chuyên môn

Hiện trạng và hướng phát triển của Laser nội tĩnh mạch


Cùng với xu thế phát triển của thế giới, Phòng thí nghiệm Công nghệ Laser, trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh đã tiến hành nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thành công thiết bị Laser nội tĩnh mạch. Trong thời gian qua thiết bị đã được ứng dụng ở nhiều cơ sở điều trị mang lại các kết quả trị liệu rất khả quan. Nhằm cung cấp cho các thành viên trong Hội một cái nhìn khái quát hiện trạng và hướng phát triển của phương thức Laser nội tĩnh mạch ở các nước trên thế giới, nhóm nghiên cứu của phòng đã lược dịch nghiên cứu của các tác giả Levon Gasparyan, Anu Makela là những chuyên gia nổi tiếng trên thế giới về trị liệu laser công suất thấp, đặc biệt là Laser nội tĩnh mạch.
 
DẤN NHẬP
 
Laser được sử dụng rộng rãi trong y học hiện đại như một thành phần quan trọng trong các loại thiết bị khác nhau. Chùm tia Laser với công suất, bước sóng và tính chất quang học khác nhau được sử dụng rộng rãi trong phẫu thuật, thẩm mỹ, điều trị, chẩn đoán và một số lĩnh vực y tế khác (1-4). Một trong số các ứng dụng gây tranh cãi nhất của Laser là ứng dụng của nó để điều trị các chứng và bệnh khác nhau,  thường được biết đến dưới tên gọi là trị liệu bằng laser công suất thấp (Low Level (Power) Laser Therapy - LLLT). Không giống như phẫu thuật bằng laser, điều trị bằng laser công suất thấp không gây ra hiệu ứng nhiệt đáng kể hoặc các tổn thương mô được chiếu. Laser đỏ và hồng ngoại được sử dụng phổ biến nhất  trong trị liệu bằng laser (5-8). Gần đây, các nghiên cứu về ứng dụng các loại laser xanh dương, tím, xanh lá cây và cực tím trong trị liệu cũng đã được giới thiệu (9-14).

Trong điều trị bằng laser công suất thấp, ánh sáng laser thường được sử dụng chiếu trên bề mặt của cơ thể (da và niêm mạc). Trong một số trường hợp, bức xạ laser được dẫn truyền trong các hệ dẫn quang đặc biệt vào bên trong cơ thể (dạ dày, ruột, máu,…). Chùm tia laser giúp cải thiện vi tuần hoàn máu, tăng lượng oxy-gen và chất dinh dưỡng cung cấp cho các mô, cân bằng hệ thống miễn dịch, tác động tích cực lên hệ nội tiết, hệ thần kinh và kết quả là hỗ trợ phục hồi nhanh hơn. Các tương tác của chùm tia laser với các thành phần của máu, gồm các tế bào máu và huyết thanh, được xem là một trong những yếu tố tác động quan trọng nhất của điều trị bằng laser. Đó là lý do tại sao chiếu xạ laser với máu (Laser Irradiation of Blood - LBI) là một trong những lĩnh vực độc đáo nhất của trị liệu bằng laser công suất thấp (15-17).

Các nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng không chỉ có ánh sáng laser mới có các tác dụng trị liệu có lợi. Ánh sáng từ LED, cũng như ánh sáng được lọc (filtered light) của các bóng đèn hoặc các nguồn ánh sáng khác, hay ngay cả ánh sáng tự nhiên của mặt trời cũng có tác dụng trị liệu (11, 18, 19). Do đó, các lĩnh vực khác nhau của trị liệu bằng laser (bao gồm cả chiếu xạ laser với máu - LBI) có thể gọi chung là các phương pháp quang trị liệu (phototherapy).

CÁC PHƯƠNG THỨC ĐIỀU TRỊ

Phương pháp chiếu xạ máu bằng laser giúp cải thiện dòng máu để hỗ trợ phục hồi tổn thương nhanh hơn và tốt hơn.

Chiếu xạ laser với máu bao gồm hai phương thức: trực tiếp và gián tiếp. Phương thức trực tiếp có xâm lấn và đỏi hỏi có sự tương tác trực tiếp của chùm tia laser với máu, trong khi đó phương thức gián tiếp không có sự xâm lấn như vậy.


