Luận văn thạc sĩ Vật lý kỹ thuật: Ứng dụng Laser bán dẫn công suất thấp trong điều trị Gout

+ Dựa trên kết quả mô hình hóa sự lan truyền chùm tia laser qua lưng đến thận, bằng phương pháp Monte - Carlo ở các dải sóng làm việc khác nhau của các loại laser bán dẫn công suất thấp

TỔNG QUAN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CHÍNH LIÊN QUAN TRỰC TIẾP ĐẾN ĐỀ TÀI

Cấu tạo và chức năng của thận

Thận là một tạng (cơ quan) trong hệ tiết niệu, có hai quả hình hạt đậu nằm trong khoang bụng sau phúc mạc đối xứng nhau qua cột sống, ngang đốt ngực T11 đến đốt thắt lưng L3 Thận phải nằm thấp hơn thận trái một chút Mặt trước thận nhẵn bóng còn mặt sau thì sần sùi

Hình 1.1: Vị trí của thận trong cơ thể người

Các quả thận nhận máu từ cặp động mạch thận bắt nguồn từ tĩnh mạch chủ bụng, và chảy vào các cặp tĩnh mạch thận Mỗi quả thận tiết nước tiểu vào niệu quản, là một cấu trúc cặp đôi dẫn nước tiểu vào bàng quang Phía trên mỗi quả thận là tuyến nội tiết thƣợng thận

Mỗi quả thận dài khoảng 10 – 12,5cm, rộng 5 - 6cm, dày 3 - 4cm và nặng khoảng

170g, có một bờ lồi, một bờ lõm Ở bờ lõm có một chỗ lõm sâu gọi là rốn thận là nơi mạch máu và các tổ chức thận liên quan Thận gồm 2 vùng: vùng ngoài cùng là phần vỏ (có màu hồng tới đỏ hay đỏ sẫm) dày khoảng 7 – 10mm, vùng kế tiếp là phần tủy là một khoang rỗng đƣợc gọi là bể thận hay tháp thận

Hai quả thận nằm sát phía lƣng của thành khoang bụng, hai bên cột sống ( ngang đốt ngực T11 đến đốt thắt lƣng L3) Thận phải nhỏ hơn và nằm thấp hơn thận trái khoảng 1 đốt sống Thận đƣợc giữ chắc trong bụng nhờ hệ thống cân vùng thận (lớp cân gồm 2 lá bọc thận) Rốn thận là chính giữa bờ cong phía trong, nơi đó có mạch máu đến và đi ra khỏi thận, có ống niệu, có dây thần kinh Bổ dọc một quả thận ta thấy bên trong gồm hai phần: phần chính giữa là bể thận có chứa mô mỡ, các mạch máu và dây thần kinh, phần xung quanh đặc gồm hai lớp, bên ngoài là lớp vỏ đỏ xẫm do có nhiều mao mạch và các cấu trúc dạng hạt là cầu thận Lớp tuỷ ở trong màu nhạt là lớp hình tháp của thận

Hình 1.2: Các bộ phận chính của thận

Mỗi quả thận của người được cấu tạo từ hơn một triệu đơn vị thận Đơn vị thận vừa là đơn vị cấu tạo vừa là đơn vị chức năng

Mỗi đơn vị thận gồm có cầu thận và ống thận

+ Cầu thận gồm quản cầu Malpighi và nang Bowman là một túi bọc quản cầu, thành nang có nhiều lỗ nhỏ Quản cầu Malpighi gồm khoảng 50 mao mạch xếp song song thành khối hình cầu Ngăn cách giữa nang và mao mạch là một màng lọc mỏng để lọc các chất từ mao mạch sang nang

+ Ống thận gồm ống lƣợn gần, quai Henle và ống lƣợn xa

Dịch lọc từ nang đổ vào ống lƣợn gần (uốn khúc), tiếp đến là quai Henle là một ống hình chữ U Ở đầu lên của quai Henle tiếp với ống lƣợn xa cũng là một ống uốn khúc Từ ống lƣợn xa dịch lọc đổ vào ống góp Ống góp không thuộc đơn vị thận, nó nhận dịch lọc từ một số đơn vị thận để đổ vào bể thận

Cấu tạo vi thể và siêu vi thể

Quan sát trên kính lúp có thể thấy rõ ở phần vỏ thận gồm các chấm đỏ, nhỏ li ti, đường kính khoảng 0,2mm Đó là các cầu thận, còn được gọi là tiểu cầu Manpighi

Cầu thận, nang cầu thận và ống thận tạo thành một đơn vị chức năng Nang cầu thận hay còn gọi là nang Bowman, do nhà khoa học Bowman phát hiện và mô tả nó, thực chất nó là một cái túi gồm 2 lớp mà lớp trong tiếp giáp với búi mao mạch (chính là cầu thận) Nhu mô thận: Gồm hai phần có màu sắc khác nhau: Vùng vỏ màu đỏ nhạt ở phía ngoài và vùng tuỷ màu đỏ thẫm ở phía trong

Vùng vỏ: Dày khoảng 4mm bao gồm các hạt thận (hay tiểu cầu thận, hay tiểu cầu Malpighi); phần vỏ nằm giữa các tháp thận, gọi là cột thận

Vùng tuỷ: Đƣợc cấu tạo bởi các tháp thận (tháp Malpighi) Mỗi tháp thận là một khối hình nón có đáy hướng về vỏ thận đỉnh hướng về bể thận Đỉnh của tháp thận gọi là gai thận (nhú thận) Tháp thận thường nhiều hơn nhú thận Mỗi thận có khoảng 12 gai thận.Trên mặt mỗi gai thận có nhiều lỗ nhỏ (từ 15-20 lỗ), đó là lỗ của các ống góp mở vào đài thận Ống thận thực chất cũng gồm 3 đoạn khác biệt nhau là ống lƣợn gần, quai Henle và ống lƣợn xa Ống lƣợn gần và ống lƣợn xa nằm trong phần vỏ, quai Henle nằm trong phần tủy Trên phần tủy là các tháp thận (hình tháp) đƣợc tạo bởi một phần các ống thận Mỗi quả thận có thể gồm hàng chục tháp thận (tháp Manpighi)

Thận có nhiều chức năng Chúng là một bộ phận quan trọng của hệ tiết niệu và cũng có chức năng hằng định nội môi nhƣ điều chỉnh các chất điện phân, duy trì sự ổn định acid-baze, và điều chỉnh huyết áp Các quả thận đóng vai trò là bộ lọc máu tự nhiên trong cơ thể, và các chất thải theo niệu quản đƣợc dẫn đến bàng quang để thải ra ngoài Trong việc tạo ra nước tiểu, các quả thận bài tiết các chất thải như urê, acid uric và amoniac; thận cũng có nhiệm vụ tái hấp thụ nước, glucose, và các axít amin Thận cũng sản xuất các hóc môn nhƣ calcitriol, renin, và erythropoietin

Hình 1.3: Quá trình lọc máu và bài tiết nước tiểu ở thận 1.1.2.1 Quá trình lọc máu

Cứ mỗi phút có 1.300 lít máu qua thận, lớn gấp 20 lần so với các cơ quan khác

Người trưởng thành sau 1 giờ có thể lọc 60 lít máu và có 7,5 lít dịch lọc được tạo ra

Thận hoạt động liên tục với vai trò lọc máu, với khối lượng chỉ chiếm 0,5% trọng lượng cơ thể nhưng nhận tới 9% lượng oxy cung cấp cho toàn bộ cơ thể Dòng máu trong cơ thể cứ 5 phút sẽ được lọc qua thận một lần, tạo ra khoảng 180 lít nước tiểu loạt đầu trong ngày Quá trình lọc ở cầu thận chỉ chọn lọc huyết tương, và hệ số lọc chỉ đạt khoảng 20%, tức là cứ 100ml huyết tương đến thận thì chỉ có 20ml được lọc.

Hình 1.4: Quá trình lọc máu ở thận

1.1.2.2 Quá trình bài tiết nước tiểu

Nước tiểu được tạo thành ở các đơn vị chức năng của thận (nephron) Đầu tiên là quá trình lọc máu qua màng lọc ở vách mao mạch ở cầu thận để tạo thành nước tiểu đầu ở nang cầu thận Mỗi phút, động mạch thận đƣa 1 lít máu vào thận, 40% số đó là hồng cầu không qua được lỗ lọc Như vậy, chỉ 60% số đó tức 600ml huyết tương vào cầu thận mỗi phút, nhƣng khi đó ở động mạch đi chỉ còn 480ml, nghĩa là có

Mỗi ngày, khoảng 120ml máu chảy qua lỗ lọc vào nang cầu thận để tạo thành nước tiểu đầu Nếu tính theo đơn vị lít, mỗi ngày cơ thể sẽ tạo ra khoảng 172 lít nước tiểu đầu.

