NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG LASER BÁN DẪN CÔNG SUẤT THẤP TRONG ĐIỀU TRỊ PHỤC HỒI CHỨC NĂNG TUYẾN TUỴ VÀ GAN BỊ RỐI LOẠN Ở NGƯỜI ĐÁI THÁO ĐƯỜNG TYPE 2

Mục tiêu thứ hai: nghiên cứu ứng dụng laser bán dẫn công suất thấp trong điều trị một số nguy cơ chính đưa đến biến chứng mạn do bệnh ĐTĐ type 2 gây nên. Mục tiêu thứ ba nghiên cứu ứng dụng laser bán dẫn công suất thấp trong điều trị phục hồi chức năng gan bị rối loạn ở người ĐTĐ type 2. Những vấn đề đặt ra của đề tài đã được nhóm nghiên cứu Phòng thí nghiệm Công nghệ laser trường Đại học Bách khoa TP.HCM nghiên cứu trong một thời gian dài với nhiều cải tiến về kỹ thuật thiết bị cũng như công nghệ điều trị, đặc biệt sự phối hợp chọn lọc của nhiều phương thức điều trị, trong đó liệu pháp laser nội tĩnh mạch được bổ sung trong thời gian gần đây đã mang lại hiệu quả nâng cao đáng kể. Phương pháp tổng hòa được đề cập ở đây là hoàn toàn mới và có ý nghĩa đáng kể về học thuật cũng như thực tiễn.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN THIÊN HẬU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG LASER BÁN DẪN CÔNG SUẤT THẤP TRONG ĐIỀU TRỊ PHỤC HỒI CHỨC NĂNG TUYẾN TUỴ VÀ GAN BỊ RỐI LOẠN Ở NGƯỜI ĐÁI THÁO ĐƯỜNG TYPE Ngành: Vật lý kỹ thuật Mã số ngành: 62520401 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ TP HỒ CHÍ MINH - NĂM 2022 Cơng trình hồn thành Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM Người hướng dẫn 1: PGS.TS TRẦN MINH THÁI Người hướng dẫn 2: PGS.TS CẨN VĂN BÉ Phản biện độc lập 1: Phản biện độc lập 2: Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án họp vào lúc ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận án thư viện: - Thư viện Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM - Thư viện Đại học Quốc gia Tp.HCM - Thư viện Khoa học Tổng hợp Tp HCM ĐẶT VẤN ĐỀ Bệnh ĐTĐ (ĐTĐ) type chiếm 90% trường hợp bệnh ĐTĐ Do hướng nghiên cứu quan tâm đến bệnh ĐTĐ type Hướng nghiên cứu có ba mục tiêu Mục tiêu thứ nhất: nghiên cứu ứng dụng laser bán dẫn công suất thấp (LCST) điều trị hạ đường huyết trì lượng đường huyết đói lượng đường huyết sau ăn tiếng gần với mức độ sinh lý, để đạt mức HbA1c lý tưởng, bệnh nhân ĐTĐ type khơng thể kiểm sốt lượng đường huyết họ Mục tiêu thứ hai: nghiên cứu ứng dụng laser bán dẫn công suất thấp điều trị số nguy đưa đến biến chứng mạn bệnh ĐTĐ type gây nên Mục tiêu thứ ba nghiên cứu ứng dụng laser bán dẫn công suất thấp điều trị phục hồi chức gan bị rối loạn người ĐTĐ type Những vấn đề đặt đề tài nhóm nghiên cứu Phịng thí nghiệm Cơng nghệ laser trường Đại học Bách khoa TP.HCM nghiên cứu thời gian dài với nhiều cải tiến kỹ thuật thiết bị công nghệ điều trị, đặc biệt phối hợp chọn lọc nhiều phương thức điều trị, liệu pháp laser nội tĩnh mạch bổ sung thời gian gần mang lại hiệu nâng cao đáng kể Phương pháp tổng hòa đề cập hồn tồn có ý nghĩa đáng kể học thuật thực tiễn CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ĐTĐ type xảy thể sản xuất insulin, ngày insulin sản xuất khơng cịn hoạt động mức nửa, cịn gọi đề kháng insulin, khơng chuyển hóa đường máu Gan đóng nhiều vai trị quan trọng việc bảo tồn sức khỏe người Tuy nhiên, khơng hồn tồn "bộ phận siêu việt", gan bị tàn phá độc tố, vi trùng, vi khuẩn