 

Điều trị sử dụng Laser nội tĩnh mạch

Anh sáng có thể lan truyền và tác động đến máu một cách gián tiếp, đi qua các lớp khác nhau của da hoặc niêm mạc, cũng như một số mô khác (mô mỡ, mô liên kết và mô khác tùy khu vực chiếu) trước khi tác động đến các tĩnh mạch, động mạch và mao mạch. Trong suốt quá trình đó, ánh sáng laser có thể mất đi một phần đặc tính (tính kết hợp, độ chuẩn trực,…). Một phần ánh sáng laser bị phản xạ ở bề mặt da, một phần được hấp thụ qua da hoặc các mô khác. Vì vậy, ở phương thức gián tiếp (qua da và niêm mạc), không phải chỉ có máu tương tác với bức xạ laser, mà bao gồm phần lớn là những loại mô khác ở vị trí điều trị. Cách chiếu xạ máu bằng laser xuyên qua da được sử dụng phổ biến nhất là chiếu những vùng da gần các mạch máu lớn, như vùng khuỷu tay và vùng khoeo phía sau đầu gối.

Đối với phương thức trực tiếp, ánh sáng laser tiếp xúc trực tiếp với máu. Có 2 kiểu tác động chính của phương thức chiếu trực tiếp. Thứ nhất là chiếu xạ máu ở ngoài cơ thể, người ta sẽ lấy một số lượng máu nhất định (thường không quá 250 ml) được rút ra từ các tĩnh mạch, chứa trong túi vô trùng, và sau khi chiếu xạ xong, máu được đưa trở vào cơ thể qua đường tĩnh mạch. Chiếu xạ máu ngoài cơ thể là kỹ thuật khó thực hiện, nó đòi hỏi nhân viên phải được đào tạo đặc biệt, điều kiện vô trùng tuyệt đối và có nguy cơ cao xảy ra các biến chứng hơn. Phương thức thứ hai là chiếu laser nội tĩnh mạch (Intravenous Laser Blood Irradiation - IV LBI). Hiện nay IV LBI là phương pháp phổ biến nhất trong sử dụng các phương pháp chiếu laser có xâm lấn (LBI) (10).

Chiếu xạ máu bằng laser nội tĩnh mạch (IV LBI) sử dụng một kim dẫn quang nhỏ sử dụng một lần và vô trùng được chèn vào trong lòng tĩnh mạch qua kim tiêm hoặc ống thông (catheter). Một đầu của kim quang được kết nối với thiết bị laser điều trị. Bằng cách này, máu trong tĩnh mạch, trong khi đi qua gần đầu kia của kim quang sẽ được tiếp xúc trực tiếp với bức xạ laser. Ánh sáng laser được hấp thụ bởi các thành phần của máu như hồng cầu, tiểu cầu, bạch cầu, tế bào lympho, các protein trong máu,… Có thể khẳng định, sự cải thiện chức năng của các tế bào máu sau khi chiếu xạ laser mang lại các kết quả là khả năng miễn dịch chống nhiễm khuẩn cao hơn, cải thiện vi tuần hoàn máu và các thay đổi có lợi khác cho cơ thể. Các phương pháp khác của chiếu xạ máu trực tiếp, chẳng hạn như chiếu xạ laser nội động mạch hoặc chiếu xạ nội tim, bằng cách dùng kim quang dẫn bức xạ laser vào lòng động mạch hoặc một trong các tâm thất của tim cũng được biết đến. Những kỹ thuật này có thể được sử dụng trong trường hợp có huyết khối trong động mạch, nhưng không được áp dụng rộng rãi. Một số nhà nghiên cứu ủng hộ phương pháp chiếu xạ các thành phần trong máu hoặc lưu trữ máu trước khi truyền (7, 20).

