Zhvillimi dhe aplikimi i optikës ka ndihmuar mjekësinë moderne dhe shkencat e jetës të hyjnë në një fazë të zhvillimit të shpejtë, të tilla si kirurgji minimale invazive, terapi lazer, diagnoza e sëmundjes, hulumtimi biologjik, analiza e ADN -së, etj.

Kirurgji dhe farmakokinetikë

Roli i optikës në kirurgji dhe farmakokinetikë manifestohet kryesisht në dy aspekte: lazer dhe ndriçim dhe imazhe in vivo.

1. Aplikimi i lazerit si burim energjie

Koncepti i terapisë me lazer u fut në operacionin e syve në vitet 1960. Kur u njohën llojet e ndryshme të lazerëve dhe pronat e tyre, terapia me lazer u zgjerua me shpejtësi në fusha të tjera.

Burime të ndryshme të dritës lazer (gaz, të ngurtë, etj.) Mund të lëshojnë lazer pulsues (lazer pulsues) dhe lazer të vazhdueshëm (valë të vazhdueshme), të cilat kanë efekte të ndryshme në inde të ndryshme të trupit të njeriut. Këto burime të dritës përfshijnë kryesisht: lazer rubin pulsues (lazer rubin pulsues); Argon jon i vazhdueshëm lazer (lazer jon jon argon cw); Lazer i vazhdueshëm i dioksidit të karbonit (CW CO2); Garnet alumini yttrium (ND: YAG) Laser. Për shkak se lazeri i vazhdueshëm i dioksidit të karbonit dhe lazeri i garnetave të aluminit yttrium kanë efekt të koagulimit të gjakut kur prisni indet njerëzore, ato përdoren më së shumti në operacionin e përgjithshëm.

Gjatësia e valës së lazerëve të përdorur në trajtimin mjekësor është përgjithësisht më e madhe se 100 nm. Thithja e lazerëve me gjatësi vale të ndryshme në inde të ndryshme të trupit të njeriut përdoret për të zgjeruar aplikimet e tij mjekësore. Për shembull, kur gjatësia e valës së lazerit është më e madhe se 1um, uji është amortizuesi kryesor. Lasers jo vetëm që mund të prodhojnë efekte termike në thithjen e indeve njerëzore për prerje kirurgjikale dhe koagulim, por edhe të prodhojnë efekte mekanike.

Sidomos pasi njerëzit zbuluan efektet mekanike jolineare të lazerëve, të tilla si gjenerimi i flluskave të kavitacionit dhe valëve të presionit, lazerët u aplikuan në teknikat e fotodizrupimit, të tilla si operacioni i kataraktit dhe kirurgjia kimike shtypëse e gurëve. Lasers gjithashtu mund të prodhojë efekte fotokimike për të udhëhequr ilaçet e kancerit me ndërmjetësues fotosensitivë për të lëshuar efekte të drogës në zonat specifike të indeve, siç është terapia PDT. Lazer i kombinuar me farmakokinetikën luan një rol shumë të rëndësishëm në fushën e mjekësisë precize.

2. Përdorimi i dritës si një mjet për ndriçimin dhe imazhin in vivo

Që nga vitet 1990, CCD (e shoqëruar me ngarkesëPajisja) Kamera u fut në një operacion minimalisht invaziv (terapi minimale invazive, MIT) dhe optika pati një ndryshim cilësor në aplikimet kirurgjikale. Efektet e imazhit të dritës në kirurgji minimale invazive dhe të hapura kryesisht përfshijnë endoskopë, sisteme mikro-imazhi dhe imazhe holografike kirurgjikale.

FleksibëlEndoskop, përfshirë gastroenteroskopin, duodenoskopin, kolonoskopin, angioskopin, etj.

Rruga optike e endoskopit

Rruga optike e endoskopit përfshin dy sisteme të pavarura dhe të koordinuara të ndriçimit dhe imazhit.

I ngurtëEndoskop, përfshirë artroskopinë, laparoskopinë, torakoskopinë, ventrikuloskopinë, histeroskopinë, cistoskopinë, otolinoskopinë, etj.

Endoskopët e ngurtë në përgjithësi kanë vetëm disa kënde fikse të rrugës optike për të zgjedhur, të tilla si 30 gradë, 45 gradë, 60 gradë, etj.

Një aparat fotografik i trupit miniaturë është një pajisje imazherie e bazuar në një platformë teknologjike CMOS dhe CCD. Për shembull, një endoskop kapsulë,Pilula. Mund të hyjë në sistemin tretës të trupit të njeriut për të kontrolluar lezione dhe për të monitoruar efektet e ilaçeve.

Endoskopi i kapsulës

Mikroskop holografik kirurgjikal, një pajisje imazhi që përdoret për të vëzhguar imazhet 3D të indeve të imëta në kirurgji precize, siç është neurokirurgjia për kraniotominë.

Mikroskopi holografik kirurgjikal

Përmbledh:

1. Për shkak të efektit termik, efektit mekanik, efektit të fotosensibilitetit dhe efekteve të tjera biologjike të lazerit, përdoret gjerësisht si një burim energjie në kirurgji minimale invazive, trajtim jo-invaziv dhe terapi të synuar të ilaçeve.

2 Për shkak të zhvillimit të teknologjisë së imazhit, pajisjet e imazhit optik mjekësor kanë bërë përparim të madh në drejtimin e rezolucionit të lartë dhe miniaturizimit, duke hedhur themelet për kirurgji minimale invazive dhe të saktë in vivo. Aktualisht, pajisjet më të përdorura të imazhit mjekësor përfshijnëendoskopë, imazhe holografike dhe sisteme mikro-imazhi.