nhiều bệnh tật khác Gan cần hoạt động 25% cơng suất đủ đảm bảo chức gan bình thường Vì vậy, người bị viêm gan mạn tính tiến triển, gan bị hủy hoại dần nhiều năm liền chưa thấy có dấu hiệu suy gan Chỉ xét nghiệm biết viêm gan có tiến triển hay không tác nhân gây nên Sự tương tác chùm tia laser bán dẫn công suất thấp lên mô sống Sự phân bố ánh sáng laser mô sinh học [29] dựa lý thuyết vận chuyển xạ điện từ Lý thuyết vận chuyển xạ mô tả lan truyền lượng ánh sáng môi trường đặc trưng thông số quang học   Phương trình vận chuyển xạ L( r , s ) là: 4          s L( s , r )  (  a   s ) L( s , r )   s  p ( s , s ' ) L( s , r ) d   L ( r , s ) độ chói vị trí 𝑟⃗ theo phương 𝑠⃗ [W m-2 sr-1] Với: µ𝑠 hệ số hấp thu [m-1] µ𝑠 hệ số tán xạ [m-1] 𝑝 ( 𝑠⃗, 𝑠⃗′ ) : hàm số phase Hàm số phase áp dụng cho mô sống hàm Henyey – Greenstein: 𝑝 ( 𝑠⃗, 𝑠⃗′ ) = p(cosθ) = 1−𝑔2 2(1+ 𝑔2 −2𝑔𝑐𝑜𝑠𝜃)3⁄2 Phương pháp vận chuyển xạ điện từ cho phép xác định phân bố ánh sáng mô, thông số quang học mô biết Nhiều phương pháp gần cho phép giải phương trình vận chuyển trường hợp riêng biệt, việc lựa chọn phương pháp gần phụ thuộc vào toán xét, thực dịch chuyển photon mô: phương pháp Monte Carlo [29] Ánh sáng xuyên qua phần bên mô tương tác sinh học, bản, theo hai cách: hấp thụ tán xạ Sự hấp thụ xảy photon tương tác với nguyên tử phân tử toàn lượng photon chuyển tới nguyên tử phân tử Laser cơng suất thấp làm giảm đau lâu dài khả biến thần kinh, khả tế bào thần kinh hệ thống thần kinh trung ương ngoại vi, điều chỉnh cách tăng giảm hoạt động từ dây thần kinh đau CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mô tương tác chùm tia laser lên mô sinh học Mơ Monte Carlo gọi "phương pháp xác" liên quan đến tương tác vi mô riêng lẻ photon với hạt hấp thụ tán xạ Các tương tác kính hiển vi dựa định luật quang học, bao gồm định luật tái định nghĩa, phương trình Fresnel để phản xạ khúc xạ, định luật Snell thay đổi số khúc xạ Một chùm photon thường tiêm vào mô liên quan đến hình dạng đặc điểm ánh sáng tới Gói photon bước qua mơ gặp hạt tán xạ, hấp thụ Một phần bó hấp thụ phần nằm rải rác lần va chạm, tùy thuộc vào hệ số hấp thụ tán xạ Góc ánh sáng tán xạ tiếp tục phụ thuộc vào hệ số dị hướng chức pha tán đặc biệt Từ kết mô lan truyền chùm tia laser với công suất thấp phương pháp Monte-Carlo nghiên cứu trên, nhóm nghiên cứu chọn: laser bán dẫn làm việc bước sóng 780 nm laser bán dẫn làm việc bước sóng 940 nm để thực điều trị theo phương thức quang trị liệu, laser bán dẫn làm việc bước sóng 940 nm để thực điều trị quang châm Vì bước sóng có hai ưu điểm sau đây: đáp ứng độ nông, sâu huyệt thân người; Phụ thuộc vào sắc tố da thấp Cũng từ kết nghiên cứu nhóm nghiên cứu chọn thiết bị laser bán dẫn nội tĩnh mạch làm việc bước sóng 650 nm, phịng thí nghiệm Cơng nghệ laser chế tạo, tăng tuần hồn máu ni gan tuyến tuỵ cách đầy đủ Thông số kỹ thuật thiết bị điều trị nghiên cứu lâm sàng Thiết bị laser bán dẫn cơng suất thấp nội tĩnh mạch bước sóng 650 nm Laser bán dẫn công suất thấp bước sóng 650nm đóng vài trị điều trị với thông số: - Công suất chùm tia laser thay đổi từ (0 – 5) mW; - Tần số điều biến chùm tia laser thay đổi từ (5 – 100) Hz; Bộ phận định thời phục vụ điều trị gồm: đặt thời gian điều trị đếm thời gian chữa