Laser y học và laser ngoại khoa là một ngành khoa học có tính liên ngành đặc thù. Có 4 chuyên ngành chính góp phần quan trọng trong liên ngành này: Vật lý laser, Công nghệ laser, Lý sinh và Y học laser. Có thể khẳng định rằng, sự đóng góp của laser vào trong y học đã mang lại một cuộc cách mạng mới. Một chuyên ngành Laser Y học và Laser ngoại khoa hình thành góp phần vào nỗ lực chung của nhân loại trong việc cải thiện ngày càng tốt hơn quá trình điều trị những căn bệnh hiểm nghèo. Sự nỗ lực này là rất đáng trân trọng và mang tính nhân đạo sâu sắc. 

Với mong muốn góp phần phổ biến những kiến thức hiện đại và mới mẻ, kê từ số này, chúng tôi sẽ lần lượt trích đăng các báo cáo khoa học của các nhà nghiên cứu cả lâm sàng và kỹ thuật về hướng áp dụng laser công suất cao trong y học. 

Xin trân trọng giới thiệu cùng bạn đọc.   

MỞ ĐẦU

Các tổn thương mạch máu được chia thành hai nhóm chính: Các dị dạng mạch máu (vascular malformations) là những tổn thương có sự gia tăng số lượng mạch máu nhưng nội mạc bình thường ở một số vùng tổ chức da; và các u mạch (hemangioma) là những tổn thương có sự tăng sinh nội mạc. Tuỳ theo các mạch máu liên quan là mao mạch, động mạch hay tĩnh mạch và các đặc tính mô học khác mà mỗi nhóm được chia ra nhiều loại tổn thương khác nhau. Các tổn thương mạch máu có các màu từ đỏ, đỏ sẫm đến xanh xám. Dạng thường gặp nhất là dị dạng mao mạch hay thường gọi là bớt vang đỏ (port wine stain). Đây là dạng tổn thương bẩm sinh xuất hiện ở khoảng 0,3% dân số. Một số tổn thương mạch máu chỉ là có ảnh hưởng thẩm mỹ đơn thuần, nhưng một số khác còn là vấn đề bệnh lý nghiêm trọng.

Việc điều trị các tổn thương mạch máu đã và đang là một vấn đề phức tạp. Các u mạch (hemangioma) lớn đôi khi có thể điều trị bằng cách bơm tác nhân gây nghẽn mạch, buộc thắt mạch và phẫu thuật. Nhưng các bớt vang đỏ thì không thể điều trị được bằng các phương pháp đó.

Sự ra đời của ngày càng nhiều loại laser y học đã cho các bác sỹ nói chung và các bác sỹ ngoại khoa thẩm mỹ nói riêng có thêm phương tiện điều trị hữu hiệu. Bằng cách gây tổn thương (nhiệt) chọn lọc cho các mạch máu tổn thương có thể loại bỏ chúng mà không làm ảnh hưởng đến các tổ chức xung quanh khác, trả lại màu da bình thường cho bệnh nhân.

Do da người Việt thường sẫm màu hơn người da trắng nên khi chọn thiết bị cũng như trong quá trình điều trị cần lưu ý đến đặc điểm này. Một số kinh nghiệm của các nhà nghiên cứu Âu-Mỹ thực hiện trên người da trắng không thể áp dụng một cách máy móc vào điều kiện nước ta được. 

SƠ LƯỢC VỀ GIẢI PHẪU DA

Da được phân chia thành ba phần là biểu bì, chân bì và tổ chức dưới da.

Biểu bì có năm lớp phân tầng theo chiều thẳng đứng, chưá 5 loại tế bào khác nhau về mặt mô học là: lớp sừng (stratum corneum), lớp trong hay chuyển tiếp (tratum lucidum), lớp hạt (stratum granulosum), lớp tế bào gai (stratum spinosum), và lớp đáy (stratum basale). Mặc dù có thay đổi nhiều về độ dày trên cơ sở vị trí giải phẫu, có thể nói biểu bì có độ dày khoảng 100 mm.     

Khoảng 80% đến 90% tế bào của biểu bì là các tế bào keratin ở các giai đoạn biệt hoá khác nhau, cùng với các tế bào lympho, tế bào hắc tố, tế bào Langherhans, tế bào Merkel phân tán giưã các tế bào keratin. Các tế bào hắc tố và keratin chứa một loại sắc tố quan trọng là melanin. Biểu bì không có mạch máu.

