Tiểu luận về ứng dụng y học của laser VLLS

Tiểu luận về ứng dụng y học của laser VLLS

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (798.12 KB, 22 trang )

TRƯỜNG ĐH KT Y DƯỢC ĐN
—–—–

BÀI TIỂU LUẬN
Đề tài: “Ứng dụng của Laser trong Lĩnh vực Y
học ”

Lớp : ĐH Y TẾ CÔNG CỘNG 02
Giáo viên HD : Lê Hữu Hải

Đà Nẵng, 6/ 2016.

1

MỞ ĐẦU
Laser là một ánh sáng đặc biệt, hiện đã và đang nghiên cứu một
cách cụ thể. Laser là ánh sáng đặc biệt vì nó có nhiều tính chất và công dụng
cấn phải nghiên cứu quá trình khuếch đại ánh sáng hơn hẳn các loại ánh
sáng thông thường khác.
Hiện người ta dựa vào các tính chất và công dụng của nó để ứng
dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Vậy các tính chất và ứng dụng đó như thế nào? Để làm rõ điều đó
chúng em chọn đề tài nghiên cứu : “ Một số ứng dụng của Laser

trong lĩnh vực Y học “ .

Mặc dù đã cố gắng rất nhiều nhưng củng không tránh khỏi hạn chế
và thiếu sót. Chúng em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của
thầy và các bạn để đề tài của chúng em được phong phú và hoàn thiện
hơn.Cuối cùng cùng xin chúc thầy và các bạn dồi dào sức khỏe và công tác

tốt !
Xin chân thành cảm ơn.

Nhóm thực hiện đề tài

2

MỤC LỤC

Trang
Mở đầu
Chương I : SƠ LƯỢC VỀ LASER

4

1.1 : Khái niệm cơ bản về LASER ……………………………………………….
1.2 : Lịch sử ra đời …………………………………………………………………….
1.3 : Cơ sở động học của LASER …………………………………………………
1.4 : Cấu tạo của LASER …………………………………………………………….
1.5 : Tính chất đặc biệt của LASER ……………………………………………..
1.6 : Phân loại LASER ………………………………………………………………..

4
4
5
9
10
11

Chương II : MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA LASER

14

2.1 : Ứng dụng của LASER trong chẩn đoán bệnh …………………………
2.2 : Ứng dụng của LASER trong Y học cổ truyền ………………………..
2.3 : Ứng dụng của LASER trong phẫu thuật ………………………………..
2.4 : Ứng dụng của LASER trong nhãn khoa ………………………………..
2.5 : Ứng dụng của LASER trong lĩnh vực thẩm mỹ ………………………
2.6 : Ứng dụng của LASER trong lĩnh vực điều trị ung thư ……………

15
15
16
16
17
18

Kết luận và hướng phát triển
Tài liệu tham khảo

21
22

3

CHƯƠNG I : SƠ LƯỢC VỀ LASER
1.1 Khái niệm cơ bản về Laser

Laser ( Light Amplication by Stimulatesd Emission of Radiation ) Trong
Tiếng Anh có nghĩa là khuếch đại ánh sáng bằng bức xạ cưỡng bức. Được
phát minh từ những năm 1960, không ai nghĩ rằng ngày nay laser lại xuất
hiện trong hầu khắp các lĩnh vực như nghiên cứu khoa học, công nghiệp địa
chất, vũ trụ,… Đặc biệt, những ứng dụng trong nhiều đến nỗi người ta có một
ngành riêng là y học laser để nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi nó trong chẩn
đoán và điều trị bệnh .
Laser trở thành một trong những phát minh nhiều ứng dụng nhất trong
thế kỉ XX.
1.2 Lịch sử ra đời
Người đã đặt nền móng cho Laser chính là nhà Vật lý thiên tài Abert
Einstein, người phát minh ra hiện tượng phát xạ cưỡng bức vào năm 1917
Còn người đã phát minh ra nguyên lý cơ bản của máy laser là nhà Vật lý
người Mỹ Townes vào năm 1964. Cùng vào năm đó hai nhà Vật lý người
Liên Xô là Prochorov và Babov cũng công bố phát hiện nguyên lý laser. Do
phát minh này 3 nhà khoa học được nhận giải thưởng Nôbel Vật lý vào năm
1964.
Việc công bố công trình của Schawlow và Townes kích thích một nỗ lực
to lớn nhằm chế tạo một hệ laser hoạt động được. Tháng 5/1960, Theodore
Maiman, làm việc tại Phòng nghiên cứu Hughes, chế tạo được một dụng cụ
bằng thỏi ruby tổng hợp, được công nhận là laser đầu tiên. Laser ruby của
Maiman phát ra các xung ánh sáng đỏ kết hợp cường độ mạnh có bước sóng
4

694 nanomet, trong một chùm hẹp có mức độ tập trung cao, khá tiêu biểu
cho những đặc tính biểu hiện bởi nhiều laser hiện nay. Laser đầu tiên dùng
một thỏi ruby nhỏ có hai đầu mạ bạc để phản xạ ánh sáng, bao quanh bởi
một đèn flash xoắn ốc, và đủ nhỏ để cầm trong tay.

1.3 Cơ sở động học của Laser
1.3.1 Quá trình hấp thụ, phát xạ tự nhiên và phát xạ cưỡng bức
Giả sử có một tập hợp các nguyên tử hoặc phân tử với hai mức năng
lượng, trong đó một mức gọi là mức cơ bản (mức 1) và mức kia gọi là mức
kích thích. Mật độ cư trú trên các mức đó được xáđịnh là N1, N 2 (số nguyên
tử trên một đơn vị thể tích ) Theo định luật phân bố Boltzmann thì :

N1 = N 0 e

E1
kT

> N2 = N0e

E2
kT

Khi một chùm ánh sáng, bao gồm các photon với năng lượng hυ = E2 − E1, có
mật độ photon ρ chiếu vào tập hợp các nguyên tử đó thì các quá trình sau
đây sẽ xảy ra

Pi = Ce

E

kT

, i = 1, 2

E2

N2

A12


B12 ρ

B21 ρ

E1

N1

Sơ đồ tương tác giữa photon và nguyên tử hai mức năng
lượng
5

Trong đó, E1 và E2 là năng lượng tương ứng với mức 1, mức 2. Khi không
có sự tác động của trường ánh sáng ngoài thì

dP21TN
= A21
dt

Với A21 là hằng số ( A21 còn được gọi là hằng số Einstein). Hệ số này phụ
thuộc vào bản chất của các nguyên tử và chỉ xác định được bằng thực
nghiệm
a. Quá trình hấp thụ: là quá trình khi có tác động của trường ánh sáng ngoài,
các nguyên tử ở mức cơ bản nhận năng lượng photon của ánh sáng để nhảy
lên mức kích thích. Xác suất hấp thụ trên một đơn vị thời gian được tính như
sau

dPHT
= B12 ρ Trong đó
dt

B12 gọi là hệ số Einstein của chuyển dịch hấp thụ

Ta có thể thấy xác suất chuyển dịch hấp thụ của nguyên tử hay phân tử lên
mức trên sẽ tỉ lệ thuận với mật độ photon và xác suất chuyển dịch. Mật độ
photon tương tác với môi trường các nguyên tử hay phân tử càng lớn thì khả
năng chuyển dịch lên trạng thái trên của chúng càng lớn
b. Quá trình phát xạ cưỡng bức: là quá trình khi có tác động của trường ánh
sáng ngoài, các nguyên tử nhảy từ mức kích thích xuống mức cơ bản do
cưỡng bức bởi photon ánh sáng. Xác suất số nguyên tử nhảy xuống mức cơ
bản trên một đơn vị thời gian được xác định như sau :

dPCB
= B21 ρ
dt

Với B21 là hệ số Einstein của chuyển dịch cưỡng bức

Einstein đã chứng minh rằng, trong trạng thái cân bằng nhiệt động số photon

bị hấp thụ và số photon được phát xạ bằng nhau và tìm được quan hệ giữa
các hệ số như sau :

B21 ≈ B12 =

A21
3

υ 
8π h  ÷
c

Trong vùng quang học, tần số ánh sáng υ = 1014 Hz, ta tính được :
6

A21 = 1, 66.10 −15 B21

Đối với mỗi một loại nguyên tử có hệ số Einstein của phát xạ tự nhiên và đo
được bằng thực nghiệm. Trong khi đó hệ số Einstein củahấp thụ và bức xạ
cưỡng bức k những phụ thuộc vào bản chất nguyên tử ( A21 ) mà còn phụ thuộc tỉ
lệ nghịch với tần số của photon tương tác hay chênh lệch năng lượng giữa hai
mức. Tức là quá trình phát xạ cưỡng bức và hấp thụ sẽ xảy ra mạnh hơn ở vùng
năng lượng thấp, hay nói cách khác, nếu khoảng cách giữa hai mức năng lượng
gần nhau thì xác suất hấp thụ và phát xạ sẽ lớn hơn (dễ xảy ra hơn)
Để hiểu rõ hơn về quá trình bức xạ cưỡng bức và ý nghĩa của nó ta cấn phải
nghiên cứu quá trình khuếch đại ánh sáng .