trị Bộ phận số Nguồn nuôi thiết bị: DC.12v lấy từ Adapter Kích thước thiết bị: (175 x 140 x 90) mm, Trọng lượng: kg Thiết bị thực điều trị cho bệnh nhân riêng biệt Thiết bị quang châm – quang trị liệu liệu laser bán dẫn công suất thấp loại 12 kênh Bộ phận điều trị thiết bị gồm: mười kênh quang châm Chúng hoàn toàn giống nhau, độc lập với Mỗi kênh có đầu quang châm phục vụ cho điều trị Đầu quang châm laser bán dẫn bước sóng 940 nm, với thơng số chính: Cơng suất phát xạ thay đổi từ (0-12) mW, Tần số điều biến chùm tia thay đổi từ (5-100) Hz Hai kênh quang trị liệu Chúng hoàn toàn giống nhau, độc lập với Ở kênh có đầu quang trị liệu phục vụ cho điều trị Đầu quang trị liệu 2.2 nơi tạo hiệu ứng hai bước sóng đồng thời, hai laser bán dẫn làm việc bước sóng 780nm 940nm tạo nên, với thơng số chính:  Cơng suất chùm tia thay đổi từ (0-20) mW  Tần số điều biến chùm tia thay đổi từ (5-100) Hz Các phận phục vụ điều trị bao gồm: phận định thời, phận kiểm tra hoạt động đầu quang châm đầu quang trị liệu, phận kiểm tra hoạt động phận chức Kích thước thiết bị: 48 x 36 x 14 cm; Trọng lượng thiết bị: kg; Điện cung cấp cho thiết bị: AC: 220v/50Hz 2.3 Phương pháp nghiên cứu ứng dụng laser bán dẫn công suất thấp điều trị Nghiên cứu áp dụng nguyên tắc đạo đức tuyên bố Helsinki nghiên cứu người Nghiên cứu thực sử dụng phương pháp không xâm lấn người tuân thủ quy định trường Đại Học Bách khoa, ĐHQG Tp Hồ Chí Minh quy định pháp luật có liên quan Nội dung phương pháp điều trị: Sử dụng laser bán dẫn công suất thấp nội tĩnh mạch bước sóng 650nm để cải thiện hệ tuần hồn máu sẳn có thể người bệnh, nhằm cung cấp máu đầy đủ với chất lượng cao để nuôi tuyến tụy, gan nhằm bước điều trị phục hồi chức chúng Sử dụng hiệu ứng hai bước sóng đồng thời hai chùm tia laser bán dẫn bước sóng 780 nm 940 nm tạo nên làm cho đáp ứng sinh học, hiệu ứng kích thích sinh học mang lại xảy nhanh mạnh tác động trực tiếp lên tuyến tuỵ từ bề mặt da vùng lưng gan từ bề mặt da vùng bụng, nhằm bước điều trị phục hồi chức tuyến tụy gan bị rối loạn Các đáp ứng sinh học nêu trên, bao gồm: đáp ứng chống viêm, đáp ứng chống đau, đáp ứng tổn thương tế bào, đáp ứng tái sinh, đáp ứng hệ miễn dịch, đáp ứng hệ tim mạch, đáp ứng hệ nội tiết Sử dụng quang châm laser bán dẫn bước sóng 940nm tác động trực tiếp lên huyệt châm cứu cổ truyền để thực hiện: điều trị tuyến tụy, gan bị viêm, điều trị hạ số đường huyết người ĐTĐ type Đối tượng nghiên cứu Tiêu chuẩn chọn bệnh: Bệnh nhân ĐTĐ type sinh sống vùng Tân Châu, An Giang khu vực lân cận đến điều trị ngoại trú thời gian từ đầu năm 2013 đến hết năm 2014 Bệnh nhân tự nguyện tham gia nghiên cứu điều trị Bệnh nhân có đầy đủ xét nghiệm đường huyết trước điều trị sau điều trị Chỉ số đường huyết theo tiêu chuẩn Quyết định 4068/QĐ-BYT Tiêu chuẩn loại bệnh: không nhận vào diện nghiên cứu bệnh nhân: ĐTĐ type 1; Bệnh nhân có kèm theo triệu chứng cấp cứu ngoại khoa nội khoa; Bệnh nhân tự bỏ điều trị; Bệnh nhân không thực đủ xét nghiệm máu số đường huyết đầu vào đầu Chọn cỡ mẫu nghiên cứu: Sau xác định theo tiêu chuẩn chọn bệnh nhóm bệnh, số liệu thu thập theo cách thức cho tất nhóm bệnh Quy tắc chọn mẫu thuận tiện, tuyển chọn bệnh nhân đến phòng khám ngẫu nhiên tư vấn ổn định tâm lý bệnh