Optics katika Sayansi ya Tiba na Maisha

Ukuzaji na utumiaji wa macho umesaidia dawa za kisasa na sayansi ya maisha kuingia katika hatua ya maendeleo ya haraka, kama vile upasuaji wa uvamizi, tiba ya laser, utambuzi wa magonjwa, utafiti wa kibaolojia, uchambuzi wa DNA, nk.

Upasuaji na maduka ya dawa

Jukumu la macho katika upasuaji na pharmacokinetics linaonyeshwa sana katika mambo mawili: laser na katika taa ya vivo na mawazo.

1. Matumizi ya laser kama chanzo cha nishati

Wazo la tiba ya laser lilianzishwa katika upasuaji wa macho miaka ya 1960. Wakati aina tofauti za lasers na mali zao zilipotambuliwa, tiba ya laser iliongezwa haraka kwa nyanja zingine.

Vyanzo tofauti vya taa ya laser (gesi, solid, nk) vinaweza kutoa lasers pulsed (pulsed lasers) na lasers inayoendelea (wimbi linaloendelea), ambalo lina athari tofauti kwa tishu tofauti za mwili wa mwanadamu. Vyanzo hivi vya mwanga ni pamoja na: Pulsed Ruby Laser (Pulsed Ruby Laser); endelevu ya argon ion laser (CW Argon ion laser); Laser inayoendelea ya kaboni dioksidi (CW CO2); Yttrium alumini garnet (nd: yag) laser. Kwa sababu laser inayoendelea ya kaboni dioksidi na yttrium alumini garnet laser ina athari ya damu wakati wa kukata tishu za binadamu, hutumiwa sana katika upasuaji wa jumla.

Wavelength ya lasers inayotumika katika matibabu ya matibabu kwa ujumla ni kubwa kuliko 100 nm. Kuingizwa kwa lasers ya mawimbi tofauti katika tishu tofauti za mwili wa binadamu hutumiwa kupanua matumizi yake ya matibabu. Kwa mfano, wakati wimbi la laser ni kubwa kuliko 1um, maji ndio ya msingi. Lasers haiwezi tu kutoa athari za mafuta katika kunyonya kwa tishu za binadamu kwa kukata upasuaji na kuganda, lakini pia hutoa athari za mitambo.

Hasa baada ya watu kugundua athari zisizo za mitambo za lasers, kama vile kizazi cha Bubbles za cavitation na mawimbi ya shinikizo, lasers zilitumika kwa mbinu za upigaji picha, kama vile upasuaji wa paka na upasuaji wa jiwe la figo. Lasers pia inaweza kutoa athari za upigaji picha ili kuongoza dawa za saratani na wapatanishi wa picha ili kutolewa athari za dawa kwenye maeneo maalum ya tishu, kama tiba ya PDT. Laser pamoja na pharmacokinetics ina jukumu muhimu sana katika uwanja wa dawa ya usahihi.

2. Matumizi ya Nuru kama Chombo cha Kuangaza na Kufikiria Vivo

Tangu miaka ya 1990, CCD (malipo-pamojaKifaa) Kamera ilianzishwa kwa upasuaji wa uvamizi mdogo (tiba ya uvamizi, MIT), na macho yalikuwa na mabadiliko ya ubora katika matumizi ya upasuaji. Athari za kufikiria za mwanga katika upasuaji mdogo na wazi wa upasuaji ni pamoja na endoscopes, mifumo ndogo ya kufikiria, na mawazo ya upasuaji ya holographic.

KubadilikaEndoscope, pamoja na gastroenteroscope, duodenoscope, colonoscope, angioscope, nk.

Optics-in-medicine-na-maisha-sayansi-01

Njia ya macho ya endoscope

Njia ya macho ya endoscope ni pamoja na mifumo miwili huru na iliyoratibiwa ya kuangaza na kufikiria.

MgumuEndoscope, pamoja na arthroscopy, laparoscopy, thoracoscopy, ventriculoscopy, hysteroscopy, cystoscopy, otolinoscopy, nk.

Endoscopes ngumu kwa ujumla tu huwa na pembe kadhaa za macho za kuchagua kutoka, kama digrii 30, digrii 45, digrii 60, nk.

Kamera ndogo ya mwili ni kifaa cha kufikiria kulingana na CMOS ndogo na jukwaa la teknolojia ya CCD. Kwa mfano, endoscope ya kofia,Pillcam. Inaweza kuingia kwenye mfumo wa utumbo wa mwili wa mwanadamu kuangalia vidonda na kuangalia athari za dawa.

Optics-in-medicine-na-maisha-sayansi-02

Endoscope ya capsule

Microscope ya upasuaji, kifaa cha kufikiria kinachotumiwa kutazama picha za 3D za tishu laini katika upasuaji wa usahihi, kama vile neurosurgery ya craniotomy.

Optics-in-medicine-na-maisha-sayansi-03

Darubini ya upasuaji ya holographic

Muhtasari:

1 Kwa sababu ya athari ya mafuta, athari ya mitambo, athari ya photosensitivity na athari zingine za kibaolojia, hutumiwa sana kama chanzo cha nishati katika upasuaji mdogo wa uvamizi, matibabu yasiyo ya uvamizi na tiba ya dawa inayolenga.

2 Kwa sababu ya maendeleo ya teknolojia ya kufikiria, vifaa vya kufikiria vya macho ya matibabu vimefanya maendeleo makubwa katika mwelekeo wa azimio kubwa na miniaturization, kuweka msingi wa upasuaji usio wa kawaida na sahihi katika vivo. Kwa sasa, vifaa vya kawaida vya kufikiria vya matibabu vinajumuishaendoscopes, picha za holographic na mifumo ndogo ya kufikiria.


Wakati wa chapisho: DEC-13-2022