Optik Ing Kedokteran lan Ilmu Urip

Pangembangan lan aplikasi optik wis nulungi ilmu kedokteran lan ilmu urip modern mlebu ing tahap pangembangan kanthi cepet, kayata operasi invasif minimal, terapi laser, diagnosis penyakit, riset biologi, analisis DNA, lsp.

Bedah lan Farmakokinetik

Peran optik ing operasi lan farmakokinetik utamane diwujudake ing rong aspek: iluminasi lan pencitraan laser lan in vivo.

1. Aplikasi laser minangka sumber energi

Konsep terapi laser dikenalake ing operasi mata ing taun 1960-an. Nalika macem-macem jinis laser lan sifate diakoni, terapi laser kanthi cepet ditambahi menyang lapangan liyane.

Sumber cahya laser sing beda-beda (gas, padhet, lan liya-liyane) bisa ngetokake laser pulsed (Laser Pulsed) lan laser terus-terusan (Gelombang terus-terusan), sing duwe efek beda ing jaringan awak manungsa. Sumber cahya iki utamane kalebu: laser ruby ​​pulsed (laser ruby ​​​​pulsed); laser ion argon terus menerus (laser ion argon CW); laser karbon dioksida terus-terusan (CW CO2); yttrium aluminium garnet (Nd:YAG) laser. Amarga laser karbon dioksida sing terus-terusan lan laser garnet aluminium yttrium duweni efek koagulasi getih nalika nglereni jaringan manungsa, sing paling akeh digunakake ing operasi umum.

Dawane gelombang laser sing digunakake ing perawatan medis umume luwih saka 100 nm. Penyerapan laser saka macem-macem dawa gelombang ing macem-macem jaringan awak manungsa digunakake kanggo nggedhekake aplikasi medis. Contone, nalika dawa gelombang laser luwih saka 1um, banyu minangka absorber utami. Laser ora mung bisa ngasilake efek termal ing panyerepan jaringan manungsa kanggo nglereni lan koagulasi bedhah, nanging uga ngasilake efek mekanik.

Utamane sawise wong nemokake efek mekanik nonlinear saka laser, kayata generasi gelembung kavitasi lan gelombang tekanan, laser ditrapake kanggo teknik gangguan foto, kayata operasi katarak lan operasi kimia penghancur batu ginjal. Laser uga bisa ngasilake efek fotokimia kanggo nuntun obat kanker kanthi mediator fotosensitif kanggo ngeculake efek obat ing area jaringan tartamtu, kayata terapi PDT. Laser sing digabungake karo farmakokinetik nduweni peran penting ing bidang obat presisi.

2. Panggunaan cahya minangka alat kanggo katerangan lan pencitraan in vivo

Wiwit taun 1990-an, CCD (Charge-CoupledPiranti) kamera dikenalake menyang operasi minimally invasif (Minimal Invasive Therapy, MIT), lan optik duwe owah-owahan kualitatif ing aplikasi bedhah. Efek pencitraan cahya ing operasi minimal invasif lan mbukak utamane kalebu endoskop, sistem pencitraan mikro, lan pencitraan holografik bedah.

FleksibelEndoskop, kalebu gastroenteroscope, duodenoscope, colonoscope, angioscope, etc.

optik-in-medicine-lan-life-sciences-01

Jalur optik endoskop

Jalur optik endoskop kalebu rong sistem iluminasi lan pencitraan sing independen lan terkoordinasi.

kakuEndoskop, kalebu arthroscopy, laparoscopy, thoracoscopy, ventriculoscopy, histeroscopy, cystoscopy, otolinoscopy, etc.

Endoskopi kaku umume mung duwe sawetara sudut jalur optik tetep kanggo dipilih, kayata 30 derajat, 45 derajat, 60 derajat, lsp.

Kamera awak mini yaiku piranti pencitraan adhedhasar platform teknologi CMOS lan CCD miniatur. Contone, endoskop kapsul,PillCam. Bisa mlebu sistem pencernaan awak manungsa kanggo mriksa lesi lan ngawasi efek obat.

optik-in-medicine-lan-life-sciences-02

Endoskop kapsul

Mikroskop holografik bedah, piranti pencitraan sing digunakake kanggo mirsani gambar 3D saka jaringan alus ing operasi presisi, kayata bedah saraf kanggo craniotomy.

optik-in-medicine-lan-life-sciences-03

Mikroskop holografik bedah

ngringkes:

1. Amarga efek termal, efek mekanik, efek fotosensitifitas lan efek biologis liyane saka laser, iki digunakake digunakake minangka sumber energi ing surgery minimally invasif, perawatan non-invasif lan therapy tamba diangkah.

2. Amarga pangembangan teknologi pencitraan, peralatan pencitraan optik medis wis nggawe kemajuan gedhe ing arah resolusi dhuwur lan miniaturisasi, nggawe pondasi kanggo operasi minimally invasif lan tepat ing vivo. Saiki, piranti imaging medis sing paling umum digunakake kalebuendoskop, gambar holografik lan sistem pencitraan mikro.


Wektu kirim: Dec-13-2022