1.1.2.3 Sự tái hấp thu của các ống thận

Mặc dù mỗi ngày có khoảng 180 lít nước tiểu loạt đầu được tạo ra trong các xoang Bowman nhưng chỉ có 1 – 2 lít nước tiểu thực sự được hình thành, và thành phần của nước tiểu hoàn toàn khác với dịch lọc Đó là do khi chảy qua ống lượn gần, quai Henle, ống lƣợn xa đã xảy ra sự tái hấp thu H2O và các chất cần thiết cho cơ thể

Bảng 1: Thành phần của dịch lọc - Tại ống lượn gần:

+ Tái hấp thu glucose: Glucose được hấp thu hoàn toàn khi hàm lượng đường trong máu ở mức bình thường (0,8 – 1,2g/lit máu) theo cơ chế vận tải tích cực

Tổng quan về bệnh Gout

Gout là bệnh do sự lắng đọng các tinh thể monosodium trong tổ chức, hoặc do sự bão hoà acid uric trong dịch ngoại bào

Từ [1] cho thấy, lâm sàng của bệnh Gout có những đặc điểm sau:

+ Các đợt viêm khớp hoặc viêm tổ chức cạnh khớp, hay tái phát

+ Có sự lắng đọng muối urat trong các tổ chức sụn, xương, phần mềm, ổ khớp gọi là hạt tophi

+ Tăng acid uric trong máu

+ Lắng đọng muối urát ở thận gây suy thận (gọi là tổn thương thận do Gout)

Rối loạn chuyển hoá trong bệnh Gout là tăng acid uric máu (acid uric máu tăng gấp 2 lần độ lệch chuẩn (±SD), ở nam thường > 7 mg/dl và nữ > 6 mg/dl)

Gout chủ yếu gặp ở nam giới, tỉ lệ gặp cao nhất ở độ tuổi trên 40, bệnh ít khi xảy ra ở người trẻ, ở nữ ít khi xảy ra trước tuổi mãn kinh

Tỉ lệ bệnh nhân nam chiếm khoảng 90% các trường hợp

Tần suất bệnh khoảng 0,1- 0,2% tổng số bệnh; 0,4- 5% tổng số bệnh khớp

Bệnh có tỉ lệ cao ở những nước có nền kinh tế phát triển, có liên quan đến mức sống và chế độ dinh dƣỡng[1]

Tăng acid uric máu chiếm khoảng 5% người lớn, nhưng chỉ có khoảng < 25% số người tăng acid uric máu xuất hiện bệnh Gout

1.2.3 Sinh lý bệnh tăng acid uric máu 1.2.3.1 Chuyển hoá purin và sự tạo thành acid uric

Acid uric là sản phẩm cuối cùng của quá trình thoái biến purine Giới hạn hoà tan của urat natri khoảng 6,7 mg/dl ở nhiệt độ 37 0 C

Nồng độ acid uric máu trung bình ở nam: 5,1 ± 1,0 mg/dl; ở nữ 4,0 ± 1mg/dl, tương đương 420 μmol/lít ở nam và 360 μmol/lít ở nữ

Khi nồng độ acid uric máu vƣợt qua giới hạn trên đƣợc coi là có tăng acid uric

Bình thường quá trình tổng hợp và bài tiết acid uric ở trạng thái cân bằng Tổng lƣợng acid uric trong cơ thể có khoảng 1000 mg Khoảng 650mg đƣợc tổng hợp mới và cũng với số lượng tương tự đào thải chủ yếu qua thận

1.2.3.2 Nguyên nhân và phân loại tăng acid uric máu

Tăng acid uric máu có thể do:

+ Tăng tổng hợp acid uric máu: có thể do ăn nhiều thức ăn có chứa purin, tăng tổng hợp purin nội sinh, tăng thoái biến nucleotite hoặc phối hợp

+ Giảm bài tiết acid uric qua thận: có thể do giảm lọc ở cầu thận, giảm tiết urat ở ống thận hoặc phối hợp

+ Phối hợp 2 nguyên nhân kể trên.[2] a Tăng tổng hợp acid uric

Tăng acid uric máu tiên phát:

+ Thiếu HGPRT (một phần hay toàn bộ)

+ Tăng hoạt tính men PRPP synthetase

Tăng acid uric máu thứ phát:

+ Ăn quá nhiều thức ăn có purine

+ Bệnh cơ nặng b Giảm bài tiết acid uric

Giảm bài tiết acid uric máu tiên phát Không rõ nguyên nhân

Giảm bài tiết acid uric máu thứ phát:

+ Ức chế bài tiết urat ở ống thận

+ Tăng tái hấp thu urat ở ống thận

Cơ chế chƣa xác định rõ:

+ Cường chức năng tuyến cận giáp

+ Một số thuốc làm tăng acid uric máu (cyclosporine, pyrazinamide, ethambutol, liều thấp aspirin)

+ Bệnh thận do nhiễm độc chì c Tăng acid uric máu do nguyên nhân phối hợp

Thiếu oxi và giảm bão hoà oxi tổ chức

Thiếu hụt fructose-1-phosphate-aldolase

1.2.4 Cơ chế bệnh sinh của bệnh Gout 1.2.4.1 Cơ chế lắng đọng acid uric

- Cơ chế chủ yếu là do tăng acid uric máu kéo dài, cơ thể có hàng loạt phản ứng thích nghi nhằm giảm acid uric trong máu bằng cách: tăng bài tiết qua thận, lắng đọng muối urat trong các tổ chức nhƣ: màng hoạt dịch, da, kẽ thận, gân Dẫn đến sự biến đổi về hình thái học các tổ chức này Tăng acid uric trong dịch khớp dẫn đến kết tủa thành các tinh thể hình kim gây tổn thương sụn, màng hoạt dịch, bao khớp Qua chỗ sụn bị tổn thương các tinh thể xâm nhập xuống tận lớp xương dưới sụn, hình thành các hạt tophi, gây phá huỷ xương dưới dạng ổ khuyết xương hình cầu Viêm màng hoạt dịch, tăng sinh màng hoạt dịch, thâm nhiễm các tế bào lympho là tổn thương thứ phát

- Sự lắng đọng các tinh thể ở tổ chức tạo thành các hạt tophi kích thước khác nhau

- Lắng đọng tinh thể urat ở kẽ thận dẫn đến tổn thương thận như sỏi thận, viêm thận kẽ, xơ hóa cầu thận Tổn thương lan rộng dẫn đến suy thận, tăng huyết áp Đây là yếu tố tiên lƣợng quan trọng

1.2.4.2 Cơ chế bệnh sinh cơn Gout cấp tính

Tăng acid uric máu dẫn đến tăng nồng độ và kết tủa các tinh thể acid uric hoặc muối của nó ở trong tổ chức và dịch cơ thể Giới hạn hoà tan tối đa của acid uric trong máu không quá 70 mg/lit (416,5 μmol/lít) Khi vƣợt quá nồng độ này acid uric dễ bị kết tủa dưới dạng tinh thể hình kim ở các tổ chức Khả năng kết tủa của acid uric máu phụ thuộc nhiều yếu tố, trong đó việc gắn với protein huyết tương có tác dụng hạn chế kết tủa Khi nồng độ acid uric dưới dạng tự do không liên kết càng cao thì càng dễ bị kết tủa ở nhiệt độ thấp, sự có mặt của chondroetin trong dịch khớp và sụn làm tăng kết tủa của acid uric

Quá trình kết tinh trong khớp tạo thành các dị vật vi tinh thể kích thích đại thực bào Khi các đại thực bào này bị tổn thương, chúng giải phóng các chất trung gian viêm (cytokine, TNFα) kích hoạt hệ thống bổ thể, plasminogen, Hageman dẫn đến tăng tính thấm mạch, giúp bạch cầu dễ dàng thâm nhập vào khớp Đồng thời, pH của mô giảm, tạo điều kiện cho axit uric kết tinh dễ dàng hơn Quá trình này duy trì phản ứng viêm tại màng hoạt dịch và các thành phần bao khớp, gây ra các triệu chứng lâm sàng của đợt viêm khớp cấp do gout.

