Đang tải... (xem toàn văn)
1 TRƯỜNG ĐẠIHỌCYDƯỢCCẦN THƠ Danhsáchcácthànhviên LASERYHỌC Nhóm4 1 KhấuNguyễnPhúcKhang,2253010743 2 TrầnNguyễnTrọngKhang,2253010744 3 Nguyễn Quốc Khánh, 22530107454 LêNhật Khoa,2253010746 5 NguyễnTấnK[.]
TRƯỜNG ĐẠIHỌCYDƯỢCCẦN THƠ LASERYHỌC Nhóm4 Danhsáchcácthànhviên: KhấuNguyễnPhúcKhang,2253010743 TrầnNguyễnTrọngKhang,2253010744 Nguyễn Quốc Khánh, 22530107454.LêNhật Khoa,2253010746 NguyễnTấnKhôi,2253010747 Nguyễn Anh Kiệt, 22530107487.VõAnhKiệt,225301 0749 LêThịThanhLam,2253010750 ThạchThịMaiLan,2253010751 10 DiệpVàngGiang 11.L ê NgọcHiền,2153080019 MụcLục Laseryhọc 5.1 Bứcxạcảmứng 5.2 Mộtsốđặcđiểmcủalaser 5.3 Hiệuứng sinhhọccủatialaser 5.3.1 Hiệuứng kíchthíchsinh học .7 5.3.2 Hiệuứng quangnhiệt 5.3.3 Mộtsốhiệuứng khác 10 5.3.3.1 Hiệuứng quangbóclớp .10 5.3.3.2 Hiệuứng quangcơ 11 5.3.3.3 Hiệuứng quangđộng học 12 5.4 Mộtsốthiếtbị laser yhọc 12 Trangtài liệutham khảo/ tài liệutríchdẫn 17 Laseryhọc 5.1 Bứcxạcảmứng Từlaserlàviếttắtcủacụmtừ:LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation Hình5.1 Có nghĩa khuếch đại ánh sáng xạ cảm ứng Vì vậy,bức xạ cảm ứngchínhlà chìa khóachosựhoạt độngcủalaser Hình5.2 Bức xạ cảm ứnglà trình mà electron ngun tử (hoặc phân tử) ởtrạngtháikíchthíchtươngtácvớisóngđiệntừcótầnsốnhấtđịnhcóthểgiảiphóng lượng vào trường điện từ nhảy xuống mức lượng thấphơn Xét nguyên tử trạng thái (E2) , photon tới có lượng E=E1E2tươngtácvớinguntửthìnguntửsẽchuyểnxuốngtrạngtháicónănglượngthấphơn(E1 )kếtquảlàcó2photon giốngnhauđượcphátra Hình5.3 - Photonphátrahồntồnđồngnhấtvới photonkíchthích - Nócócùngnănglượng, cùnghướng,cùngpha cùngphâncực - Mộtsựkiệnbứcxạcảmứngnhưvậycóthểsẽ kíchthíchmộtphảnứngdâychuyềncácqtrình tương tự - Ánhsánglaserchínhlà đượctạorabằngcáchnày 5.2 Mộtsốđặcđiểmcủalaser Video5.1.Giảithíchngunlýhoạtđộngcơbản củalaser - Bảnchấtcủalaserlàánhsángnênvẫncó cácđặc trưngcơbảncủachùmsángnhư:giaothoa,nhiễuxạ, phản xạ, khúcxạ, … - Tuynhiênlasercócáctínhchấtđặcbiệtvàđượcứngdụngtrongrấtnhiềucáclĩnhvực,tro ngđó cóy học.Các tính chấtđặcbiệtấy sau: +DocácnguntửcủamơitrườnglasercùngloạinêntiaLaserphátra cócùngmộtbướcsóng,do vậythểhiệnđượctínhđơnsáccao(Δv/v= 10v/v=10-12) nên hầu nhưkhơngcóhiệu ứng tán sắcvà sắcsai +Độrộngphổ(độlệchkhỏigiá trịbướcsóng)củalasertạora chophépđạttớigiátrị 0.01 nm +Cóthểtậptrungchùmlaserthànhmộtchùmsongsongvớigócphânkỳcựcnhỏ + Với tia laser, độ chói phổ (tỉ lệ cơng suất chùm tia độ rộng