Chân bì có độ dày 500 đến 1000 mm, cấu tạo chủ yếu gồm các sợi collagen và 5% elastin. Chân bì tiếp giáp với biểu bì bằng một mặt gợn sóng là màng đáy. Chân bì được chia thành hai lớp: lớp trên là chân bì nhú và lớp dưới là chân bì lưới. Chân bì nhú giàu các mạch máu đi tới từ các lớp sâu hơn.

Lớp mô dưới da chưá nhiều loại tế bào: tế bào mỡ, nguyên bào sợi, mô bào, tương bào, lymphocyte, và dưỡng bào. 

Việc điều trị các u mạch máu phẳng về thực chất là nỗ lực làm giảm số lượng các mạch máu tăng sinh quá mức ở chân bì. 

TƯƠNG TÁC LASER-MÔ

Hai quá trình cơ bản chế ngự toàn bộ tương tác của ánh sáng với vật chất là hấp thụ và tán xạ. Khi sự hấp thụ xẩy ra, photon chuyển năng lượng của nó cho nguyên tử hay phân tử, được gọi là chromophore. Khi hấp thụ thì photon mất đi, và chromophore trở thành bị kích thích; nó có thể trải qua sự biến đổi quang hoá hay thải bớt năng lượng dưới dạng nhiệt hay tái bức xạ ánh sáng (thí dụ huỳnh quang). Xác suất để cho sự hấp thụ xẩy ra phụ thuộc vào sự chuyển vị đặc thù giưã các quỹ đạo điện tử cho phép hay các mode dao động phân tử. Do đó các phân tử chromophore biểu thị các dãi hấp thụ đặc hiệu quanh một số bước sóng nhất định.

Hầu như phần lớn ứng dụng laser trong ngoại khoa da liễu là sử dụng nhiệt do laser tạo ra. Trái với quang hoá, sự nung nóng không cần một năng lượng photon xác định. Do đó, sự hấp thụ của bất kỳ bước sóng điện từ nào cũng có thể gây ra sự nung nóng. Nhiệt độ có tỷ lệ thuận với kích thích động năng trung bình của các phân tử, là lượng chuyển động tịnh tiến, rung động, quay, và các chuyển động phân tử khác. Khi nhiệt độ tăng lên, cấu hình đặc biệt (cấu trúc bậc ba và bậc bốn) cần thiết cho các hoạt động sống của các đại phân tử sinh học bị phá vỡ. Đa số các protein, DNA, RNA, màng, và các cấu trúc tích hợp của chúng bắt đầu mở rời ra và nóng chảy ở nhiệt độ trong khoảng từ 40 0C đến 100 0C. Sự mất cấu hình phân tử cần thiết cho hoạt tính sinh học dẫn đến sự biến tính, có nghiã là mất chức năng. Ơ mật độ các đại phân tử rất cao trong mô, các phân tử mở ra cũng rối vào nhau và kết quả là mô bị kết vón. Sự biến tính do nhiệt phụ thuộc vào cả nhiệt độ và thời gian, vì nó có đặc tính ngưỡng. Đối với một thời gian nung nóng cho trước thường có một vùng nhiệt độ hẹp mà ở đó xẩy ra sự biến tính hoàn toàn.

Phổ hấp thụ của các chromophore da chính quyết định phần lớn các tương tác laser-mô trong da liễu. Da có nhiều các sắc tố và các cấu trúc vi thể rời rạc có các phổ hấp thụ khác nhau. Tính không đồng nhất này cho phép sự phân hủy nhiệt chọn lọc hoạt động được. Hình 1-1 biểu diễn hệ số hấp thụ của các chromophore chính của da ở các nồng độ tiêu biểu như chúng có trong các tổ chức da.

Thời gian hồi phục nhiệt là thời gian mà vật được nung nóng giảm nhiệt độ xuống một nửa trị số ban đầu. Nếu bức xạ laser có bước sóng được một chromophore hấp thụ một cách chọn lọc, tương tác và làm cho chromophore đạt tới nhiệt độ ngưỡng trong thời gian nhỏ hơn thời gian hồi phục nhiệt của nó, thì nhiệt tích tụ hầu như không kịp truyền sang các tổ chức lân cận trong khi chromophore trải qua biến tính nhiệt. Hiện tượng này được gọi là sự phân hủy nhiệt chọn lọc.

Ghi chú: Viện Vật lý y sinh hiện nay tên cũ trước đây là Trung tâm Vật lý Y Sinh học.

Hà Viết Hiền, Vũ Công Lập, Trần Công Duyệt (Viện Vật lý Y Sinh học)