Ang pag -unlad at aplikasyon ng optika ay nakatulong sa modernong gamot at agham sa buhay na pumasok sa isang yugto ng mabilis na pag -unlad, tulad ng minimally invasive surgery, laser therapy, diagnosis ng sakit, biological research, pagsusuri ng DNA, atbp.

Surgery at Pharmacokinetics

Ang papel ng optika sa operasyon at pharmacokinetics ay pangunahing ipinahayag sa dalawang aspeto: laser at sa vivo pag -iilaw at imaging.

1. Application ng laser bilang mapagkukunan ng enerhiya

Ang konsepto ng laser therapy ay ipinakilala sa operasyon sa mata noong 1960. Kapag kinikilala ang iba't ibang uri ng mga laser at ang kanilang mga pag -aari, ang laser therapy ay mabilis na pinalawak sa iba pang mga patlang.

Ang iba't ibang mga mapagkukunan ng ilaw ng laser (gas, solid, atbp.) Maaaring maglabas ng mga pulsed laser (pulsed lasers) at tuluy -tuloy na mga laser (tuluy -tuloy na alon), na may iba't ibang mga epekto sa iba't ibang mga tisyu ng katawan ng tao. Ang mga ilaw na mapagkukunan na ito ay higit sa lahat ay kinabibilangan ng: pulsed ruby ​​laser (pulsed ruby ​​laser); tuloy -tuloy na argon ion laser (CW argon ion laser); Patuloy na carbon dioxide laser (CW CO2); yttrium aluminyo garnet (nd: yag) laser. Dahil ang tuluy -tuloy na carbon dioxide laser at yttrium aluminyo garnet laser ay may epekto ng coagulation ng dugo kapag pinuputol ang tisyu ng tao, ang mga ito ay pinaka -malawak na ginagamit sa pangkalahatang operasyon.

Ang haba ng haba ng mga laser na ginamit sa medikal na paggamot ay karaniwang mas malaki kaysa sa 100 nm. Ang pagsipsip ng mga laser ng iba't ibang mga haba ng haba sa iba't ibang mga tisyu ng katawan ng tao ay ginagamit upang mapalawak ang mga medikal na aplikasyon nito. Halimbawa, kapag ang haba ng haba ng laser ay mas malaki kaysa sa 1um, ang tubig ang pangunahing sumisipsip. Ang mga laser ay hindi lamang makagawa ng mga thermal effects sa pagsipsip ng tisyu ng tao para sa pagputol ng kirurhiko at coagulation, ngunit gumawa din ng mga mekanikal na epekto.

Lalo na matapos matuklasan ng mga tao ang mga nonlinear mechanical effects ng mga laser, tulad ng henerasyon ng mga bula ng cavitation at mga alon ng presyon, ang mga laser ay inilapat sa mga diskarte sa photodisruption, tulad ng operasyon ng katarata at kidney na pagdurog ng kemikal na operasyon. Ang mga laser ay maaari ring makagawa ng mga photochemical effects upang gabayan ang mga gamot sa cancer na may mga photosensitive mediator upang palabasin ang mga epekto ng gamot sa mga tiyak na lugar ng tisyu, tulad ng PDT therapy. Ang laser na sinamahan ng mga pharmacokinetics ay gumaganap ng isang napakahalagang papel sa larangan ng gamot na katumpakan.

2. Ang paggamit ng ilaw bilang isang tool para sa pag -iilaw at imaging vivo

Mula noong 1990s, ang CCD (charge-coupledAparato) Ang camera ay ipinakilala sa minimally invasive surgery (minimally invasive therapy, MIT), at ang mga optika ay nagkaroon ng isang husay na pagbabago sa mga aplikasyon ng kirurhiko. Ang mga imaging epekto ng ilaw sa minimally invasive at bukas na operasyon higit sa lahat ay kasama ang mga endoscope, micro-imaging system, at kirurhiko holographic imaging.

NababaluktotEndoscope, kabilang ang gastroenteroscope, duodenoscope, colonoscope, angioscope, atbp.

Ang optical path ng endoscope

Ang optical path ng endoscope ay may kasamang dalawang independiyenteng at coordinated system ng pag -iilaw at imaging.

MatigasEndoscope, kabilang ang arthroscopy, laparoscopy, thoracoscopy, ventriculoscopy, hysteroscopy, cystoscopy, otolinoscopy, atbp.

Ang mga mahigpit na endoscope sa pangkalahatan ay mayroon lamang maraming mga nakapirming optical path anggulo na pipiliin, tulad ng 30 degree, 45 degree, 60 degree, atbp.

Ang isang miniature na camera ng katawan ay isang aparato ng imaging batay sa isang miniature na platform ng teknolohiya ng CCD. Halimbawa, isang capsule endoscope,Pillcam. Maaari itong makapasok sa sistema ng pagtunaw ng katawan ng tao upang suriin para sa mga sugat at subaybayan ang mga epekto ng mga gamot.

Ang capsule endoscope

Ang kirurhiko holographic mikroskopyo, isang imaging aparato na ginamit upang obserbahan ang mga 3D na imahe ng pinong tisyu sa operasyon ng katumpakan, tulad ng neurosurgery para sa craniotomy.

Ang kirurhiko holographic mikroskopyo

Buod:

1. Dahil sa thermal effect, mechanical effect, photosensitivity effect at iba pang mga biological effects ng laser, malawak itong ginagamit bilang isang mapagkukunan ng enerhiya sa minimally invasive surgery, hindi nagsasalakay na paggamot at naka-target na therapy sa gamot.

2. Dahil sa pag -unlad ng teknolohiyang imaging, ang mga medikal na optical imaging kagamitan ay gumawa ng mahusay na pag -unlad sa direksyon ng mataas na resolusyon at miniaturization, na inilalagay ang pundasyon para sa minimally invasive at tumpak na operasyon sa vivo. Sa kasalukuyan, kasama ang mga pinaka -karaniwang ginagamit na aparato sa imaging medikalendoscope, mga imahe ng holographic at mga sistema ng micro-imaging.