Развој и примена оптике помогли су савременој медицини и наукама о животу да уђу у фазу брзог развоја, као што су минимално инвазивна хирургија, ласерска терапија, дијагностика болести, биолошка истраживања, ДНК анализа итд.

Хирургија и фармакокинетика

Улога оптике у хирургији и фармакокинетици се углавном манифестује у два аспекта: ласерском и ин виво осветљењу и имиџингу.

1. Примена ласера ​​као извора енергије

Концепт ласерске терапије уведен је у хирургију ока 1960-их. Када су препознате различите врсте ласера ​​и њихова својства, ласерска терапија је брзо проширена на друга поља.

Различити извори ласерске светлости (гасни, чврсти итд.) могу емитовати пулсне ласере (Пулсед Ласери) и континуиране ласере (Непрекидни талас), који имају различите ефекте на различита ткива људског тела. Ови извори светлости углавном укључују: пулсни рубин ласер (Пулсед рубин ласер); континуирани аргон јонски ласер (ЦВ аргон јонски ласер); континуирани угљен-диоксидни ласер (ЦВ ЦО2); итријум алуминијум гранат (Нд:ИАГ) ласер. Пошто континуирани ласер на угљен-диоксиду и ласер са итријум-алуминијум-граната имају ефекат коагулације крви приликом сечења људског ткива, они се најчешће користе у општој хирургији.

Таласна дужина ласера ​​који се користи у медицинском третману је генерално већа од 100 нм. Апсорпција ласера ​​различитих таласних дужина у различитим ткивима људског тела користи се за проширење његове медицинске примене. На пример, када је таласна дужина ласера ​​већа од 1ум, вода је примарни апсорбер. Ласери могу не само да произведу термичке ефекте у апсорпцији људског ткива за хируршко сечење и коагулацију, већ и да произведу механичке ефекте.

Нарочито након што су људи открили нелинеарне механичке ефекте ласера, као што је стварање кавитационих мехурића и таласа притиска, ласери су примењени на технике фотодисрупције, као што су операција катаракте и хемијска хирургија за дробљење камена у бубрегу. Ласери такође могу произвести фотохемијске ефекте да усмере лекове против рака са фотосензитивним медијаторима како би ослободили ефекте лека на одређеним деловима ткива, као што је ПДТ терапија. Ласер у комбинацији са фармакокинетиком игра веома важну улогу у области прецизне медицине.

2. Употреба светлости као алата за ин виво осветљење и снимање

Од 1990-их, ЦЦД (Цхарге-ЦоупледДевице) камера је уведена у минимално инвазивну хирургију (Минималли Инвасиве Тхерапи, МИТ), а оптика је имала квалитативну промену у хируршким применама. Ефекти светлости у минимално инвазивној и отвореној хирургији углавном укључују ендоскопе, системе за микро-снимање и хируршко холографско снимање.

ФлексибилноЕндоскоп, укључујући гастроентероскоп, дуоденоскоп, колоноскоп, ангиоскоп итд.

Оптички пут ендоскопа

Оптички пут ендоскопа укључује два независна и координирана система осветљења и снимања.

ЧврстоЕндоскоп, укључујући артроскопију, лапароскопију, торакоскопију, вентрикулоскопију, хистероскопију, цистоскопију, отолиноскопију итд.

Крути ендоскопи углавном имају само неколико фиксних оптичких углова путање које можете изабрати, као што су 30 степени, 45 степени, 60 степени итд.

Минијатурна камера за тело је уређај за снимање заснован на минијатурној ЦМОС и ЦЦД технолошкој платформи. На пример, ендоскоп капсуле,ПиллЦам. Може ући у дигестивни систем људског тела да би проверио да ли има лезија и пратио дејство лекова.

Ендоскоп капсуле

Хируршки холографски микроскоп, уређај за снимање који се користи за посматрање 3Д слика финог ткива у прецизној хирургији, као што је неурохирургија за краниотомију.

Хируршки холографски микроскоп

резимирати:

1. Због термичког ефекта, механичког ефекта, ефекта фотосензитивности и других биолошких ефеката ласера, широко се користи као извор енергије у минимално инвазивној хирургији, неинвазивном третману и циљаној терапији лековима.

2. Због развоја технологије снимања, медицинска оптичка опрема за снимање је направила велики напредак у правцу високе резолуције и минијатуризације, постављајући темеље за минимално инвазивну и прецизну хирургију ин виво. Тренутно, најчешће коришћени медицински уређаји за снимање укључујуендоскопи, холографске слике и системи микро-имагинга.