1.3.2 Hiện tượng khuếch đại
Ta giả sử có một hệ các nguyên tử hay phân tử có hai mức năng lượng. Bằng

một cách nào đó, số nguyên tử năng lượng ở mức năng lượng cao lớn hơn số
nguyên tử nằm ở mức năng lượng thấp ( N 2 > N1 ) – gọi là môi trường nghịch đảo
mật độ. Trạng thái này được gọi là trạng thái “nhiệt độ âm”, vì theo phân bố
Boltztmann với nhiệt độ dương số nguyên tử ở trạng thái năng lượng thấp bao
giờ cũng lớn hơn số nguyên tử ở trạng thái năng lượng cao, tức N1 > N 2
E2

N2
3hυ

E1

N1
Khuếch đại dòng photon trong hệ nguyên tử có hai mức năng
lượng

7

Nếu ta chiếu vào môi trường này một chùm ánh sáng với 3 photon có năng
lượng tuân theo hệ thức
hυ = E2 − E1

Khi đó một photon bị hấp thụ và làm cho một nguyên tử từ mức E1 lên
mức E2, đồng thời hai photon còn lại sẽ kích thích cưỡng bức làm cho hai
nguyên tử đang ở trạng thái E2 chuyển về trạng thái E1 và sinh ra thêm hai
photon. Như vậy với 3 pho ton vào ta sẽ có 4 photon ra (số photon vào lớn
hơn số photon ra 1 đơn vị) – đây chính là quá trình khuếch đại ánh sáng
trong môi trường nghịch đảo mật độ cư trú .
Hệ số khuếch đại của môi trường được xác định bằng

W
g= r
Wv
Trong đó, Wr và Wv lần lượt là năng lượng tín hiệu ra và năng lượng tín
hiệu vào tương ứng. Môi trường nguyên tử, phân tử có g > 1 gọi là môi
trường khuếch đại. Trường hợp hệ số g < 1 thì lúc này môi trường là môi
trường hấp thụ chứ không phải là môi trường khuếch đại

1.4 Cấu tạo và cơ chế hoạt động của Laser :
Một máy phát laser gồm có 3 bộ phận chính :
1, Môi trường kích hoạt : có chứa tập hợp các nguyên tử ,phân tử hay các
ion ở trạng thái khí,lỏng hay rắn có khả năng bức xạ ánh sáng và khuếch đại
ánh sáng đi qua nó.
2, Buồng cộng hưởng :
– Gồm 2 gương phản xạ. Một gương có hệ số phản xạ rất cao (99,99%) và
gương còn lại có hệ số phản xạ thấp hơn để tia laser thoát ra ngoài
– Có thể thay thế một trong hai gương bằng một lăng kính
– Buồng cộng hưởng có vai trò làm cho bức xạ phát ra có thể truyền qua
truyền lại nhiều lần để bức xạ này được khuếch đại nhiều lần.
8

3, Một cơ chế bơm (Bộ phận kích thích) :
– Cung cấp năng lượng tạo sự nghịch đảo độ tích lũy trong hai mức năng
lượng nào đó của môi trường hoạt chất và duy trì sự hoạt động của Laser.
– Có 2 loại đó là : + Kích thích bằng ánh sáng (Bơm quang học )
+ Kích thích bằng va chạm điện tử : Năng lượng điện tử được gia tốc trong
điên trường được truyền cho các nguyên tử trong moi trường hoạt chất thông
qua quá trình va chạm .
Sự đảo lộn mật độ thu được bằng phương pháp bơm. Bơm là quá trình

kích thích bằng môi trường LASER. Người ta có thể dùng phương pháp bơm
quang bằng cách sử dụng một nguồn sáng mạnh chiếu vào môi trường kích
hoạt. Phương pháp này thích hợp với LASER rắn và lỏng. Còn phương pháp
bơm điện tử sử dụng sự phóng điện qua môi trường kích hoạt. Phương pháp
này thích hợp với Laser khí và bán dẫn.
Cơ chế hoạt động của Laser thường dựa trên tác động cưỡng bức các
electron của nguyên tử di chuyển từ mức năng lượng thấp lên cao. Ở năng
lượng cao một số electron ngẫu nhiên rơi xuống mức năng lượng thấp, giải
phóng hạt ánh sáng (photon). Bước sóng của tia sáng phụ thuộc vào sự
chênh lệch năng lượng giữa các mức. Các hạt photon này va chạm với các
hạt nguyên tử khác, kích thích các electron khác rơi xuống, sinh thêm các
photon cùng tần số cùng pha và cùng hướng di chuyển, tạo một phản ứng
dây chuyền khuếch đại dòng ánh sáng là laser.

1.5 Các tính chất đặc biệt của LASER :
1.5.1, Tính định hướng cao
Tia laser có độ đính hướng cao tức là góc mở của chùm tia rất nhỏ, không
bị loe ra theo phương truyền vì vậy có thể chiếu đi rất xa ,nó phát ra hầu như
dạng chùm tia song song. Độ mở của chùm tia Laser phóng ra vào cỡ
0,01˚ .Tính chất này có tầm quan trọng trong đo lường chính xác và truyền
thông tin.
1.5.2,Tính đơn sắc cao

9

Độ đơn sắc của một chùm sóng cao tức quang phổ càng hẹp. Người ta đã
tạo được các Laser có mức chênh lệch bước sóng có thể tới 0,1A˚.
Tính chất này rất quan trọng vì hiệu quả tác dụng của Laser khi tác động
tới vật chất ,với các mô, tế bào phụ thuộc vào độ đơn sắc này.

LASER có độ tinh khiết phổ (spectral purity) cực kì cao, cụ thể là bước
sóng của tia LASER được xác định với độ sai số rất nhỏ ~ 10-8 – 10-10 nm
1.5.3,Tính kết không gian
Tính kết hợp không gian được hiểu là: xét dao động điện từ tại hai điểm
M1 và M2 cách nhau một khoảng l .Nếu pha dao động điện từ của tại hai
điểm đó luôn không đổi thì dao động điện từ là kết hợp với nhau. Nếu tính
chất này đúng với mọi điểm trong không gian có bức xạ điện từ nói trên thì
trong toàn miền đó bức xạ điện từ có tính kết hợp với không gian. Với ánh
sáng cua đèn Na thông thường, thì độ dài kết hợp l vào khoảng cách 3 cm
nhưng với tia LASER thì l cỡ hàng km.
Tia laser có tính kết hợp không gian cao, có thể hội tụ vào một tiết diện
ngang cỡ lớn, do đó cường độ ánh sáng bức xạ Laser cực kì lớn.
Như vậy tia Laser có thể dùng để thực hiện các quá trình đòi hỏi cường độ
điện trường và từ trường rất lớn.
Công suất của Laser có thể đạt tới 105 W ở chế độ liên tục và 1012W ở chế
độ xung.

1.5.4, Tính kết hợp với thời gian
Tính chất này thể hiện trong chế độ làm việc liên tục hoặc xung của Laser.
Hầu hết các laser đều có thể phát liên tục trừ Laser Ruby hay Laser thủy tinh
ion hiếm. Ngoài các Laser củng dể làm việc ở chế độ xung nhờ những biện
pháp kỹ thuật riêng.
Trong tính chất thời gian này cần chú ý mấy điểm sau :
+ Khi phát liên tục, theo thời gian Laser có sự thăng giáng về tần số.
Nguyên nhân do cơ cấu của chính laser, các tác động ngoại cảnh với BCH

+ Khi phát xung năng lượng hay công suất phát liên hệ với nhau qua độ
rộng xung nhờ công thức :
PC = E/ T
Ở đây : PC là công suất của đỉnh xung, E là năng lượng xung, T độ rộng

xung.
10

Ngoài ra công suất trung bình còn xác định bằng công thức :
Pm = E.
Với

VR

VR là tần số lặp cua xung.

