פיתוח ויישום אופטיקה סייעו לרפואה מודרנית ומדעי החיים להיכנס לשלב של התפתחות מהירה, כגון ניתוח זעיר פולשני, טיפול בלייזר, אבחון מחלות, מחקר ביולוגי, ניתוח DNA וכו '.

ניתוחים ופרמקוקינטיקה

תפקיד האופטיקה בניתוחים ובפרמקוקינטיקה בא לידי ביטוי בעיקר בשני היבטים: לייזר ובאטה in vivo והדמיה.

1. יישום לייזר כמקור אנרגיה

הרעיון של טיפול בלייזר הוכנס לניתוח עיניים בשנות השישים. כאשר הוכרו הסוגים השונים של לייזרים ותכונותיהם, הטיפול בטיפול בלייזר הורחב במהירות לשדות אחרים.

מקורות אור לייזר שונים (גז, מוצק וכו ') יכולים לפלוט לייזרים פועמים (לייזרים פועמים) ולייזרים רציפים (גל רציף), שיש להם השפעות שונות על רקמות שונות בגוף האדם. מקורות אור אלה כוללים בעיקר: לייזר אודם פועם (לייזר אודם פועם); לייזר ארגון יון רציף (לייזר CW ארגון יון); לייזר פחמן דו חמצני רציף (CW CO2); לייזר yttrium aluminum גרנט (ND: YAG). מכיוון שלייזר פחמן דו חמצני רציף וליזר גרנט אלומיניום yttrium יש השפעה על קרישת דם בעת חיתוך רקמות אנושיות, הם נמצאים בשימוש נרחב ביותר בניתוח כללי.

אורך הגל של לייזרים המשמשים לטיפול רפואי הוא בדרך כלל גדול מ- 100 ננומטר. ספיגת לייזרים באורכי גל שונים ברקמות שונות בגוף האדם משמשת להרחבת היישומים הרפואיים שלה. לדוגמה, כאשר אורך הגל של הלייזר גדול מ- 1UM, מים הם הבולם הראשוני. לייזרים יכולים לא רק לייצר השפעות תרמיות בספיגת רקמות אנושיות לחיתוך וקרישה כירורגית, אלא גם לייצר השפעות מכניות.

במיוחד לאחר שאנשים גילו את ההשפעות המכניות הלא לינאריות של לייזרים, כמו יצירת בועות קוויטציה וגלי לחץ, לייזרים הוחלו על טכניקות הפוטו -הפרעה, כמו ניתוח קטרקט וניתוח כימי מוחץ לאבן בכליות. לייזרים יכולים גם לייצר השפעות פוטוכימיות כדי להנחות תרופות לסרטן עם מתווכים רגישים לאור כדי לשחרר השפעות תרופתיות על אזורי רקמות ספציפיים, כמו טיפול ב- PDT. לייזר בשילוב עם פרמקוקינטיקה ממלא תפקיד חשוב מאוד בתחום הרפואה המדויקת.

2. השימוש באור ככלי לתאורה והדמיה in vivo

מאז שנות התשעים, CCD (טעינה משולבתמכשיר) המצלמה הוצגה לניתוח זעיר פולשני (טיפול פולשני מינימלי, MIT) ואופטיקה הייתה שינוי איכותי ביישומים כירורגיים. השפעות ההדמיה של האור בניתוחים פולשניים ופתוחים באופן מינימלי כוללות בעיקר אנדוסקופים, מערכות הדמיה מיקרו והדמיה הולוגרפית כירורגית.

גָמִישׁאנדוסקופ, כולל גסטרואנטרוסקופ, תריסריוןוסקופ, קולונוסקופ, אנגיוסקופ וכו '.

הדרך האופטית של האנדוסקופ

הדרך האופטית של האנדוסקופ כוללת שתי מערכות עצמאיות ומתואמות של תאורה והדמיה.

קָשִׁיחַאנדוסקופ, כולל ארתרוסקופיה, לפרוסקופיה, בית חזה, חזה, וונטריקולוסקופיה, היסטרוסקופיה, ציסטוסקופיה, אוטולינוסקופיה וכו '.

בדרך כלל יש לאנדוסקופים נוקשים רק כמה זוויות נתיב אופטיות קבועות לבחירה, כמו 30 מעלות, 45 מעלות, 60 מעלות וכו '.

מצלמת גוף מיניאטורית היא מכשיר הדמיה המבוסס על פלטפורמת CMOs Miniature ו- CCD. לדוגמה, אנדוסקופ כמוסה,פילקאם. זה יכול להיכנס למערכת העיכול של גוף האדם כדי לבדוק אם יש נגעים ולפקח על השפעות התרופות.

אנדוסקופ הקפסולה

מיקרוסקופ הולוגרפי כירורגי, מכשיר הדמיה המשמש לצפייה בתמונות תלת מימד של רקמות עדינות בניתוח דיוק, כמו נוירוכירורגיה לקרניוטומיה.

המיקרוסקופ ההולוגרפי הכירורגי

לְסַכֵּם:

1. בשל ההשפעה התרמית, השפעה מכנית, השפעת רגישות לאור והשפעות ביולוגיות אחרות של הלייזר, היא משמשת באופן נרחב כמקור אנרגיה בניתוח זעיר פולשני, טיפול לא פולשני וטיפול תרופתי ממוקד.

2. עקב פיתוח טכנולוגיית ההדמיה, ציוד הדמיה אופטית רפואית התקדם מאוד בכיוון של רזולוציה ומזעור גבוה, והניח את הבסיס לניתוח מינימלי ומדויק in vivo. נכון לעכשיו, מכשירי ההדמיה הרפואית הנפוצה ביותר כולליםאנדוסקופים, תמונות הולוגרפיות ומערכות הדמיה מיקרו.