óPtica na medicina final

A importância da Física na MedicinaAO VIVO – 02/JUN – 20h

Fabrício SchefferPaulo VicenteIdelfranio Moreira

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Óptica na MedicinaProf. Fabricio Scheffer

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Endoscopia

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Tipos de examesNo trato gastrointestinal:

esôfago, estômago e duodeno (esofagogastroduodenoscopia) cólon (colonoscopia, proctosigmoidoscopia) intestino delgado (enteroscopia)

No trato respiratório nariz (rinoscopia) trato respiratório inferior (broncoscopia)

No trato urinário (cistoscopia)No sistema reprodutor feminino

útero (histeroscopia) trompa de Falópio (Faloscopia)

Cavidades corporais normalmente fechadas (através de uma pequena incisão): Cavidades pélvicas ou abdominais (laparoscopia) Interior de um articulação (artroscopia) Órgãos do peito (toracoscopia e mediastinoscopia)

Durante a gravidez âmnio (amnioscopia) feto (fetoscopia)

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Tipos

• Fibroscópios, que transmitem a imagem através de uma fibra óptica.

• Vídeo-endoscópios, que transmitem as imagens através de uma micro câmera e com isso gera-se uma imagem eletrônica.

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Fibra óptica

Funcionamento

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Refração da LuzDesvio angular do raio refratado

Normal

i

r ∆

Normal

i

r ∆

Física da fibra óptica

n

N

Ângulo Limite de Incidência

Normal

i= L

r= 90º

Raio incidente

Raio refratado

O ângulo de incidência é chamado de ângulo limite (L) se o ângulo de refração forigual a 90o.

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N

n

Reflexão Total da Luz

>

−→+⇒ Li

Condições para que ocorra reflexão total:

N

i=0o

r=0o

i < L

N

i = Li > L

N

Neste caso tivemos uma reflexão total

LASER

LASER na Medicina

cirurgia a laser de varizes.

cirurgia a laser de pedra na vesícula.

cirurgia a laser miopia.

cirurgia a laser para estrias.

cirurgia a laser para cálculo renal.

cirurgia a laser para hérnia de disco.

LASER no cotidiano

Leitor de CD / DVD.

Impressora LASER.

Leitor de código de barras num supermercado.

Comunicações. Dados de internet de alta velocidade são transmitidos por fibras ópticas.

Significado

LASER

IGTH

MPLIFICATION BY

TIMULATED

MISSION OF

ADIATION

Característica da luz do LASER

A Luz branca incoerente contém diversas frequências que estão fora de fase.

A Luz de uma única frequência contém ainda uma mistura de fases.

A Luz coerente: todas as ondas são idênticas e estão em fase.

Modelo quântico do átomo

Absorção

n=1 Estado fundamental

n=2

n=3n=3n=4

Estadosexcitados

hf

Emissão

n=1 Estado fundamental

n=2

n=3n=3n=4

Estadosexcitados

hf

Emissão estimulada

n=1 Estado fundamental

n=2

n=3n=3n=4

Estadosexcitados

hf

hf

hf

Esquema de um laser

Funcionamento de um laser1. O laser no estado em que não gera emissões

2. O tubo de flash dispara e injeta luz no cilindro de rubi. A luz excita os átomos do rubi.

3. Alguns desses átomos emitem fótons

4. Alguns desses fótons correm em uma direção paralela ao eixo do rubi, constantemente rebatendo nos espelhos. Enquanto eles passam pelo cristal, estimulam a emissão em outros átomos.

5. Luz monocromática, monofásica e alinhada sai do rubi através do semi-espelho: luz do laser!