1.6 Phân Loại LASER
Phân loại dựa trên hoạt chất
*Laser rắn : + Thường hoạt động ở chế độ xung hoặc liên tục
+ Môi trường hoạt tính là chất rắn ,hoạt chất gồm chất nền và chất
kích hoạt.
Có khoảng 200 chất rắn có khả năng dùng làm môi trường hoạt chất laser.
Một số loại laser chất rắn thông dụng:
• YAG-Neodym: hoạt chất là Yttrium Aluminium Garnet (YAG) cộng thêm
2-5% Neodym, có bước sóng 1060nm thuộc phổ hồng ngoại gần. Có thể
phát liên tục tới 100W hoặc phát xung với tần số 1000-10000Hz.
• Hồng ngọc (Rubi): hoạt chất là tinh thể Alluminium có gắn những ion
chrom, có bước sóng 694,3nm thuộc vùng đỏ của ánh sáng trắng.Hoạt chất
là Ôxit nhôm Al2O3 pha với năm phần vạn Ôxit Cr2O3.
*Laser khí : Có rất nhiều nguyên tử, phân tử khí có thể phát Laser và đa số
laser khí có áp suất thấp
• He-Ne: hoạt chất là khí Heli và Neon, có bước sóng 632,8nm thuộc phổ
ánh sáng đỏ trong vùng nhìn thấy, công suất nhỏ từ một đến vài chục mW.
Trong y học được sử dụng làm laser nội mạch, kích thích mạch máu.

11

• Argon: hoạt chất là khí argon, bước sóng 488 và 514,5nm.
• CO2: bước sóng 10.600nm thuộc phổ hồng ngoại xa, công suất phát xạ có
thể tới megawatt (MW). Trong y học ứng dụng làm dao mổ.

*Laser lỏng : Môi trường hoạt chất là chất lỏng, thông dụng nhất là Laser
màu.
• Laser chelate hữu cơ kết hợp với đất hiếm.
Laser vô cơ Ôxit clohidric kết hợp với Neodym và Selen.
Ưu điểm của laser lỏng : Dễ tăng nồng độ khối lượng thành phần hoạt chất
để tạo được công suất lớn,
Nhược điểm của laser lỏng : Hoạt chất nhanh bị nóng nên laser, không ổn
định về tần số và công suất phát .
*Laser bán dẫn : + Hiệu suất cao
+ Kích thước nhỏ, giá thành rẻ
Tuy nhiên độ đơn sắc và độ định hướng kém, công suất phát phụ thuộc rất
lớn vào áp suất nhiệt độ
Vd : laser Gali –Asemi.
Phân loại dựa theo công suất
 Laser công suất thấp: mật độ công suất vào khoảng 10-4 W/cm2,
thời gian chiếu: 10s ÷ vài phút.
Ứng dụng: trị bại não ở trẻ em, phục hồi chức năng sau tai biến, cắt cơn
cai nghiện ma tuý….
 Laser công suất cao: công suất vào khoảng W/cm2
Ứng dụng: trong giảm áp đĩa đệm qua da, trong chỉnh hình, tạo hình
mạch, trong thẩm mỹ, trong chữa tật khúc xạ của mắt, trong chữa xẹo
lồi….và trong điều trị ung thư.

Phân loại dựa trên hiệu ứng xảy ra khi tác dụng lên mô sống

12

Chương II :MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA LASER TRONG Y
HỌC
Sự ra đời của LASER tạo ra một cuộc cách mạng lớn về sự phát triển khoa
học công nghệ nói chung và trong lĩnh vực y tế nói riêng
2.1 Ứng dụng của máy Laser trong chẩn đoán

Laser được ứng dụng trong chẩn đoán và điều trị có bước sóng nằm trong
khoảng 193 nm – 10,6 um thuộc vùng tử ngoại, khả kiến và hồng ngoại gần,
có thể làm việc ở chế độ xung hay chế độ liên tục.

13

Có nhiều thiết bị Laser được sử dụng trong chẩn đoán như :
-Máy Dop laser thăm dò, đo dòng máu trong cơ thể
-Máy chụp cắt lớp Laser
-Các máy dò tìm đo đạc dẫn đường trong chẩn đoán.

Máy Dopler laser

2.2 Ứng dụng của LASER trong Y học cổ truyền
Liệu pháp châm cứu laser bán dẫn công suất thấp (quang châm) một
trong những ứng dụng quan trọng laser y học cổ truyền, chuyên đặc trị
số bệnh phổ biến như: đau vùng thắt lưng thoái hóa gai đốt sống, đau
lưng năng, đau thần kinh tọa, điều trị ..

Nguyên tắc của phương pháp này là dựa vào khả năng đâm xuyên của tia
Laser. Các tia Laser được chiếu đi sâu vào trong các huyệt đạo,sự tương tác
của các phô tôn trong chùm tia với các mô ở huyệt đạo, gây ra sự kích thích,
có tác dụng giống sự kích thích cơ.
-Ưu điểm của việc dùng tia lazer châm cứu là có thể tiến hành mà không
phải dùng kim, tính chính xác đến các huyệt đạo. Nguồn lazer dùng cho
châm cứu thường có công suất thấp và ít bị nước hấp thu và không gây
nhiễm trùng.

14

2.3 Ứng dụng trong Phẫu thuật
Người ta ứng dụng LASER trong phẫu thuật nhờ lợi dụng 3 hiệu ứng của
LASER như sau :
* Hiệu ứng “ Bay hơi tổ chức”
Do bức xạ nhiệt của chùm tia Laser, làm cho các tổ chức bị bốc hơi tạo
thành những vết cắt. Những vết cắt này rất nhỏ, ít chảy máu và ít tổn
thương các tổ chức lành xung quanh. Do vậy, LASER được dùng làm
“dao mổ “ ( Loại Laser hay được dùng làm dao mổ là Laser CO2 và
Laser CO. Laser YAG )
Có thể nói Laser là một loại dao mổ tinh tế nhất, an toàn và vô trùng
nhất ( Với to từ 1200 – 1700 o C thì không một loại vi khuẩn nào tồn tại
được ), đa năng nhất vì có thể can thiệp vào mọi phẩu thuật phức tạp khó
khăn ( các hốc sâu, nhỏ, các bộ phận ưa chảy máu, các tổ chức quan
trọng như não ,tủy sống,…) mà lưỡi dao mổ thông thường không thể can
thiệp được. Ngoài ra dao mổ Laser còn có các ưu điểm sau :
+ Giảm hay không cần thuốc tê, mê.
+ Không có sự tiếp xúc giữa dụng cụ và đường rạch (vô trùng tuyệt đối)
+ Cầm máu tốt với các vi huyết quản ( mạch máu lớn thì phải cầm máu

bằng chỉ buộc )
+Giảm phù nề, xung huyết và tiết dịch.
+”Đường rạch” Bị chấn thương rất ít.
* Hiệu ứng quang đông
Do bức xạ nhiệt, các tổ chức bị đông vón lại. Vì vậy dao mổ Laser có tác
dụng cầm máu, hàn bong võng mạc và đặc biệt trong thủ thuật nội soi người
ta đã dùng nó để vừa chẩn đoán vừa điều trị.

* Hiệu ứng bóc lớp
Với tác động của Laser chiếu vào tổ chức sinh học ,các bức xạ của Laser
được hấp thụ bởi các phân tử hữu cơ, các mạch sẽ đứt gãy tạo ra các “vi nổ”,
từ đó nước bị đẩy ra khỏi tổ chức, cuối cùng các tổ chức sinh học như bị bóc
từng lớp. Dao cắt LASER excimer được ứng dụng trong y học với tên gọi là
“dao cắt lạnh” ( phi nhiệt).
15

2.4 Ứng dụng của LASER trong nhãn khoa
Một ứng dụng phổ biến là phẫu thuật giác mạc khúc xạ: với các mắt cận
thị, viễn thị hay loạn thị do sự mất cân đối giữa các tiêu điểm của dụng cụ
quang học giác mạc(cornea) và thuỷ tinh thể(lens) và chiều dài của nhãn
cầu. Điều này thường được sửa tật(correction) bằng cách đeo một thấu kính
hội tụ hay phân kỳ dưới dạng kính cận, kính viễn hoặc kính áp tròng. Một
cách sửa tật khác là có thể thay đổi bán kính cong của bề mặt giác mạc bằng
lazer excimer.