Tuy nhiên cơ chế viêm khớp cấp tính do Gout còn nhiều điểm chƣa rõ Vì cơn Gout cấp chỉ xảy ra sau nhiều năm tăng acid uric máu Viêm khớp cấp tính do Gout thường xảy ra sau một số yếu tố thuận lợi như ăn nhiều thức ăn chứa purin, thuốc lợi tiểu, chiếu tia X

1.2.5 Lâm sàng 1.2.5.1 Giai đoạn tiền triệu Ở nhiều bệnh nhân có triệu chứng báo hiệu trước khi quá trình viêm khớp xuất hiện: gồm các triệu chứng như giảm tiết nước bọt, mất cảm giác co cứng cơ, rung

Mất ngon miệng, đau đầu, buồn nôn và nôn, đau quặn bụng

Các triệu chứng toàn thận không điển hình

Cơn Gout cấp tính điển hình gồm các đặc điểm sau:

+ Viêm khớp xảy ra đột ngột, thường hay xảy ra vào ban đêm

+ Các triệu chứng viêm khớp đạt đến mức tối đa sau vài giờ

+ Cường độ đau dữ dội, tăng cảm khi sờ mó, những cử động dù nhỏ cũng có thể gây đau tăng

Thời gian cơn gout cấp kéo dài vài ngày đến 10 ngày Trong giai đoạn này, biểu hiện viêm khớp dần mất đi theo thời gian Đáng chú ý, sự diễn biến của tình trạng viêm khớp không phụ thuộc vào việc sử dụng thuốc điều trị.

+ Da vùng khớp viêm sƣng, nề, nóng, đỏ, căng bóng, tăng nhạy cảm do giãn mạch máu ở lớp nông

+ Triệu chứng đi kèm: sốt vừa hoặc sốt cao, bạch cầu tăng, tốc độ máu lắng tăng cao Dịch khớp có nhiều bạch cầu, soi tìm thấy các tinh thể urat trong các bạch cầu, đôi khi thấy các tế bào hình chùm nho

1.2.5.3 Cơn Gout không điển hình

+ Đau khớp nhẹ, kéo dài nhiều năm, nhiều tháng

+ 20% số trường hợp viêm khớp mở đầu ở khớp khác không phải viêm khớp ngón I bàn tay: viêm khớp ngón, cổ chân, đôi khi ở chi trên

+ 5% số trường hợp viêm nhiều khớp chi dưới, không đối xứng có kèm theo sốt cao, bạch cầu tăng, viêm khớp nhạy cảm với colchicine

+ Đôi khi có viêm bao hoạt dịch, viêm gân, viêm bao cân, viêm các tổ chức cạnh khớp

+ Viêm mống mắt, viêm dạ dày, viêm đại tràng, viêm tinh hoàn

Giai đoạn không triệu chứng: Trong thời kỳ này, không có biểu hiện sưng hoặc đau khớp, chỉ có nồng độ axit uric trong máu cao Giai đoạn tiến triển: Khi bệnh tiến triển hoặc ở giai đoạn nặng, các đợt viêm khớp cấp tính trở nên thường xuyên hơn và mức độ viêm nghiêm trọng hơn.

1.2.5.4 Gout mãn tính (có hạt tophi)

Gout mãn tính là giai đoạn này thường xảy ra sau 10 năm kể từ đợt viêm khớp cấp tính đầu tiên Đôi khi bệnh nhân phát hiện hạt tophi là triệu chứng đầu tiên

Các khớp sưng, đau kéo dài nhưng thường nhẹ hơn đợt cấp tính Các đợt Gout cấp tính vẫn có thể xảy ra, nếu không đƣợc điều trị thì có thể tái phát hàng tuần

Hạt tophi có thể không thấy khi khám vào những năm đầu của bệnh, nhƣng có thể phát hiện được khi có chụp cộng hưởng từ (MRI) hoặc soi ổ khớp

Viêm nhiều khớp rất hay gặp ở giai đoạn mãn tính Viêm nhiều khớp không đối xứng ở bàn tay, bàn chân đôi khi khó phân biệt với VKDT

Hạt tophi ở dưới da có thể tìm thấy khắp nơi trên bề mặt của da, nhưng vị trí hay gặp là ngón tay, cổ tay, vành tai, gối

1.2.5.5 Tổn thương thận do Gout

Các tổn thương thận gặp trong khoảng 10-15% các trường hợp bệnh Gout, biểu hiện chủ yếu là viêm khe thận, tổn thương cầu thận

Ứng dụng laser bán dẫn công suất thấp (CST) trong điều trị bệnh Gout

Việc ứng dụng laser bán dẫn công suất thấp( Low Level Light Therapy-LLLT) vào điều trị nhằm thúc đẩy quá trình tái tạo mô, giảm viêm và giảm đau với bước sóng của laser vào khoảng 600-1100nm (từ vùng ánh sáng đỏ đến vùng hồng ngoại gần -

NIR) LLLT hoạt động trên cơ chế của hiệu ứng quang hóa, ánh sáng hấp thụ vào cơ thể và tác động đến các phản ứng hóa học tại đó Để laser bán dẫn công suất thấp có thể tác động lên một hệ thống sinh học, các phôtôn phải đƣợc hấp thụ bởi một số phân tử photoaceptor hoặc chromophere (quang thụ thể) Chromophere là một phân tử (hay một phần của phân tử) quyết định màu sắc cho hợp chất mà nó là một thành phần Chromophere có trong diệp lục, hemoglobin, cytochrome c oxidase (Cox), myoglobin, flavin, flavoproteins và porphyrins[3]

Hình 1.5: Sự hấp thu của của chromophore hoặc photoacceptors trong chuỗi hô hấp của ty thể đối với ánh sáng màu đỏ và ánh sáng trong vùng hồng ngoại gần

Một yếu tố quan trọng cần phải nhắc đến là các tính chất quang học của mô, trong đó có khái niệm đƣợc gọi là "cửa sổ quang học" trong các mô “Cửa sổ quang học” là vùng bước sóng mà mô có thể sử dụng một cách tối đa Cửa sổ quang học này chạy khoảng từ 650nm đến 1200nm Sự hấp thụ và tán xạ ánh sáng trong mô đều cao hơn hẳn trong các khu vực màu xanh của quang phổ hơn so với màu đỏ, bởi vì các chromophore như hemoglobin và melanin có dải hấp thụ cao ở các bước sóng ngắn hơn, tán xạ mô của ánh sáng là cao hơn ở các bước sóng ngắn hơn, và hơn nữa, nước hấp thụ mãnh ánh sáng hồng ngoại ở các bước sóng lớn hơn 1100nm Vì vậy hầu nhƣ việc sử dụng LLLT ở động vật và bệnh nhân chỉ liên quan đến ánh sáng màu đỏ và hồng ngoại gần (600-1100nm) [4]

Hình 1.6: Sự hấp thụ các bước sóng khác nhau của mô

Nghiên cứu hiện tại về cơ chế tác dụng LLLT có một sự liên quan mật thiết đến ty thể Ti thể đóng một vai trò quan trọng trong sản xuất năng lƣợng và trao đổi chất

Ti thể đôi khi đƣợc mô tả là "nhà máy điện di động", bởi vì họ chuyển đổi phân tử thức ăn thành năng lượng dưới dạng ATP thông qua quá trình phosphoryl hóa và oxi hóa Cơ chế LLLT ở mức tế bào đã đƣợc quy cho sự hấp thu các bức xạ đơn sắc có thể nhìn thấy và bức xạ NIR bởi các thành phần của chuỗi hô hấp tế bào Những tác động của tia laser He-Ne và chiếu sáng khác trên ty thể phân lập từ gan chuột bao gồm tăng tổng hợp ATP, tăng RNA và tổng hợp protein và tăng tiêu thụ oxi, điện thế màng tế bào, tăng cường tổng hợp của NADH và ATP

Hình 1.7: Chuỗi hô hấp của ty thể gồm có năm khu phức hợp của protein màng tế bào tách rời: NADH dehydrogenase (Complex I), dehydrogenase succinate (Complex II), cytochrome c reductase (Complex III), cytochrome c oxidase (Complex IV), và ATP

Gốc tự do oxi hóa (ROS) và các gốc tự do Nitơ hóa (RNS) đƣợc tham gia vào các đường dẫn tín hiệu từ ti thể hạt nhân ROS là các phân tử rất nhỏ bao gồm các ion oxi nhƣ superoxide, các gốc tự do nhƣ gốc hydroxil, và hydrogen peroxide, và peroxit hữu cơ Nó có liên hệ mật thiết với các phân tử sinh học nhƣ protein, acid nucleic và chất béo không bão hòa ROS là một sản phẩm tự nhiên trong quá trình trao đổi chất bình thường của oxi và có vai trò quan trọng trong truyền dẫn tín hiệu tế bào[5], điều chỉnh tổng hợp acid nucleic, tổng hợp protein, kích hoạt enzyme và tiến triển chu kỳ tế bào [6] LLLT đã đƣợc chứng minh tạo ra một sự thay đổi trong tế bào theo hướng đẩy mãnh quá trình oxi hóa và tăng số lượng các gốc tự do oxi hóa [7] Những phản ứng cytosolic có thể lần lƣợt tạo ra những thay đổi phiên mã

Một số yếu tố phiên mã đƣợc quy định bởi những thay đổi trong trạng thái oxi hóa khử tế bào nhƣng điều quan trọng nhất là yếu tố hạt nhân B (NF-B)

Hình 1.8: Gốc tự do oxi hóa (ROS) được hình thành như là kết quả của hiệu ứng LLLT trong ty thể có thể kích hoạt các yếu tố phiên mã oxi hóa khử nhạy cảm NF-κB thông qua protein kinase D (PKD)

Mặc dù cơ chế LLLT vẫn chưa được làm rõ hoàn toàn, nhưng các nghiên cứu trên ống nghiệm, động vật và lâm sàng đều cho thấy LLLT cải thiện đáng kể kết quả so với liệu pháp ánh sáng cùng bước sóng nhưng công suất cao LLLT ức chế quá trình chết tế bào theo chương trình (apoptosis) và thúc đẩy tăng sinh tế bào, vận động và độ bám dính tế bào Điều này cho thấy tiềm năng ứng dụng rộng rãi của LLLT trong chăm sóc sức khỏe.

