Zhvillimi dhe aplikimi i optikës ka ndihmuar mjekësinë moderne dhe shkencat e jetës të hyjnë në një fazë zhvillimi të shpejtë, si kirurgjia minimale invazive, terapia me lazer, diagnostikimi i sëmundjeve, kërkimi biologjik, analiza e ADN-së, etj.

Kirurgjia dhe Farmakokinetika

Roli i optikës në kirurgji dhe farmakokinetikë manifestohet kryesisht në dy aspekte: ndriçimi dhe imazheria me lazer dhe in vivo.

1. Aplikimi i lazerit si burim energjie

Koncepti i terapisë me lazer u prezantua në kirurgjinë e syrit në vitet 1960. Kur u njohën llojet e ndryshme të lazerëve dhe vetitë 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 (Pulsed Lasers) dhe lazer të vazhdueshëm (Continuous wave), të cilët kanë efekte të ndryshme në inde të ndryshme të trupit të njeriut. Këto burime drite përfshijnë kryesisht: lazer rubin pulsues (Pulsed rubin laser); lazer i vazhdueshëm i joneve të argonit (lazer me jon argon CW); lazer i vazhdueshëm i dioksidit të karbonit (CW CO2); lazeri i gërnetit të aluminit të itriumit (Nd:YAG). Për shkak se lazeri i vazhdueshëm i dioksidit të karbonit dhe lazeri i granatës së aluminit të ittriumit kanë efekt të koagulimit të gjakut gjatë prerjes së indeve njerëzore, ato përdoren më gjerësisht në kirurgjinë e përgjithshme.

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 absorbuesi kryesor. Laserët jo vetëm që mund të prodhojnë efekte termike në thithjen e indeve njerëzore për prerje dhe koagulim kirurgjikal, por gjithashtu prodhojnë efekte mekanike.

Veçanërisht 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 prishjes së fotove, të tilla si operacioni i kataraktit dhe kirurgjia kimike për shtypjen e gurëve në veshka. Lazerët gjithashtu mund të prodhojnë efekte fotokimike për të udhëhequr barnat e kancerit me ndërmjetës fotosensitive për të çliruar efektet e barit në zona të veçanta të indeve, siç është terapia PDT. Lazeri i kombinuar me farmakokinetikën luan një rol shumë të rëndësishëm në fushën e mjekësisë precize.

2. Përdorimi i dritës si mjet për ndriçim dhe imazhe in vivo

Që nga vitet 1990, CCD (Charge-CoupledKamera e pajisjes u fut në kirurgjinë minimale invazive (Terapia minimale invazive, MIT), dhe optika pati një ndryshim cilësor në aplikimet kirurgjikale. Efektet imazherike të dritës në kirurgjinë minimale invazive dhe të hapura përfshijnë kryesisht endoskopët, sistemet e mikro-imazhit dhe imazhet holografike kirurgjikale.

FleksibëlEndoskopi, duke 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 ngurtëEndoskopi, duke 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 në miniaturë është një pajisje imazherie e bazuar në një platformë teknologjike miniaturë CMOS dhe CCD. Për shembull, një endoskop me kapsulë,PillCam. Mund të hyjë në sistemin tretës të trupit të njeriut për të kontrolluar për lezione dhe për të monitoruar efektet e barnave.

Endoskopi me kapsulë

Mikroskopi holografik kirurgjik, një pajisje imazherike që përdoret për të vëzhguar imazhet 3D të indeve të imta në kirurgjinë e saktë, si neurokirurgjia për kraniotomi.

Mikroskopi holografik kirurgjik

Përmblidhni:

1. Për shkak të efektit termik, efektit mekanik, efektit të fotosensitivitetit dhe efekteve të tjera biologjike të lazerit, ai përdoret gjerësisht si burim energjie në kirurgjinë minimale invazive, trajtimin jo-invaziv dhe terapinë e synuar me ilaçe.

2. Për shkak të zhvillimit të teknologjisë së imazherisë, pajisjet mjekësore të imazhit optik kanë bërë përparim të madh në drejtim të rezolucionit të lartë dhe miniaturizimit, duke hedhur themelet për kirurgji minimalisht invazive dhe precize in vivo. Aktualisht, pajisjet e imazhit mjekësor më të përdorur përfshijnëendoskopët, imazhe holografike dhe sisteme mikro-imazhi.