2.5 Ứng dụng của LASER trong lĩnh vực thẩm mỹ
Trong ngoại khoa thẩm mỹ, với từng loại tổn thương và loại hình phẫu
thuật mà người ta chọn loại laser khác nhau, nhằm đáp ứng mục đích phá
hủy mô một cách chọn lọc (tùy theo khả năng hấp thụ chọn lọc của mô bệnh

lý với từng bước sóng ).
– Lazer phát huy tối đa tác dụng trên các tổn thương sắc tố bẩm sinh hoặc
mắc phải như bớt xanh đen,tàn nhan, ban vàng, các tổn thương mạch máu ở
da bẩm sinh như u mạch máu ,bớt đỏ và các tổn thương khác…
+ Loại lazer Q-Switched Nd-YAG với bước sóng 1.064 nm phù hợp xóa bớt
đen, xóa hình xăm, chân mày xăm.
+ Loại laser “xung-nhuộm màu” bước sóng 595 nm phù hợp trị liệu các
dạng bớt sắc tố đỏ.
+ Loại lazer YAG xung dài 1.320 nm phù hợp trị mụn trứng cá.
16

+ Loại lazer YAG xung dài 1064 nm phù hợp triệt lông, xóa gân máu, và
đặc biệt là ứng dụng mới trong việc căng da mặt, trẻ hóa da.
+ Loại lazer Erbium bước sóng 2940 nm phù hợp xóa sẹo mụn, trị nám…

2.6 Ứng dụng của LASER trong điều trị bệnh ung thư
Một số ung thư điều trị được bằng Laser













Ung thư vú
Ung thư phổi
Ung thư tuyến tiền liệt
Ung thư thực quản
Ung thư màng bụng
Ung thư da
Ung thư ống dẫn mật
Ung thư dạ dày
Ung thư não
Ung thư bàng quang
Ung thư buồng trứng
Ung thư lá lách
Ung thư trực tràng
Ung thư tuyến tụy
Ung thư võng mạc …
17

Ưu điểm của Laser để trị ung thư
-Khá chọn lọc và chuyên biệt cho các loại ung thư
-Có hiệu quả đối với tất cả cho các loại khối u
-Tỉ lệ thành công đến 90% cho ung thư giai đoạn đầu (ung thư thực quản
esophageal và ung thư phổi. Đối vơi ung thư đã phát triển thì tỉ lệ thành công trên
70%.
-Không độc hại, không ức chê miễn dịch và ức chế tủy xương.
-Không ảnh hưởng đến các liệu pháp khác (Hóa trị /xạ trị ) và có tác dụng bổ sung

-Thời gian điều trị ngắn hiệ quả và có tác dụng trong vòng 48 -72 giờ.

Laser dùng trong điều trị ung thư có 3 hướng ứng dụng chính: phẫu thuật
ung thư, liệu pháp nhiệt điều trị ung thư và phương pháp quang động học
(PDT). Trong những năm gần đây, người ta đã và đang nghiên cứu phương
pháp sử dụng laser để tăng cƣờng chức năng hệ miễn dịch. Bài báo cáo này
sẽ tập trung vào liệu pháp quang động học và liệu phá pứng dụng laser để
tăng cường chức năng hệ miễn dịch trong điều trị ung thư.
Các loại laser sử dụng trong điều trị ung thư
Laser CO2: có thể loại bỏ một lớp mỏng của mô từ bề mặt da đến lớp sâu
hơn, dùng điều trị ung thƣ da và tế bào tiền ung thư.
Laser Nd:YAG (Neodymium: yttrium-aluminum-garnet):có thể đâm
xuyên sâu vào trong mô và có thể gây đông máu nhanh (hàn vết thương). Có
thể dùng sợi quang đễ dẫn truyền chùm tia Laser điều trị những vùng bên
trong cơ thể khó có thể tới đƣợc (điều trị ung thu cổ họng).
Laser Argon:chỉ truyền qua những tầng nông của mô như là da. Liệu trị
bằng phương pháp quang động học (PDT) dùng Laser argon chiếu vào để
hoạt hoá chấtnhạy quang trong tế bào ung thư.
Trong cơ thể, khối u ung thư được bao xung quanh bởi các tế bào lành
nên ta phải chọn phương pháp hợp lý để tránh làm tổn thương đến các tế bào
lành đó. Liệu pháp quang động học (PDT)rất hữu ích trong việc điều trị đáp
ứng được nhu cầu như vậy. Người ta lợi dụng khả năng xâm nhập có chọn
lọc vào tế bào ung thư của một số hóa chất để đánh dấu khối u và tiêu diệt
chúng. Các hóa chất này được gọi là các chất nhạy quang, chúng được đưa
vào cơ thể qua đường tĩnh mạch và sẽ đọng lại ở các tế bào ung thư. Sau
khoảng 24 giờ, khối u đã “ngấm” hóa chất sẽ hiển thị trên màn hình. Lúc đó,
nếu ta sẽ chiếu chùm tia laser(có độđơn sắc cao,định hướng lý tưởng và khả
năng tập trung năng lượng vào những điểm có kích thước rất nhỏ) vào khối
u thì các nhạy quang sẽ hấp thụ năng lượng laser rất mạnh và điều này gây
hoại tử tổ chức trong những giờ đầu hoặc những ngày đầu sau điều trị. Các

18

chất nhạy quang là nhân tố rất quan trọng trong PDT, tất cả các phản ứng
hoá họcvới sự tham gia của chúng xảy ra trong nội quan sẽ tiêu diệt tế bào
ung thư. Liệu pháp quang động học được thực hiện với ba yếu tố cơ bản sau:
• Chùm tia laser là tác nhân kích thích.
• Khối u ung thư là đối tượng kích thích.
• Chất nhạy quang là tác nhân hỗ trợ kích thích.

Các ứng dụng khác của Laser

 Trong Chuyên khoa Răng hàm mặt :Dùng điều trị nha chu,viêm
lợi,viêm khớp hàm,…
 Trong Chuyên khoa Tai mũi họng : Điều trị viêm amiđan, viêm
họng,viêm mũi.
 Trong Da liễu : Điều trị Eczéma, zona, viêm da thần kinh.
 Trong Nhãn khoa : Điều trị loét giác mạc, hàn bong võng mạc, viêm
tắc lệ đạo.
 Trong Ngoại khoa :Điều trị vết thương nhiễm trùng ,chống sẹo lồi,…
 Trong nội khoa : Chống nhiễm trùng, nhiễm độc tế bào gan, đau thần
kinh ngoại vi ,suy mạch vành tim, di chứng tai biến mạch máu não,…
 Hệ tiêu hóa : tán sỏi ống mật chủ, hàn gắn vết thương mạch máu nội
tạng như các trường hợp ung thư, viêm loét đường tiêu hóa

19

Hạn chế

Với sự tiến bộ của Laser trong y học, Laser đã được ứng dụng trong
việc điều trị các bệnh lý mang lại nhiều hiệu quả.Tuy nhiên,bên cạnh đó vẫn
còn một số hạn chế .
Mức độ xuyên sâu của tia Laser phụ thuộc vào bước song,năng lượng
của mỗi loại máy Laser.Năng lượng laser khi được hấp thu trên da có thể
trực tiếp chuyển thành nhiệt năng và làm tăng nhiệt độ trên da .Do đó,Laser
có thể gây ra một số tác dụng phụ như đỏ da,phồng da,hoặc gây rối loạn sắc
tố da, gây hại cho mặt ,những tác dụng này có thể điều chỉnh được nếu
chúng ta sử dụng laser an toàn và phù hợp với từng loại mô của cơ thể.
Ngoài ra ,Laser còn có thể gây hại cho mắt,nên khi tiếp xúc với tia
Laser cần phải có kính bảo vệ cho mắt và tia laser phải được chiếu trong
phòng kín tránh ánh sáng ra ngoài làm hại xung quanh.

Kết luận và hướng phát triển
 Ứng dụng Laser trong ngoại khoa được thực hiện an toàn, có hiệu
quả.
20

 Tuy nhiên, do tính hiệu quả, tính an toàn đạt được, ngành Laser y
học nói chung rất nên được phát triển để trở thành một vũ khí hữu
hiệu phối hợp với các phương pháp điều trị hiện có góp phần tăng
thêm khả năng chẩn đoán, điều trị của ngành y tế hiện nay.
 Hướng phát triển sắp tới là phải làm sao lấy được sự ủng hộ của
các bác sĩ chuyên chẩn đoán và điều trị ung thư ở nước ta, thứ hai
là nghiên cứu làm giảm giá thành chất nhạy quang. Có như thế
liệu pháp sử dụng laser mới thực sự trở thành một hi vọng cho
những bệnh nhân ung thư.

Tài liệu tham khảo

21

1.Giáo trình Vật lý –lý sinh, thầy Lê Hữu Hải
2. https://www.wikipedia.org/.