Hình 1.9: Các hiệu ứng của LLLT Đã có một số lƣợng lớn của cả hai mô hình động vật và nghiên cứu lâm sàng chứng minh hiệu ứng LLLT rất có lợi trên nhiều loại bệnh, thương tích, và đã được sử dụng rộng rãi trong điều kiện cả hai cấp và mãn tính

Hình 1.10: Tác dụng có lợi của LLLT có thể bao gồm gần như tất cả ở các mô và cơ quan của cơ thể

1.3.2 Ứng dụng của laser bán dẫn CST trong điều trị bệnh Gout 1.3.2.1 Trên thế giới a Bác sĩ Fred Kahn và các cộng sự đã tiến hành sử dụng laser CST điều trị cho các bệnh nhân gout cấp tính cho thấy kết quả giảm đáng kể sự đau đớn và sƣng liên quan đến sự bùng phát cấp tính của bệnh gout ngay lập tức, loại bỏ đồng thời với các yêu cầu về dƣợc phẩm.[8] b Grace Wang nghiên cứu việc sử dụng laser CST điều trị Gout và một số bệnh liên quan đến Hội chứng ống cổ tay cho kết quả tích cực so với các bệnh nhân không điều trị bằng Laser CST.[9] c Soriano và các đồng nghiệp đã nghiên cứu một số nhóm người có bệnh Gout, bệnh tiền gửi tinh thể khác bao gồm bệnh giả Gout Mỗi nhóm bệnh đƣợc chia thành hai nhóm điều trị Một nhóm điều trị bằng thuốc chống viêm (NSAID) hoặc điều trị bằng laser công suất thấp Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng điều trị bằng laser có hiệu quả cho tất cả ba bệnh chung Cả hai hình thức điều trị bằng laser và dùng thuốc đạt đƣợc giảm đau nhanh chóng ở những bệnh nhân Gout viêm khớp cấp tính mà không khác biệt đáng kể trong hiệu quả Điều trị bằng laser hiệu quả hơn việc sử dụng thuốc ở những bệnh nhân với bệnh khớp mãn tính

Điều trị bằng thuốc hoặc laser công suất thấp không thể chữa khỏi hoàn toàn bệnh gút mà chỉ làm giảm nồng độ axit uric xuống dưới 6 mg/dL Quá trình điều trị này có thể mất vài tháng hoặc hơn một năm, ngay cả khi được quản lý chặt chẽ Do đó, laser công suất thấp hiệu quả trong việc giảm đau trong thời gian này, không gây tác dụng phụ, chỉ có nguy cơ tiềm ẩn là tổn thương mắt, nên bệnh nhân phải đeo kính bảo hộ khi sử dụng Nghiên cứu của Ayse Ekim và cộng sự cho thấy laser công suất thấp hữu hiệu trong điều trị viêm khớp cổ tay, với liều lượng 1,5J/điểm và bước sóng 780nm trong 10 ngày.

(SSS) và nắm sức mãnh Kết quả thu đƣợc là các thông số lâm sàng và điện sinh cũng tương tự như lúc ban đầu ở cả hai nhóm nhưng sau quá trình điều trị thì bệnh nhân ở nhóm (1) cải thiện các triệu chứng hơn các bệnh nhân ở nhóm (2)

BỐI CẢNH HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI, MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI

Bối cảnh hình thành đề tài

Gout là một trong những bệnh mà nhân loại biết đến sớm nhất, nhƣng mãi tới gần đây, Hội nghị thường niên của Hiệp hội chống các bệnh về thấp châu Âu (EULAR) diễn ra từ ngày 6 - 9/6/2012, tại thủ đô Berlin của CHLB Đức mới kết luận rằng

“Gout là một bệnh khớp hầu như có thể điều trị được, nhưng đã được điều trị cẩu thả nhất” Điều trị cẩu thả nhất ở đây không phải là không có thuốc tốt để kiểm soát các cơn Gout cấp tái phát, mà do chủ quan, nhiều bệnh nhân cẩu thả trong dùng thuốc, cẩu thả trong sinh hoạt ăn uống để bệnh tiến triển nặng Nhiều trường hợp thành biến chứng bị kháng trị với các loại thuốc hiện có Một nghiên cứu ở Mỹ gần đây đã cho ra kết quả 2,1 triệu người Mỹ bị Gout, trong đó có 4,2% bệnh nhân Gout mãn tính đã bị kháng trị với tất cả các loại thuốc điều trị Gout hiện có

Tại Việt Nam chƣa có một nghiên cứu nào đủ lớn về tình hình điều trị Gout, nhƣng có một thực trạng đáng lo ngại là hầu nhƣ có rất ít bệnh nhân Gout điều trị liên tục theo một bác sỹ để đƣợc kiểm soát Do nôn nóng trong điều trị nên họ đi hết từ bệnh viện này sang bệnh viện khác, khi bế tắc rồi thì tự tìm mua thuốc điều trị, ai mách bảo ở đâu có thuốc tốt cũng mua về uống mà không cần tìm hiểu nguồn gốc của thuốc Hơn 60% bệnh nhân khi đến các phòng khám của Viện Gout đã chuyển sang giai đoạn Gout mãn tính, có nhiều u cục tophi, kèm theo suy giảm chức năng gan, suy thận, sỏi thận, rối loạn mỡ máu, tiểu đường, tăng huyết áp, bệnh mạch vành, viêm loét dạ dày, tá tràng do dùng thuốc chống viêm giảm đau kéo dài…trong đó khoảng 5% đã bị biến chứng nặng như phù nề, giữ nước, loãng xương, các khớp bị phá hủy gây biến dạng khớp, suy giảm chức năng gan, suy thận ở các mức độ khác nhau, tophi vỡ để nhiễm trùng kéo dài do suy giảm hệ thống miễn dịch…Nguyên nhân chủ yếu vẫn là do lạm dụng các loại thuốc giảm đau không rõ nguồn gốc có Dexamethason Nhiều bệnh nhân cho biết họ đã có cha, chú, hoặc anh em bị tử vong vì Gout

Ngày nay, tỉ lệ người trẻ tuổi bị mắc Gout đang tăng nhanh Nếu như cách đây 2 thập niên, tình trạng tăng acid uric trong người dân Việt Nam ước tính chỉ 1% – 2%, chủ yếu là người lớn tuổi, thì hiện nay con số đó đã cao hơn nhiều Ước tính khoảng trên 8 triệu người Việt Nam lâm vào tình trạng này Trong đó khoảng 0,3% người trưởng thành đã mắc bệnh Gout, chủ yếu ở nam giới Mức tuổi phổ biến đã nới rộng từ trên 40 xuống 20 - 60 Đã xuất hiện những trường hợp dưới 20 tuổi bị Gout[11]

Có nhiều phương pháp trị Gout như dùng thuốc, điều chỉnh chế độ ăn uống, sử dụng laser trị liệu,vv… Tuy nhiên, các phương pháp này chỉ tập trung điều trị làm giảm triệu chứng cấp tính của bệnh mà chƣa tập trung điều trị nguyên nhân phát sinh là sự gia tăng nồng độ acid uric trong máu Vì vậy, tôi chọn đề tài với tên gọi “ ỨNG

DỤNG LASER BÁN DẪN CÔNG SUẤT THẤP TRONG ĐIỀU TRỊ BỆNH GOUT” làm đề tài luận văn thạc sĩ của mình.

