ऑप्टिक्सच्या विकासामुळे आणि वापरामुळे आधुनिक वैद्यकशास्त्र आणि जीवन विज्ञानाला जलद विकासाच्या टप्प्यात प्रवेश करण्यास मदत झाली आहे, जसे की कमीतकमी हल्ल्याची शस्त्रक्रिया, लेझर थेरपी, रोग निदान, जैविक संशोधन, डीएनए विश्लेषण इ.

शस्त्रक्रिया आणि फार्माकोकिनेटिक्स

शस्त्रक्रिया आणि फार्माकोकिनेटिक्समध्ये ऑप्टिक्सची भूमिका प्रामुख्याने दोन पैलूंमध्ये प्रकट होते: लेसर आणि व्हिव्हो प्रदीपन आणि इमेजिंगमध्ये.

1. ऊर्जा स्त्रोत म्हणून लेसरचा वापर

लेझर थेरपीची संकल्पना 1960 च्या दशकात डोळ्यांच्या शस्त्रक्रियेमध्ये आणली गेली. जेव्हा विविध प्रकारचे लेसर आणि त्यांचे गुणधर्म ओळखले गेले तेव्हा लेसर थेरपीचा इतर क्षेत्रांमध्ये वेगाने विस्तार केला गेला.

वेगवेगळे लेसर प्रकाश स्रोत (वायू, घन इ.) स्पंदित लेसर (स्पंदित लेसर) आणि सतत लेसर (सतत लहरी) उत्सर्जित करू शकतात, ज्याचा मानवी शरीराच्या वेगवेगळ्या ऊतींवर वेगवेगळा परिणाम होतो. या प्रकाश स्रोतांमध्ये प्रामुख्याने समावेश होतो: स्पंदित रुबी लेसर (स्पंदित रुबी लेसर); सतत आर्गॉन आयन लेसर (CW आर्गॉन आयन लेसर); सतत कार्बन डायऑक्साइड लेसर (CW CO2); yttrium ॲल्युमिनियम गार्नेट (Nd:YAG) लेसर. मानवी ऊती कापताना सतत कार्बन डायऑक्साइड लेसर आणि यट्रियम ॲल्युमिनियम गार्नेट लेसरचा रक्त गोठण्याचा प्रभाव असल्यामुळे, ते सामान्य शस्त्रक्रियेमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.

वैद्यकीय उपचारांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या लेसरची तरंगलांबी साधारणपणे 100 एनएमपेक्षा जास्त असते. मानवी शरीराच्या वेगवेगळ्या ऊतींमध्ये वेगवेगळ्या तरंगलांबीच्या लेसरचे शोषण त्याच्या वैद्यकीय अनुप्रयोगांचा विस्तार करण्यासाठी वापरले जाते. उदाहरणार्थ, जेव्हा लेसरची तरंगलांबी 1um पेक्षा जास्त असते तेव्हा पाणी हे प्राथमिक शोषक असते. लेझर केवळ सर्जिकल कटिंग आणि कोग्युलेशनसाठी मानवी ऊतक शोषणामध्ये थर्मल प्रभाव निर्माण करू शकत नाहीत तर यांत्रिक प्रभाव देखील निर्माण करू शकतात.

विशेषत: पोकळ्या निर्माण करणारे फुगे आणि प्रेशर वेव्हज यासारख्या लेसरचे नॉनलाइनर यांत्रिक प्रभाव लोकांना शोधून काढल्यानंतर, मोतीबिंदू शस्त्रक्रिया आणि किडनी स्टोन क्रशिंग रासायनिक शस्त्रक्रिया यासारख्या फोटो डिसप्शन तंत्रांवर लेसर लागू केले गेले. PDT थेरपी सारख्या विशिष्ट ऊतक क्षेत्रांवर औषध प्रभाव सोडण्यासाठी प्रकाशसंवेदनशील मध्यस्थांसह कर्करोगाच्या औषधांना मार्गदर्शन करण्यासाठी लेझर फोटोकेमिकल प्रभाव देखील तयार करू शकतात. फार्माकोकाइनेटिक्ससह लेसर एकत्रितपणे अचूक औषधाच्या क्षेत्रात खूप महत्त्वाची भूमिका बजावते.

