Ukuzaji na utumiaji wa optiki umesaidia dawa za kisasa na sayansi ya maisha kuingia katika hatua ya ukuaji wa haraka, kama vile upasuaji usiovamia sana, tiba ya leza, utambuzi wa magonjwa, utafiti wa kibiolojia, uchambuzi wa DNA, n.k.

Upasuaji na Kifamasia

Jukumu la optiki katika upasuaji na pharmacokinetics linaonyeshwa zaidi katika vipengele viwili: mwangaza na upigaji picha kwa leza na mwili.

1. Matumizi ya leza kama chanzo cha nishati

Wazo la tiba ya leza lilianzishwa katika upasuaji wa macho katika miaka ya 1960. Wakati aina tofauti za leza na sifa zake zilipotambuliwa, tiba ya leza ilipanuliwa haraka hadi nyanja zingine.

Vyanzo tofauti vya mwanga vya leza (gesi, imara, n.k.) vinaweza kutoa leza zenye mapigo (Laza Zinazosukumwa) na leza zinazoendelea (Wimbi Linaloendelea), ambazo zina athari tofauti kwenye tishu tofauti za mwili wa binadamu. Vyanzo hivi vya mwanga hasa ni pamoja na: leza yenye mapigo (Laza yenye mapigo); leza yenye mapigo (Laza yenye mapigo); leza yenye mapigo (Laza yenye mapigo); leza yenye mapigo (CW) ya kaboni dioksidi (CW CO2); leza yenye mapigo ya kaboni dioksidi (Nd:YAG). Kwa sababu leza yenye mapigo ya kaboni dioksidi na leza yenye mapigo ya kaboni ya yttrium huwa na athari ya kuganda kwa damu wakati wa kukata tishu za binadamu, hutumika sana katika upasuaji wa jumla.

Urefu wa wimbi wa leza zinazotumika katika matibabu kwa ujumla ni zaidi ya 100 nm. Unyonyaji wa leza za mawimbi tofauti katika tishu tofauti za mwili wa binadamu hutumika kupanua matumizi yake ya kimatibabu. Kwa mfano, wakati urefu wa wimbi wa leza ni mkubwa kuliko 1um, maji ndio kifyonzaji kikuu. Leza haziwezi tu kutoa athari za joto katika unyonyaji wa tishu za binadamu kwa ajili ya upasuaji wa kukata na kuganda, lakini pia hutoa athari za kiufundi.

Hasa baada ya watu kugundua athari zisizo za mstari za mitambo ya leza, kama vile uzalishaji wa viputo vya cavitation na mawimbi ya shinikizo, leza zilitumika kwa mbinu za uvujaji wa mwanga, kama vile upasuaji wa mtoto wa jicho na upasuaji wa kemikali wa kuponda mawe kwenye figo. Leza pia zinaweza kutoa athari za mwanga ili kuongoza dawa za saratani kwa kutumia viunganishi nyeti vya mwanga ili kutoa athari za dawa kwenye maeneo maalum ya tishu, kama vile tiba ya PDT. Leza pamoja na pharmacokinetics ina jukumu muhimu sana katika uwanja wa dawa ya usahihi.

2. Matumizi ya mwanga kama zana ya mwangaza na upigaji picha ndani ya mwili

Tangu miaka ya 1990, CCD (Imeunganishwa na Malipo)Kamera ya kifaa (Device) ilianzishwa katika upasuaji mdogo wa uvamizi (Minimally Invasive Therapy, MIT), na optiki ilikuwa na mabadiliko ya ubora katika matumizi ya upasuaji. Athari za upigaji picha za mwanga katika upasuaji mdogo wa uvamizi na wazi zinajumuisha hasa endoskopu, mifumo ya upigaji picha ndogo, na upigaji picha wa holografi wa upasuaji.

InabadilikaEndoskopu, ikiwa ni pamoja na gastroenteroskopu, duodenoskopu, kolonoskopu, angioskopu, n.k.

Njia ya macho ya endoskopu

Njia ya macho ya endoskopu inajumuisha mifumo miwili huru na iliyoratibiwa ya mwangaza na upigaji picha.

ImaraEndoskopu, ikiwa ni pamoja na arthroscopy, laparoscopy, thoracoscopy, ventrikuloskopia, hysteroscopy, cystoscopy, otolinoscopy, n.k.

Endoskopu ngumu kwa ujumla huwa na pembe kadhaa za njia zisizobadilika za kuchagua, kama vile digrii 30, digrii 45, digrii 60, nk.

Kamera ndogo ya mwili ni kifaa cha kupiga picha kulingana na jukwaa ndogo la teknolojia ya CMOS na CCD. Kwa mfano, endoskopu ya kapsuli,PillCam. Inaweza kuingia kwenye mfumo wa usagaji chakula wa mwili wa binadamu ili kuangalia vidonda na kufuatilia athari za dawa.

Endoskopu ya kapsuli

Darubini ya holografiki ya upasuaji, kifaa cha upigaji picha kinachotumika kuchunguza picha za 3D za tishu nyembamba katika upasuaji wa usahihi, kama vile upasuaji wa neva kwa ajili ya upasuaji wa kichwa.

Darubini ya holografi ya upasuaji

Fupisha:

1. Kutokana na athari ya joto, athari ya mitambo, athari ya mwanga na athari zingine za kibiolojia za leza, hutumika sana kama chanzo cha nishati katika upasuaji usiovamia sana, matibabu yasiyovamia na tiba ya dawa inayolengwa.

2. Kutokana na maendeleo ya teknolojia ya upigaji picha, vifaa vya upigaji picha wa macho vya kimatibabu vimepiga hatua kubwa katika mwelekeo wa ubora wa juu na upunguzaji wa ukubwa wa picha, na kuweka msingi wa upasuaji usiovamia sana na sahihi ndani ya mwili. Kwa sasa, vifaa vya upigaji picha wa kimatibabu vinavyotumika sana ni pamoja naendoskopu, picha za holografi na mifumo ya upigaji picha ndogo.