Danh sách SV thực hiện : Nguyễn Thanh Bình
Hoàng Thị Hồng Huế
Đoàn Nguyễn Nam Đắc Thịnh
Trương Thị Thanh Diễm
Lê Thị Nhung
Nguyễn Việt Mỹ
Bùi Thị Chi Phương
Bùi Minh Hùng
Nguyễn Phước Thanh Huy.

22

tốt ! Xin chân thành cảm ơn. Nhóm thực thi đề tàiMỤC LỤCTrangMở đầuChương I : SƠ LƯỢC VỀ LASER1. 1 : Khái niệm cơ bản về LASER ………………………………………………. 1.2 : Lịch sử sinh ra ……………………………………………………………………. 1.3 : Cơ sở động học của LASER ………………………………………………… 1.4 : Cấu tạo của LASER ……………………………………………………………. 1.5 : Tính chất đặc biệt quan trọng của LASER …………………………………………….. 1.6 : Phân loại LASER ……………………………………………………………….. 1011C hương II : MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA LASER142. 1 : Ứng dụng của LASER trong chẩn đoán bệnh ………………………… 2.2 : Ứng dụng của LASER trong Y học truyền thống ……………………….. 2.3 : Ứng dụng của LASER trong phẫu thuật ……………………………….. 2.4 : Ứng dụng của LASER trong nhãn khoa ……………………………….. 2.5 : Ứng dụng của LASER trong nghành nghề dịch vụ thẩm mỹ và nghệ thuật ……………………… 2.6 : Ứng dụng của LASER trong nghành điều trị ung thư …………… 151516161718K ết luận và hướng phát triểnTài liệu tham khảo2122CHƯƠNG I : SƠ LƯỢC VỀ LASER1. 1 Khái niệm cơ bản về LaserLaser ( Light Amplication by Stimulatesd Emission of Radiation ) TrongTiếng Anh có nghĩa là khuếch đại ánh sáng bằng bức xạ cưỡng bức. Đượcphát minh từ những năm 1960, không ai nghĩ rằng thời nay laser lại xuấthiện trong hầu khắp những nghành như điều tra và nghiên cứu khoa học, công nghiệp địachất, ngoài hành tinh, … Đặc biệt, những ứng dụng trong nhiều đến nỗi người ta có mộtngành riêng là y học laser để nghiên cứu và điều tra và ứng dụng thoáng đãng nó trong chẩnđoán và điều trị bệnh. Laser trở thành một trong những ý tưởng nhiều ứng dụng nhất trongthế kỉ XX. 1.2 Lịch sử ra đờiNgười đã đặt nền móng cho Laser chính là nhà Vật lý thiên tài AbertEinstein, người ý tưởng ra hiện tượng kỳ lạ phát xạ cưỡng bức vào năm 1917C òn người đã ý tưởng ra nguyên tắc cơ bản của máy laser là nhà Vật lýngười Mỹ Townes vào năm 1964. Cùng vào năm đó hai nhà Vật lý ngườiLiên Xô là Prochorov và Babov cũng công bố phát hiện nguyên tắc laser. Dophát minh này 3 nhà khoa học được nhận phần thưởng Nôbel Vật lý vào năm1964. Việc công bố khu công trình của Schawlow và Townes kích thích một nỗ lựcto lớn nhằm mục đích sản xuất một hệ laser hoạt động giải trí được. Tháng 5/1960, TheodoreMaiman, thao tác tại Phòng điều tra và nghiên cứu Hughes, sản xuất được một dụng cụbằng thỏi ruby tổng hợp, được công nhận là laser tiên phong. Laser ruby củaMaiman phát ra những xung ánh sáng đỏ phối hợp cường độ mạnh có bước sóng694 nanomet, trong một chùm hẹp có mức độ tập trung chuyên sâu cao, khá tiêu biểucho những đặc tính bộc lộ bởi nhiều laser lúc bấy giờ. Laser tiên phong dùngmột thỏi ruby nhỏ có hai đầu mạ bạc để phản xạ ánh sáng, bao quanh bởimột đèn flash xoắn ốc, và đủ nhỏ để cầm trong tay. 1.3 Cơ sở động học của Laser1. 3.1 Quá trình hấp thụ, phát xạ tự nhiên và phát xạ cưỡng bứcGiả sử có một tập hợp những nguyên tử hoặc phân tử với hai mức nănglượng, trong đó một mức gọi là mức cơ bản ( mức 1 ) và mức kia gọi là mứckích thích. Mật độ cư trú trên những mức đó được xáđịnh là N1, N 2 ( số nguyêntử trên một đơn vị chức năng thể tích ) Theo định luật phân bổ Boltzmann thì : N1 = N 0 eE1kT > N2 = N0eE2kTKhi một chùm ánh sáng, gồm có những photon với nguồn năng lượng hυ = E2 − E1, cómật độ photon ρ chiếu vào tập hợp những nguyên tử đó thì những quy trình sauđây sẽ xảy raPi = CekT, i = 1, 2E2 N2A12hυB12 ρB21 ρE1N1Sơ đồ tương tác giữa photon và nguyên tử hai mức nănglượngTrong đó, E1 và E2 là nguồn năng lượng tương ứng với mức 1, mức 2. Khi khôngcó sự tác động ảnh hưởng của trường ánh sáng ngoài thìdP21TN = A21dtVới A21 là hằng số ( A21 còn được gọi là hằng số Einstein ). Hệ số này phụthuộc vào thực chất của những nguyên tử và chỉ xác lập được bằng thựcnghiệma. Quá trình hấp thụ : là quy trình khi có tác động ảnh hưởng của trường ánh sáng ngoài, những nguyên tử ở mức cơ bản nhận nguồn năng lượng photon của ánh sáng để nhảylên mức kích thích. Xác suất hấp thụ trên một đơn vị chức năng thời hạn được tính nhưsaudPHT = B12 ρ Trong đódtB12 gọi là thông số Einstein của vận động và di chuyển hấp thụTa hoàn toàn có thể thấy Tỷ Lệ vận động và di chuyển hấp thụ của nguyên tử hay phân tử lênmức trên sẽ tỉ lệ thuận với tỷ lệ photon và Phần Trăm chuyển dời. Mật độphoton tương tác với môi trường tự nhiên những nguyên tử hay phân tử càng lớn thì khảnăng vận động và di chuyển lên trạng thái trên của chúng càng lớnb. Quá trình phát xạ cưỡng bức : là quy trình khi có ảnh hưởng tác động của trường ánhsáng ngoài, những nguyên tử nhảy từ mức kích thích xuống mức cơ bản docưỡng bức bởi photon ánh sáng. Xác suất số nguyên tử nhảy xuống mức cơbản trên một đơn vị chức năng thời hạn được xác lập như sau : dPCB = B21 ρdtVới B21 là thông số Einstein của chuyển dời cưỡng bứcEinstein đã chứng tỏ rằng, trong trạng thái cân đối nhiệt động số photonbị hấp thụ và số photon được phát xạ bằng nhau và tìm được quan hệ giữacác thông số như sau : B21 ≈ B12 = A21  υ  8 π h  ÷  c  Trong vùng quang học, tần số ánh sáng υ = 1014 Hz, ta tính được : A21 = 1, 66.10 − 15 B21Đối với mỗi một loại nguyên tử có thông số Einstein của phát xạ tự nhiên và đođược bằng thực nghiệm. Trong khi đó thông số Einstein củahấp thụ và bức xạcưỡng bức k những nhờ vào vào thực chất nguyên tử ( A21 ) mà còn phụ thuộc vào tỉlệ nghịch với tần số của photon tương tác hay chênh lệch nguồn năng lượng giữa haimức. Tức là quy trình phát xạ cưỡng bức và hấp thụ sẽ xảy ra mạnh hơn ở vùngnăng lượng thấp, hay nói cách khác, nếu khoảng cách giữa hai mức năng lượnggần nhau thì Tỷ Lệ hấp thụ và phát xạ sẽ lớn hơn ( dễ xảy ra hơn ) Để hiểu rõ hơn về quy trình bức xạ cưỡng bức và ý nghĩa của nó ta cấn phảinghiên cứu quy trình khuếch đại ánh sáng. 1.3.2 Hiện tượng khuếch đạiTa giả sử có một hệ những nguyên tử hay phân tử có hai mức nguồn năng lượng. Bằngmột cách nào đó, số nguyên tử nguồn năng lượng ở mức nguồn năng lượng to lớn hơn sốnguyên tử nằm ở mức nguồn năng lượng thấp ( N 2 > N1 ) – gọi là môi trường tự nhiên nghịch đảomật độ. Trạng thái này được gọi là trạng thái “ nhiệt độ âm ”, vì theo phân bốBoltztmann với nhiệt độ dương số nguyên tử ở trạng thái nguồn năng lượng thấp baogiờ cũng lớn hơn