अप्टिक्सको विकास र प्रयोगले आधुनिक चिकित्सा र जीवन विज्ञानलाई द्रुत विकासको चरणमा प्रवेश गर्न मद्दत गरेको छ, जस्तै न्यूनतम आक्रामक शल्यक्रिया, लेजर थेरापी, रोग निदान, जैविक अनुसन्धान, डीएनए विश्लेषण, आदि।

शल्यक्रिया र औषधि विज्ञान

शल्यक्रिया र फार्माकोकाइनेटिक्समा अप्टिक्सको भूमिका मुख्यतया दुई पक्षहरूमा प्रकट हुन्छ: लेजर र इन भिभो इल्युमिनेशन र इमेजिङ।

१. ऊर्जा स्रोतको रूपमा लेजरको प्रयोग

लेजर थेरापीको अवधारणा १९६० को दशकमा आँखाको शल्यक्रियामा प्रवेश गरेको थियो। विभिन्न प्रकारका लेजरहरू र तिनीहरूका गुणहरू पहिचान भएपछि, लेजर थेरापीलाई द्रुत गतिमा अन्य क्षेत्रहरूमा विस्तार गरिएको थियो।

विभिन्न लेजर प्रकाश स्रोतहरू (ग्याँस, ठोस, आदि) ले स्पंदित लेजरहरू (पल्स्ड लेजरहरू) र निरन्तर लेजरहरू (निरन्तर तरंग) उत्सर्जन गर्न सक्छन्, जसले मानव शरीरको विभिन्न तन्तुहरूमा फरक प्रभाव पार्छ। यी प्रकाश स्रोतहरूमा मुख्यतया समावेश छन्: स्पंदित रूबी लेजर (पल्स्ड रूबी लेजर); निरन्तर आर्गन आयन लेजर (CW आर्गन आयन लेजर); निरन्तर कार्बन डाइअक्साइड लेजर (CW CO2); यट्रियम एल्युमिनियम गार्नेट (Nd:YAG) लेजर। निरन्तर कार्बन डाइअक्साइड लेजर र यट्रियम एल्युमिनियम गार्नेट लेजरले मानव तन्तु काट्दा रगत जम्ने प्रभाव पार्ने भएकाले, तिनीहरू सामान्य शल्यक्रियामा सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

चिकित्सा उपचारमा प्रयोग हुने लेजरहरूको तरंगदैर्ध्य सामान्यतया १०० एनएम भन्दा बढी हुन्छ। मानव शरीरका विभिन्न तन्तुहरूमा विभिन्न तरंगदैर्ध्यका लेजरहरूको अवशोषण यसको चिकित्सा अनुप्रयोगहरू विस्तार गर्न प्रयोग गरिन्छ। उदाहरणका लागि, जब लेजरको तरंगदैर्ध्य १um भन्दा बढी हुन्छ, पानी प्राथमिक अवशोषक हुन्छ। लेजरहरूले शल्यक्रिया काट्ने र जम्ने कामको लागि मानव तन्तु अवशोषणमा थर्मल प्रभाव मात्र उत्पादन गर्न सक्दैनन्, तर यान्त्रिक प्रभावहरू पनि उत्पादन गर्न सक्छन्।

विशेष गरी मानिसहरूले लेजरहरूको गैर-रेखीय यान्त्रिक प्रभावहरू पत्ता लगाएपछि, जस्तै cavitation बुलबुले र दबाव तरंगहरूको उत्पादन, लेजरहरू मोतियाबिंद शल्यक्रिया र मृगौलाको ढुङ्गा क्रस गर्ने रासायनिक शल्यक्रिया जस्ता फोटोडिस्क्रप्शन प्रविधिहरूमा लागू गरियो। लेजरहरूले PDT थेरापी जस्ता विशिष्ट तन्तु क्षेत्रहरूमा औषधि प्रभावहरू जारी गर्न फोटोसेन्सिटिभ मध्यस्थकर्ताहरूको साथ क्यान्सर औषधिहरूलाई मार्गदर्शन गर्न फोटोकेमिकल प्रभावहरू पनि उत्पादन गर्न सक्छन्। फार्माकोकाइनेटिक्ससँग मिलेर लेजरले सटीक औषधिको क्षेत्रमा धेरै महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ।

