CÁP QUANG VÀ ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (747.08 KB, 42 trang )
Bạn đang đọc: CÁP QUANG VÀ ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC
BÁO CÁO CÁP QUANG
CÁP QUANG VÀ ỨNG
DỤNG TRONG Y HỌC
GVHD: HOÀNG XUÂN DINH
SVTH: NGÔ THỊ HỒNG THÚY
TRƯƠNG THỊ HỒNG NHUNG
NGUYỄN NHẬT QUYÊN
NỘI DUNG
CẤU TẠO SỢI QUANG
HOẠT ĐỘNG CỦA SỢI QUANG
ỨNG DỤNG CỦA SỢI QUANG TRONG Y HỌC
NHỮNG THÀNH TỰU TẠI VIỆT NAM
2
11/01/17
3
1. Cấu tạo sợi quang
Mỗi sợi quang là một dây
trong suốt, dễ uốn có thành
nhẵn, hình trụ, có vai trò như
một “ống dẫn sáng”.
Sợi quang gồm 2 phần
chính:
– Phần lõi trong suốt, bằng
thủy tinh siêu sạch có chiết
suất lớn (n1).
– Phần vỏ bọc cũng trong
suốt bằng thủy tinh có chiết
suất (n211/01/17
4
1. Cấu tạo sợi quang
Phản xạ toàn phần xảy ra ở mặt phân cách
giữa lõi và vỏ làm cho ánh sáng truyền đi được
trong sợi quang.
Ngoài cùng là một số lớp vỏ bọc bằng nhựa
dẻo để tạo cho cáp độ bền và độ dai cơ học.
=> Nhờ đó, tín hiệu truyền qua các khoảng
cách xa mà vẫn không bị hao hụt, ít chịu tác
động của ngoại cảnh.
2. Hoạt động của sợi quang
– Nguyên lý truyền ánh sáng trong sợi quang
dựa vào hiện tượng khúc xạ và phản xạ toàn phần
của tia sáng giữa hai môi trường có chỉ số chiết
suất khác nhau.
2. Hoạt động của sợi quang
Ánh sáng trong sợi quang truyền qua lõi và va đập
liên tục vào lớp sơn phủ ( Cladding ), nguyên tắc này
được gọi là “ phản chiếu toàn bộ bên trong “. Bởi vì
lớp sơn phủ không hấp thu bất kì ánh sáng trong lõi
nên sóng ánh sáng có thể truyền đi với cự li rất xa .
Lớp áo (cladding) n2
n2
n
n1
Lõi (core) n1
Lớp áo (cladding) n2
Nguyên lý truyền ánh sáng trong sợi quang
7
3. Ứng dụng sợi quang trong y học
8
3. Ứng dụng sợi quang trong y học
3. Ứng dụng sợi quang trong y học
3. Ứng dụng sợi quang trong y học
– Sợi quang được sử dụng rộng rãi trong lĩnh
vực y tế để chẩn đoán và điều trị nhiều loại
bệnh.
– Sợi quang rất linh hoạt, dễ dàng di chuyển
xung quanh các phần cong của cơ thể con
người trong các bộ phận như dạ dày, tim,
thành mạch máu, và khớp.
3. Ứng dụng sợi quang trong y học
Sợi quang có khả năng len
lõi đến những khu vực khó tiếp
cận của cơ thể người, nên sợi
quang có những đóng góp
quan trọng vào lĩnh vực y tế,
đặc biệt là phẫu thuật.
Dụng cụ y tế sử dụng sợi
quang học cho một loạt các
ứng dụng nhằm truyền tín hiệu
ánh sáng, chuyển hình ảnh, và
chuyển phát tín hiệu laser.
3. Ứng dụng sợi quang trong y học
Sợi quang còn ứng dụng chụp các hình ảnh xquang, laser mắt, và chuẩn đoán lâm sàng, miếng
tay nha khoa, thiết bị đo đạc phẫu thuật, phẫu
thuật kính hiển vi, và nhiều thiết bị, dụng cụ chiếu
sáng trong y học hiện đại cũng như y học cổ
truyền.
Các nội soi hiện đại có hai kênh ánh sáng để
chiếu sáng các khu vực quan tâm:
Một kênh hình ảnh
Một kênh dụng cụ
Kỹ thuật nội soi
Các thiết bị nội soi đầu
tiên được phát minh bởi
một bác sĩ Đức, Kassmaul,
đầu TK XX, nhưng không
được sử dụng nhiều.
Năm 1960, nội soi đã
trở thành một công cụ thực
tế hơn với phát minh của
các sợi quang học và
được sử dụng rộng rãi cho
đến ngày nay.