số nguyên tử ở trạng thái nguồn năng lượng cao, tức N1 > N 2E2 N23hυE1N1Khuếch đại dòng photon trong hệ nguyên tử có hai mức nănglượngNếu ta chiếu vào môi trường tự nhiên này một chùm ánh sáng với 3 photon có nănglượng tuân theo hệ thứchυ = E2 − E1Khi đó một photon bị hấp thụ và làm cho một nguyên tử từ mức E1 lênmức E2, đồng thời hai photon còn lại sẽ kích thích cưỡng bức làm cho hainguyên tử đang ở trạng thái E2 chuyển về trạng thái E1 và sinh ra thêm haiphoton. Như vậy với 3 pho ton vào ta sẽ có 4 photon ra ( số photon vào lớnhơn số photon ra 1 đơn vị chức năng ) – đây chính là quy trình khuếch đại ánh sángtrong môi trường tự nhiên nghịch đảo tỷ lệ cư trú. Hệ số khuếch đại của môi trường tự nhiên được xác lập bằngg = rWvTrong đó, Wr và Wv lần lượt là nguồn năng lượng tín hiệu ra và nguồn năng lượng tínhiệu vào tương ứng. Môi trường nguyên tử, phân tử có g > 1 gọi là môitrường khuếch đại. Trường hợp thông số g < 1 thì lúc này môi trường tự nhiên là môitrường hấp thụ chứ không phải là thiên nhiên và môi trường khuếch đại1. 4 Cấu tạo và chính sách hoạt động giải trí của Laser : Một máy phát laser gồm có 3 bộ phận chính : 1, Môi trường kích hoạt : có chứa tập hợp những nguyên tử, phân tử hay cácion ở trạng thái khí, lỏng hay rắn có năng lực bức xạ ánh sáng và khuếch đạiánh sáng đi qua nó. 2, Buồng cộng hưởng : - Gồm 2 gương phản xạ. Một gương có thông số phản xạ rất cao ( 99,99 % ) vàgương còn lại có thông số phản xạ thấp hơn để tia laser thoát ra ngoài - Có thể sửa chữa thay thế một trong hai gương bằng một lăng kính - Buồng cộng hưởng có vai trò làm cho bức xạ phát ra hoàn toàn có thể truyền quatruyền lại nhiều lần để bức xạ này được khuếch đại nhiều lần. 3, Một chính sách bơm ( Bộ phận kích thích ) : - Cung cấp nguồn năng lượng tạo sự nghịch đảo độ tích góp trong hai mức nănglượng nào đó của môi trường tự nhiên hoạt chất và duy trì sự hoạt động giải trí của Laser. - Có 2 loại đó là : + Kích thích bằng ánh sáng ( Bơm quang học ) + Kích thích bằng va chạm điện tử : Năng lượng điện tử được tần suất trongđiên trường được truyền cho những nguyên tử trong moi trường hoạt chất thôngqua quy trình va chạm. Sự đảo lộn tỷ lệ thu được bằng giải pháp bơm. Bơm là quá trìnhkích thích bằng thiên nhiên và môi trường LASER. Người ta hoàn toàn có thể dùng giải pháp bơmquang bằng cách sử dụng một nguồn sáng mạnh chiếu vào thiên nhiên và môi trường kíchhoạt. Phương pháp này thích hợp với LASER rắn và lỏng. Còn phương phápbơm điện tử sử dụng sự phóng điện qua môi trường tự nhiên kích hoạt. Phương phápnày thích hợp với Laser khí và bán dẫn. Cơ chế hoạt động giải trí của Laser thường dựa trên tác động ảnh hưởng cưỡng bức cácelectron của nguyên tử vận động và di chuyển từ mức nguồn năng lượng thấp lên cao. Ở nănglượng cao một số ít electron ngẫu nhiên rơi xuống mức nguồn năng lượng thấp, giảiphóng hạt ánh sáng ( photon ). Bước sóng của tia sáng phụ thuộc vào vào sựchênh lệch nguồn năng lượng giữa những mức. Các hạt photon này va chạm với cáchạt nguyên tử khác, kích thích những electron khác rơi xuống, sinh thêm cácphoton cùng tần số cùng pha và cùng hướng chuyển dời, tạo một phản ứngdây chuyền khuếch đại dòng ánh sáng là laser. 1.5 Các đặc thù đặc biệt quan trọng của LASER : 1.5.1, Tính xu thế caoTia laser có độ đính hướng cao tức là góc mở của chùm tia rất nhỏ, khôngbị loe ra theo phương truyền thế cho nên hoàn toàn có thể chiếu đi rất xa, nó phát ra hầu nhưdạng chùm tia song song. Độ mở của chùm tia Laser phóng ra vào cỡ0, 01 ˚. Tính chất này có tầm quan trọng trong đo lường và thống kê đúng mực và truyềnthông tin. 1.5.2, Tính đơn sắc caoĐộ đơn sắc của một chùm sóng cao tức quang phổ càng hẹp. Người ta đãtạo được những Laser có mức chênh lệch bước sóng hoàn toàn có thể tới 0,1 A ˚. Tính chất này rất quan trọng vì hiệu suất cao công dụng của Laser khi tác độngtới vật chất, với những mô, tế bào nhờ vào vào độ đơn sắc này. LASER có độ tinh khiết phổ ( spectral purity ) cực kỳ cao, đơn cử là bướcsóng của tia LASER được xác lập với độ sai số rất nhỏ ~ 10-8 - 10-10 nm1. 5.3, Tính kết không gianTính tích hợp khoảng trống được hiểu là : xét xê dịch điện từ tại hai điểmM1 và M2 cách nhau một khoảng chừng l. Nếu pha giao động điện từ của tại haiđiểm đó luôn không đổi thì giao động điện từ là phối hợp với nhau. Nếu tínhchất này đúng với mọi điểm trong khoảng trống có bức xạ điện từ nói trên thìtrong toàn miền đó bức xạ điện từ có tính phối hợp với khoảng trống. Với ánhsáng cua đèn Na thường thì, thì độ dài phối hợp l vào khoảng cách 3 cmnhưng với tia LASER thì l cỡ hàng km. Tia laser có tính tích hợp khoảng trống cao, hoàn toàn có thể quy tụ vào một tiết diệnngang cỡ lớn, do đó cường độ ánh sáng bức xạ Laser cực kỳ lớn. Như vậy tia Laser hoàn toàn có thể dùng để triển khai những quy trình yên cầu cường độđiện trường và từ trường rất lớn. Công suất của Laser hoàn toàn có thể đạt tới 105 W ở chính sách liên tục và 1012W ở chếđộ xung. 1.5.4, Tính phối hợp với thời gianTính chất này biểu lộ trong chính sách thao tác liên tục hoặc xung của Laser. Hầu hết những laser đều hoàn toàn có thể phát liên tục trừ Laser Ruby hay Laser thủy tinhion hiếm. Ngoài những Laser củng dể thao tác ở chính sách xung nhờ những biệnpháp kỹ thuật riêng. Trong đặc thù thời hạn này cần quan tâm mấy điểm sau : + Khi phát liên tục, theo thời hạn Laser có sự thăng giáng về tần số. Nguyên nhân do cơ cấu tổ chức của chính laser, những tác động ảnh hưởng ngoại cảnh với BCH. .. + Khi phát xung năng lượng hay hiệu suất phát liên hệ với nhau qua độrộng xung nhờ công thức : PC = E / TỞ đây : PC là hiệu suất của đỉnh xung, E là nguồn năng lượng xung, T độ rộngxung. 