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

सर्जरी और फार्माकोकाइनेटिक्स

सर्जरी और फार्माकोकाइनेटिक्स में ऑप्टिक्स 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

लेजर थेरेपी की अवधारणा को 1960 के दशक में नेत्र सर्जरी में पेश किया गया था। जब विभिन्न प्रकार के लेज़रों और उनके गुणों को मान्यता दी गई थी, तो लेजर थेरेपी को तेजी से अन्य क्षेत्रों में विस्तारित किया गया था।

विभिन्न लेजर प्रकाश स्रोत (गैस, ठोस, आदि) स्पंदित लेज़रों (स्पंदित लेज़रों) और निरंतर लेज़रों (निरंतर लहर) का उत्सर्जन कर सकते हैं, जो मानव शरीर के विभिन्न ऊतकों पर अलग -अलग प्रभाव डालते हैं। इन प्रकाश स्रोतों में मुख्य रूप से शामिल हैं: स्पंदित रूबी लेजर (स्पंदित रूबी लेजर); निरंतर आर्गन आयन लेजर (सीडब्ल्यू आर्गन आयन लेजर); निरंतर कार्बन डाइऑक्साइड लेजर (CW CO2); Yttrium एल्यूमीनियम गार्नेट (nd: yag) लेजर। क्योंकि निरंतर कार्बन डाइऑक्साइड लेजर और Yttrium एल्यूमीनियम गार्नेट लेजर में मानव ऊतक को काटते समय रक्त जमावट का प्रभाव होता है, वे सामान्य सर्जरी में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

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

विशेष रूप से लोगों ने लेज़रों के गैर -यांत्रिक यांत्रिक प्रभावों की खोज के बाद, जैसे कि गुहिकायन बुलबुले और दबाव तरंगों की पीढ़ी, लेज़रों को फोटोडिसप्शन तकनीकों, जैसे कि मोतियाबिंद सर्जरी और किडनी स्टोन क्रशिंग रासायनिक सर्जरी के लिए लागू किया गया था। लेजर पीडीटी थेरेपी जैसे विशिष्ट ऊतक क्षेत्रों पर दवा के प्रभाव को जारी करने के लिए फोटोसेंसिटिव मध्यस्थों के साथ कैंसर दवाओं को निर्देशित करने के लिए फोटोकैमिकल प्रभाव का उत्पादन कर सकते हैं। फार्माकोकाइनेटिक्स के साथ संयुक्त लेजर सटीक चिकित्सा के क्षेत्र में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

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

1990 के दशक के बाद से, CCD (चार्ज-युग्मितडिवाइस) कैमरा को न्यूनतम इनवेसिव सर्जरी (न्यूनतम इनवेसिव थेरेपी, एमआईटी) में पेश किया गया था, और ऑप्टिक्स में सर्जिकल अनुप्रयोगों में गुणात्मक परिवर्तन हुआ था। न्यूनतम इनवेसिव और ओपन सर्जरी में प्रकाश के इमेजिंग प्रभावों में मुख्य रूप से एंडोस्कोप, माइक्रो-इमेजिंग सिस्टम और सर्जिकल होलोग्राफिक इमेजिंग शामिल हैं।

लचीलाएंडोस्कोप, गैस्ट्रोएंटेरोस्कोप, ग्रहणीोस्कोप, कोलोनोस्कोप, एंजियोस्कोप, आदि सहित,

एंडोस्कोप का ऑप्टिकल पथ

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

कठोरएंडोस्कोप, आर्थोस्कोपी, लैप्रोस्कोपी, थोरैकोस्कोपी, वेंट्रिकुलोस्कोपी, हिस्टेरोस्कोपी, सिस्टोस्कोपी, ओटोलिनोस्कोपी, आदि सहित।

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

एक लघु बॉडी कैमरा एक लघु CMOS और CCD प्रौद्योगिकी मंच पर आधारित एक इमेजिंग डिवाइस है। उदाहरण के लिए, एक कैप्सूल एंडोस्कोप,पिलकैम। यह घावों की जांच करने और दवाओं के प्रभावों की निगरानी करने के लिए मानव शरीर की पाचन तंत्र में प्रवेश कर सकता है।

कैप्सूल एंडोस्कोप

सर्जिकल होलोग्राफिक माइक्रोस्कोप, एक इमेजिंग डिवाइस, जिसका उपयोग सटीक सर्जरी में ठीक ऊतक की 3 डी छवियों का निरीक्षण करने के लिए किया जाता है, जैसे कि क्रैनियोटॉमी के लिए न्यूरोसर्जरी।

सर्जिकल होलोग्राफिक माइक्रोस्कोप

संक्षेप में:

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

2। इमेजिंग प्रौद्योगिकी के विकास के कारण, मेडिकल ऑप्टिकल इमेजिंग उपकरण ने उच्च रिज़ॉल्यूशन और लघुकरण की दिशा में बहुत प्रगति की है, जिसमें विवो में न्यूनतम इनवेसिव और सटीक सर्जरी के लिए नींव है। वर्तमान में, सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले मेडिकल इमेजिंग उपकरणों में शामिल हैंएंडोस्कोप, होलोग्राफिक इमेज और माइक्रो-इमेजिंग सिस्टम।