानी प्राथमिक अवशोषक होता है। लेज़र न केवल सर्जिकल कटिंग और जमावट के लिए मानव ऊतक अवशोषण में थर्मल प्रभाव उत्पन्न कर सकते हैं, बल्कि यांत्रिक प्रभाव भी उत्पन्न कर सकते हैं।

विशेष रूप से जब लोगों ने लेज़रों के गैर-रेखीय यांत्रिक प्रभावों की खोज की, जैसे कि गुहिकायन बुलबुले और दबाव तरंगों की उत्पत्ति, लेज़रों को मोतियाबिंद सर्जरी और गुर्दे की पथरी को कुचलने वाली रासायनिक सर्जरी जैसी फोटोडिसरप्शन तकनीकों पर लागू किया गया था। पीडीटी थेरेपी जैसे विशिष्ट ऊतक क्षेत्रों पर दवा के प्रभाव को जारी करने के लिए प्रकाश संवेदनशील मध्यस्थों के साथ कैंसर की दवाओं का मार्गदर्शन करने के लिए लेजर फोटोकैमिकल प्रभाव भी उत्पन्न कर सकते हैं। फार्माकोकाइनेटिक्स के साथ संयुक्त लेजर सटीक चिकित्सा के क्षेत्र में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

2. इन विवो रोशनी और इमेजिंग के लिए एक उपकरण के रूप में प्रकाश का उपयोग

1990 के दशक से, सीसीडी (चार्ज-युग्मित)।डिवाइस) कैमरे को न्यूनतम इनवेसिव सर्जरी (मिनिमली इनवेसिव थेरेपी, एमआईटी) में पेश किया गया था, और ऑप्टिक्स ने सर्जिकल अनुप्रयोगों में गुणात्मक परिवर्तन किया था। न्यूनतम इनवेसिव और खुली सर्जरी में प्रकाश के इमेजिंग प्रभावों में मुख्य रूप से एंडोस्कोप, माइक्रो-इमेजिंग सिस्टम और सर्जिकल होलोग्राफिक इमेजिंग शामिल हैं।

लचीलाएंडोस्कोप, जिसमें गैस्ट्रोएंटेरोस्कोप, डुओडेनोस्कोप, कोलोनोस्कोप, एंजियोस्कोप, आदि शामिल हैं।

एंडोस्कोप का ऑप्टिकल पथ

एंडोस्कोप के ऑप्टिकल पथ में रोशनी और इमेजिंग की दो स्वतंत्र और समन्वित प्रणालियाँ शामिल हैं।

कठोरएंडोस्कोप, जिसमें आर्थोस्कोपी, लैप्रोस्कोपी, थोरैकोस्कोपी, वेंट्रिकुलोस्कोपी, हिस्टेरोस्कोपी, सिस्टोस्कोपी, ओटोलिनोस्कोपी आदि शामिल हैं।

कठोर एंडोस्कोप में आम तौर पर चुनने के लिए केवल कई निश्चित ऑप्टिकल पथ कोण होते हैं, जैसे 30 डिग्री, 45 डिग्री, 60 डिग्री, आदि।

मिनिएचर बॉडी कैमरा एक इमेजिंग डिवाइस है जो मिनिएचर सीएमओएस और सीसीडी प्रौद्योगिकी प्लेटफॉर्म पर आधारित है। उदाहरण के लिए, एक कैप्सूल एंडोस्कोप,पिलकैम। यह घावों की जांच करने और दवाओं के प्रभाव की निगरानी करने के लिए मानव शरीर के पाचन तंत्र में प्रवेश कर सकता है।

कैप्सूल एंडोस्कोप

सर्जिकल होलोग्राफिक माइक्रोस्कोप, एक इमेजिंग उपकरण जिसका उपयोग सटीक सर्जरी में बारीक ऊतकों की 3डी छवियों का निरीक्षण करने के लिए किया जाता है, जैसे क्रैनियोटॉमी के लिए न्यूरोसर्जरी।

सर्जिकल होलोग्राफिक माइक्रोस्कोप

सारांश:

1. लेजर के थर्मल प्रभाव, यांत्रिक प्रभाव, प्रकाश संवेदनशीलता प्रभाव और अन्य जैविक प्रभावों के कारण, इसका व्यापक रूप से न्यूनतम इनवेसिव सर्जरी, गैर-इनवेसिव उपचार और लक्षित दवा चिकित्सा में ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है।

2. इमेजिंग तकनीक के विकास के कारण, मेडिकल ऑप्टिकल इमेजिंग उपकरण ने उच्च रिज़ॉल्यूशन और लघुकरण की दिशा में काफी प्रगति की है, जिससे विवो में न्यूनतम आक्रामक और सटीक सर्जरी की नींव रखी गई है। वर्तमान में, सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले चिकित्सा इमेजिंग उपकरणों में शामिल हैंएंडोस्कोप, होलोग्राफिक छवियां और माइक्रो-इमेजिंग सिस्टम।