TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG NGÀNH VẬT LÝ KỸ THUẬT ỨNG DỤNG LASER CÔNG SUẤT CAO TRONG PHẪU THUẬT Giảng viên: PGS.TS Trần Minh Thái   Mở đầu Nội Dung  !!"#$%&'!() *+%,!  !!"%&'!() /01 /0/233)4 5 !!"#$%&*6/'!() 701*(!8)%&*6/ 3.2 > Các mô hình của laser ở chế độ liên tục 3.3 > Tương tác của laser CO 2 với mô sống 3.4 > Ứng dụng laser CO 2 trong phẫu thuật 9 5 !!"#$%&#: '!() ;01*(!8)%&#:  ;0/*.#%&#:  <+=! * Laser là một thiết bị tạo ra nguồn sáng đơn sắc nhân tạo với tính chất đặc biệt mà những nguồn sáng tự nhiên cũng như nhân tạo trước đó không thể nào có được. Ðó là độ đơn sắc cao,độ định hướng lý tưởng , tính kết hợp cao , khả năng tập trung năng lượng lớn * Nhiều nhà khoa học nổi tiếng trên thế giới đã đánh giá cao vai trò của Laser trong khoa học và kỹ thuật hiện đại, ví sự ra đời của Laser giống như sự ra đời của transistor trước kia hay mạch tích hợp IC sau này. I >Lịch sử của phương pháp phẫu thuật bằng laser công suất cao - Phẫu thuật (ngoại khoa) có lịch sử lâu đời và đóng vai trò rất lớn trong y học. - Với quá trình phát triển lâu dài , rất nhiều phương pháp phẫu thuật được sử dụng nhằm đạt kết quả trong phẫu thuật và giảm thời gian phục hồi cho bệnh nhân . - Bên cạnh những ưu điểm cũng đã nhận thấy một số nhược điểm của dao mổ truyền thống : +Gây chảy máu trong quá trình phẫu thuật , vết mổ lâu lành. +Dễ bị nhiễm trùng vết mổ. +Tổn thương vùng mô lành bao quanh vùng cần xử lý. +Gặp nhiều hạn chế trong phẫu thuật nội soi và những vùng không gian hẹp -Nhằm khắc phục những nhược điểm trên , có những loại “dao mổ khác” được phát triển và sử dụng như dao mổ điện , dao mổ siêu âm , laser công suất cao . -Tuy nhiên dao mổ điện vẫn gây ảnh hưởng lớn đến mô xung quanh , dao mổ siêu âm đòi hỏi kỹ thuật phức tạp và ứng dụng còn hạn chế nên sử dụng laser công suất cao như một phương pháp thay thế tối ưu . -Với sự phát triển của kỹ thuật laser ngày nay , ngày càng có nhiều loại laser phẫu thuật được sử dụng và ngày càng chứng minh được vai trò thay thế dao mổ truyền thống và phát triển những ứng dụng mới . II > Cơ sở lý thuyết của phẫu thuật laser công suất cao Cho tới nay người ta vẫn chưa tìm hiểu được thấu đáo các quá trình tương tác của laser lên các tổ chức trên cơ thể người và động vật do sự khó khăn khi xem xét các chuyển hóa phức tạp xảy ra trong tổ chức sống dưới tác dụng của tia laser. Quá trình bắt đầu từ sự hấp thụ laser. Khi chiếu laser lên bề mặt các tổ chức sống thì 1 phần năng lượng sẽ bị hấp thụ và 1 phần phản xạ trở lại - Mức hấp thụ , độ xuyên sâu của tia laser phụ thuộc vào bước sóng của laser và tính chất của bản thân tổ chức sống. -Tia laser có nhiều loại bước sóng khác nhau nên đáp ứng đầy đủ các yêu cầu khác nhau trong phẫu thuật. Đối với những phẫu thuật trên bề mặt mô, yêu cầu độ xuyên sâu thấp thường hay sử dụng laser CO2 , trong khi đối với những mô cần can thiệp sâu dưới bề mặt thường sử dụng các loại laser có độ xuyên sâu như laser bán dẫn , laser Nd-YAG , laser Ar… +Laser CO2 bước sóng 10,6μm bị hấp thụ rất mạnh bởi nước vốn chiếm 70-90% các tổ chức ở cơ thể người. Gần như tất cả năng lượng của laser CO2 sẽ được hấp thụ bởi lớp tế bào bề mặt, không phụ thuộc màu sắc tế bào . [...]... tác dụng rất lớn trong việc bảo vệ vết thương tránh nhiễm trùng, ngăn chặn sự phát tán của các tổ chức gây bệnh, điều này có ý nghĩa rất quan trọng trong phẫu thuật đặc biệt là phẫu thuật các tế bào ung thư Ngoài ra khi sử dụng tia laser trong phẫu thuật cần chú ý đến mật độ công suất và thời gian chiếu tia để phát huy những đặc tính tối ưu của hàng rào sinh học III> Phẫu thuật bằng laser CO2 công suất. .. tác dụng làm mát, tản nhiệt làm tăng hiệu suất laser Sự phóng điện được thực hiện dọc theo buồng cộng hưởng Với các thiết bị chế tạo ứng dụng trong y học, hỗn hợp khí được giữ cố định trong buồng cộng hưởng Với loại laser này, cơ cấu thiết kế nhỏ gọn nhưng hiệu suất làm việc thấp, công suất có thể đạt tới 