Optiğin geliştirilmesi ve uygulanması, modern tıbbın ve yaşam bilimlerinin minimal invazif cerrahi, lazer tedavisi, hastalık teşhisi, biyolojik araştırma, DNA analizi vb. gibi hızlı bir gelişme aşamasına girmesine yardımcı olmuştur.

Cerrahi ve Farmakokinetik

Optiğin cerrahi ve farmakokinetikteki rolü temel olarak iki açıdan ortaya çıkar: lazer ve in vivo aydınlatma ve görüntüleme.

1. Lazerin enerji kaynağı olarak uygulanması

Lazer tedavisi kavramı 1960'lı yıllarda göz cerrahisine tanıtıldı. Farklı lazer türleri ve özellikleri fark edildiğinde, lazer tedavisi hızla diğer alanlara da yayıldı.

Farklı lazer ışık kaynakları (gaz, katı vb.), insan vücudunun farklı dokuları üzerinde farklı etkilere sahip olan darbeli lazerler (Darbeli Lazerler) ve sürekli lazerler (Sürekli dalga) yayabilir. Bu ışık kaynakları temel olarak şunları içerir: darbeli yakut lazer (Darbeli yakut lazer); sürekli argon iyon lazeri (CW argon iyon lazeri); sürekli karbondioksit lazeri (CW CO2); itriyum alüminyum garnet (Nd:YAG) lazer. Sürekli karbondioksit lazeri ve itriyum alüminyum garnet lazeri insan dokusunu keserken kan pıhtılaştırıcı etkiye sahip olduğundan genel cerrahide en yaygın şekilde kullanılırlar.

Tıbbi tedavide kullanılan lazerlerin dalga boyu genellikle 100 nm'nin üzerindedir. Farklı dalga boylarındaki lazerlerin insan vücudunun farklı dokularında emilmesi, tıbbi uygulamalarını genişletmek için kullanılır. Örneğin lazerin dalga boyu 1um'dan büyük olduğunda su birincil emicidir. Lazerler, cerrahi kesme ve pıhtılaşma için insan dokusunun emiliminde termal etkiler yaratmanın yanı sıra mekanik etkiler de üretebilir.

Özellikle insanlar lazerlerin kavitasyon kabarcıkları ve basınç dalgaları oluşturma gibi doğrusal olmayan mekanik etkilerini keşfettikten sonra, lazerler katarakt ameliyatı ve böbrek taşı kırma kimyasal ameliyatı gibi fotodisrupt tekniklerine uygulandı. Lazerler ayrıca, PDT tedavisi gibi belirli doku alanlarında ilaç etkilerinin salınması için ışığa duyarlı aracılar içeren kanser ilaçlarını yönlendirmek için fotokimyasal etkiler de üretebilir. Farmakokinetik ile birleştirilmiş lazer, hassas tıp alanında çok önemli bir rol oynar.

2. Işığın in vivo aydınlatma ve görüntüleme için bir araç olarak kullanılması

1990'lardan bu yana CCD (Yük BağlantılıCihaz) kamera, minimal invaziv cerrahiye (Minimal İnvaziv Terapi, MIT) dahil edildi ve optik, cerrahi uygulamalarda niteliksel bir değişime uğradı. Minimal invaziv ve açık cerrahide ışığın görüntüleme etkileri temel olarak endoskopları, mikro görüntüleme sistemlerini ve cerrahi holografik görüntülemeyi içerir.

EsnekEndoskopGastroenteroskop, duodenoskop, kolonoskop, anjiyoskop vb. dahil.

Endoskopun optik yolu

Endoskopun optik yolu iki bağımsız ve koordineli aydınlatma ve görüntüleme sistemini içerir.

SertEndoskopartroskopi, laparoskopi, torakoskopi, ventriküloskopi, histeroskopi, sistoskopi, otolinoskopi vb. dahil.

Sert endoskoplar genellikle yalnızca 30 derece, 45 derece, 60 derece vb. gibi seçilebilecek birkaç sabit optik yol açısına sahiptir.

Minyatür vücut kamerası, minyatür CMOS ve CCD teknolojisi platformunu temel alan bir görüntüleme cihazıdır. Örneğin bir kapsül endoskopu,Hap Kamerası. Lezyonları kontrol etmek ve ilaçların etkilerini izlemek için insan vücudunun sindirim sistemine girebilir.

Kapsül endoskopu

Cerrahi holografik mikroskop, kraniyotomi için beyin cerrahisi gibi hassas cerrahide ince dokuların 3 boyutlu görüntülerini gözlemlemek için kullanılan bir görüntüleme cihazıdır.

Cerrahi holografik mikroskop

Özetle:

1. Lazerin termal etkisi, mekanik etkisi, ışığa duyarlılık etkisi ve diğer biyolojik etkileri nedeniyle minimal invaziv cerrahide, invaziv olmayan tedavide ve hedefe yönelik ilaç tedavisinde bir enerji kaynağı olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır.

2. Görüntüleme teknolojisinin gelişmesi nedeniyle, tıbbi optik görüntüleme ekipmanı, yüksek çözünürlük ve minyatürleştirme yönünde büyük ilerleme kaydederek, in vivo minimal invazif ve hassas cerrahinin temelini attı. Şu anda en yaygın kullanılan tıbbi görüntüleme cihazları şunlardır:endoskoplarholografik görüntüler ve mikro görüntüleme sistemleri.