Розробка та застосування оптики допомогли сучасній медицині та науці про життя вступити на стадію швидкого розвитку, таких як малоінвазивна хірургія, лазерна терапія, діагностика захворювань, біологічні дослідження, аналіз ДНК тощо.

Хірургія та фармакокінетика

Роль оптики в хірургії та фармакокінетиці в основному проявляється у двох аспектах: лазера та in vivo освітлення та візуалізація.

1. Застосування лазера як джерела енергії

Концепція лазерної терапії була введена в хірургію очей у 1960 -х роках. Коли були визнані різні типи лазерів та їх властивості, лазерна терапія швидко розширювалася на інші сфери.

Різні лазерні джерела світла (газ, тверда речовина тощо) можуть випромінювати імпульсні лазери (імпульсні лазери) та безперервні лазери (безперервна хвиля), які мають різний вплив на різні тканини людського організму. Ці джерела світла в основному включають: імпульсний рубіновий лазер (імпульсний рубіновий лазер); безперервний іонний лазер аргону (іонний лазер Argon); безперервний вуглекислий діоксид лазер (CW CO2); yttrium aluminum Gret (nd: yag) лазер. Оскільки безперервний вуглекислий діоксид лазера та лазер алюмінієвого граната Yttrium мають ефект згортання крові при різанні тканини людини, вони найбільш широко застосовуються в загальній хірургії.

Довжина хвилі лазерів, що застосовуються при лікуванні, як правило, перевищують 100 нм. Поглинання лазерів різних довжин хвиль у різних тканинах людського організму використовується для розширення медичного застосування. Наприклад, коли довжина хвилі лазера перевищує 1, вода є первинним поглиначем. Лазери можуть не тільки виробляти теплову дію при всмоктуванні тканин людини для хірургічного різання та згортання, але й виробляти механічні ефекти.

Особливо після того, як люди виявили нелінійні механічні ефекти лазерів, таких як генерація кавітаційних бульбашок та хвиль тиску, лазери застосовувались до методик фотооперації, таких як хірургія катаракти та хімічна хімічна хімічна хімічна хімічна хімічна хімічна хімічна хімічна хімічна хімічна хімічна хімічна хімічна хімічна хімічна хімічна хімічна операція. Лазери також можуть створювати фотохімічні ефекти, щоб керувати раковими препаратами за допомогою фоточутливих медіаторів для вивільнення впливу препарату на конкретні тканинні ділянки, такі як терапія ПДТ. Лазер у поєднанні з фармакокінетикою відіграє дуже важливу роль у галузі точної медицини.

2. Використання світла як інструменту для освітлення та зображень in vivo

Починаючи з 90-х років, CCD (залучений зарядомПристрій) камера була введена в малоінвазивну хірургію (малоінвазивна терапія, MIT), а оптика мала якісну зміну хірургічних застосувань. Ефекти візуалізації світла в малоінвазивних та відкритих хірургічних операціях в основному включають ендоскопи, системи мікро-моделювання та хірургічну голографічну візуалізацію.

ГнучкийЕндоскоп, включаючи гастроентероскоп, дуоденоскоп, колоноскоп, ангіскоп тощо.

Оптичний шлях ендоскопа

Оптичний шлях ендоскопа включає дві незалежні та скоординовані системи освітлення та візуалізації.

ЖорсткийЕндоскоп, включаючи артроскопію, лапароскопію, торакоскопію, вентрикулоскопію, гістероскопію, цистоскопію, отоліноскопію тощо.

Жорсткі ендоскопи, як правило, мають лише кілька фіксованих кутів оптичного шляху на вибір, такі як 30 градусів, 45 градусів, 60 градусів тощо.

Мініатюрна камера тіла - це пристрій візуалізації, заснований на мініатюрній платформі CMOS та CCD. Наприклад, ендоскоп капсула,Pillcam. Він може потрапити в травну систему людського організму, щоб перевірити наявність ураження та контролювати вплив препаратів.

Ендоскоп капсули

Хірургічний голографічний мікроскоп, пристрій візуалізації, який використовується для спостереження за 3D -зображеннями тонкої тканини в точній хірургії, таких як нейрохірургія для краніотомії.

Хірургічний голографічний мікроскоп

Підсумовуйте:

1. Через тепловий ефект, механічний ефект, ефект фоточутливості та інші біологічні ефекти лазера він широко використовується як джерело енергії при малоінвазивній хірургії, неінвазивному лікуванні та цільовій лікарській терапії.

2. Завдяки розробці технології візуалізації медичне оптичне обладнання для візуалізації досягло великого прогресу у напрямку високої роздільної здатності та мініатюризації, закладаючи основу для малоінвазивної та точної хірургії in vivo. В даний час, найбільш часто використовувані медичні пристрої візуалізації включаютьендоскопи, Голографічні зображення та системи мікро-зображень.