Mục tiêu của đề tài

Xây dựng hoàn chỉnh cơ sở lý luận của phương pháp điều trị bệnh Gout bằng laser bán dẫn công suất thấp Trên cơ sở ấy tiến hành thiết kế mô hình thiết bị điều trị bệnh Gout bằng laser bán dẫn công suất thấp Tổ chức nghiên cứu sử dụng mô hình thiết bị nêu trên trong điều trị lâm sàng Kết quả điều trị lâm sàng sẽ là thước đo của phương pháp.

Nhiệm vụ chính của đề tài

2.3.1.Tiến hành tổng quan các vấn đề chính liên quan trực tiếp đến đề tài bao gồm: a Cấu tạo và chức năng của thận b Những vấn đề cơ bản về bệnh Gout c Các phương pháp điều trị bệnh Gout d Sử dụng laser công suất thấp trong điều trị bệnh Gout

2.3.2 Mô phỏng sự lan truyền chùm tia laser làm việc ở các bước sóng khác nhau với công suất thấp từ bề mặt da vùng lưng đến thận bằng phương pháp Monte-Carlo

2.3.3 Xây dựng cơ sở lý luận của phương pháp điều trị bệnh Gout bằng laser bán dẫn công suất thấp

2.3.4 Thiết kế mô hình thiết bị điều trị bệnh Gout bằng laser bán dẫn công suất thấp

2.3.5 Tổ chức nghiên cứu điều trị lâm sàng bệnh Gout bằng laser bán dẫn công suất thấp

KẾT QUẢ THỰC HIỆN CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG SỰ LAN TRUYỀN CHÙM TIA LASER LÀM VIỆC Ở CÁC BƯỚC SÓNG KHÁC NHAU VỚI CÔNG SUẤT THẤP TỪ BỀ MẶT DA VÙNG LƯNG ĐẾN THẬN BẰNG PHƯƠNG PHÁP MONTE-

Thực hiện mô phỏng

Chương trình mô phỏng sự lan truyền của tia laser trong mô gồm 2 chương trình nhỏ sau:

File Montecarlo.exe được viết bằng chương trình Delphi, phục vụ mục đích tính toán sự lan truyền của tia laser trong mô Chương trình sử dụng phương pháp Monte-Carlo để thực hiện tính toán.

+ Các file cs.m; cs1.m và cs2.m được viết bằng chương trình Matlab để xử lý kết quả của quá trình mô phỏng nói trên

Bước 1: Chạy chương trình Montecarlo.exe

Khi chạy chương trình Montecarlo.exe; ta có giao diện như hình vẽ Để tiến hành mô phỏng, ta chọn các thông số sau:

+ Bước sóng: 633nm, 780nm, 850nm và 940nm

Bước dr: 0.01mm; 0.02mm và 0.05mm

+ Bước dz: 0.01mm; 0.02mm và 0.05mm Đối với các cơ quan đƣợc mô phỏng, ta có bảng số liệu nhƣ sau[12]

Kết quả mô phỏng

Nhấn nút START để chạy chương trình, sau khi quá trình mô phỏng kết thúc ta chọn GHI VÀO FILE để lưu lại

Bước 2: Chạy chương trình Matlab

Sau khi kết thúc quá trình mô phỏng, ta chuyển sang chương trình Matlab để xử lý các kết quả thu đƣợc từ quá trình này

+ File cs.m: Cho ta hình ảnh về sự phân bố mật độ công suất trong mô của từng loại laser có bước sóng khác nhau ứng với từng giá trị công suất

+ File cs1.m: Tạo ra file trung gian để so sánh số liệu

+ File cs2.m: Cho ta hình ảnh so sánh sự phân bố mật độ công suất trong mô của các loại laser khác nhau ứng với 1 giá trị công suất nhất định

3.2.3 Kết quả mô phỏng 3.2.3.1 Sự phân bố mật độ công suất ứng với từng bước sóng a Bước sóng 633nm

Hình 3.11: Sự phân bố mật độ công suất ứng với công suất chiếu 5mW

Hình 3.14: Sự phân bố mật độ công suất ứng với công suất chiếu 20mW b Bước sóng 780nm

Hình 3.18: Sự phân bố mật độ công suất ứng với công suất chiếu 20mW c Bước sóng 850nm

Hình 3.22: Sự phân bố mật độ công suất ứng với công suất chiếu 20mW d Bước sóng 940nm

3.2.3.2 Độ xuyên sâu của từng bước sóng ứng với mỗi giá trị công suất

Hình 3.27: Sự phân bố mật độ công suất ứng với giá 10 -4 W/cm 2 khi chiếu chùm tia laser có công suất chiếu 5mW với bước sóng 633nm, 780nm, 850nm và 940nm

Hình 3.30: Sự phân bố mật độ công suất ứng với giá 10 -4 W/cm 2 khi chiếu chùm tia laser có công suất chiếu 20mW với bước sóng 633nm, 780nm, 850nm và 940nm.

Nhận xét, đánh giá kết quả mô phỏng và sai số của quá trình tính toán

3.2.1 Nhận xét, đánh giá kết quả mô phỏng

Sau đây là những kết quả thu đƣợc từ quá trình mô phỏng sự lan truyền của chùm tia laser từ lƣng vào thận

+ Với công suất chiếu 5mW, dựa vào sự phân bố mật độ công suất, ta thấy rằng các bước sóng 633nm, 780nm, 850nm và 940nm có độ xuyên sâu vào vùng lưng đến thận lần lƣợt là 1,4cm; 2,3cm; 2,5cm và 2,3cm Điều này cho chúng ta thấy bước sóng 850nm có khả năng xuyên sâu vào mô tốt nhất trong các bước sóng khảo sát, bước sóng 633nm có khả năng xuyên sâu kém nhất

+ Với công suất chiếu 10mW, dựa vào sự phân bố mật độ công suất, ta thấy rằng các bước sóng 633nm, 780nm, 850nm và 940nm có độ xuyên sâu vào vùng lƣng đến thận lần lƣợt là 1,5cm; 2,6cm; 2,7cm và 2,6cm Điều này cho chúng ta thấy bước sóng 850nm có khả năng xuyên sâu vào mô tốt nhất trong các bước sóng khảo sát, bước sóng 633nm có khả năng xuyên sâu kém nhất

Với bước sóng 850nm, mật độ công suất chiếu xạ sâu vào vùng lưng tới thận đạt 2,8 cm, cao nhất trong các bước sóng khảo sát Điều này chứng tỏ khả năng xuyên sâu tốt của bước sóng 850nm vào mô Ngược lại, bước sóng 633nm có mật độ công suất chiếu xạ chỉ đạt 1,6 cm, cho thấy khả năng xuyên sâu kém nhất.

Theo phân bố mật độ công suất chiếu với mức công suất 20mW, các bước sóng 633nm, 780nm, 850nm và 940nm có độ xuyên sâu vào vùng lưng đến thận lần lượt là: 1,7cm; 2,8cm; 2,9cm và 2,8cm Dựa trên kết quả này, ta có thể thấy bước sóng 850nm có khả năng xuyên sâu vào mô tốt nhất trong số các bước sóng được đánh giá, trong khi bước sóng 633nm có khả năng xuyên sâu kém nhất.

Từ những kết quả trên ta thấy bước sóng 850nm đáp ứng tốt hơn ba bước sóng còn lại Các bước sóng 780nm, 850nm và 940nm đều đạt độ sâu cần thiết là 2,1cm Khi công suất tăng thì độ xuyên sâu tăng nhƣng không đáng kể

3.2.2 Sai số của mô phỏng

Với số lượng photon N = 1000000, sai số tương đối của phép đo là 1/n 1/2 = 0,001.

CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU TRỊ BỆNH

Ý tưởng của phương pháp

Sử dụng hiệu ứng hai bước sóng đồng thời do hai laser bán dẫn làm việc ở hai bước sóng khác nhau tạo nên làm cho các đáp ứng sinh học do hiệu ứng kích thích sinh học mang lại, xảy ra nhanh hơn và mạnh hơn để điều trị chấm dứt cơn Gout cấp càng nhanh càng tốt Đồng thời sử dụng quang châm bằng laser bán dẫn làm việc ở bước sóng 940nm tác động lên các huyệt trong châm cứu cổ truyền phương Đông để điều trị Gout Những yếu tố trên đƣợc kết hợp chặt chẽ với: a Hoạt hóa hệ miễn dịch của bệnh nhân bị Gout bằng laser bán dẫn b Tăng tuần hoàn máu đầy đủ với chất lƣợng cao để nuôi cầu thận bằng laser bán dẫn nội tĩnh mạch nhằm tăng khả năng lọc của cầu thận dẫn đến thải acid uric qua thận để giảm nồng độ acid uric trong máu c Điều trị chức năng của thận bị suy bằng hiệu ứng hai bước sóng đồng thời do hai laser bán dẫn làm việc ở hai bước sóng khác nhau tạo nên.