Adolph Kassmaul
14
a. Nguồn gốc và sự phát triển của nội soi
Nguồn gốc của nội
soi có thể được truy
trở lại Hy Lạp cổ đại
và Rome. Nội soi lần
đầu tiên được giới
thiệu vào năm 1805
bởi Philip Bozzini nội
soi với một công cụ
thô sơ ánh sáng
hướng dẫn, tạo ra để
xem đường tiết niệu,
họng, và trực tràng.
a. Nguồn gốc và sự phát triển của nội soi
– Năm 1853, Jean
Antoine
Desormeaux của
Pháp đã phát triển
một công cụ để
xem cấu trúc tiết
niệu và là người
đầu tiên để đặt
tên cho một công
cụ “nội soi”.
Máy soi niệu quản bán cứng
Máy soi niệu quản bán cứng thế hệ
mới được làm bằng những sợi
quang học, vỏ máy làm bằng kim
loại bán cứng, có thể bẻ cong
nhưng không ảnh hưởng đến chất
lượng ảnh. Máy được thiết kế đủ
cứng để đi qua miệng niệu quản và
đủ mềm để qua những đoạn uốn
khúc của niệu quản.
Hầu hết đầu máy soi bán cứng có
hình tròn, bầu dục, những máy soi
thế hệ mới đầu có dạng tam giác.
Thiết kế này giúp dễ đưa máy qua
miệng niệu quản.
Máy soi bàng quang mềm
Máy soi niệu đạo bàng quang mềm được
dùng như máy soi thận qua da.
Thành phần cơ bản gồm: những bó sợi
quang học đặt trong một thân mềm để cung
cấp ánh sáng và truyền hình ảnh
Đầu của ống soi có thể điều khiển uốn
cong. Kênh thao tác có thể đưa kìm gắp,
kìm sinh thiết, cần tán sỏi hoặc rọ.
Gần đây, máy soi thận bàng quang kỹ thuật
số cho chất lượng hình ảnh tốt, có thể uốn
cong lên hoặc xuống quanh trục, do vậy
máy soi này dễ dàng tiếp cận các đài thận
khi dùng với vỏ máy soi thận qua da.
Máy nội soi Chamvision
Hệ thống nội soi tai mũi họng
model Chamvision sử dụng nguồn
truyền sáng Halogen thông qua hệ
thống cáp quang kiểu K.Stozs.
Camera hình súng và ống nội soi
hiển thị hình ảnh rõ nét. Máy nội
soi Chamvision luôn được lựa
chọn sử dụng rộng rãi và được
giới bác sỹ đánh giá cao về chất
lượng hiển thị hình ảnh, độ sáng
và tính ổn định, an toàn cao.
b. Ưu điểm của nội soi
-
Ít gây tổn thương thành bụng, giảm đau đớn,
tránh được biến chứng của mổ lớn như tổn
thương mạch máu thần kinh, mất máu, nhiễm
trùng, thoát vị thành bụng, giảm ngày nằm viện,
giảm sử dụng kháng sinh, thuốc giảm đau và
dịch truyền. Đây cũng là phương pháp hợp sinh
lý, có tính thẩm mỹ cao.
-
Các thiết bị hình ảnh cho phép người mổ xẻ
có được hình ảnh phóng đại rõ nét với màu sắc
thực.
b. Ưu điểm của nội soi
– Cho phép tiếp cận những vùng mổ sâu, hẹp mà khi mổ
hở thao tác khó khăn. Vì vậy mổ nội soi được ứng dụng có
hiệu quả, thay thế cho các phẫu thuật kinh điển ở các
vùng này.
-Tuy quan sát trên màn hình, không mổ trong không gian
thật, mất cảm giác sờ nắn các tạng trong khi mổ, sử dụng
các dụng cụ với những nguyên lý thao tác mới nhưng nhìn
chung phẫu thuật nội soi vẫn giữ nguyên bản chất của
ngoại khoa, nó còn bổ sung và cung cấp thêm các hình
ảnh rõ nét bình thường cũng như bệnh lý liên quan của
các tạng nên được đông đảo phẫu thuật viên chấp nhận.
c. Hạn chế của nội soi
Đòi
hỏi phương tiện kỹ thuật đồng bộ hiện đại
mà không phải cơ sở nào cũng có thể dễ dàng
trang bị.
