ოპტიკის განვითარებამ და გამოყენებამ ხელი შეუწყო თანამედროვე მედიცინასა და ცხოვრების მეცნიერებებს სწრაფი განვითარების ეტაპზე, მაგალითად, მინიმალური ინვაზიური ქირურგია, ლაზერული თერაპია, დაავადების დიაგნოზი, ბიოლოგიური გამოკვლევა, დნმ -ის ანალიზი და ა.შ.

ქირურგია და ფარმაკოკინეტიკა

ოპტიკის როლი ქირურგიასა და ფარმაკოკინეტიკაში ძირითადად ვლინდება ორი ასპექტით: ლაზერი და in vivo განათება და ვიზუალიზაცია.

1. ლაზერის, როგორც ენერგიის წყაროს გამოყენება

ლაზერული თერაპიის კონცეფცია დაინერგა თვალის ქირურგიაში 1960 -იან წლებში. როდესაც ლაზერების სხვადასხვა ტიპები და მათი თვისებები იქნა აღიარებული, ლაზერული თერაპია სწრაფად გაფართოვდა სხვა სფეროებში.

ლაზერული შუქის სხვადასხვა წყაროებმა (გაზი, მყარი და ა.შ.) შეიძლება ასხივონ პულსირებული ლაზერები (პულსირებული ლაზერები) და უწყვეტი ლაზერები (უწყვეტი ტალღა), რომელთაც სხვადასხვა გავლენა აქვთ ადამიანის სხეულის სხვადასხვა ქსოვილებზე. ეს მსუბუქი წყაროები ძირითადად მოიცავს: პულსირებული რუბის ლაზერს (პულსირებული რუბი ლაზერი); უწყვეტი არგონის იონის ლაზერი (CW Argon Ion Laser); უწყვეტი ნახშირორჟანგი ლაზერი (CW CO2); yttrium aluminum garnet (nd: yag) ლაზერი. იმის გამო, რომ უწყვეტი ნახშირორჟანგის ლაზერისა და Yttrium alumin Garnet- ის ლაზერს აქვს სისხლის კოაგულაციის ეფექტი ადამიანის ქსოვილის ჭრის დროს, ისინი ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ზოგად ქირურგიაში.

სამედიცინო მკურნალობაში გამოყენებული ლაზერების ტალღის სიგრძე, ზოგადად, 100 ნმ -ზე მეტია. ადამიანის სხეულის სხვადასხვა ქსოვილებში სხვადასხვა ტალღის სიგრძის ლაზერების შეწოვა გამოიყენება მისი სამედიცინო პროგრამების გასაფართოებლად. მაგალითად, როდესაც ლაზერის ტალღის სიგრძე უფრო მეტია, ვიდრე 1UM, წყალი არის პირველადი შთამნთქმელი. ლაზერებს არა მხოლოდ წარმოქმნიან თერმული ეფექტები ადამიანის ქსოვილების შეწოვაში ქირურგიული ჭრის და კოაგულაციისთვის, არამედ წარმოქმნიან მექანიკურ ეფექტებს.

განსაკუთრებით მას შემდეგ, რაც ადამიანებმა აღმოაჩინეს ლაზერების არაწრფივი მექანიკური მოქმედება, მაგალითად, კავიტაციის ბუშტების წარმოქმნა და წნევის ტალღები, ლაზერები გამოიყენეს ფოტომოდიზაციის ტექნიკაზე, მაგალითად, კატარაქტის ქირურგია და თირკმელების ქვის გამანადგურებელი ქიმიური ქირურგია. ლაზერებს ასევე შეუძლიათ წარმოქმნან ფოტოქიმიური ეფექტები, რათა უხელმძღვანელონ კიბოს წამლებს ფოტომენსიტიური შუამავლებით, რათა გაათავისუფლონ წამლის ეფექტები სპეციფიკურ ქსოვილებზე, მაგალითად, PDT თერაპიაზე. ფარმაკოკინეტიკასთან ერთად ლაზერი ძალიან მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ზუსტი მედიცინის სფეროში.