phổ) rấtlớn,dovậykhihộitụchùmlaservàomộtđiểm(cókhoảngkhơnggiannhỏ),tạitụđiểm, mật độ lượng lớn (tới 50W/cm2) diện tích mức tếbào,khiếnchotialasercóthểcắtđứtmơvàđườngrạchcủatialasercủavếtthươngcóthểđạtđộ chínhxáccao *Ứngdụng củatialaser: Nhờvàocácđặcđiểmưuviệttrên,tialaserđượcứngdụngrấtnhiềutrongcáclĩnhvực như:inấn,sửa chữa thiếtbịđiệntử,chếtạokínhhiểnvi, Hình5.4 Kínhhiểnviứngdụng nguồnsángcủalaserđểquan sátcáctếbàodochùm sáng nhỏ Video 5.2 clip ứng dụng mật độ lượng cao laser việc sửa chữađiệnthoại Cịntrongyhọc,tialasercóứngdụngvớiphạmvivơcùnglớn.Trongviphẫuthuật, ngườita sử dụngdaomổLaserđểphẫuthuậttim,nãovàmắthoặcdùngđểhànkín cácmạch máunhỏ Hình 5.5.DaomổLaser Ngồira,chùmlaserexcimerdùngđểđiềuchỉnhhìnhdạnggiácmạcđểđiềutrịcáctậtkhúcxạ (phươngphápLasik).Cácnghiêncứuvềtácdụngkíchthíchcủachùm Laser cơng suất yếu ứng dụng vết loét châmcứu Đặc biệt hơn, ứng dụng Laser nghiệm pháp điều trị quangđộng lực ( Photodynamic Therapy - PDT) chiếu chùm tia Laser có bướcsóngthíchhợpvàocácmơđểhoạthốcácchấtđượcđưavàotrước đó,cótácdụngdiệtbào haykìmhãmsựpháttriểncủatếbào,mởracácphươngphápđiềutrịungthưmới Video 5.3 Ứng dụng PDT làm phương pháp chữa trị bệnh thối hố hồngđiểmtuổigiàthểướt(WetAge-relatedMacularDegeneration-WetAMD) 5.3 Hiệuứngsinhhọccủatialaser 5.3.1 Hiệuứngkíchthíchsinhhọc Cơchế Kếtquả Ứngdụng Sự phụ thuộc vàoliềulượngcủahiệu -Sau xạ laser hấp thụ chất nhậnquang(ph otoreceptor),qu angnăngsẽchuy ểnhóathànhhóa năng,cùngvớikhả năngđápứngkíchthích củacơthểdẫntới thay đổi cường độ hay chiều ứng hướng q trìnhchuyểnhóa tếbàosaunhững biếnđổi protein - KíchthíchsinhtổnghợpATP,axitaminvàprotein,thayđổitrạn g tháioxyhóakhử tếbào - Cơthểcócácđápứngcủaphảnứngviêm,phảnứngđau,đápứngc hệ miễndịch,nộitiếtvàtimmạch: +Hệthốngmiễndịchcủatếbàovàcơ thể đượchoạtđộnghố +Phụchồiqtrìnhtuầnhồnvà vituầnhồn +Kíchthíchsinhhồngcầuởtuỷxương,thayđổihoạttínhhệthống đơngmáu,tăngđộthấmthànhmạch,tăngbánkínhthành mạch +Tănghoạtđộngthực bàocủabạchcầuđiềunàycóýnghĩalớnvớichứcnăngchốngviêmcủa cơthể - Tronglâmsàng:lasercơngsuấtthấpcótácdụngchốngviêm, chốngđau,chống thốihóaxương khớp - Liềuqlớn:hiệuứnggiảmdần,cóthểmấtđi, sinhphảnhiệuứng - Liềuquánhỏ:hiệuứngchưa xảyra - Khoảnggiá trịởgiữa haigiátrịnàylàmchohiệuứngđạtgiátrịcực đạiKhoảng giá trị tối ưu sử dụng laserchữa bệnh 5.3.2 Hiệuứngquangnhiệt Điều kiện để hiệuứngxảyra Vùng tác động củalượngnhiệtsinhra Phảnứngcủamôkh ităngnhiệt - Khinănglượngphotonhấpthụchuyểnhóathànhnhiệtnăng - Lượngnhiệtsinhra chỉlàmtăngnhiệtđộmộtsốthànhphầnnhấtđịnh trongvùng mơQuangnhiệtchọnlọc - Lượngnhiệtsinhra làmtăngnhiệtđộtồnbộvùngmơ Quangnhiệtkhơngchọnlọc(gọilàhiệuứngquangnhiệt) 43°C (hiệuứngtăngn hiệtphạmvihẹp) 45-50°C 60-100°C (quangđơng) 100-300°C >300°C thayđổihoạttính + Tăng nhiệt thời gian ngắn: quátrìnhthuậnnghịch +Tăngnhiệttrongthờigiandài:quátrìnhbấtthuận nghịch Gia tốc phản ứng thúc đẩy trình traođổi chất Những thay đổi trìnhnày thuận nghịchkhi kết thúc phảnứng, môtrở lạitrángthá ibanđ ầu Ứngdụng - Nhiệt độ mô >100°C, thời gian tác dụng ngắn: nước vàmôbịbayhơiứngdụnglàmdaomổlasertrongngoạikhoa Bắt đầu có thay đổi cấu trúc bậc 3,4 củađạiph ântửsin hhọc(en zyme,pr otein, ) Đơng vón protein, enzyme hoạt tính,khơngcịnhoạtđộngtraođổichấttếbàochết Gây bay nước mạnh mẽ, kéo theo mộtsốthành phần chấtrắn Có thể gây bay khuôn cấutrúcrắn - Nhiệt độ 60-100°C, thời gian tác dụng dài: xảy tượngđơngvónproteinứng dụng laser làm “ mỏ hàn” để hànbongvõngmạc, cầm máu khiphẫu thuật - Ứng dụng hiệu ứng quang nhiệt chọn lọc: Nếu chọn bướcsóngánhsángvàthờigianchiếuphùhợp,ta cóthể dùnghiệuứngnàyđểgâytácdụngởmơđíchmàkhơnggâytácdụngởcác mơxung quanh Giảithíchcơchếhiệuứng:trongcácmơ, cócác chấthấpthụánhsánggọi làchromophore.Trongđó,sựhấpthụphụthuộc vàloạichromophorevàbướcsóng + Ở vùng bước sóng 600nm đến 1200nm (vùng cửa sổquang học: nơi melanin hemoglobin chromophorechính) : hấp thụ tương đối yếu bề mặttia laser cókhảnăng xuyên sâu +Ởvùnghồngngoạitrungvàxa(nơinướclà chromophorechính):nướccóđộ hấpthụrấtmạnh Hình5.6.Daolaser Hình5.7.Sosánhgiữacácloạidaophẫu thuật ĐồThị5.1.Phổ hấpthụcủacácchromophoređiểnhình Bảng5.1.Hiệuứngtheomậtđộcơngsuấtvàthờigiantácdụng 5.3.3 Mộtsốhiệuứngkhác 5.3.3.1 Hiệuứngquangbóclớp Kháiniệm NgunlíhoạtđộngGi ảithích Ứng dụng - Sựcắtbỏvậtchấtđơnthuầnmàkhơngcósựtổnthươngnhiệtởmé p vùngtácdụng - Dựatrênnguyênlýphânly - Với ánh sáng có bước sóng ngắn ( 190 – 300nm): nănglượngphotonlớnhơnnănglượngliênkếttrongphântử làm phá vỡ liên kếtlàm thành phần mơ bay màkhơngcónhiệt sinh raở mép - Vớiánhsángcóbướcsóngdàihơn:Độrộngcủaxunglaserchỉvài microgiâyvàdođặctrưngphổhấpthụmàkhơnglantỏanênnhiệtkhutrútạiphântử nướcqtrìnhbay hơixảyratứcthì - Ứng dụng cơng nghệ mổ mắt cận thị, sử dụng tiaLaserExcimerđểđiềuchỉnhđộcongcủagiácmạctừđógiúptia sánghộitụ đúngtrên võngmạc Hình5.8.SửdụngtiaLaserExcimerđểmổmắtcậnthị 5.3.3.2 Hiệuứngquangcơ Kháiniệm NgunlíhoạtđộngGi ảithích