Perkembangan lan aplikasi optik wis mbantu kedokteran modern lan ilmu hayati mlebu ing tahap perkembangan sing cepet, kayata operasi minimal invasif, terapi laser, diagnosis penyakit, riset biologis, analisis DNA, lan liya-liyane.

Bedah lan Farmakokinetik

Perané optik ing bedhah lan farmakokinetik utamané diwujudaké ing rong aspèk: laser lan iluminasi lan pencitraan in vivo.

1. Panggunaan laser minangka sumber energi

Konsep terapi laser dikenalake ing operasi mata ing taun 1960-an. Nalika macem-macem jinis laser lan sifat-sifate diakoni, terapi laser kanthi cepet dikembangake menyang bidang liyane.

Sumber cahya laser sing beda-beda (gas, padatan, lan liya-liyane) bisa ngetokake laser pulsa (Laser Pulsed) lan laser terus-terusan (Gelombang Terus-terusan), sing nduweni efek sing beda-beda ing jaringan awak manungsa sing beda-beda. Sumber cahya kasebut utamane kalebu: laser ruby ​​pulsa (laser ruby ​​pulsa); laser ion argon terus-terusan (laser ion argon CW); laser karbon dioksida terus-terusan (CW CO2); laser itrium aluminium garnet (Nd:YAG). Amarga laser karbon dioksida terus-terusan lan laser itrium aluminium garnet nduweni efek koagulasi getih nalika ngethok jaringan manungsa, mula paling akeh digunakake ing operasi umum.

Dawane gelombang laser sing digunakake ing perawatan medis umume luwih saka 100 nm. Penyerapan laser kanthi dawa gelombang sing beda-beda ing jaringan awak manungsa sing beda-beda digunakake kanggo ngembangake aplikasi medis. Contone, nalika dawa gelombang laser luwih saka 1um, banyu minangka penyerap utama. Laser ora mung bisa ngasilake efek termal ing panyerepan jaringan manungsa kanggo pemotongan lan koagulasi bedhah, nanging uga ngasilake efek mekanik.

Utamane sawise wong nemokake efek mekanik nonlinier saka laser, kayata generasi gelembung kavitasi lan gelombang tekanan, laser ditrapake kanggo teknik photodisruption, kayata operasi katarak lan operasi kimia penghancuran watu ginjel. Laser uga bisa ngasilake efek fotokimia kanggo nuntun obat kanker nganggo mediator fotosensitif kanggo ngeculake efek obat ing area jaringan tartamtu, kayata terapi PDT. Laser sing digabungake karo farmakokinetik nduweni peran penting banget ing bidang kedokteran presisi.

2. Panggunaan cahya minangka alat kanggo iluminasi lan pencitraan in vivo

Wiwit taun 1990-an, CCD (Charge-CoupledKamera) dikenalake ing operasi minimal invasif (Terapi Minimal Invasif, MIT), lan optik duwe owah-owahan kualitatif ing aplikasi bedhah. Efek pencitraan cahya ing operasi minimal invasif lan terbuka utamane kalebu endoskop, sistem mikro-pencitraan, lan pencitraan holografik bedhah.

FleksibelEndoskop, kalebu gastroenteroskop, duodenoskop, kolonoskop, angioskopi, lan liya-liyane.

Jalur optik endoskop

Jalur optik endoskop kalebu rong sistem iluminasi lan pencitraan sing independen lan terkoordinasi.

KakuEndoskop, kalebu artroskopi, laparoskopi, torakoskopi, ventrikuloskopi, histeroskopi, sistoskopi, otolinoskopi, lan liya-liyane.

Endoskopi kaku umume mung duwe sawetara sudut jalur optik tetep sing bisa dipilih, kayata 30 derajat, 45 derajat, 60 derajat, lan liya-liyane.

Kamera awak miniatur iku piranti pencitraan adhedhasar platform teknologi CMOS lan CCD miniatur. Contone, endoskop kapsul,PillCam. Iki bisa mlebu ing sistem pencernaan awak manungsa kanggo mriksa lesi lan ngawasi efek obat.

Endoskop kapsul

Mikroskop holografik bedhah, piranti pencitraan sing digunakake kanggo mirsani gambar 3D jaringan alus ing bedhah presisi, kayata bedhah saraf kanggo kraniotomi.

Mikroskop holografik bedhah

Ringkesane:

1. Amarga efek termal, efek mekanik, efek fotosensitivitas, lan efek biologis liyane saka laser, iki digunakake sacara wiyar minangka sumber energi ing operasi minimal invasif, perawatan non-invasif, lan terapi obat sing ditargetake.

2. Amarga perkembangan teknologi pencitraan, peralatan pencitraan optik medis wis nggawe kemajuan gedhe ing arah resolusi dhuwur lan miniaturisasi, ngedegake pondasi kanggo operasi minimal invasif lan tepat in vivo. Saiki, piranti pencitraan medis sing paling umum digunakake kalebuendoskop, gambar holografik, lan sistem mikro-pencitraan.