२. इन भिभो रोशनी र इमेजिङको लागि उपकरणको रूपमा प्रकाशको प्रयोग

१९९० को दशकदेखि, CCD (चार्ज-कपल्ड)उपकरण) क्यामेरालाई न्यूनतम आक्रामक शल्यक्रिया (मिनिमली इन्भेसिभ थेरापी, एमआईटी) मा परिचय गराइएको थियो, र अप्टिक्सले शल्यक्रिया अनुप्रयोगहरूमा गुणात्मक परिवर्तन ल्यायो। न्यूनतम आक्रामक र खुला शल्यक्रियामा प्रकाशको इमेजिङ प्रभावहरूमा मुख्यतया एन्डोस्कोप, माइक्रो-इमेजिङ प्रणाली, र सर्जिकल होलोग्राफिक इमेजिङ समावेश छन्।

लचिलोएन्डोस्कोप, ग्यास्ट्रोएन्टेरोस्कोप, डुओडेनोस्कोप, कोलोनोस्कोप, एन्जियोस्कोप, आदि सहित।

एन्डोस्कोपको अप्टिकल पथ

एन्डोस्कोपको अप्टिकल मार्गमा रोशनी र इमेजिङका दुई स्वतन्त्र र समन्वित प्रणालीहरू समावेश छन्।

कठोरएन्डोस्कोप, जसमा आर्थ्रोस्कोपी, ल्याप्रोस्कोपी, थोराकोस्कोपी, भेन्ट्रिकुलोस्कोपी, हिस्टेरोस्कोपी, सिस्टोस्कोपी, ओटोलिनोस्कोपी, आदि समावेश छन्।

कठोर एन्डोस्कोपहरूमा सामान्यतया छनौट गर्न धेरै निश्चित अप्टिकल पथ कोणहरू मात्र हुन्छन्, जस्तै ३० डिग्री, ४५ डिग्री, ६० डिग्री, आदि।

सानो शरीर क्यामेरा भनेको सानो CMOS र CCD प्रविधि प्लेटफर्ममा आधारित इमेजिङ उपकरण हो। उदाहरणका लागि, क्याप्सुल एन्डोस्कोप,पिलक्याम। यसले मानव शरीरको पाचन प्रणालीमा प्रवेश गरेर घाउहरू जाँच गर्न र औषधिको प्रभावको निगरानी गर्न सक्छ।

क्याप्सुल एन्डोस्कोप

सर्जिकल होलोग्राफिक माइक्रोस्कोप, क्रेनियोटोमीको लागि न्यूरोसर्जरी जस्ता सटीक शल्यक्रियामा सूक्ष्म तन्तुको थ्रीडी छविहरू अवलोकन गर्न प्रयोग गरिने इमेजिङ उपकरण।

सर्जिकल होलोग्राफिक माइक्रोस्कोप

संक्षेपमा:

१. लेजरको थर्मल इफेक्ट, मेकानिकल इफेक्ट, फोटोसेन्सिटिविटी इफेक्ट र अन्य जैविक प्रभावहरूको कारणले गर्दा, यसलाई न्यूनतम आक्रामक शल्यक्रिया, गैर-आक्रामक उपचार र लक्षित औषधि थेरापीमा ऊर्जा स्रोतको रूपमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

२. इमेजिङ प्रविधिको विकासका कारण, मेडिकल अप्टिकल इमेजिङ उपकरणहरूले उच्च रिजोल्युसन र लघुकरणको दिशामा ठूलो प्रगति गरेको छ, जसले गर्दा भिभोमा न्यूनतम आक्रामक र सटीक शल्यक्रियाको जग बसालिएको छ। हाल, सबैभन्दा धेरै प्रयोग हुने मेडिकल इमेजिङ उपकरणहरूमा समावेश छन्एन्डोस्कोपहरू, होलोग्राफिक छविहरू र माइक्रो-इमेजिङ प्रणालीहरू।