Օպտիկայի զարգացումը և կիրառումը օգնել են ժամանակակից բժշկությանը և կենսաբանական գիտություններին մտնել արագ զարգացման փուլ, ինչպիսիք են նվազագույն ինվազիվ վիրաբուժությունը, լազերային թերապիան, հիվանդությունների ախտորոշումը, կենսաբանական հետազոտությունները, ԴՆԹ վերլուծությունը և այլն։

Վիրաբուժություն և ֆարմակոկինետիկա

Օպտիկայի դերը վիրաբուժության և դեղագործության մեջ հիմնականում դրսևորվում է երկու ասպեկտով՝ լազերային և in vivo լուսավորության և պատկերման մեջ։

1. Լազերի կիրառումը որպես էներգիայի աղբյուր

Լազերային թերապիայի հայեցակարգը աչքի վիրաբուժության մեջ ներմուծվեց 1960-ական թվականներին: Երբ լազերների տարբեր տեսակները և դրանց հատկությունները ճանաչվեցին, լազերային թերապիան արագորեն տարածվեց այլ ոլորտներում:

Լազերային լույսի տարբեր աղբյուրներ (գազային, պինդ և այլն) կարող են արձակել իմպուլսային լազերներ (իմպուլսային լազերներ) և անընդհատ լազերներ (անընդհատ ալիք), որոնք տարբեր ազդեցություն ունեն մարդու մարմնի տարբեր հյուսվածքների վրա: Այս լույսի աղբյուրները հիմնականում ներառում են՝ իմպուլսային ռուբինային լազեր (իմպուլսային ռուբինային լազեր), անընդհատ արգոնային իոնային լազեր (CW արգոնային իոնային լազեր), անընդհատ ածխաթթու գազի լազեր (CW CO2), իտրիումի ալյումինե նռնակաձիգ (Nd:YAG) լազեր: Քանի որ անընդհատ ածխաթթու գազի լազերը և իտրիումի ալյումինե նռնակաձիգ լազերը մարդու հյուսվածքը կտրելիս ունեն արյան մակարդման ազդեցություն, դրանք առավել լայնորեն կիրառվում են ընդհանուր վիրաբուժության մեջ:

Բժշկական բուժման մեջ օգտագործվող լազերների ալիքի երկարությունը սովորաբար մեծ է 100 նմ-ից: Տարբեր ալիքի երկարությունների լազերների կլանումը մարդու մարմնի տարբեր հյուսվածքներում օգտագործվում է դրանց բժշկական կիրառությունները ընդլայնելու համար: Օրինակ, երբ լազերի ալիքի երկարությունը մեծ է 1 մկմ-ից, ջուրը հիմնական կլանիչն է: Լազերները կարող են ոչ միայն ջերմային ազդեցություն ունենալ մարդու հյուսվածքների կլանման վրա վիրաբուժական կտրման և կոագուլյացիայի համար, այլև մեխանիկական ազդեցություններ ունենալ:

Հատկապես այն բանից հետո, երբ մարդիկ հայտնաբերեցին լազերների ոչ գծային մեխանիկական ազդեցությունները, ինչպիսիք են կավիտացիոն փուչիկների և ճնշման ալիքների առաջացումը, լազերները կիրառվեցին լուսալուծման տեխնիկաներում, ինչպիսիք են կատարակտի վիրահատությունը և երիկամների քարերի մանրացման քիմիական վիրահատությունը: Լազերները կարող են նաև լուսաքիմիական ազդեցություններ առաջացնել՝ լուսազգայուն միջնորդներով քաղցկեղի դեղամիջոցները ուղղորդելու համար՝ դեղամիջոցի ազդեցությունը որոշակի հյուսվածքային հատվածների վրա ազատելու համար, ինչպիսին է ֆոտոդինամիկ թերապիան: Լազերը, զուգորդված ֆարմակոկինետիկայի հետ, շատ կարևոր դեր է խաղում ճշգրիտ բժշկության ոլորտում:

2. Լույսի օգտագործումը որպես in vivo լուսավորության և պատկերման գործիք

1990-ական թվականներից ի վեր, CCD-ն (լիցքավորմամբ միացված)Սարքը) տեսախցիկը ներդրվեց նվազագույն ինվազիվ վիրաբուժության մեջ (Նվազագույն ինվազիվ թերապիա, MIT), և օպտիկան որակական փոփոխություն կրեց վիրաբուժական կիրառություններում: Լույսի պատկերագրական էֆեկտները նվազագույն ինվազիվ և բաց վիրաբուժության մեջ հիմնականում ներառում են էնդոսկոպներ, միկրոպատկերագրական համակարգեր և վիրաբուժական հոլոգրաֆիկ պատկերագրություն:

ճկունԷնդոսկոպ, այդ թվում՝ գաստրոէնտերոսկոպ, դուոդենոսկոպ, կոլոնոսկոպ, անգիոսպոկ և այլն։

Էնդոսկոպի օպտիկական ուղին

Էնդոսկոպի օպտիկական ուղին ներառում է լուսավորության և պատկերման երկու անկախ և համակարգված համակարգեր։

ԿոշտԷնդոսկոպ, այդ թվում՝ արթրոսկոպիա, լապարոսկոպիա, թորակոսկոպիա, փորոքոսկոպիա, հիստերոսկոպիա, ցիստոսկոպիա, օտոլինոսկոպիա և այլն:

Կոշտ էնդոսկոպները սովորաբար ունեն միայն մի քանի ֆիքսված օպտիկական ուղու անկյուններ ընտրելու համար, ինչպիսիք են 30 աստիճանը, 45 աստիճանը, 60 աստիճանը և այլն:

Մանրանկարչական մարմնի տեսախցիկը պատկերման սարք է, որը հիմնված է մանրանկարչական CMOS և CCD տեխնոլոգիական հարթակի վրա: Օրինակ՝ պարկուճային էնդոսկոպը,PillCam: Այն կարող է ներթափանցել մարդու մարմնի մարսողական համակարգ՝ վնասվածքները ստուգելու և դեղերի ազդեցությունը վերահսկելու համար:

Կապսուլային էնդոսկոպ

Վիրաբուժական հոլոգրաֆիկ մանրադիտակ, պատկերող սարք, որն օգտագործվում է ճշգրիտ վիրաբուժության մեջ, ինչպիսին է նյարդավիրաբուժությունը կռանիոտոմիայի համար, նուրբ հյուսվածքների եռաչափ պատկերները դիտարկելու համար։

Վիրաբուժական հոլոգրաֆիկ մանրադիտակ

Ամփոփել՝

1. Լազերի ջերմային ազդեցության, մեխանիկական ազդեցության, լուսազգայունության ազդեցության և այլ կենսաբանական ազդեցությունների շնորհիվ այն լայնորեն կիրառվում է որպես էներգիայի աղբյուր նվազագույն ինվազիվ վիրաբուժության, ոչ ինվազիվ բուժման և թիրախային դեղորայքային թերապիայի մեջ։

2. Պատկերագրական տեխնոլոգիաների զարգացման շնորհիվ բժշկական օպտիկական պատկերագրական սարքավորումները մեծ առաջընթաց են գրանցել բարձր թույլտվության և մանրացման ուղղությամբ՝ հիմք դնելով in vivo նվազագույն ինվազիվ և ճշգրիտ վիրահատության համար: Ներկայումս ամենատարածված բժշկական պատկերագրական սարքերն են՝էնդոսկոպներ, հոլոգրաֆիկ պատկերներ և միկրոպատկերման համակարգեր։