Chọn bước sóng làm việc của laser bán dẫn để phục vụ cho điều trị

Từ kết quả mô phỏng được thực hiện ở chương 3, tôi chọn

 Laser bán dẫn làm việc ở bước sóng 780nm

 Laser bán dẫn làm việc ở bước sóng 940nm để tạo ra hiệu ứng hai bước sóng đồng thời phục vụ cho điều trị

Từ kết quả nghiên cứu ở [18] tôi chọn laser bán dẫn làm việc ở bước sóng 940nm làm kim quang học để thực hiện quang châm trên các huyệt trong châm cứu cổ truyến phương Đông để phục vụ điều trị bệnh Gout

Dựa trên nghiên cứu được trình bày trong tài liệu tham khảo [19], laser bán dẫn công suất thấp phát ra bước sóng 650nm được lựa chọn để ứng dụng trong liệu pháp laser bán dẫn nội tĩnh mạch nhằm mục đích điều trị bệnh.

Cơ sở lý luận của phương pháp điều trị bệnh Gout bằng laser bán dẫn công suất thấp

4.3.1 Về cơ chế điều trị 4.3.1.1 Sử dụng các đáp ứng sinh học do hiệu ứng kích thích sinh học mang lại trong điều trị chấm dứt cơn Gout cấp càng nhanh càng tốt

Cụ thể về vấn đề này nhƣ sau:

Khi chùm tia laser bán dẫn công suất thấp tác động lên mô sống với mật độ công suất vào khoảng 10 -4 đến 10 0 W/m 2 với thời gian chiếu từ 10 giây đến hàng chục phút thì tại mô ấy sẽ xảy ra hàng loạt phản ứng quang hóa và quang sinh dẫn đến hình thành hiệu ứng kích thích sinh học [13,14,15] Thông qua hàng loạt phản ứng quang hóa và quang sinh, hiệu ứng kích thích sinh học mang lại hàng loạt đáp ứng sinh học quý giá mà y văn thế giới [13,14,15] đã khẳng định Đó là:

 Đáp ứng tổn thương tế bào

 Đáp ứng của hệ miễn dịch

 Đáp ứng của hệ tim mạch

 Đáp ứng của hệ nội tiết

Các đáp ứng sinh học vừa nêu trên sẽ là công cụ đắc lực phục vụ cho việc điều trị viêm khớp cấp tính mà biểu hiện thông thường nhất là sưng tấy, đỏ ngón chân cái (chiếm 50% các trường hợp) – biểu hiện để nhận biết cơn Gout cấp tính

Nghiên cứu [16] chỉ ra rằng hiệu ứng hai bước sóng đồng thời do laser bán dẫn 780nm và 940nm giúp đáp ứng sinh học như chống viêm, giảm đau diễn ra nhanh và mạnh hơn so với từng bước sóng đơn lẻ Ngoài ra, nghiên cứu [17] đã chứng minh hiệu quả cao của phương pháp này trong điều trị viêm xoang cấp và mãn tính.

Trên cơ sở ấy, tôi chọn: Hiệu ứng hai bước sóng đồng thời do

 Laser bán dẫn làm việc ở bước sóng 940nm tạo nên, tác động trực tiếp lên:

+ Khớp đang sƣng tấy, đau nhức;

+ Những u cục (hạt tôphi) quanh khớp;

Khi sử dụng hiệu ứng hai bước sóng đồng thời trong điều trị sẽ mang lại các ưu thế sau đây:

+ Ƣu thế thứ nhất: Làm cho các đáp ứng sinh học do hiệu ứng kích thích sinh học mang lại xảy ra nhanh hơn và mạnh hơn.[16,17]

+ Ưu thế thứ hai: Khi sử dụng hiệu ứng hai bước sóng đồng thời cho phép thực hiện điều trị kết quả tốt đối với tổn thương các diện tích nhỏ hơn hoặc bằng 100cm 2 Điều này đã thực hiện ở [13]

+ Ưu thế thứ ba: Khi sử dụng hiệu ứng hai bước sóng đồng thời trong điều trị sẽ làm tăng tuần hoàn cục bộ để nuôi vùng tổn thương tốt hơn Việc tăng tuần hoàn cục bộ này là do:

* Đường kính mạch máu và vi mạch giãn rộng ra Điều này dẫn đến dòng máu lưu thông tốt hơn

* Chất lƣợng dòng máu sẽ tốt hơn

4.3.1.2 Sử dụng quang châm bằng laser bán dẫn làm việc ở bước sóng 940nm tác động lên các huyệt trong châm cứu cổ truyền phương Đông để điều trị Gout

4.3.1.3 Hoạt hóa hệ miễn dịch của bệnh nhân

Hoạt hóa hệ miễn dịch của bệnh nhân bị bệnh Gout bằng 3 phương thức sau đây: a Sử dụng hiệu ứng hai bước sóng đồng thời do

 Laser bán dẫn làm việc ở bước sóng 940nm tạo nên, tác động trực tiếp tuyến ức, lách và hạt lympho để hoạt hóa hệ miễn dịch b Sử dụng quang châm bằng laser bán dẫn làm việc ở bước sóng 940nm tác động lên các huyệt: Hợp cốc, Khúc trì, Tam túc lý, Huyền chung, Tam âm giao để hoạt hóa hệ miễn dịch c Sử dụng laser bán dẫn nội tĩnh mạch để điều chỉnh hệ miễn dịch đặc hiệu và không đặc hiệu

Chúng tôi chú ý đến hoạt hóa hệ miễn dịch nhằm điều trị bệnh Gout trong các trường hợp đặc biệt sau đây:

 Da nơi hạt tophi xuất hiện dễ bị loét, rò rỉ chảy ra một chất trắng nhƣ phấn

Tophi ít khi bị nhiễm trùng nhƣng nếu bị bội nhiễm thì rất khó chữa lành

 Khớp nào ở giai đoạn Gout mãn tính đều có thể bị viêm và tổn thương

Thường tổn thương ở nhiều khớp cùng một lúc

4.3.1.4 Điều trị hạ acid uric máu bằng hai phương thức a Sử dụng hiệu ứng hai bước sóng đồng thời, do

 Laser bán dẫn làm việc ở bước sóng 780 nm;

 Laser bán dẫn làm việc ở bước sóng 940 nm;

Tạo nên, tác động trực tiếp lên hai thận từ bề mặt da vùng lƣng nhằm tăng sự đào thải acid uric ở thận Đồng thời thực hiện điều trị phục hồi chức năng của thận bị suy Theo viện Gout Hà Nội cho biết, hơn 60% bệnh nhân bị bệnh Gout khi nhập viện đã chuyển qua giai đoạn mãn tính, kéo theo suy giảm thận và gan b Tăng tuần hoàn máu đầy đủ với chất lƣợng cao để nuôi cầu thận bằng laser bán dẫn công suất thấp nội tĩnh mạch, nhằm tăng khả năng lọc của cầu thận, để giảm nồng độ của acid uric tăng máu tăng cao Đây chính là nguyên nhân chính đƣa đến bệnh Gout

4.3.2 Mô hình thiết bị điều trị bệnh Gout bằng laser bán dẫn công suất thấp

Trên cơ sở về cơ chế điều trị bệnh Gout bằng laser bán dẫn công suất thấp chúng tôi tiến hành thiết kế mô hình thiết bị phục vụ cho việc chữa trị lâm sàng Để điều trị bệnh Gout bằng laser bán dẫn công suất thấp, phải sử dụng

 Thiết bị quang châm – quang trị liệu bằng laser bán dẫn công suất thấp loại

 Thiết bị laser bán dẫn công suất thấp nội tĩnh mạch

4.3.2.1 Thiết bị quang châm – quang trị liệu bằng laser bán dẫn công suất thấp loại 12 kênh a Bộ phận điều trị của thiết bị Gồm 2 bộ phận:

 Điều trị theo phương thức quang trị liệu bằng laser bán dẫn

 Điều trị theo phương thức quang châm bằng laser bán dẫn

- Bộ phận điều trị theo phương thức quang trị liệu bằng laser bán dẫn

Bộ phận điều trị này gồm 02 kênh Chúng hoàn toàn giống nhau, nhƣng độc lập với nhau Ở mỗi kênh có một đầu quang trị liệu để thực hiện điều trị Đẩu quang trị liệu là nơi tạo ra hiệu ứng hai bước sóng đồng thời, do:

 Laser bán dẫn làm việc ở bước sóng 780nm;

 Laser bán dẫn làm việc ở bước sóng 940nm;

Tạo nên, với các thông số chính sau đây:

+ Công suất phát xạ của chùm tia thay đổi từ (0 – 20)mW;

