U sviluppu è l'applicazione di l'ottica anu aiutatu a medicina muderna è e scienze di a vita à entre in una fase di sviluppu rapidu, cum'è a chirurgia minimamente invasiva, a terapia laser, a diagnosi di e malatie, a ricerca biologica, l'analisi di u DNA, ecc.

Chirurgia è Farmacocinetica

U rolu di l'ottica in chirurgia è farmacocinetica si manifesta principalmente in dui aspetti: laser è illuminazione è imaging in vivo.

1. Applicazione di u laser cum'è fonte d'energia

U cuncettu di terapia laser hè statu introduttu in a chirurgia oculare in l'anni 1960. Quandu i sfarenti tippi di laser è e so proprietà sò stati ricunnisciuti, a terapia laser hè stata rapidamente allargata à altri campi.

Diverse fonti di luce laser (gas, solidu, ecc.) ponu emette laser pulsati (Laser Pulsati) è laser continui (Onda Continua), chì anu effetti diversi nantu à diversi tessuti di u corpu umanu. Queste fonti di luce includenu principalmente: laser rubino pulsato (laser rubino pulsato); laser à ioni d'argon continuu (laser à ioni d'argon CW); laser à diossidu di carbonu continuu (CW CO2); laser à granatu d'ittriu è aluminiu (Nd:YAG). Siccome u laser à diossidu di carbonu continuu è u laser à granatu d'ittriu è aluminiu anu un effettu di coagulazione di u sangue quandu si taglianu i tessuti umani, sò i più aduprati in chirurgia generale.

A lunghezza d'onda di i laser utilizati in u trattamentu medicu hè generalmente superiore à 100 nm. L'assorbimentu di laser di diverse lunghezze d'onda in diversi tessuti di u corpu umanu hè utilizatu per allargà e so applicazioni mediche. Per esempiu, quandu a lunghezza d'onda di u laser hè superiore à 1 um, l'acqua hè l'assorbitore primariu. I laser ùn ponu micca solu pruduce effetti termichi in l'assorbimentu di i tessuti umani per u tagliu chirurgicu è a coagulazione, ma ancu pruduce effetti meccanichi.

Soprattuttu dopu chì a ghjente hà scupertu l'effetti meccanichi non lineari di i laser, cum'è a generazione di bolle di cavitazione è onde di pressione, i laser sò stati applicati à e tecniche di fotodisrupzione, cum'è a chirurgia di a cataratta è a chirurgia chimica di frantumazione di i calcoli renali. I laser ponu ancu pruduce effetti fotochimichi per guidà i medicinali antitumorali cù mediatori fotosensibili per liberà l'effetti di i medicinali nantu à zone tissutali specifiche, cum'è a terapia PDT. U laser cumminatu cù a farmacocinetica ghjoca un rolu assai impurtante in u campu di a medicina di precisione.

2. L'usu di a luce cum'è strumentu per l'illuminazione è l'imaghjini in vivo

Dapoi l'anni 1990, CCD (Charge-Coupled)A camera (Dispositivu) hè stata introdutta in a chirurgia minimamente invasiva (Terapia Minimamente Invasiva, MIT), è l'ottica hà avutu un cambiamentu qualitativu in l'applicazioni chirurgiche. L'effetti d'imaghjini di a luce in a chirurgia minimamente invasiva è aperta includenu principalmente endoscopi, sistemi di microimaghjini è imaghjini olografiche chirurgiche.

FlessibileEndoscopiu, cumpresi gastroenteroscopiu, duodenoscopiu, colonoscopiu, angioscopiu, ecc.

A via ottica di l'endoscopiu

U percorsu otticu di l'endoscopiu include dui sistemi indipendenti è coordinati di illuminazione è imaging.

RigiduEndoscopiu, cumprese l'artroscopia, a laparoscopia, a toracoscopia, a ventriculoscopia, l'isteroscopia, a cistoscopia, l'otolinoscopia, ecc.

L'endoscopi rigidi generalmente anu solu parechji anguli di percorsu otticu fissi da sceglie, cum'è 30 gradi, 45 gradi, 60 gradi, ecc.

Una camera miniatura per u corpu hè un dispositivu d'imaghjini basatu annantu à una piattaforma tecnologica CMOS è CCD miniatura. Per esempiu, un endoscopiu à capsula,PillCam. Pò entre in u sistema digestivu di u corpu umanu per verificà e lesioni è monitorà l'effetti di e droghe.

L'endoscopiu à capsula

Microscopiu olograficu chirurgicu, un apparechju d'imaghjini utilizatu per osservà imagine 3D di tessuti fini in chirurgia di precisione, cum'è a neurochirurgia per a craniotomia.

U microscopiu olograficu chirurgicu

Riassume:

1. A causa di l'effettu termicu, l'effettu meccanicu, l'effettu di fotosensibilità è altri effetti biologichi di u laser, hè largamente adupratu cum'è fonte d'energia in chirurgia minimamente invasiva, trattamentu non invasivu è terapia farmacologica mirata.

2. Grazie à u sviluppu di a tecnulugia d'imaghjini, l'equipaggiu d'imaghjini ottiche mediche hà fattu grandi progressi in a direzzione di l'alta risoluzione è di a miniaturizazione, ponendu e basi per una chirurgia minimamente invasiva è precisa in vivo. Attualmente, i dispositivi d'imaghjini mediche più cumunimenti usati includenuendoscopi, imagine olografiche è sistemi di microimaghjini.