2. სინათლის გამოყენება, როგორც ინსტრუმენტი in vivo განათებისა და ვიზუალიზაციისთვის

90-იანი წლებიდან, CCD (დატენვის თანხლებითმოწყობილობა) კამერა დაინერგა მინიმალურ ინვაზიურ ქირურგიაში (მინიმალური ინვაზიური თერაპია, MIT), ხოლო ოპტიკას ჰქონდა თვისებრივი ცვლილება ქირურგიულ პროგრამებში. სინათლის ვიზუალიზაციის ეფექტები მინიმალურ ინვაზიურ და ღია ქირურგიაში ძირითადად მოიცავს ენდოსკოპებს, მიკრო-იმპლიცირების სისტემებს და ქირურგიულ ჰოლოგრაფიულ გამოსახულებას.

მოქნილიენდოსკოპიმათ შორის გასტროენტეროსკოპი, დოდენოსკოპი, კოლონოსკოპი, ანგიოსკოპი და ა.შ.

ენდოსკოპის ოპტიკური გზა

ენდოსკოპის ოპტიკური გზა მოიცავს განათებისა და ვიზუალიზაციის ორ დამოუკიდებელ და კოორდინირებულ სისტემას.

მკაცრიენდოსკოპი, მათ შორის ართროსკოპიის, ლაპაროსკოპიის, თორაკოსკოპიის, პარკუჭის, ჰისტეროსკოპია, ცისტოსკოპია, ოტოლინოსკოპია და ა.შ.

ხისტი ენდოსკოპებს ზოგადად აქვთ მხოლოდ რამდენიმე ფიქსირებული ოპტიკური ბილიკის კუთხე, მაგალითად, 30 გრადუსი, 45 გრადუსი, 60 გრადუსი და ა.შ.

მინიატურული სხეულის კამერა არის ვიზუალიზაციის მოწყობილობა, რომელიც დაფუძნებულია მინიატურული CMOS და CCD ტექნოლოგიის პლატფორმაზე. მაგალითად, კაფსულის ენდოსკოპი,Pillcam. მას შეუძლია შევიდეს ადამიანის სხეულის საჭმლის მომნელებელ სისტემაში, რომ შეამოწმოს დაზიანება და დააკვირდეს წამლების მოქმედებებს.

კაფსულის ენდოსკოპი

ქირურგიული ჰოლოგრაფიული მიკროსკოპი, ვიზუალიზაციის მოწყობილობა, რომელიც გამოიყენება ზუსტი ქსოვილის 3D სურათების დასაკვირვებლად ზუსტი ქირურგიაში, მაგალითად, ნეიროქირურგია კრანიოტომიისათვის.

ქირურგიული ჰოლოგრაფიული მიკროსკოპი

შეაჯამეთ:

1. თერმული ეფექტის, მექანიკური ეფექტის, ფოტომგრძნობელობის ეფექტისა და ლაზერის სხვა ბიოლოგიური ეფექტების გამო, იგი ფართოდ გამოიყენება, როგორც ენერგიის წყარო მინიმალური ინვაზიური ქირურგიის, არაინვაზიური მკურნალობის და მიზნობრივი წამლის თერაპიის დროს.

2. ვიზუალიზაციის ტექნოლოგიის შემუშავების გამო, სამედიცინო ოპტიკური ვიზუალიზაციის მოწყობილობამ დიდი წინსვლა მიაღწია მაღალი რეზოლუციის და მინიატურულიზაციის მიმართულებით, საფუძველი ჩაუყარა მინიმალური ინვაზიური და ზუსტი ქირურგიის in vivo. ამჟამად, ყველაზე ხშირად გამოყენებული სამედიცინო ვიზუალიზაციის მოწყობილობებში შედისენდოსკოპები, ჰოლოგრაფიული გამოსახულებები და მიკრო-იმპერიული სისტემები.