ઓપ્ટિક્સના વિકાસ અને ઉપયોગથી આધુનિક દવા અને જીવન વિજ્ઞાનને ઝડપી વિકાસના તબક્કામાં પ્રવેશવામાં મદદ મળી છે, જેમ કે ન્યૂનતમ આક્રમક સર્જરી, લેસર થેરાપી, રોગ નિદાન, જૈવિક સંશોધન, ડીએનએ વિશ્લેષણ વગેરે.

સર્જરી અને ફાર્માકોકેનેટિક્સ

શસ્ત્રક્રિયા અને ફાર્માકોકીનેટિક્સમાં ઓપ્ટિક્સની ભૂમિકા મુખ્યત્વે બે પાસાઓમાં પ્રગટ થાય છે: લેસર અને વિવો ઇલ્યુમિનેશન અને ઇમેજિંગમાં.

1. ઉર્જા સ્ત્રોત તરીકે લેસરનો ઉપયોગ

1960ના દાયકામાં આંખની સર્જરીમાં લેસર થેરાપીની વિભાવના દાખલ કરવામાં આવી હતી.જ્યારે વિવિધ પ્રકારના લેસર અને તેમના ગુણધર્મોને ઓળખવામાં આવ્યા, ત્યારે લેસર થેરાપી ઝડપથી અન્ય ક્ષેત્રોમાં વિસ્તૃત થઈ.

વિવિધ લેસર પ્રકાશ સ્ત્રોતો (ગેસ, ઘન, વગેરે) સ્પંદિત લેસર (સ્પંદિત લેસર) અને સતત લેસર (સતત તરંગ) ઉત્સર્જન કરી શકે છે, જે માનવ શરીરના વિવિધ પેશીઓ પર વિવિધ અસરો ધરાવે છે.આ પ્રકાશ સ્ત્રોતોમાં મુખ્યત્વે સમાવેશ થાય છે: સ્પંદિત રૂબી લેસર (સ્પંદિત રૂબી લેસર);સતત આર્ગોન આયન લેસર (CW આર્ગોન આયન લેસર);સતત કાર્બન ડાયોક્સાઇડ લેસર (CW CO2);યટ્રીયમ એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ (Nd:YAG) લેસર.કારણ કે સતત કાર્બન ડાયોક્સાઈડ લેસર અને યટ્રીયમ એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ લેસર માનવ પેશીઓને કાપતી વખતે રક્ત કોગ્યુલેશન અસર ધરાવે છે, તેઓ સામાન્ય શસ્ત્રક્રિયામાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે.

તબીબી સારવારમાં ઉપયોગમાં લેવાતા લેસરોની તરંગલંબાઇ સામાન્ય રીતે 100 nm કરતાં વધુ હોય છે.માનવ શરીરના વિવિધ પેશીઓમાં વિવિધ તરંગલંબાઇના લેસરોના શોષણનો ઉપયોગ તેના તબીબી કાર્યક્રમોને વિસ્તૃત કરવા માટે થાય છે.ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે લેસરની તરંગલંબાઇ 1um કરતાં વધુ હોય છે, ત્યારે પાણી એ પ્રાથમિક શોષક છે.લેસર સર્જીકલ કટીંગ અને કોગ્યુલેશન માટે માનવ પેશીઓના શોષણમાં માત્ર થર્મલ અસર પેદા કરી શકતા નથી, પરંતુ યાંત્રિક અસરો પણ પેદા કરી શકે છે.

ખાસ કરીને લોકોએ લેસરોની બિનરેખીય યાંત્રિક અસરો, જેમ કે પોલાણના પરપોટા અને દબાણના તરંગોની ઉત્પત્તિ શોધી કાઢ્યા પછી, લેસરોને ફોટો ડિસપ્શન ટેકનિકો પર લાગુ કરવામાં આવ્યા હતા, જેમ કે મોતિયાની સર્જરી અને કિડની સ્ટોન ક્રશિંગ કેમિકલ સર્જરી.લેસરો ફોટોસેન્સિટિવ મધ્યસ્થીઓ સાથે કેન્સરની દવાઓને માર્ગદર્શન આપવા માટે ફોટોકેમિકલ અસર પણ પેદા કરી શકે છે જેથી પીડીટી થેરાપી જેવા ચોક્કસ પેશી વિસ્તારો પર દવાની અસરો છોડવામાં આવે.ફાર્માકોકેનેટિક્સ સાથે જોડાયેલ લેસર ચોકસાઇ દવાના ક્ષેત્રમાં ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