Laser nội tĩnh mạch sử dụng laser He-Ne được phát triển trong thí nghiệm từ năm 1978, giới thiệu để sử dụng lâm sàng vào năm 1981 bởi các nhà khoa học Liên Xô EN Meshalkin và V.S. Sergievskiy. Laser nội tĩnh mạch liên quan chặt chẽ với kỹ thuật quang trị liệu cũ, với việc chiếu xạ máu ngoài cơ thể bằng bức xạ cực tím. Năm 1923, Tiến sĩ Emmet Knott (Seattle, Mỹ) đã bắt đầu thử nghiệm các cách để chiếu xạ máu trong điều trị nhiễm trùng huyết. Việc điều trị lần đầu tiên diễn ra vào năm 1928. Mặc dù thành công, song việc chiếu xạ máu bằng bức xạ cực tím bị lãng quên sau khi các loại thuốc kháng sinh và thuốc nội tiết tố được giới thiệu. Cùng với sự phát triển của laser và các thiết bị phát quang tiên tiến, ý tưởng chiếu xạ máu với ánh sáng đã được tái khởi động (17,21).

IV LBI là một thủ thuật xâm lấn. Thủ thuật này thích hợp để thực hiện trong môi trường vô trùng, nhưng cũng có thể được thực hiện ở phòng bệnh nhân ngoại trú, trong xe cứu thương và các khu vực khác. Một thời gian rất dài ban đầu, kim quang bằng thạch anh tương đối dày đã được sử dụng để thực hiện IV LBI. Khử trùng cho các kim quang loại này là điều vô cùng khó khăn bởi chúng rất mong manh. Do có đường kính khá lớn (khoảng 1mm) của các kim quang thạch anh, IV LBI chỉ dành cho những bệnh nhân có tĩnh mạch khuỷu tay lớn, nếu không, việc  lưu thông máu trong các tĩnh mạch quanh đầu mũi kim quang sẽ bị thay đổi. Việc phát triển các kim quang sử dụng một lần bằng nhựa, vô trùng và mảnh hơn (đường kính cỡ 0,4 - 0,5 mm) giúp giải quyết những vấn đề và thực hiện các điều trị dễ dàng hơn và an toàn hơn (2252048 RU). Tuy nhiên, vẫn còn khó khăn để thực hiện IV LBI cho các bệnh nhân có tĩnh mạch rất nhỏ.

Laser He-Ne (bước sóng 632,8 nm) hoặc laser bán dẫn (bước sóng 633, 635 nm) thường được sử dụng để thực hiện các IV LBI. Gần đây, các laser đỏ (660 nm), laser xanh lá (532 nm), laser xanh dương (441 nm), laser tím (405 nm) và laser tử ngoại (337 nm), cũng như các loại LED màu đỏ (630 nm), xanh lục (450 nm, 455 nm), tím (405 nm), tử ngoại (365 nm) đã được đưa vào liệu pháp chiếu xạ máu bằng Laser. Laser hồng ngoại thường không được sử dụng cho IV LBI do khả năng xuyên sâu cao của ánh sáng trong vùng hồng ngoại. Nhiều phác đồ điều trị để điều trị các rối loạn, chứng và bệnh khác nhau. Phổ biến nhất là chiếu xạ máu trong tĩnh mạch bằng laser đỏ với công suất quang 1-3mW tại đầu kim quang trong tĩnh mạch và thời gian chiếu khoảng 20 - 30 phút. Quá trình điều trị được tiến hành hàng ngày hoặc hai ngày một lần, và một liệu trình có thể có từ 3 đến 10 lần chiếu.

Ban đầu phương pháp này được áp dụng trong điều trị các bệnh lý tim mạch. Nhưng tới năm 1989, nhiều báo cáo công bố kết quả của các nghiên cứu thử nghiệm được tiến hành ở Liên Xô xác nhận về sự ứng dụng thành công của laser He-Ne nội tĩnh mạch trong nha khoa, nội tiết, tiết niệu, phẫu thuật, phẫu thuật tim, phẫu thuật thần kinh, phổi, hệ tiêu hóa, điều trị các khối ung thư và các lĩnh vực khác trong y học. Cùng năm đó, Hội nghị về "Tác động  của chiếu xạ tia laser năng lượng thấp trên máu" đã được tổ chức tại Kiev (Liên Xô cũ). Kết quả của hội nghị đã kích thích phát triển và áp dụng rộng rãi IV LBI trong lâm sàng. Sau đó nó đã được đề cập, áp dụng IV LBI có thể rút ngắn thời gian nằm viện của bệnh nhân, tăng khoảng thời gian thuyên giảm, giảm lượng phẫu thuật liên quan đến các biến chứng,… Một nhóm các nhà khoa học đã được nhận Giải thưởng Nhà nước của Liên Xô đối với sự phát triển và ứng dụng IV LBI trong tim mạch. Việc điều trị không đắt tiền, thiết bị laser có thể làm việc mà không cần các dịch vụ bảo trì đặc biệt trong nhiều năm, và giá cả của kim quang học sản xuất hàng loạt là rất thấp. IV LBI có thể được thực hiện bên ngoài bệnh viện, do đó có thể ngăn ngừa lây lan các nhiễm khuẩn có nguồn gốc từ bệnh viện (22).