Ứng dụng - Làkếtquả cảusựtạothànhplasma, bayhơidạngnổ,hiệntượng tạolỗ hổng - Dựatrênhiệntượngtạosóngxungkích - Khilasercómậtđộcơngsuấtcao(laserNd:YAG)phátxung(na nohoặc picotrêngiây)t r ê n mộtdiệntíchnhỏ nguyên tử bị ion hóa tạo plasma Tại biên củavùngionhóacógradientápsuấtlớnvà tạora sóngxungkíchtạohiệu ứngphá hủytrênđườngđicủasóng =>Quangnăngchuyểnhóathànhcơnăng - Trịnám - Triệtlơng Hình5.9.Ứngdụngcủahiệuứngquangcơtrongthẫmmỹ 5.3.3.3 Hiệuứngquangđộnghọc Kháiniệm Ngunlíhoạtđộng Giảithích - Làsựphá hủymơđịch - Mơhấpthụchọnlọcchấtcảmquang - Chấtcảmquanghấpthụchọnlọc laserởmộtbướcsóngxácđịnh - Khi chiếu tía laser có bước sóng phù hợp mơ cóchất cảm quang chịu tác độngmơ hấp thụ photon, chấtcảm quang đóng vai trị xúc tác tạo hợp chất oxy độcchotếbào(oxinguyêntử, hydroperoxyde,nhómhydroxyl) gâytácdụnggiếtchếttế bào - Oxy nguyên tử có thời gian sống ngắn nên tác dụngđộc phát huy tế bào sinh ratế bào bị giếtchọnlọc Ứngdụng +Tiêudiệt khốiu trongungbướu +Điềutrịbongvõngmạc dotăngsinhmạchmáu +Phacục máuđơng +Điềutrịtổnthươngmạchmáu Hình5.10.Ứng dụngđiềutrịbongvõngmạcdotăngsinhmạchmáu 5.4 Mộtsốthiếtbịlaseryhọc Laserchâmcứu(laseracupuncture):làsửdụngánhsángđơnsắcphátratừmộtthiếtbịL asercơngsuấtthấp(≤250mW)chiếuvàocáchuyệttrênhệthống kinhlạcđểđiềutrịvà phịngbệnh Dođâylà phươngphápkhơngcanthiệpnênkhơnggâyđau vàcũng khơngcó nguycơnhiễmtrùng Hình5.11.Thiếtbịchâmcứu Hình5.12.Liệupháp châmcứu Khi châm cứu, dùng laser He – Ne hay laser bán dẫn Có thể dùng laserchâm cứu để chữa bệnh như: đau vai gáy, viêm quanh khớp vai, đau lưng, đauthầnkinhtoạ,liệtnửangười,liệtdâythầnkinhVIIngoạibiên, thayđổitầnsốcókhả năngtăngcaohiệuquảđiều trị Hình5.13.Laserbándẫn Hình5.14.LaserHe-Ne Lasernộimạch(intravenouslaser):làphươngphápchiếulaservàotronglịngtĩnhmạchvà quađótácdụnglêntồnbộhệtuầnhồnmáu,cũngcónghĩlàtácdụng lên tồn thể Laser nội mạch phương pháp can thiệp tối thiệu nênkhơnggâynhiễm trùng,ít gay đau, hiệu quảđiềutrị cao Hình5.15.Liệupháplasernộimạch Thiết bị laser nội mạch gồm laser ( He – Ne hay bán dẫn) hệ truyềndẫngiúpđưatialaserchiếutrongtĩnhmạch.Phươngphápnàygiúpđiềutrị đượccácbệnhphứctạpnhưthiếumáucơtim,nhồimáucơ tim,độtquỵnãovớikếtquảđiềutrị cao Hình5.16.Liệupháplasernộimạch Dao mổ laser CO2:là laser khí với cơng suất cao, bước sóng 10.600 nm,cơng suất 15W, số máy có chết độ siêu xung, tần số lên tới 1000 – 2000Hz Tialaserđược dẫnđếnvếtmổbằngcánhtaykhớpquanghọc,tia