D'Entwécklung an d'Uwendung vun der Optik huet der moderner Medizin a Liewenswëssenschaften gehollef, an eng Phas vun der schneller Entwécklung anzekommen, wéi zum Beispill minimalinvasiv Chirurgie, Lasertherapie, Krankheetsdiagnos, biologesch Fuerschung, DNA-Analyse, etc.

Chirurgie a Pharmakokinetik

D'Roll vun der Optik an der Chirurgie an der Pharmakokinetik manifestéiert sech haaptsächlech an zwou Aspekter: Laser- an In-vivo-Beliichtung an -Bildgebung.

1. Uwendung vum Laser als Energiequell

De Konzept vun der Lasertherapie gouf an den 1960er Joren an der Aenchirurgie agefouert. Wéi déi verschidden Aarte vu Laseren an hir Eegeschafte erkannt goufen, gouf d'Lasertherapie séier op aner Beräicher ausgebaut.

Verschidde Laserliichtquellen (Gas, Feststoff, asw.) kënnen gepulste Laser (Pulsed Lasers) a kontinuéierlech Laser (Continuous Wave) ausstrahlen, déi verschidden Auswierkungen op verschidde Gewëss vum mënschleche Kierper hunn. Zu dëse Liichtquellen gehéieren haaptsächlech: gepulste Rubinlaser (Pulsed Ruby Laser); kontinuéierlechen Argon-Ionenlaser (CW Argon-Ionenlaser); kontinuéierleche Kuelendioxidlaser (CW CO2); Yttriumaluminiumgranatlaser (Nd:YAG). Well kontinuéierleche Kuelendioxidlaser an Yttriumaluminiumgranatlaser e Bluttkoagulatiounseffekt beim Schneiden vu mënschlecht Gewëss hunn, gi se am wäitste verbreeten an der allgemenger Chirurgie benotzt.

D'Wellenlängt vu Laseren, déi an der medizinescher Behandlung benotzt ginn, ass am Allgemengen méi grouss wéi 100 nm. D'Absorptioun vu Laseren mat verschiddene Wellelängten a verschiddene Gewëss vum mënschleche Kierper gëtt benotzt fir seng medizinesch Uwendungen auszebauen. Zum Beispill, wann d'Wellenlängt vum Laser méi grouss wéi 1 µm ass, ass Waasser den Haaptabsorber. Laseren kënnen net nëmmen thermesch Effekter bei der Absorptioun vum mënschleche Gewëss fir chirurgescht Schnëtt a Koagulatioun produzéieren, mä och mechanesch Effekter produzéieren.

Besonnesch nodeems d'Leit déi netlinear mechanesch Effekter vu Laser entdeckt hunn, wéi d'Generatioun vu Kavitatiounsblosen an Drockwellen, goufen Laser fir Photodisruptiounstechniken agesat, wéi Kataraktchirurgie a chemesch Chirurgie fir Niersteng ze zerbriechen. Laser kënnen och photochemesch Effekter produzéieren, fir Kriibsmedikamenter mat fotosensitive Mediatoren ze leeden, fir Medikamenteneffekter op spezifesch Gewëbeberäicher fräizesetzen, wéi zum Beispill PDT-Therapie. Laser a Kombinatioun mat Pharmakokinetik spillt eng ganz wichteg Roll am Beräich vun der Präzisiounsmedizin.

2. D'Benotzung vu Liicht als Instrument fir in vivo Beliichtung an Bildgebung

Zënter den 1990er Joren ass CCD (Charge-Coupled)D'Kamera (z.B. Apparat) gouf an der minimalinvasiver Chirurgie agefouert (Minimally Invasive Therapy, MIT), an d'Optik huet eng qualitativ Ännerung an de chirurgeschen Uwendungen erlieft. D'Bildgebungseffekter vum Liicht an der minimalinvasiver an oppener Chirurgie ëmfaassen haaptsächlech Endoskopen, Mikrobildgebungssystemer a chirurgesch holographesch Bildgebung.

FlexibelEndoskop, dorënner Gastroenteroskop, Duodenoskop, Koloskop, Angioskop, etc.

Den optesche Wee vum Endoskop

Den optesche Wee vum Endoskop ëmfaasst zwee onofhängeg a koordinéiert Systemer vun Beliichtung an Bildgebung.

SteifEndoskop, dorënner Arthroskopie, Laparoskopie, Thorakoskopie, Ventrikuloskopie, Hysteroskopie, Zysoskopie, Otolinoskopie, etc.

Starr Endoskope hunn normalerweis nëmme verschidde fix optesch Weewénkelen zur Auswiel, wéi 30 Grad, 45 Grad, 60 Grad, asw.

Eng Miniaturkierperkamera ass en Bildgebungsgerät baséiert op enger Miniatur-CMOS- a CCD-Technologieplattform. Zum Beispill en Kapselendoskop,PillCam. Et kann an den Verdauungssystem vum mënschleche Kierper agoen, fir Läsionen ze kontrolléieren an d'Auswierkunge vun Drogen ze iwwerwaachen.

D'Kapselendoskop

E chirurgescht holographescht Mikroskop, en Bildgebungsapparat, dat benotzt gëtt fir 3D-Biller vu feinem Gewief a Präzisiounschirurgie ze observéieren, wéi z. B. Neurochirurgie fir Kraniotomie.

De chirurgeschen holographesche Mikroskop

Resuméieren:

1. Wéinst dem thermeschen Effekt, dem mechaneschen Effekt, dem Fotosensitivitéitseffekt an anere biologeschen Effekter vum Laser gëtt en dacks als Energiequell a minimalinvasiver Chirurgie, netinvasiver Behandlung a gezielter Medikamententherapie benotzt.

2. Wéinst der Entwécklung vun der Bildgebungstechnologie huet d'medizinesch optesch Bildgebungsausrüstung grouss Fortschrëtter a Richtung vun héijer Opléisung a Miniaturiséierung gemaach, wat d'Grondlag fir minimalinvasiv a präzis Chirurgie in vivo geluecht huet. Am Moment sinn déi am meeschte verbreet medizinesch Bildgebungsausrüstung...Endoskopen, holographesch Biller a Mikrobildsystemer.