Có
những tai biến và biến chứng đặc thù của
nội soi như các biến chứng do chọc kim, chọc
trocart, do bơm khí ổ bụng.
d. Các loại phẫu thuật nội soi
Năm 1997, Steve Euback và Schauen đã phân loại các chỉ định mổ nội
soi làm 3 nhóm:
Các phẫu thuật đã chứng minh lợi ích hơn hẳn so với mổ mở và đã
được chấp nhận: cắt túi mật, cắt ruột thừa, cắt đại tràng cho tổn thương
lành tính, phẫu thuật tạo van chống trào ngược dạ dày thực quản, cắt
hạch giao cảm, cắt chỏm nang gan, phẫu thuật tuyến thượng thận…
Các phẫu thuật đã được thực hiện tốt về mặt kỹ thuật và đang được
theo dõi đánh giá kết quả: cắt đại tràng do K, cắt đuôi tụy, cắt lách, nối vị
tràng, điều trị sa trực tràng…
Các phẫu thuật có thể thực hiện nhưng chưa chứng minh được ưu thế
so với mổ mở: cắt gan lớn, cắt khối tá tụy, nối mật ruột…
Nội soi tai mũi họng
25
chính : – Phần lõi trong suốt, bằngthủy tinh siêu sạch có chiếtsuất lớn ( n1 ). – Phần vỏ bọc cũng trongsuốt bằng thủy tinh có chiếtsuất ( n211 / 01/171. Cấu tạo sợi quangPhản xạ toàn phần xảy ra ở mặt phân cáchgiữa lõi và vỏ làm cho ánh sáng truyền đi đượctrong sợi quang. Ngoài cùng là 1 số ít lớp vỏ bọc bằng nhựadẻo để tạo cho cáp độ bền và độ dai cơ học. => Nhờ đó, tín hiệu truyền qua những khoảngcách xa mà vẫn không bị hao hụt, ít chịu tácđộng của ngoại cảnh. 2. Hoạt động của sợi quang – Nguyên lý truyền ánh sáng trong sợi quangdựa vào hiện tượng kỳ lạ khúc xạ và phản xạ toàn phầncủa tia sáng giữa hai thiên nhiên và môi trường có chỉ số chiếtsuất khác nhau. 2. Hoạt động của sợi quangÁnh sáng trong sợi quang truyền qua lõi và va đậpliên tục vào lớp sơn phủ ( Cladding ), nguyên tắc nàyđược gọi là “ phản chiếu hàng loạt bên trong “. Bởi vìlớp sơn phủ không hấp thu bất kể ánh sáng trong lõinên sóng ánh sáng hoàn toàn có thể truyền đi với cự li rất xa. Lớp áo ( cladding ) n2n2n1Lõi ( core ) n1Lớp áo ( cladding ) n2Nguyên lý truyền ánh sáng trong sợi quang3. Ứng dụng sợi quang trong y học3. Ứng dụng sợi quang trong y học3. Ứng dụng sợi quang trong y học3. Ứng dụng sợi quang trong y học – Sợi quang được sử dụng thoáng rộng trong lĩnhvực y tế để chẩn đoán và điều trị nhiều loạibệnh. – Sợi quang rất linh động, thuận tiện di chuyểnxung quanh những phần cong của khung hình conngười trong những bộ phận như dạ dày, tim, thành mạch máu, và khớp. 3. Ứng dụng sợi quang trong y học Sợi quang có năng lực lenlõi đến những khu vực khó tiếpcận của khung hình người, nên sợiquang có những đóng gópquan trọng vào nghành nghề dịch vụ y tế, đặc biệt quan trọng là phẫu thuật. Dụng cụ y tế sử dụng sợiquang học cho một loạt cácứng dụng nhằm mục đích truyền tín hiệuánh sáng, chuyển hình ảnh, vàchuyển phát tín hiệu laser. 3. Ứng dụng sợi quang trong y học Sợi quang còn ứng dụng chụp những hình ảnh xquang, laser mắt, và chuẩn đoán lâm sàng, miếngtay nha khoa, thiết bị đo đạc phẫu thuật, phẫuthuật kính hiển vi, và nhiều thiết bị, dụng cụ chiếusáng trong y học tân tiến cũng như y học cổtruyền. Các nội soi văn minh có hai kênh ánh sáng đểchiếu sáng những khu vực chăm sóc : Một kênh hình ảnh Một kênh dụng cụKỹ thuật nội soi Các thiết bị nội soi đầutiên được ý tưởng bởimột bác sĩ Đức, Kassmaul, đầu TK XX, nhưng khôngđược sử dụng nhiều. Năm 1960, nội soi đãtrở thành một công cụ thựctế hơn với ý tưởng củacác sợi quang học vàđược sử dụng thoáng đãng chođến ngày này. Adolph Kassmaul14a. Nguồn gốc và sự tăng trưởng của nội soiNguồn gốc của nộisoi hoàn toàn có thể được truytrở lại Hy Lạp cổ đạivà Rome. Nội soi lầnđầu tiên được giớithiệu vào năm 1805 bởi Philip Bozzini nộisoi với một công cụthô sơ ánh sánghướng dẫn, tạo ra đểxem đường tiết niệu, họng, và