+ Tần số điều biến chùm tia thay đổi từ (5 – 100)Hz

Trên mặt máy của thiết bị ở mỗi kênh có 02 núm vặn để thực hiện sự thay đổi trên

- Bộ phận điều trị theo phương thức quang châm bằng laser bán dẫn

Hệ thống điều trị này bao gồm 10 kênh độc lập giống hệt nhau Mỗi kênh được trang bị một đầu quang châm sử dụng laser bán dẫn hoạt động ở bước sóng 940 nm với các thông số cụ thể:

+ Công suất chùm tia thay đổi từ (0 – 20) mW;

+ Tần số điều biến chùm tia thay đổi từ (5 – 100) Hz

Trên mặt máy của thiết bị ở mỗi kênh có 02 núm vặn để thực hiện sự thay đổi nêu trên b Các bộ phận chức năng khác của thiết bị Gồm:

 Bộ phận định thời phục vụ cho điều trị Bộ phận này hiện số

 Bộ phận kiểm tra hoạt động của đầu quang trị liệu, quang châm và các bộ phận chức năng khác

 Điện thế cung cấp cho thiết bị:

+ AC: 220V/50Hz + DC: 12V (ắc quy)

4.3.2.2 Thiết bị laser bán dẫn công suất thấp nội tĩnh mạch

Thiết bị laser bán dẫn công suất thấp nội tĩnh mạch của phòng thí nghiệm Công nghệ laser nghiên cứu và chế tạo có những đặc điểm riêng sau đây: a Thiết bị đƣợc thiết kế thực hiện điều trị cho từng bệnh nhân với những đặc điểm bệnh lí riêng biệt của họ Chính vì vậy, thiết bị chỉ có một kênh để thực hiện điều trị với ý niệm nêu trên

Laser bán dẫn làm việc ở bước sóng 650 nm đóng vai trò chính trong điều trị, với các thông số chính sau đây:

+ Công suất phát xạ từ (0 – 5) mW;

+ Tần số chùm tia thay đổi từ (5 – 100) Hz

Trên mặt máy của thiết bị có 02 núm vặn để thực hiện sự thay đổi trên Điều này nhằm hai mục tiêu trong điều trị sau đây:

- Điều trị bằng chùm tia laser đã đƣợc điều biến sẽ cho hiệu quả điều trị cao hơn so với chùm tia liên tục

- Có thể thực hiện một trong hai phương thức sau đây trong điều trị:

 Theo phương thức bổ, tả trong châm cứu cổ truyền phương Đông.Phương thức bổ dành cho bệnh mãn tính

 Theo tần số điều biến 50 Hz là tần số dinh dƣỡng theo nghĩa rộng b Thiết bị đƣợc thiết kế gọn và nhẹ (trọng lƣợng 1,5kg) với tiêu chí: thiết bị điều trị di chuyển, còn bệnh nhân nằm tại chỗ c Điện thế cung cấp cho thiết bị là 9V đƣợc lấy từ Adaptor Điều này cho thấy độ an toàn của thiết bị cao

4.4 Đôi lời bàn luận và kết luận Điều trị bệnh Gout bằng tân dƣợc hoặc đông dƣợc đều gặp khó khăn Chính vì vậy, bệnh nhân bị Gout “tồn kho” là không nhỏ Phương pháp điều trị bệnh Gout bằng laser bán dẫn công suất thấp đƣợc dựa trên các đáp ứng kích thích sinh học, do hiệu ứng kích thích sinh học mang lại là ưu thế lớn trong phương thức chữa trị không dùng thuốc hiện nay Hơn nữa, trong phương pháp này, chúng tôi kết hợp chặt chẽ ba phương thức: quang trị liệu bằng laser bán dẫn, quang châm bằng laser bán dẫn, laser bán dẫn nội tĩnh mạch trong chữa trị bệnh Gout Chính điều này làm cho phương pháp điều trị có nhiều ưu thế.

KẾT QUẢ BƯỚC ĐẦU TRONG ĐIỀU TRỊ BỆNH GOUT BẰNG LASER BÁN DẪN CÔNG SUẤT THẤP

Lời nói đầu

Gout là một bệnh lý rối loạn chuyển hóa purin làm tăng acid uric trong máu, dẫn đến ứ động tinh thể muối urate tại khớp gây viêm khớp, biểu hiện lâm sàng đặc trƣng là sƣng, nóng, đỏ, đau dữ dội tại một khớp hay nhiều khớp Ở Việt Nam, theo thống kê của bệnh viện Bạch Mai, bệnh Gout chiếm 1.5% các bệnh về xương khớp Song, Viện Gout Hà Nội cho biết, số lượng bệnh nhân Gout

“tồn kho” là không nhỏ Chính vì vậy, ở chương 5 đã đề xuất một phương thức mới trong điều trị bệnh Gout với tên gọi “Phương pháp điều trị bệnh Gout bằng laser bán dẫn công suất thấp”

Mục tiêu của chương này là: tổ chức nghiên cứu sử dụng phương pháp điều trị nêu trên trong chữa trị lâm sàng, nhằm chứng minh tính ƣu việt của nó trong việc chống viêm, chống đau tại một khớp và nhiều khớp, hạ hàm lƣợng acid uric trong máu và đưa nó về trá trị bình thường nhằm ngăn ngừa viêm khớp do Gout tái phát và ngăn ngừa các biến chứng Từng bước giảm dần kích thước hạt tôphi quanh khớp, nhằm loại trừ việc gây biến dạng khớp Để đạt đƣợc mục tiêu nêu trên, phòng thí nghiệm công nghệ laser kết hợp với

 Phòng điều trị phục hồi chức năng Tân Châu, An Giang

 Phòng khám đa khoa Nhân Nghĩa, Bình Dương Tổ chức nghiên cứu điều trị bệnh Gout bằng laser bán dẫn công suất thấp.

Phương pháp thực hiện và đối tượng nghiên cứu

Các thiết bị đƣợc sử dụng để thực hiện nghiên cứu sử dụng laser bán dẫn công suất thấp trong điều trị lâm sàng đối với bệnh nhân Gout:

+ Thiết bị quang châm - quang trị liệu bằng laser bán dẫn công suất thấp loại 12 kênh

+ Thiết bị laser bán dẫn nội tĩnh mạch Hai thiết bị này do phòng thí nghiệm Công nghệ Laser nghiên cứu và chế tạo đƣợc

5.2.2 Phương pháp nghiên cứu điều trị lâm sàng

Phương pháp thực nghiệm lâm sàng tự đối chứng, trước và sau khi kết thúc điều trị, không có lô chứng

Mỗi ngày thực hiện một lần điều trị Việc chữa trị đƣợc tiến hành nhƣ sau:

- Ngày đầu tiên: bệnh nhân đƣợc điều trị bằng thiết bị quang châm - quang trị liệu bằng laser bán dẫn công suất thấp loại 12 kênh với thời gian chữa trị là 60 phút và đƣợc chia làm ba giai đoạn:

+ Giai đoạn 1: Thực hiện điều trị bệnh Gout với thời gian chữa trị là 20 phút

* Sử dụng hai đầu quang trị liệu tác động trực tiếp lên khớp đang viêm, sƣng và hạt tôphi

* Sử dụng 10 đầu quang châm tác động lên các huyệt để điều trị Gout

+ Giai đoạn 2: Thực hiện điều trị hoạt hóa hệ miễn dịch với thời gian là 20 phút

* Sử dụng hai đầu quang trị liệu tác động trực tiếp lên tuyến ức, lách và các hạch lympho gần vị trí với khớp bị viêm

* Sử dụng 10 đầu quang châm tác động lên các huyệt để hoạt hệ miễn dịch

+ Giai đoạn 3: Thực hiện điều trị thận với thời gian là 20 phút

* Sử dụng hai đầu quang trị liệu tác động trực tiếp lên hai thận từ bề mặt da vùng lƣng

* Sử dụng 10 đầu quang châm tác động lên các huyệt để tăng cường chức năng lọc của thận

- Ngày thứ hai: bệnh nhân đƣợc điều trị bằng thiết bị laser bán dẫn nội tĩnh mạch với thời gian chữa trị từ (45-60) phút

- Ngày thứ ba và thứ tƣ: lặp lại chu trình trên

Hình thức điều trị ngoại trú và bệnh nhân không sử dụng thuốc đặc trị

Liệu trình điều trị: một liệu trình điều trị gồm 20 lần chữa trị Việc đánh giá kết quả chữa trị đƣợc tiến hành sau khi bệnh nhân hoàn thành từ hai đến ba liệu trình

5.2.3 Bệnh nhân trong diện điều trị

Bệnh nhõn trong diện điều trị gồm 40 người Số bệnh nhõn này đạt ắ tiờu chuẩn sau

+ Viêm một khớp cấp ( ≥ 2 lần)

+ Viêm khớp bàn chân – đốt chân cái

+ Hàm lượng acid uric trong máu lớn hơn giá trị bình thường (3-6)mg/dl

Hơn nữa, số bệnh nhân này đã đƣợc các bệnh viện: 115, đại học Y dƣợc, Chợ Rẫy của Tp.HCM chẩn đoán bị bệnh Gout và đƣợc điều trị bằng tân dƣợc, song, kết quả không nhƣ ý

Số bệnh nhân này đồng ý tham gia chương trình nghiên cứu này.