50W khi phát ở chế độ liên tục b) Fast Axial Flow Lasers Đây là mộ hình laser CO2 trong đó công suất. .. hơn hẳn so với laser Nd-YAG, nhiệt độ ở vùng xung quanh khu vực chiếu laser CO2 cũng nhỏ hơn hẳn so với laser Nd-YAG * Hiệu ứng bóc bay tổ chức Khi mật độ công suất : P 4 6 W = 10 ÷10 S cm 2 Thời gian chiếu :1/1000 (s) đến 1s Dựa vào độ định hướng lý tưởng và độ đơn sắc cao =>hình thành nên cơ sở của phẫu thuật laser ->tạo vết cắt nhỏ trong phẫu thuật Thực nghiệm bằng laser CO2 cho thấy : laser CO2 tương... flow laser với buồng cộng hưởng được thiết kế đặc biệt Môt hệ gồm nhiều gương lái tia sáng đi theo đường gấp khúc, thường gồm 7 đoạn Mục đích của việc bố trí này là để sử dụng triệt để trạng thái kích thích của CO2 Mô hình này cho ta một laser CO2 với công suất rất cao và thường chỉ ứng dụng trong công nghiệp 3.3 > Tương tác laser CO2 với mô sống a > Sự truyền qua của chùm tia trong mô Khi tia laser. .. đông  công suất và mật độ chùm tia laser - Mật độ công suất được lựa chon tùy ý nhưng phải theo nguyên tắc : cứ 2,5 J trong 1/10s sẽ chuyển 1mm 3 nước thành hơi  tức công suất trung bình là 25w *Hiệu ứng bốc bay tổ chức : •Time : 1/1000s - 1s * Hiệu ứng quang đông : •Time : 1/1000s – 1s •Nhiệt độ : 600 C đến 1000 C P W W = 500 2 ÷ 100.000 2 S cm cm P W W = 0,5 ÷ 100 2 S cm cm 2 Mật độ công suất cao. .. cắt laser CO2 có hình chữ V Phủ quanh lớp cắt là lớp than hóa, tiếp theo là vùng quang đông , có vùng khoang do nở nhiệt Cuối cùng là vùng phù nề -> có khả năng hồi phục 3.3 > Ứng dụng laser CO2 trong phẩu thuật Dựa trên hiệu ứng nhiệt của laser công suất cao , laser có thể tham gia hầu hết các lĩnh vực ngoại khoa như : cắt , cầm máu , loại bỏ tônt thương bề mặt , hủy diệt tế bào có chọn lọc … a > Laser. .. độ công suất trung bình , thời gian chiếu dài - đây là chế độ tạo ra quá trình bốc bay tổ chức lớn nhất *Cơ chế : - chùm tia laser chiếu lên bề mặt mô , năng lượng tia laser chuyển nước trong mô -> thành hơi - lớp biểu bì bị tiêu hủy nhanh chóng -> tạo điều kiện cho nước tiếp tục thoát ra ngoài Ưu điển : - Ứng dụng trong phẩu thuật có xu hướng mất nhiều máu , hàn các mạch máu nhỏ -Trong phẩu thuật. .. xung quanh - Phẩu thuật trên các vùng nhiễm trùng hoặc dễ nhiễm trùng - Các phẩu thuật có tính thẩm mỹ cao Nhược điểm : - Khi mổ cần có thiết bị hút khói liên tục -Vì tia laser có năng lượng cao nên rất nguy hiểm với bệnh nhân và người phấu thuật -> bảo đảm an toàn tròn phẩu thuật -Không dùng được trong phẫu thuật nội soi Technical Specification 1) Type : Surgical Carbon Dioxide Laser 2) Wavelength... công suất cao  cho phép điều khiển độ sâu tổn thương ở mô Mật độ công suất thấp khó điều khiển độ sâu vết cắt , do hiệu suất bốc bay hơi thấp Tóm lại : Khi sử dụng laser CO2 mật độ công suất cao , năng lượng phát ra nhanh chóng tạo hiệu ứng bốc bay hơi nhanh , hạn chế lan tỏa nhiệt thứ cấp c > Sự tổn thương nhiệt thứ cấp : - Ánh sáng laser chuyển thành nhiệt sau khi chiếu vào mô , phần lớn làm bốc... để phát huy những đặc tính tối ưu của hàng rào sinh học III> Phẫu thuật bằng laser CO2 công suất cao 3.1 > Cấu tạo laser CO2 Với tên gọi là laser CO2 bởi vì sự bức xa cưỡng bức phát ra tia laser được thực hiện bởi các phân tử CO 2 Đây là một loại laser phân tử có công suất rất cao Sự chuyển mức tạo ra laser có bước sóng 9.4 hoặc 10.6nm thuộc vùng hồng ngoại xa Hệ thống khớp quang cơ gồm nhiều đoạn . TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG NGÀNH VẬT LÝ KỸ THUẬT ỨNG DỤNG LASER CÔNG SUẤT CAO TRONG PHẪU THUẬT Giảng viên: PGS.TS Trần Minh Thái   Mở. nên sử dụng laser công suất cao như một phương pháp thay thế tối ưu . -Với sự phát triển của kỹ thuật laser ngày nay , ngày càng có nhiều loại laser phẫu thuật được sử dụng và ngày càng chứng minh. pháp phẫu thuật bằng laser công suất cao - Phẫu thuật (ngoại khoa) có lịch sử lâu đời và đóng vai trò rất lớn trong y học. - Với quá trình phát triển lâu dài , rất nhiều phương pháp phẫu thuật