trực tràng. a. Nguồn gốc và sự tăng trưởng của nội soi – Năm 1853, JeanAntoineDesormeaux củaPháp đã phát triểnmột công cụ đểxem cấu trúc tiếtniệu và là ngườiđầu tiên để đặttên cho một côngcụ ” nội soi “. Máy soi niệu quản bán cứngMáy soi niệu quản bán cứng thế hệmới được làm bằng những sợiquang học, vỏ máy làm bằng kimloại bán cứng, hoàn toàn có thể bẻ congnhưng không ảnh hưởng tác động đến chấtlượng ảnh. Máy được phong cách thiết kế đủcứng để đi qua miệng niệu quản vàđủ mềm để qua những đoạn uốnkhúc của niệu quản. Hầu hết đầu máy soi bán cứng cóhình tròn, bầu dục, những máy soithế hệ mới đầu có dạng tam giác. Thiết kế này giúp dễ đưa máy quamiệng niệu quản. Máy soi bàng quang mềmMáy soi niệu đạo bàng quang mềm đượcdùng như máy soi thận qua da. Thành phần cơ bản gồm : những bó sợiquang học đặt trong một thân mềm để cungcấp ánh sáng và truyền hình ảnh Đầu của ống soi hoàn toàn có thể điều khiển và tinh chỉnh uốncong. Kênh thao tác hoàn toàn có thể đưa kìm gắp, kìm sinh thiết, cần tán sỏi hoặc rọ. Gần đây, máy soi thận bàng quang kỹ thuậtsố cho chất lượng hình ảnh tốt, hoàn toàn có thể uốncong lên hoặc xuống quanh trục, do vậymáy soi này thuận tiện tiếp cận những đài thậnkhi dùng với vỏ máy soi thận qua da. Máy nội soi ChamvisionHệ thống nội soi tai mũi họngmodel Chamvision sử dụng nguồntruyền sáng Halogen trải qua hệthống cáp quang kiểu K.Stozs.Camera hình súng và ống nội soihiển thị hình ảnh rõ nét. Máy nộisoi Chamvision luôn được lựachọn sử dụng thoáng rộng và đượcgiới bác sỹ nhìn nhận cao về chấtlượng hiển thị hình ảnh, độ sángvà tính không thay đổi, bảo đảm an toàn cao. b. Ưu điểm của nội soi – Ít gây tổn thương thành bụng, giảm đau đớn, tránh được biến chứng của mổ lớn như tổnthương mạch máu thần kinh, mất máu, nhiễmtrùng, thoát vị thành bụng, giảm ngày nằm viện, giảm sử dụng kháng sinh, thuốc giảm đau vàdịch truyền. Đây cũng là giải pháp hợp sinhlý, có tính nghệ thuật và thẩm mỹ cao. – Các thiết bị hình ảnh được cho phép người mổ xẻcó được hình ảnh phóng đại rõ nét với màu sắcthực. b. Ưu điểm của nội soi – Cho phép tiếp cận những vùng mổ sâu, hẹp mà khi mổhở thao tác khó khăn vất vả. Vì vậy mổ nội soi được ứng dụng cóhiệu quả, sửa chữa thay thế cho những phẫu thuật tầm cỡ ở cácvùng này. – Tuy quan sát trên màn hình hiển thị, không mổ trong không gianthật, mất cảm xúc sờ nắn những tạng trong khi mổ, sử dụngcác dụng cụ với những nguyên tắc thao tác mới nhưng nhìnchung phẫu thuật nội soi vẫn giữ nguyên thực chất củangoại khoa, nó còn bổ trợ và phân phối thêm những hìnhảnh rõ nét thông thường cũng như bệnh lý tương quan củacác tạng nên được phần đông phẫu thuật viên đồng ý. c. Hạn chế của nội soi Đòihỏi phương tiện kỹ thuật đồng nhất hiện đạimà không phải cơ sở nào cũng hoàn toàn có thể dễ dàngtrang bị. Cónhững tai biến và biến chứng đặc trưng củanội soi như những biến chứng do chọc kim, chọctrocart, do bơm khí ổ bụng. d. Các loại phẫu thuật nội soiNăm 1997, Steve Euback và Schauen đã phân loại những chỉ định mổ nộisoi làm 3 nhóm : Các phẫu thuật đã chứng tỏ quyền lợi hơn hẳn so với mổ mở và đãđược đồng ý : cắt túi mật, cắt ruột thừa, cắt đại tràng cho tổn thươnglành tính, phẫu thuật tạo van chống trào ngược dạ dày thực quản, cắthạch giao cảm, cắt chỏm nang gan, phẫu thuật tuyến thượng thận … Các phẫu thuật đã được triển khai tốt về mặt kỹ thuật và đang đượctheo dõi nhìn nhận hiệu quả : cắt đại tràng do K, cắt đuôi tụy, cắt lách, nối vịtràng, điều trị sa trực tràng … Các phẫu thuật hoàn toàn có thể triển khai nhưng chưa chứng tỏ được ưu thếso với mổ mở : cắt gan lớn, cắt khối tá tụy, nối mật ruột … Nội soi tai mũi họng25