sángdẫnđườnglàánhsángđỏ(laserHe–Ne)giúp đườngdaođược thực hiệnvớiđộchínhxác cao Hình5.17.DaomổlaserCO2 LaserCO2cótốcđộcắtcao,hiệuứngquangđơngtốt,lượngmáumấtít,nhátcắtgọn,sắcnét,vết mổmaulành,tínhthẩmmỹcao,hạnchếđượcsựdicăngcủa tếbàoungthưkhiếnlaserCO2trởthànhthiếtbịlaserphổbiếnnhấttrongyhọc Hình5.18.LaserCO2 DaomổlaserCO2đượcsửdụngrộngrãitrongdaliễu,phụkhoa,taimuỗihọng,răng hàm mặt, ngoạitổngquát,phẩuthuậtthẩmmỹcũngnhưtrongnhiềulĩnhvựckhác Hình5.19.CắtAmidanbằ ngdaomổlaserCO2 Hình 5.20 Phẩu thuậtthẩmmỹbằngdaomổ Hình 5.21 Mổ nội soibằngdaomổlaserCO2 Hình 5.22 Điều trịbệnhdaliễubằnglaser Trangtàiliệuthamkhảo/tàiliệutríchdẫn MộtsốđặcđiểmcủaLaser- GiáotrìnhLýSinhtrườngĐạihọcYDượcCầnThơ–năm2022 SơlượcvềtínhchấtcủaLaser,ứngdụngcủaLaser-GiáotrìnhVậtlý-LýSinhtrườngĐại họcY Dược TP.HCM–năm 2022 https://www.futura-sciences.com/sciences/dossiers/physique-lasers-puissanceimpulsions-ultracourtes-764/page/2/https://www.newscientist.com/article/ 2180942-laser-beams-have-gravity-and-can-warp-the-fabric-of-the-universe/ https://www.lightscalpel.com/laser-surgery/https://yhocthammy.com/ laser-va-thiet-bi-anh-sang-phan-i/ https://www.youtube.com/watch? v=oAv1V7U1vqchttps://vnexpress.net/cham-cuu-bang-laser-chua-dau-coliet-4113422.html https://healthvietnam.vn/thu-vien/tai-lieu-tieng-viet/y-hoc-co-truyen/quy-trinhlaser-cham http://benhvienquany105.vn/tin-tuc-hoat-dong/ung-dung-thiet-bi-laser-noi-machkhong-xam-lan-vao-vat-ly-tri-lieu-tai-benh-vien-quan-y-105.html http:// www.benhvien103.vn/ung-dung-cong-nghe-laser-co2-dieu-tri-mot-so-benh-dalieu/https://vi.m.wikipedia.org/wiki/Ph%C3%A1t_x%E1%BA%A1_k %C3%ADch_th %C3%ADch#:~:text=Trong%20quang%20h%E1%BB%8Dc%2C%20ph%C3%A1t %20x%E1%BA%A1,m%E1%BB%A9c%20n%C4%83ng%20l%C6%B0%E1%BB %A3ng%20th%E1%BA%A5p%20h%C6%A1n ...5.3.3.3 Hiệu? ??ng quangđộng học 12 5.4 Mộtsốthiếtbị laser yhọc 12 Trangtài liệutham khảo/ tài liệutríchdẫn 17 Laseryhọc 5.1 Bứcx? ?cảm? ??ng Từlaserlàviếttắtcủacụmtừ:LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation... Mộtsựkiệnbứcx? ?cảm? ??ngnhưvậycóthểsẽ kíchthíchmộtphảnứngdâychuyềncácqtrình tương tự - Ánhsánglaserchínhlà đượctạorabằngcáchn? ?y 5.2 Mộts? ?đặc? ?iểmcủalaser Video5.1.Giảithíchngunlýhoạtđộngcơbản củalaser... sáng xạ cảm ứng Vì v? ?y, bức xạ cảm ứngchínhlà chìa khóachosựhoạt độngcủalaser Hình5.2 Bức xạ cảm ứnglà q trình mà electron ngun tử (hoặc phân tử) ởtrạngtháikíchthíchtươngtácvớisóngđiệntừcótầnsốnhấtđịnhcóthểgiảiphóng