2. વિવો ઇલ્યુમિનેશન અને ઇમેજિંગ માટેના સાધન તરીકે પ્રકાશનો ઉપયોગ

1990 ના દાયકાથી, CCD (ચાર્જ-કપ્લ્ડઉપકરણ) કેમેરાને ન્યૂનતમ આક્રમક શસ્ત્રક્રિયા (મિનિમલી ઇન્વેસિવ થેરાપી, MIT) માં દાખલ કરવામાં આવ્યો હતો, અને ઑપ્ટિક્સમાં સર્જીકલ એપ્લિકેશન્સમાં ગુણાત્મક ફેરફાર થયો હતો.ન્યૂનતમ આક્રમક અને ખુલ્લી સર્જરીમાં પ્રકાશની ઇમેજિંગ અસરોમાં મુખ્યત્વે એન્ડોસ્કોપ, માઇક્રો-ઇમેજિંગ સિસ્ટમ્સ અને સર્જિકલ હોલોગ્રાફિક ઇમેજિંગનો સમાવેશ થાય છે.

લવચીકએન્ડોસ્કોપ, ગેસ્ટ્રોએન્ટેરોસ્કોપ, ડ્યુઓડેનોસ્કોપ, કોલોનોસ્કોપ, એન્જીયોસ્કોપ, વગેરે સહિત.

એન્ડોસ્કોપનો ઓપ્ટિકલ પાથ

એન્ડોસ્કોપના ઓપ્ટિકલ પાથમાં રોશની અને ઇમેજિંગની બે સ્વતંત્ર અને સંકલિત પ્રણાલીઓનો સમાવેશ થાય છે.

કઠોરએન્ડોસ્કોપ, આર્થ્રોસ્કોપી, લેપ્રોસ્કોપી, થોરાકોસ્કોપી, વેન્ટ્રિક્યુલોસ્કોપી, હિસ્ટરોસ્કોપી, સિસ્ટોસ્કોપી, ઓટોલિનોસ્કોપી, વગેરે સહિત.

કઠોર એન્ડોસ્કોપમાં સામાન્ય રીતે પસંદ કરવા માટે ઘણા નિશ્ચિત ઓપ્ટિકલ પાથ એંગલ હોય છે, જેમ કે 30 ડિગ્રી, 45 ડિગ્રી, 60 ડિગ્રી વગેરે.

લઘુચિત્ર બોડી કેમેરા એ લઘુચિત્ર CMOS અને CCD ટેકનોલોજી પ્લેટફોર્મ પર આધારિત ઇમેજિંગ ઉપકરણ છે.ઉદાહરણ તરીકે, કેપ્સ્યુલ એન્ડોસ્કોપ,પિલકેમ.તે જખમની તપાસ કરવા અને દવાઓની અસરો પર દેખરેખ રાખવા માટે માનવ શરીરની પાચન તંત્રમાં પ્રવેશી શકે છે.

કેપ્સ્યુલ એન્ડોસ્કોપ

સર્જિકલ હોલોગ્રાફિક માઇક્રોસ્કોપ, એક ઇમેજિંગ ઉપકરણ જેનો ઉપયોગ ચોકસાઇ સર્જરીમાં ઝીણી પેશીઓની 3D છબીઓનું નિરીક્ષણ કરવા માટે થાય છે, જેમ કે ક્રેનિયોટોમી માટે ન્યુરોસર્જરી.

સર્જિકલ હોલોગ્રાફિક માઇક્રોસ્કોપ

સારાંશ:

1. થર્મલ અસર, યાંત્રિક અસર, પ્રકાશસંવેદનશીલતા અસર અને લેસરની અન્ય જૈવિક અસરોને લીધે, તેનો ઉપયોગ ન્યૂનતમ આક્રમક સર્જરી, બિન-આક્રમક સારવાર અને લક્ષિત દવા ઉપચારમાં ઉર્જા સ્ત્રોત તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.

2. ઇમેજિંગ ટેક્નોલોજીના વિકાસને કારણે, મેડિકલ ઓપ્ટિકલ ઇમેજિંગ સાધનોએ ઉચ્ચ રિઝોલ્યુશન અને મિનિએચરાઇઝેશનની દિશામાં ઘણી પ્રગતિ કરી છે, વિવોમાં ન્યૂનતમ આક્રમક અને ચોક્કસ શસ્ત્રક્રિયા માટે પાયો નાખ્યો છે.હાલમાં, સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા તબીબી ઇમેજિંગ ઉપકરણોનો સમાવેશ થાય છેએન્ડોસ્કોપ, હોલોગ્રાફિક ઇમેજ અને માઇક્રો-ઇમેજિંગ સિસ્ટમ્સ.