Tƣ liệu về bệnh nhân trong diện nghiên cứu điều trị

5.3.1 Phân bố bệnh nhân trong diện điều trị theo giới tính và lứa tuổi

Bệnh nhân trong diện điều trị

Bảng 1: Phân bố bệnh nhân trong diện điều trị

- Bệnh nhân nam chiếm 95%, bệnh nhân nữ chiếm 5%

- Bệnh nhân ở lứa tuổi lao động có 34 người, chiếm 85%

5.3.2 Hàm lượng acid uric trong máu của bệnh nhân trong diện điều trị trước khi chữa trị bằng laser bán dẫn công suất thấp

Chỉ số hàm lượng acid uric trong máu được xem là bình thường trong khoảng (3- 6)mg/độ lớn

+ Hàm lƣợng acid uric trong máu thấp nhất ở bệnh nhân trong diện điều trị là 7.3mg/độ lớn Giá trị này lớn hơn giá trị acid uric cao trong giới hạn bình thường là 1.22 lần

+ Hàm lƣợng acid uric trong máu cao nhất ở bệnh nhân trong diện điều trị là 9.4mg/dl Giá trị này lớn hơn giá trị acid uric cao trong giới hạn bình thường là 1.57 lần

Phân bố bệnh nhân trong diện điều trị theo hàm lƣợng acid uric trong máu nhƣ sau:

+ Từ (7.3 - 8.3) mg/dl có 27 người, chiếm 67.5%

+ Từ (8.4 - 9.4) mg/dl có 13 người, chiếm 32.5%

5.3.3 Số bệnh nhân trong diện điều trị có hạt tôphi ở khớp

Kết quả chụp X-quang ở khớp bị sƣng, đau cho thấy có 27 bệnh nhân bị Gout có kèm theo hạt tôphi với kích thước từ 4mm đến 12mm ở khớp ngón chân, cổ chân, khuỷa tay và cổ tay, chiếm 67.5%

5.3.4 Mức đau ở khớp của bệnh nhân trong diện điều trị, trước khi chữa trị bằng laser bán dẫn công suất thấp

Chúng tôi đƣa ra ba mức: đau ít, đau vừa và đau nhiều Điều này hoàn toàn dựa vào lời khai của bệnh nhân Kết quả thu đƣợc nhƣ sau:

+ Đau ít: có 8 người, chiếm 20%

+ Đau vừa: có 18 người, chiếm 45%

+ Đau nhiều: có 14 người, chiếm 35%

Như vậy đau vừa và đau nhiều có 32 người, chiếm 80%.

Kết quả điều trị

5.4.1 Kết quả điều trị hạ hàm lượng acid uric trong máu của bệnh nhân bị Gout

Cứ sau 20 lần điều trị, bệnh nhân đƣợc đề nghị xét nghiệm hàm lƣợng acid uric trong máu Sau ba liệu trình điều trị bằng laser bán dẫn công suất thấp, hàm lƣợng acid uric trong máu của bệnh nhân bị Gout trở về chỉ số bình thường (3-6)mg/dl Điều này cho thấy:

+ Ngăn ngừa tái phát của Gout + Ngăn ngừa biến chứng

Số lần điều trị 0 lần 20 lần 40 lần 60 lần

Giá trị cao của acid uric trong máu của bệnh nhân Gout - đơn vị: mg/dl

Bảng 2: Sự diễn biến hàm lượng acid uric trong máu theo thời gian điều trị

Từ bảng 2 cho thấy: theo thời gian điều trị bằng laser bán dẫn công suất thấp, hàm lƣợng acid uric trong máu của bệnh nhân Gout sẽ giảm dần và đạt chỉ số bình thường

5.4.2 Kết quả điều trị giảm đau và giảm sưng khớp ở người bệnh Gout

Khi được điều trị bằng laser bán dẫn công suất thấp, sự đau và sưng khớp ở người bệnh Gout giảm dần Sau 10 lần điều trị bằng laser bán dẫn công suất thấp, đau và sưng khớp ở người bệnh Gout hoàn toàn chấm dứt

5.4.3 Kết quả điều trị hạt tôphi tại khớp của người bị Gout bằng laser bán dẫn công suất thấp

Theo lời khuyên của chuyên gia về bệnh Gout, sau khi hoàn thành một liệu trình điều trị bằng laser bán dẫn công suất thấp nên sử dụng dao phẫu thuật chích lấy hạt tôphi ở khớp người bị Gout Sau khi kết thúc 03 liệu trình điều trị bằng laser bán dẫn công suất thấp, 03 bệnh nhân có hạt tôphi kích thước từ 4mm đến 7mm được đề nghị chụp X-quang khớp bị Gout Trên phim X-quang không phát hiện hạt tôphi

Có bốn mức để đánh giá kết quả điều trị bệnh Gout bằng laser bán dẫn công suất thấp, gồm:

+ Điều trị kết quả tốt

+ Điều trị kết quả khá

+ Điều trị kết quả trung bình

+ Điều trị kết quả kém

Và tiêu chí đánh giá nhƣ sau: a) Điều trị kết quả tốt, sau khi kết thúc điều trị phải đạt:

+ Hoàn toàn hết đau, hết sƣng khớp bị Gout

+ Hàm lượng acid uric trong máu đạt giá trị bình thường

+ Hạt tôphi ở khớp bị Gout biến mất

+ Trong quá trình điều trị không xảy ra tai biến và phản ứng phụ có hại

 Kết quả điều trị tốt: có 37 người, chiếm 92.5% b) Điều trị kết quả khá, sau khi kết thúc điều trị phải đạt:

+ Hoàn toàn hết đau, hết sƣng khớp bị Gout Song bị đau lại một vài lần, sau những buổi ăn thịnh soạn

+ Hạt tôphi ở khớp bị Gout biến mất

 Kết quả điều trị khá: có 03 người, chiếm 7.5% c) Điều trị kết quả trung bình, sau khi kết thúc điều trị phải đạt:

+ Hoàn toàn hết đau, hết sƣng khớp bị Gout Song thỉnh thoảng bị đau lại

+ Hạt tôphi ở khớp bị Gout tuy giảm về kích thước bình thường nhưng vẫn còn

 Kết quả điều trị trung bình: 0 d) Điều trị kết quả kém, sau khi kết thúc điều trị phải đạt:

+ Hàm lƣợng acid uric trong máu tuy có giảm, song vẫn còn cao so với chỉ số bình thường

+ Hạt tôphi ở khớp bị Gout vẫn còn

+ Sự đau và sƣng khớp bị Gout tuy có giảm nhƣng vẫn còn

 Kết quả điều trị kém: 0.

Đôi lời bàn luận và kết luận

Từ kế quả điều trị lâm sàng bệnh Gout bằng laser bán dẫn công suất thấp cho thấy: phương pháp điều trị bệnh Gout bằng laser bán dẫn công suất thấp có nhiều ưu thế nổi bật Đó là: a Điều trị hết viêm, hết đau ở khớp bị Gout chỉ trong vòng 10 lần chữa trị b Có khả năng tốt trong điều trị hạ hàm lƣợng acid uric trong máu và đƣa nó về giá trị bình thường Điều này dẫn đến hai hệ quả quan trọng sau:

- Ngăn ngừa sự tái phát của bệnh Gout

- Ngừa đƣợc biến chứng do ngăn ngừa đƣợc sự lắng đọng tinh thể acid uric c Có khả năng điều trị giảm kích thước hạt tôphi tại khớp bị Gout, song thời gian điều trị phải dài Để giải quyết tốt việc này, cần phải kết hợp với kỹ thuật cắt bỏ hạt tôphi, nhằm loại trừ khả năng biến dạng của khớp bị Gout d Kỹ thuật điều trị bệnh Gout bằng laser bán dẫn công suất thấp đơn giản, kỹ thuật vận hành thiết bị điều trị đơn giản, làm cho việc phổ cập phương pháp điều trị này đến tuyến cơ sở dễ dàng e Trong quá trình điều trị không xảy ra tai biến và phản ứng phụ có hại cho sức khỏe bệnh nhân f Điều trị ngoại trú, tạo điều kiện thuận lợi cho bệnh nhân Gout tham gia đầy đủ các liệu trình điều trị.