10N goài ra hiệu suất trung bình còn xác lập bằng công thức : Pm = E.VớiVRVR là tần số lặp cua xung. 1.6 Phân Loại LASERPhân loại dựa trên hoạt chất * Laser rắn : + Thường hoạt động giải trí ở chính sách xung hoặc liên tục + Môi trường hoạt tính là chất rắn, hoạt chất gồm chất nền và chấtkích hoạt. Có khoảng chừng 200 chất rắn có năng lực dùng làm thiên nhiên và môi trường hoạt chất laser. Một số loại laser chất rắn thông dụng : • YAG-Neodym : hoạt chất là Yttrium Aluminium Garnet ( YAG ) cộng thêm2-5 % Neodym, có bước sóng 1060 nm thuộc phổ hồng ngoại gần. Có thểphát liên tục tới 100W hoặc phát xung với tần số 1000 - 10000H z. • Hồng ngọc ( Rubi ) : hoạt chất là tinh thể Alluminium có gắn những ionchrom, có bước sóng 694,3 nm thuộc vùng đỏ của ánh sáng trắng. Hoạt chấtlà Ôxit nhôm Al2O3 pha với năm phần vạn Ôxit Cr2O3. * Laser khí : Có rất nhiều nguyên tử, phân tử khí hoàn toàn có thể phát Laser và đa sốlaser khí có áp suất thấp • He-Ne : hoạt chất là khí Heli và Neon, có bước sóng 632,8 nm thuộc phổánh sáng đỏ trong vùng nhìn thấy, hiệu suất nhỏ từ một đến vài chục mW. Trong y học được sử dụng làm laser nội mạch, kích thích mạch máu. 11 • Argon : hoạt chất là khí argon, bước sóng 488 và 514,5 nm. • CO2 : bước sóng 10.600 nm thuộc phổ hồng ngoại xa, hiệu suất phát xạ cóthể tới megawatt ( MW ). Trong y học ứng dụng làm dao mổ. * Laser lỏng : Môi trường hoạt chất là chất lỏng, thông dụng nhất là Lasermàu. • Laser chelate hữu cơ tích hợp với đất hiếm. Laser vô cơ Ôxit clohidric phối hợp với Neodym và Selen. Ưu điểm của laser lỏng : Dễ tăng nồng độ khối lượng thành phần hoạt chấtđể tạo được hiệu suất lớn, Nhược điểm của laser lỏng : Hoạt chất nhanh bị nóng nên laser, không ổnđịnh về tần số và hiệu suất phát. * Laser bán dẫn : + Hiệu suất cao + Kích thước nhỏ, giá tiền rẻTuy nhiên độ đơn sắc và độ khuynh hướng kém, hiệu suất phát phụ thuộc vào rấtlớn vào áp suất nhiệt độVd : laser Gali – Asemi. Phân loại dựa theo hiệu suất  Laser hiệu suất thấp : tỷ lệ hiệu suất vào khoảng chừng 10-4 W / cm2, thời hạn chiếu : 10 s ÷ vài phút. Ứng dụng : trị bại não ở trẻ nhỏ, phục sinh công dụng sau tai biến, cắt cơncai nghiện ma tuý ….  Laser hiệu suất cao : hiệu suất vào tầm W / cm2Ứng dụng : trong giảm áp đĩa đệm qua da, trong chỉnh hình, tạo hìnhmạch, trong nghệ thuật và thẩm mỹ, trong chữa tật khúc xạ của mắt, trong chữa xẹolồi …. và trong điều trị ung thư. Phân loại dựa trên hiệu ứng xảy ra khi công dụng lên mô sống12Chương II : MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA LASER TRONG YHỌCSự sinh ra của LASER tạo ra một cuộc cách mạng lớn về sự tăng trưởng khoahọc công nghệ tiên tiến nói chung và trong nghành y tế nói riêng2. 1 Ứng dụng của máy Laser trong chẩn đoánLaser được ứng dụng trong chẩn đoán và điều trị có bước sóng nằm trongkhoảng 193 nm – 10,6 um thuộc vùng tử ngoại, khả kiến và hồng ngoại gần, hoàn toàn có thể thao tác ở chính sách xung hay chính sách liên tục. 13C ó nhiều thiết bị Laser được sử dụng trong chẩn đoán như : - Máy Dop laser thăm dò, đo dòng máu trong cơ thể-Máy chụp cắt lớp Laser-Các máy dò tìm đo đạc dẫn đường trong chẩn đoán. Máy Dopler laser2. 2 Ứng dụng của LASER trong Y học cổ truyềnLiệu pháp châm cứu laser bán dẫn hiệu suất thấp ( quang châm ) mộttrong những ứng dụng quan trọng laser y học truyền thống, chuyên đặc trịsố bệnh thông dụng như : đau vùng thắt lưng thoái hóa gai đốt sống, đaulưng năng, đau thần kinh tọa, điều trị .. Nguyên tắc của chiêu thức này là dựa vào năng lực đâm xuyên của tiaLaser. Các tia Laser được chiếu đi sâu vào trong những huyệt đạo, sự tương táccủa những phô tôn trong chùm tia với những mô ở huyệt đạo, gây ra sự kích thích, có công dụng giống sự kích thích cơ. - Ưu điểm của việc dùng tia lazer châm cứu là hoàn toàn có thể triển khai mà khôngphải dùng kim, tính đúng chuẩn đến những huyệt đạo. Nguồn lazer dùng chochâm cứu thường có hiệu suất thấp và ít bị nước hấp thu và không gâynhiễm trùng. 142.3 Ứng dụng trong Phẫu thuậtNgười ta ứng dụng LASER trong phẫu thuật nhờ tận dụng 3 hiệu ứng củaLASER như sau : * Hiệu ứng “ Bay hơi tổ chức triển khai ” Do bức xạ nhiệt của chùm tia Laser, làm cho những tổ chức triển khai bị bốc hơi tạothành những vết cắt. Những vết cắt này rất nhỏ, ít chảy máu và ít tổnthương những tổ chức triển khai lành xung quanh. Do vậy, LASER được dùng làm “ dao mổ “ ( Loại Laser hay được dùng làm dao mổ là Laser CO2 vàLaser CO. Laser YAG ) Có thể nói Laser là một loại dao mổ tinh xảo nhất, bảo đảm an toàn và vô trùngnhất ( Với to từ 1200 – 1700 o C thì không một loại vi trùng nào tồn tạiđược ), đa năng nhất vì hoàn toàn có thể can thiệp vào mọi phẩu thuật phức tạp khókhăn ( những hốc sâu, nhỏ, những bộ phận ưa chảy máu, những tổ chức triển khai quantrọng như não, tủy sống, ... ) mà lưỡi dao mổ thường thì không hề canthiệp được. Ngoài ra dao mổ Laser còn có những ưu điểm sau : + Giảm hay không cần thuốc tê, mê. + Không có sự tiếp xúc giữa dụng cụ và đường rạch ( vô trùng tuyệt đối ) + Cầm máu tốt với những vi huyết quản ( mạch máu lớn thì phải cầm máubằng chỉ buộc ) + Giảm phù nề, xung huyết và tiết dịch. + ” Đường rạch ” Bị chấn thương rất ít. * Hiệu ứng quang đôngDo bức xạ nhiệt, những tổ chức triển khai bị đông vón lại. Vì vậy dao mổ Laser có tácdụng cầm máu, hàn bong võng mạc và đặc biệt quan trọng trong thủ pháp nội soi ngườita đã dùng nó để vừa chẩn đoán vừa điều trị. * Hiệu ứng bóc lớpVới ảnh hưởng tác động của Laser chiếu vào tổ chức triển khai sinh học, những bức xạ của Laserđược hấp thụ bởi những phân tử hữu cơ, những mạch sẽ đứt gãy tạo ra những “ vi nổ ”, từ đó nước bị đẩy ra khỏi tổ chức triển khai, sau cuối những tổ chức triển khai sinh học như bị bóctừng lớp. Dao cắt LASER excimer được ứng dụng trong y học với tên gọi là “ dao cắt lạnh ” ( phi nhiệt ). 152.4 Ứng dụng của LASER trong nhãn khoaMột ứng dụng phổ cập là phẫu thuật giác mạc khúc xạ : với những mắt cậnthị, viễn thị hay loạn thị do sự mất cân đối giữa những tiêu điểm của dụng cụquang học giác mạc ( cornea ) và thuỷ tinh thể ( lens ) và chiều dài của nhãncầu. Điều này thường được sửa tật ( correction ) bằng cách đeo một thấu kínhhội tụ hay phân kỳ dưới dạng kính cận, kính viễn hoặc kính áp tròng. Mộtcách sửa tật khác là hoàn toàn có thể đổi khác nửa đường kính cong của mặt phẳng giác mạc bằnglazer excimer. 2.5 Ứng dụng của LASER trong nghành thẩm mỹTrong ngoại khoa thẩm mỹ và nghệ thuật, với từng loại tổn thương và mô hình phẫuthuật mà người ta chọn loại laser khác nhau, nhằm mục đích phân phối mục tiêu pháhủy mô một cách tinh lọc ( tùy theo năng lực hấp thụ tinh lọc của mô bệnhlý với từng bước sóng ). - Lazer phát huy tối đa tính năng trên những tổn thương sắc tố bẩm sinh hoặcmắc phải như bớt xanh đen, tàn nhan, ban vàng, những tổn thương mạch máu ởda bẩm sinh như u mạch máu, bớt đỏ và những tổn thương khác ... + Loại lazer Q-Switched Nd-YAG với bước sóng 1.064 nm tương thích xóa bớtđen, xóa hình xăm, chân mày xăm. + Loại laser “ xung-nhuộm màu ” bước sóng 595 nm tương thích trị liệu cácdạng bớt sắc tố đỏ. + Loại lazer YAG xung dài 1.320 nm tương thích trị mụn trứng cá. 16 + Loại lazer YAG xung dài 1064 nm tương thích triệt lông, xóa gân máu, vàđặc biệt là ứng dụng mới trong việc căng da mặt, trẻ hóa da. + Loại lazer Erbium bước sóng 2940 nm tương thích xóa sẹo mụn, trị nám ... 