2. विवो प्रदीपन आणि इमेजिंगसाठी एक साधन म्हणून प्रकाशाचा वापर

1990 पासून, CCD (चार्ज-कपल्डडिव्हाइस) कॅमेरा मिनिमली इनवेसिव्ह सर्जरी (मिनिमली इनवेसिव्ह थेरपी, एमआयटी) मध्ये आणला गेला आणि शल्यचिकित्सा अनुप्रयोगांमध्ये ऑप्टिक्समध्ये गुणात्मक बदल झाला. कमीत कमी आक्रमक आणि खुल्या शस्त्रक्रियेमध्ये प्रकाशाच्या इमेजिंग इफेक्ट्समध्ये प्रामुख्याने एंडोस्कोप, मायक्रो-इमेजिंग सिस्टम आणि सर्जिकल होलोग्राफिक इमेजिंग यांचा समावेश होतो.

लवचिकएंडोस्कोप, गॅस्ट्रोएन्टेरोस्कोप, ड्युओडेनोस्कोप, कोलोनोस्कोप, अँजिओस्कोप इ.

एंडोस्कोपचा ऑप्टिकल मार्ग

एंडोस्कोपच्या ऑप्टिकल मार्गामध्ये प्रदीपन आणि इमेजिंगच्या दोन स्वतंत्र आणि समन्वित प्रणालींचा समावेश आहे.

कडकएंडोस्कोप, आर्थ्रोस्कोपी, लेप्रोस्कोपी, थोराकोस्कोपी, वेंट्रिकुलोस्कोपी, हिस्टेरोस्कोपी, सिस्टोस्कोपी, ओटोलिनोस्कोपी इ.

कठोर एंडोस्कोपमध्ये साधारणपणे 30 अंश, 45 अंश, 60 अंश इ. निवडण्यासाठी अनेक निश्चित ऑप्टिकल पथ कोन असतात.

लघु शरीर कॅमेरा हे लघु CMOS आणि CCD तंत्रज्ञान प्लॅटफॉर्मवर आधारित इमेजिंग उपकरण आहे. उदाहरणार्थ, कॅप्सूल एंडोस्कोप,पिलकॅम. ते मानवी शरीराच्या पाचन तंत्रात जखम तपासण्यासाठी आणि औषधांच्या प्रभावाचे निरीक्षण करण्यासाठी प्रवेश करू शकते.

कॅप्सूल एंडोस्कोप

सर्जिकल होलोग्राफिक मायक्रोस्कोप, अचूक शस्त्रक्रियेमध्ये सूक्ष्म ऊतकांच्या 3D प्रतिमांचे निरीक्षण करण्यासाठी वापरले जाणारे एक इमेजिंग उपकरण, जसे की क्रॅनिओटॉमीसाठी न्यूरोसर्जरी.

सर्जिकल होलोग्राफिक मायक्रोस्कोप

सारांश:

1. थर्मल इफेक्ट, मेकॅनिकल इफेक्ट, फोटोसेन्सिटिव्हिटी इफेक्ट आणि लेसरच्या इतर जैविक प्रभावांमुळे, मिनिमली इनवेसिव्ह सर्जरी, नॉन-इनवेसिव्ह ट्रीटमेंट आणि टार्गेट ड्रग थेरपीमध्ये ऊर्जा स्त्रोत म्हणून मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.

2. इमेजिंग तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे, वैद्यकीय ऑप्टिकल इमेजिंग उपकरणांनी उच्च रिझोल्यूशन आणि सूक्ष्मीकरणाच्या दिशेने मोठी प्रगती केली आहे, व्हिव्होमध्ये कमीतकमी हल्ल्याचा आणि अचूक शस्त्रक्रियेचा पाया रचला आहे. सध्या, सर्वात सामान्यपणे वापरल्या जाणाऱ्या वैद्यकीय इमेजिंग उपकरणांचा समावेश आहेएंडोस्कोप, होलोग्राफिक प्रतिमा आणि मायक्रो-इमेजिंग सिस्टम.