Развојот и примената на оптика им помогна на современата медицина и животните науки да влезат во фаза на брз развој, како што се минимално инвазивна хирургија, ласерска терапија, дијагностицирање на болести, биолошко истражување, ДНК анализа, итн.

Хирургија и фармакокинетика

Улогата на оптиката во хирургијата и фармакокинетиката главно се манифестира во два аспекта: ласер и ин виво осветлување и сликање.

1. Примена на ласер како извор на енергија

Концептот на ласерска терапија беше воведен во операција на очите во 1960 -тите. Кога беа препознаени различните типови ласери и нивните својства, ласерската терапија брзо се прошири на други полиња.

Различни ласерски извори на светлина (гас, цврст, итн.) Може да емитуваат пулсирани ласери (пулсирани ласери) и континуирани ласери (континуиран бран), кои имаат различни ефекти врз различни ткива на човечкото тело. Овие извори на светлина главно вклучуваат: пулсирана рубинска ласер (пулсирана рубинска ласер); континуиран ласерски јонски ласер (CW argon јонски ласер); континуиран ласер на јаглерод диоксид (CW CO2); yttrium aluminum garnet (nd: yag) ласер. Бидејќи континуираниот ласер на јаглерод диоксид и yttrium aluminum garnet ласер имаат ефект на коагулација на крв при сечење на човечкото ткиво, тие најшироко се користат во општата операција.

Брановата должина на ласерите што се користат во медицинскиот третман е генерално поголема од 100 nm. Апсорпцијата на ласери со различни бранови должини во различни ткива на човечкото тело се користи за проширување на своите медицински апликации. На пример, кога брановата должина на ласерот е поголема од 1um, водата е примарен абсорбер. Ласерите не само што можат да произведат термички ефекти во апсорпцијата на човечкото ткиво за хируршко сечење и коагулација, туку и да создадат механички ефекти.

Особено откако луѓето ги откриле нелинеарните механички ефекти на ласерите, како што е генерирање на меурчиња за кавитација и бранови под притисок, ласерите се примениле на техники на фотоодизност, како што се операција на катаракта и хемиска хирургија со кршење на бубрезите. Ласерите исто така можат да произведат фотохемиски ефекти за да ги водат лековите од карцином со фотосензитивни медијатори за ослободување на ефектите од лекови врз специфични области на ткиво, како што е PDT терапијата. Ласер во комбинација со фармакокинетика игра многу важна улога во областа на прецизната медицина.

2 Употреба на светлина како алатка за ин виво осветлување и сликање

Од 90-тите години, CCD (споена со полнењеУред) камера беше воведена во минимално инвазивна хирургија (минимално инвазивна терапија, МИТ), а Оптика имаше квалитативна промена во хируршките апликации. Ефектите за сликање на светлината во минимално инвазивна и отворена хирургија главно вклучуваат ендоскопи, системи за микро-слики и хируршко холографско снимање.

ФлексибиленЕндоскоп, вклучувајќи гастроентероскоп, дуоденоскоп, колоноскоп, ангиоскоп, итн.

Оптичкиот пат на ендоскопот

Оптичкиот пат на ендоскопот вклучува два независни и координирани системи на осветлување и сликање.

РигиденЕндоскоп, вклучувајќи артроскопија, лапароскопија, торакоскопија, вентрикулоскопија, хистероскопија, цистоскопија, отолиноскопија, итн.

Цврсти ендоскопи генерално имаат само неколку фиксни агли на оптичка патека за избор, како што се 30 степени, 45 степени, 60 степени, итн.

Минијатурна камера на телото е уред за сликање заснован на минијатурна платформа за технологија CMOS и CCD. На пример, ендоскоп на капсула,Пикам. Може да влезе во дигестивниот систем на човечкото тело за да провери дали има лезии и да ги следи ефектите на лековите.

Ендоскоп на капсулата

Хируршки холографски микроскоп, уред за сликање што се користи за набудување на 3Д слики на фино ткиво во прецизна хирургија, како што е неврохирургија за краниотомија.

Хируршки холографски микроскоп

Резимирајте:

1. Поради термичкиот ефект, механичкиот ефект, ефектот на фотосензитивност и другите биолошки ефекти на ласерот, тој е широко користен како извор на енергија во минимално инвазивна хирургија, неинвазивен третман и насочена терапија со лекови.

2. Поради развојот на технологијата за сликање, медицинската опрема за оптичко сликање постигна голем напредок во насока на висока резолуција и минијатуризација, поставувајќи основа за минимално инвазивна и прецизна хирургија ин виво. Во моментов, најчесто користените уреди за медицинско сликање вклучуваатендоскопи, холографски слики и системи за микро-слики.