2.6 Ứng dụng của LASER trong điều trị bệnh ung thưMột số ung thư điều trị được bằng LaserUng thư vúUng thư phổiUng thư tuyến tiền liệtUng thư thực quảnUng thư màng bụngUng thư daUng thư ống dẫn mậtUng thư dạ dàyUng thư nãoUng thư bàng quangUng thư buồng trứngUng thư lá láchUng thư trực tràngUng thư tuyến tụyUng thư võng mạc ... 17 Ưu điểm của Laser để trị ung thư-Khá tinh lọc và chuyên biệt cho những loại ung thư-Có hiệu suất cao so với toàn bộ cho những loại khối u-Tỉ lệ thành công xuất sắc đến 90 % cho ung thư tiến trình đầu ( ung thư thực quảnesophageal và ung thư phổi. Đối vơi ung thư đã tăng trưởng thì tỉ lệ thành công xuất sắc trên70 %. - Không ô nhiễm, không ức chê miễn dịch và ức chế tủy xương. - Không ảnh hưởng tác động đến những liệu pháp khác ( Hóa trị / xạ trị ) và có công dụng bổ sung-Thời gian điều trị ngắn hiệ quả và có tính năng trong vòng 48 - 72 giờ. Laser dùng trong điều trị ung thư có 3 hướng ứng dụng chính : phẫu thuậtung thư, liệu pháp nhiệt điều trị ung thư và giải pháp quang động học ( PDT ). Trong những năm gần đây, người ta đã và đang điều tra và nghiên cứu phươngpháp sử dụng laser để tăng cƣờng tính năng hệ miễn dịch. Bài báo cáo giải trình nàysẽ tập trung chuyên sâu vào liệu pháp quang động học và liệu phá pứng dụng laser đểtăng cường tính năng hệ miễn dịch trong điều trị ung thư. Các loại laser sử dụng trong điều trị ung thưLaser CO2 : hoàn toàn có thể vô hiệu một lớp mỏng mảnh của mô từ mặt phẳng da đến lớp sâuhơn, dùng điều trị ung thƣ da và tế bào tiền ung thư. Laser Nd : YAG ( Neodymium : yttrium-aluminum-garnet ) : hoàn toàn có thể đâmxuyên sâu vào trong mô và hoàn toàn có thể gây đông máu nhanh ( hàn vết thương ). Cóthể dùng sợi quang đễ dẫn truyền chùm tia Laser điều trị những vùng bêntrong khung hình khó hoàn toàn có thể tới đƣợc ( điều trị ung thu cổ họng ). Laser Argon : chỉ truyền qua những tầng nông của mô như là da. Liệu trịbằng chiêu thức quang động học ( PDT ) dùng Laser argon chiếu vào đểhoạt hoá chấtnhạy quang trong tế bào ung thư. Trong khung hình, khối u ung thư được bao xung quanh bởi những tế bào lànhnên ta phải chọn giải pháp hài hòa và hợp lý để tránh làm tổn thương đến những tế bàolành đó. Liệu pháp quang động học ( PDT ) rất có ích trong việc điều trị đápứng được nhu yếu như vậy. Người ta tận dụng năng lực xâm nhập có chọnlọc vào tế bào ung thư của một số ít hóa chất để lưu lại khối u và tiêu diệtchúng. Các hóa chất này được gọi là những chất nhạy quang, chúng được đưavào khung hình qua đường tĩnh mạch và sẽ đọng lại ở những tế bào ung thư. Saukhoảng 24 giờ, khối u đã " ngấm " hóa chất sẽ hiển thị trên màn hình hiển thị. Lúc đó, nếu ta sẽ chiếu chùm tia laser ( có độđơn sắc cao, khuynh hướng lý tưởng và khảnăng tập trung chuyên sâu nguồn năng lượng vào những điểm có size rất nhỏ ) vào khốiu thì những nhạy quang sẽ hấp thụ nguồn năng lượng laser rất mạnh và điều này gâyhoại tử tổ chức triển khai trong những giờ đầu hoặc những ngày đầu sau điều trị. Các18chất nhạy quang là tác nhân rất quan trọng trong PDT, toàn bộ những phản ứnghoá họcvới sự tham gia của chúng xảy ra trong nội quan sẽ tàn phá tế bàoung thư. Liệu pháp quang động học được triển khai với ba yếu tố cơ bản sau : • Chùm tia laser là tác nhân kích thích. • Khối u ung thư là đối tượng người tiêu dùng kích thích. • Chất nhạy quang là tác nhân tương hỗ kích thích. Các ứng dụng khác của Laser  Trong Chuyên khoa Răng hàm mặt : Dùng điều trị nha chu, viêmlợi, viêm khớp hàm, ...  Trong Chuyên khoa Tai mũi họng : Điều trị viêm amiđan, viêmhọng, viêm mũi.  Trong Da liễu : Điều trị Eczéma, zona, viêm da thần kinh.  Trong Nhãn khoa : Điều trị loét giác mạc, hàn bong võng mạc, viêmtắc lệ đạo.  Trong Ngoại khoa : Điều trị vết thương nhiễm trùng, chống sẹo lồi, ...  Trong nội khoa : Chống nhiễm trùng, nhiễm độc tế bào gan, đau thầnkinh ngoại vi, suy mạch vành tim, di chứng tai biến mạch máu não, ...  Hệ tiêu hóa : tán sỏi ống mật chủ, hàn gắn vết thương mạch máu nộitạng như những trường hợp ung thư, viêm loét đường tiêu hóa19Hạn chếVới sự văn minh của Laser trong y học, Laser đã được ứng dụng trongviệc điều trị những bệnh lý mang lại nhiều hiệu suất cao. Tuy nhiên, cạnh bên đó vẫncòn 1 số ít hạn chế. Mức độ xuyên sâu của tia Laser phụ thuộc vào vào bước tuy nhiên, năng lượngcủa mỗi loại máy Laser. Năng lượng laser khi được hấp thu trên da có thểtrực tiếp chuyển thành nhiệt năng và làm tăng nhiệt độ trên da. Do đó, Lasercó thể gây ra một số ít công dụng phụ như đỏ da, phồng da, hoặc gây rối loạn sắctố da, gây hại cho mặt, những công dụng này hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh được nếuchúng ta sử dụng laser bảo đảm an toàn và tương thích với từng loại mô của khung hình. Ngoài ra, Laser còn hoàn toàn có thể gây hại cho mắt, nên khi tiếp xúc với tiaLaser cần phải có kính bảo vệ cho mắt và tia laser phải được chiếu trongphòng kín tránh ánh sáng ra ngoài làm hại xung quanh. Kết luận và hướng tăng trưởng  Ứng dụng Laser trong ngoại khoa được thực thi bảo đảm an toàn, có hiệuquả. 20  Tuy nhiên, do tính hiệu suất cao, tính bảo đảm an toàn đạt được, ngành Laser yhọc nói chung rất nên được tăng trưởng để trở thành một vũ khí hữuhiệu phối hợp với những giải pháp điều trị hiện có góp thêm phần tăngthêm năng lực chẩn đoán, điều trị của ngành y tế lúc bấy giờ.  Hướng tăng trưởng sắp tới là phải làm thế nào lấy được sự ủng hộ củacác bác sĩ chuyên chẩn đoán và điều trị ung thư ở nước ta, thứ hailà điều tra và nghiên cứu làm giảm giá tiền chất nhạy quang. Có như thếliệu pháp sử dụng laser mới thực sự trở thành một hy vọng chonhững bệnh nhân ung thư. Tài liệu tham khảo211. Giáo trình Vật lý – lý sinh, thầy Lê Hữu Hải2. https://www.wikipedia.org/.Danh sách SV triển khai : Nguyễn Thanh BìnhHoàng Thị Hồng HuếĐoàn Nguyễn Nam Đắc ThịnhTrương Thị Thanh DiễmLê Thị NhungNguyễn Việt MỹBùi Thị Chi PhươngBùi Minh HùngNguyễn Phước Thanh Huy. 22

5/5 - (1 vote)
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments