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

Upasuaji na Pharmacokinetics

Jukumu la optics katika upasuaji na pharmacokinetics linaonyeshwa hasa katika vipengele viwili: laser na in vivo illumination na imaging.

1. Utumiaji wa laser kama chanzo cha nishati

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

Vyanzo tofauti vya mwanga vya laser (gesi, imara, n.k.) vinaweza kutoa leza za mapigo (Pulsed Lasers) na leza zinazoendelea (Continuous wave), ambazo zina athari tofauti kwenye tishu tofauti za mwili wa binadamu. Vyanzo hivi vya mwanga ni pamoja na: laser ya ruby ​​​​iliyopigwa (Pulsed ruby ​​​​laser); laser ya ion ya argon inayoendelea (CW argon ion laser); laser ya kaboni dioksidi inayoendelea (CW CO2); yttrium alumini garnet (Nd:YAG) laser. Kwa sababu leza ya kaboni dioksidi inayoendelea na leza ya yttrium alumini garnet ina athari ya kuganda kwa damu wakati wa kukata tishu za binadamu, hutumiwa sana katika upasuaji wa jumla.

Urefu wa wimbi la leza zinazotumiwa katika matibabu kwa ujumla ni kubwa kuliko 100 nm. Kunyonya kwa lasers ya urefu tofauti wa mawimbi katika tishu tofauti za mwili wa mwanadamu hutumiwa kupanua matumizi yake ya matibabu. Kwa mfano, wakati urefu wa wimbi la laser ni kubwa kuliko 1um, maji ndio kinyozi kikuu. Lasers haiwezi tu kutoa athari za joto katika ngozi ya tishu za binadamu kwa kukata upasuaji na kuganda, lakini pia hutoa athari za mitambo.

Hasa baada ya watu kugundua athari za mitambo zisizo za mstari za leza, kama vile utengenezaji wa viputo vya kupenyeza na mawimbi ya shinikizo, leza zilitumika kwa mbinu za kukatiza picha, kama vile upasuaji wa mtoto wa jicho na upasuaji wa kemikali wa kusagwa mawe kwenye figo. Lasers pia inaweza kutoa athari za picha ili kuongoza dawa za saratani na vipatanishi vya picha ili kutoa athari za dawa kwenye maeneo maalum ya tishu, kama vile tiba ya PDT. Laser pamoja na pharmacokinetics ina jukumu muhimu sana katika uwanja wa dawa ya usahihi.

2. Matumizi ya mwanga kama chombo cha kuangaza na kupiga picha katika vivo

Tangu miaka ya 1990, CCD (Charge-CoupledKamera ya kifaa) ilianzishwa katika upasuaji wa uvamizi mdogo (Tiba ya Uvamizi wa Kidogo, MIT), na optics ilikuwa na mabadiliko ya ubora katika maombi ya upasuaji. Athari za upigaji picha za mwanga katika upasuaji usio na uvamizi na wazi hujumuisha endoskopu, mifumo ya upigaji picha ndogo, na upigaji picha wa holografia ya upasuaji.

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

Njia ya macho ya endoscope

Njia ya macho ya endoscope inajumuisha mifumo miwili ya kujitegemea na iliyoratibiwa ya kuangaza na kupiga picha.

ImaraEndoscope, ikiwa ni pamoja na arthroscopy, laparoscopy, thoracoscopy, ventriculoscopy, hysteroscopy, cystoscopy, otolinoscopy, nk.

Endoskopu ngumu kwa ujumla huwa na pembe kadhaa za njia zisizobadilika za kuchagua kutoka, kama vile digrii 30, digrii 45, digrii 60, nk.

Kamera ndogo ya mwili ni kifaa cha kupiga picha kulingana na jukwaa la teknolojia la CMOS na CCD. Kwa mfano, endoscope ya capsule,PillCam. Inaweza kuingia kwenye mfumo wa utumbo wa mwili wa binadamu ili kuangalia vidonda na kufuatilia madhara ya madawa ya kulevya.

Endoscope ya capsule

Hadubini ya holographic ya upasuaji, kifaa cha kupiga picha kinachotumiwa kuchunguza picha za 3D za tishu laini katika upasuaji wa usahihi, kama vile upasuaji wa nyuro kwa craniotomy.

Darubini ya holographic ya upasuaji

Fanya muhtasari:

1. Kwa sababu ya athari ya joto, athari ya mitambo, athari ya picha na athari zingine za kibaolojia za leza, hutumiwa sana kama chanzo cha nishati katika upasuaji wa uvamizi mdogo, matibabu yasiyo ya vamizi na tiba inayolengwa ya dawa.

2. Kutokana na maendeleo ya teknolojia ya kupiga picha, vifaa vya matibabu ya macho ya macho vimefanya maendeleo makubwa katika mwelekeo wa azimio la juu na miniaturization, kuweka msingi wa upasuaji mdogo na sahihi katika vivo. Kwa sasa, vifaa vya picha vya matibabu vinavyotumiwa zaidi vinajumuishaendoscopes, picha za holografia na mifumo ya picha ndogo.