nhân phương pháp điều trị theo bước tiến hành sau: Bước 1: Hỏi bệnh, khám bệnh, làm xét nghiệm cận lâm sàng theo mẫu bệnh án nghiên cứu (trích phần phụ lục) nhằm mục đích mơ tả đặc điểm bệnh lý xác định số yếu tố liên quan đến bệnh lý (ở trường hợp xảy biến chứng ĐTĐ type 2) bao gồm: tuổi, giới tính, thời gian phát bệnh ĐTĐ type 2, đo huyết áp bệnh nhân, cân nặng số đường huyết, số HbA1C trước sau điều trị Bước 2: đánh giá kết nghiên cứu bao gồm: đặc điểm lâm sàng: tuổi, giới tính, thời gian phát bệnh ĐTĐ type 2, huyết áp, cân nặng; đặc điểm cận lâm sàng: số đường huyết, số HbA1C, tiền sử bệnh nhân Bước 3: Xử lý số liệu Áp dụng quy trình chọn cỡ mẫu tương tự cho tất nhóm bệnh cịn lại Đối tượng nghiên cứu bệnh nhân có bệnh ĐTĐ type với cỡ mẫu n ≥ 100, cụ thể n = 110 để thực nghiên cứu với lý chủ yếu sau đây:  Khi cỡ mẫu n ≥ 100, nhóm nghiên cứu có số lượng bệnh nhân có đường huyết đói trải dài từ 150 mg/dl đến 380 mg/dl (tức từ 8.2 mmol/l đến 20.9 mmol/l)  Thời gian mắc bệnh ĐTĐ bệnh nhân đa dạng  Lứa tuổi bệnh nhân bị ĐTĐ type Tất bệnh nhân diện nghiên cứu điều trị (n = 100) hội tụ đầy đủ điều kiện:  Đã bệnh viện lớn TP.HCM An Giang chẩn đoán bệnh ĐTĐ type  Đã điều trị thuốc Tây y, bệnh nhân xảy triệu chứng như: khát, đói dẫn đến ăn nhiều, tiểu nhiều, hay mệt Bệnh nhân không kiểm sốt số đường huyết đói vào sáng sớm Điều thể lần kiểm tra hàng tuần Chính điều này, khiến bệnh nhân tìm đến phương pháp điều trị hạ số đường huyết bệnh nhân đái tháo đường type laser bán dẫn công suất thấp  Điều đưa đến bệnh nhân hoàn toàn tự nguyện tham gia chương trình nghiên cứu nhóm nghiên cứu Phịng thí nghiệm Cơng nghệ laser kết hợp với Phịng điều trị y học cổ truyền Thiên Trang Tân Châu, An Giang tổ chức nghiên cứu sử dụng phương pháp điều trị hạ số đường huyết người đái tháo đường type laser bán dẫn công suất thấp điều trị lâm sàng Quy trình liệu trình điều trị nhóm nghiên cứu tuân thủ theo định 792 /QĐ-BYT (trang 14-15) định số 54/QĐ-BYT ngày 06/01/2014 việc ban hành hướng dẫn quy trình kỹ thuật laser chiếu (trang 27-28) định số 5737/QĐBYT ngày 22/12/2017 việc ban hành hướng dẫn quy trình laser nội mạch trang (25-27) Chỉ định điều trị: Laser châm định tương đối rộng rãi để điều trị chứng bệnh Tuy nhiên, lâm sàng laser châm định chủ yếu để điều trị chứng đau chứng liệt, bao gồm:  Chống viêm loại, bao gồm: viêm cấp tính, bán cấp hay mạn tính, viêm tổ chức phần mềm (da, cơ), xương khớp, nội tạng  Giảm đau: đau chấn thương, đau thần kinh, đau xương khớp, đau điểm  Kích thích tái tạo mô, làm nhanh liền sẹo vết thương, vết loét  Điều hồ tuần hồn hoạt hóa hệ thần kinh trung ương (laser nội mạch)  Điều trị huyệt đạo (laser châm): định vị trí huyệt giống huyệt dùng châm cứu Chống định: Không sử dụng laser châm trường hợp sau: - Những thay đổi bất thường da không rõ nguyên nhân - Tiền ung thư, u ác tính - Người bệnh sau điều trị với thuốc ức chế miễn dịch, corticoid liều cao kéo dài - Người bệnh cường giáp - Có bệnh ác tính nặng, sốt, u, lao, suy kiệt, bệnh truyền nhiễm cấp tính - Đang chảy máu đe dọa chảy máu - Không chiếu laser vào vùng thóp, đầu xương dài trẻ vị thành niên, cạnh tuyến nội tiết (tuyến giáp, tinh hồn ) - Người bệnh khơng đồng ý điều trị Chỉ định chống định tuân