 

Thiết bị chiếu xạ  máu bằng tia cực tím Ultraviolet blood irradiation (UBI). Một lượng máu nhỏ khoảng 200cc được rút từ tĩnh mạch cánh tay, truyền qua một cuvette thạch anh phẳng, sau đó được chiếu bằng tia cực tím trước khi được đưa trở lại cơ thể. Toàn bộ quá trình mất hơn một giờ


Phương pháp laser nội tĩnh mạch và chiếu xạ máu bên ngoài cơ thể bằng tia cực tím có mô hình tương tự nhau, có sự phát triển và ứng dụng lâm sàng kéo dài suốt 30 năm. Rất nhiều điểm giống nhau của hai phương pháp trong các cơ chế tác động và kết quả điều trị. Đồng thời, mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng. Ví dụ, việc luồng kim quang học vào trong tĩnh mạch thì an toàn và dễ dàng hơn việc áp dụng phương thức truyền máu phức tạp và tốn kém cùng với kim thạch anh vô trùng trong buồng chiếu xạ máu. Điều trị qua tĩnh mạch thoải mái hơn cho người bệnh, cũng như giảm bớt dịch vụ theo dõi và chăm sóc y tế so với việc chiếu xạ máu bên ngoài cơ thể. Đồng thời, một việc khá khó khăn là tính toán các giá trị chính xác của bức xạ laser lan truyền đến một thể tích máu do những khó khăn của việc đánh giá vận tốc và lưu lượng của dòng máu đang chảy. Đó là lý do vì sao phương pháp IV LBI rất khó để có thể kiểm soát một cách khoa học chặt chẽ và liên tục. Ngược lại, phương thức chiếu xạ máu bên ngoài cơ thể, ta có thể kiểm soát được thể tích máu đi qua buồng chiếu xạ có hình dạng nhất định và tự quyết định được vận tốc máu. Cả hai phương thức đều có một số hạn chế đối với những bệnh nhân có tĩnh mạch nhỏ hoặc dễ vỡ, ngay cả khi đã có những báo cáo về việc sử dụng ống thông cho tĩnh mạch trung ương (central venous catheter). Trường hợp này thay vì sử dụng kim quang để chiếu xạ máu, có thể lựa chọn các phương pháp điều trị khác. Quang trị liệu từ bề mặt da là một lựa chọn an toàn hơn trong phần lớn các trường hợp như vậy. 

IV LBI là một phương pháp điều trị an toàn. Giống như bất kỳ phương pháp xâm lấn tĩnh mạch khác, thỉnh thoảng có thể xảy ra một số trục trặc trong quá trình luồng kim quang vào tĩnh mạch do những  sơ suất của kỹ thuật viên. Một số nghiên cứu được thực hiện bởi Zhukov B.N. và Lisov N.A đã chứng minh rằng chiếu xạ laser là an toàn cho tĩnh mạch và các mô xung quanh. Thí nghiệm như sau: Tĩnh mạch chủ của những con chuột thí nghiệm sẽ được luồng kim quang học bằng thạch anh (đường kính 0.6 mm). Sau đó, sử dụng  laser He-Ne 0,1 mW (nhóm 1) và 20 mW (công suất ở đầu kia của kim quang luồng tĩnh mạch), thời gian chiếu 10 phút. Kết quả nghiên cứu khảo sát trên mô học không có các tổn thương nào cho tĩnh mạch chủ chỗ chiếu xạ, động mạch chủ cũng như các mô xung quanh so với trước khi chiếu laser. Không có sự khác biệt giữa các nhóm chiếu laser 0,1 và 20 mW và nhóm chứng không bị chiếu xạ. Không có tổn thương tế bào nội mô, thành mạch, cũng như các tế bào lipid của các mô xung quanh, không có các sợi huyết tơ bên trong lòng mạch(7). Trong một nghiên cứu khác, các tác giả này đã khảo sát tác động của laser He-Ne năng lượng 0,5 mW, với thời gian chiếu 10 phút lên sự kết tụ của tiểu cầu. Máu sẽ được xét nghiệm trước khi chiếu, sau khi chiếu với thời gian 10 phút, và sau 15 và 30 phút kể từ khi kết thúc chiếu. Nhóm đối chứng có kết tụ tiểu cầu cao hơn và giảm hoạt động của các tế bào tiêu sợi huyết trong máu, trong khi nhóm thí nghiệm cho thấy xu hướng ngược lại kể cả khi kết thúc chiếu laser 15 và 30 phút.

Ngày nay, IV LBI được sử dụng rộng rãi ở Liên bang Nga. Các công ty nội địa đã sản xuất một số dạng thiết bị IV LBI. Một số là máy chuyên dùng chỉ sử dụng IV LBI, một số khác được thiết kế dạng module để thực hiện điều trị bằng laser, trong do có IV LBI. Chỉ một số máy dùng laser He-Ne, còn phần lớn sử dụng laser bán dẫn. Một số máy không dùng laser mà thay bằng LED cũng sử dụng các kim quang học tương tự. Tất cả các hệ thống trị liệu bằng laser, bao gồm cả hệ thống IV LBI, phải được chứng nhận y tế và kỹ thuật nhà nước trước khi đưa vào thị trường. Chi phí điều trị liên quan đến IV LBI được chi trả bởi bảo hiểm y tế.

Điều đáng tiếc là phương pháp IV LBI không được sử dụng nhiều ở các nước bên ngoài khối Liên Xô cũ. Các nhà sản xuất thiết bị IV LBI từ Nga hiện không hoạt động tại các thị trường châu Âu. Mặc dù có những nhà sản xuất thiết bị IV LBI ở châu Âu, song các phương pháp trị liệu bằng laser không được sử dụng nhiều trong các bệnh viện. Và phần lớn các nước, người đang điều trị bằng laser không được bảo hiểm y tế hỗ trợ chi phí.

Cần phải nói rằng, việc sử dụng từ "máu - blood" khi nói đến chiếu xạ máu bằng Laser (Laser Blood Irradiation) trong trường hợp sử dụng phương pháp nội tĩnh mạch dẫn đến hiểu nhầm. Cũng như đối với trường hợp dùng quang trị liệu từ bề mặt da, bức xạ laser được hấp thụ không chỉ bởi máu, mà còn bởi nội mô và các mô khác xung quanh thành mạch, mô mỡ, cơ bắp, thậm chí là da cũng hấp thụ và phản xạ một phần. Trên hình 3, ánh sáng màu đỏ trong IV LBI không được hấp thu hoàn toàn bởi máu. Nó xuyên qua thành tĩnh mạch và từ ngoài bề mặt da có thể nhìn thấy như một điểm sáng. Giáo sư Brill (23) cho rằng sử dụng thuật ngữ laser nội tĩnh mạch (Intravenous Laser Irradiation) là chính xác hơn. Tuy nhiên, thực tế hiện nay IV LBI vẫn được sử dụng rộng rãi bởi các nhà sản xuất thiết bị và các chuyên gia y tế.

 

Theo Levon Gasparyan, Anu Makela
EMRED Oy, Helsinki, Phần Lan
Viện Aber (Acupuncture and Bioenergy Research Institute), Helsinki, Phần Lan
Lược dịch: KS. Phan Văn Tô Ni, TS. Trần Trung Nghĩa

 

các bài viết liên quan


  Khái quát về Laser   -  

địa bàn triển khai ứng dụng laser quang châm

Tổng lượt truy cập: 367.142

Đang online: 85