thủ theo Quyết định số 5737/QĐ-BYT ngày 22 tháng 12 năm 2017 trang 22 đến trang 25 2.4 Phương pháp điều trị vết loét bàn chân người ĐTĐ type Nghiên cứu tiến hành song song: điều trị đưa số đường huyết đói vào sáng sớm giá trị bình thường (70-100) mg/dl Đồng thời điều trị tổn thương như: thay đổi màu da bàn chân, vết loét ngón chân vết loét bàn chân người ĐTĐ type Kết hợp hài hoà ba phương thức phần 2.3 để điều trị cho bệnh nhân Phương pháp điều trị da bàn chân bị đổi màu người ĐTĐ type Tổng số bệnh nhân nghiên cứu điều trị 12 người, theo QĐ số 371/BYTQĐ Bộ y tế nghiên cứu thăm dò, cỡ mẫu: 10 ≤ n ≤ 30 người Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm lâm sàng, tự đối chứng trước sau kết thúc 02 liệu trình điều trị theo giá trị trung bình số đường huyết đói vào sáng sớm; số HbA1c; thay đổi màu da bàn chân cổ chân người ĐTĐ type Phương pháp điều trị vết loét ngón chân người ĐTĐ type Tổng số bệnh nhân diện nghiên cứu điều trị 16 người theo QĐ số 371/BYT-QĐ Bộ y tế, nghiên cứu thăm dò, cở mẫu 10 ≤ n ≤ 30 người Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm lâm sàng, tự đối chứng trước sau kết thúc điều trị theo giá trị trung bình số đường huyết đói vào sáng sớm, số HbA1c tương ứng; mức độ chuyển biến vết loét ngón chân Phương pháp điều trị vết loét bàn chân người ĐTĐ type Kết xét nghiệm cho thấy trước điều trị laser bán dẫn công suất thấp, đường huyết bệnh nhân cao, số HbA1c tương ứng đạt giá trị mức nguy hiểm Tổng số bệnh nhân diện điều trị 16 người, theo QĐ số 371/BYT-QĐ Bộ y tế, nghiên cứu thăm dò, cỡ mẫu: 10 ≤ n ≤ 30 người Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm lâm sàng, tự đối chứng trước sau kết thúc 03 liệu trình điều trị theo giá trị trung bình số đường huyết đói vào sáng sớm, số HbA1c tương ứng; kết hồi phục vết loét bàn chân người ĐTĐ type 2.5 Phương pháp điều trị phục hồi chức vận động trí lực người ĐTĐ type bị liệt nửa người sau TBMMN Điều trị đưa số đường huyết vào sáng sớm người ĐTĐ type giá trị bình thường: (70 – 100) mg/dl tiền ĐTĐ: > 100 mg/dl < 126 mg/dl Điều trị phục hồi chức vận động trí lực bệnh nhân ĐTĐ type bị liệt nửa người sau TBMMN kết hài hoà ba phương thức 2.3 Nghiên cứu thực nghiệm lâm sàng, tự đối chứng dựa kết trước sau điều trị: a Kết siêu âm Doppler màu động mạch cảnh đoạn hộp sọ trước sau kết thúc điều trị laser bán dẫn công suất thấp b Chỉ số trung bình lượng đường huyết đói vào buổi sáng trước sau kết thúc điều trị Laser bán dẫn công suất thấp c Sự hồi phục di chứng vận động trí lực sau TBMMN thơng qua:  Độ liệt đánh giá theo độ liệt Rankin: - Độ I: Hồi phục hoàn toàn; - Độ II: Di chứng nhẹ, sinh hoạt hoàn toàn tự lực; - Độ III: Di chứng vừa: sinh hoạt cần có người giúp đỡ; - Độ IV: Di chứng nặng: sinh hoạt cần người phục vụ hoàn toàn: - Độ V: Di chứng nặng: có nhiều biến chứng  Di chứng liệt dựa vào thang điểm Orgogozo trình bày bảng 2.1 Bảng 2.1 Đánh giá di chứng liệt dựa vào thang điểm Orgogozo STT 01 Tình trạng Ý thức 02 Giao tiếp Ngôn ngữ 03 Mắt tư đầu 04 Vận động mắt Mức độ - Bình thường - Ngủ gà - Sững sờ - Hơn mê - Bình thường - Khó khăn -Rất khó khơng thể - Khơng có triệu chứng bệnh lý - Hạn chế đưa mắt - Không thể quay đầu - Mất cân đối nhẹ Điểm 15 10 05 00 10 05 00 10 05 00 10