Vật lý y sinh và ứng dụng

Thuyết trình Vật lý y sinh Thành viên nhóm Lê Thị Kim Nhung Trần Phong Thái Huỳnh Hữu Phúc VẬT LÝ Y SINH • Vật lý y sinh hay hiểu kỹ thuật y sinh lĩnh vực công nghệ liên ngành ứng dụng nguyên lý phương pháp kỹ thuật ( vật lý, khí, điện tử, hóa học, công nghệ thông tin) lĩnh vực y sinh học, đặc biệt y khoa • Với xu hướng nay, thiết bị phục vụ chuẩn đoán điều trị vật lý y sinh hay kỹ thuật y sinh ứng dụng vật liệu sinh học, trí tuệ nhân tạo ứng dụng y sinh, quy trình kỹ thuật hỗ trợ chẩn đoán điều trị Các công cụ hoạt động ngành vật lý y sinh – kỹ thuật y sinh • Mô hình hóa – mô – phân tích hệ thống • Dò tìm – đo đạc mô hình hóa tín hiệu sinh lý • Xử lí tín hiệu phục vụ cho chẩn đoán • Phát triển thiết bị cho thay mở rộng chức thể • Phân tích máy tính liệu riêng bệnh nhân để đưa định lâm sàng • ảnh y học • Tạo phẩm sinh mới.về y sinh để sử dụng Cầnsản phải có kỹ sư học chuyên công cụ Kỹ sư y sinh • Nghiên cứu – chế tạo vật liệu cho quan , mô, vật cấy ghép • Phát triển công cụ chẩn đoán • Phát triển mô hình tính chức hệ thống sinh lý • Thiết kế hệ thống ảnh,cảm biến, quan, vật cấy ghép, công cụ • Thiết kế hệ thống điều khiển Mốc thời gian tiến kỹ thuật y học • 1895: tia X phát minh • 1899: Asirin giới thiệu sử dụng • 1903: máy ghi âm điện tim ECG phát minh • 1928: Penicilin phát minh • 1931: phát minh kính hiển vi điện tử • 1932: G.Wolf (R.wolf) giới thiệu ống soi dày nửa cứng nửa mềm • 1954: cấy ghép thận • 1963: Karl Storz kết hợp thấu kính hình que để truyền hình ảnh với bó sợi phát quang • 1967: CT phát triển • 1973: dòng vô tính DNA phát minh – khai sinh công nghệ gen • 1987: Thiết bị nội soi video ( camera gắn thị kính) GIỚI THIỆU VỀ NỘI SOI • Nội soi kỹ thuật y học đại ứng dụng việc khám bệnh, chẩn đoán bệnh việc sử dụng loại dụng cụ chuyên biệt để quan sát trực tiếp bên quan thể Với kỹ thuật nội soi, người ta quay phim, chụp hình bên quan, lấy dị vật, sinh thiết chí thực phẫu thuật nội soi PHÂN LOẠI Nội soi chia làm loại chính: – Nội soi ống cứng – Nội soi ống mềm • Dùng sợi quang • Dùng chip thu hình CCD (Charge coupled device semiconductor detector ) NỘI SOI ỐNG MỀM • Chia làm loại – Nội soi quang học – Nội soi video CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN • Hệ truyền dẫn hình ảnh • Hệ truyền dẫn ánh sáng • Hệ truyền dẫn lực • Hệ thu nhận – tiền xử lí liệu • Hệ thống kênh máy nội soi CẤU TẠO DÂY NỘI SOI MỀM Sử dụng Laser điều trị tật khúc xạ mắt Điều trị tật khúc xạ + LASIK (Laser – Assisted In Situ Keratomileusis): Đầu tiên dùng dao cắt vi phẫu tạo vạt biểu mô mỏng hình tròn trung tâm giác mạc, sau lật lên chiếu chùm tia laser lên nhu mô giác mạc để làm bốc phần mô giác mạc nhờ hiệu ứng quang bóc lớp phục hồi lại độ cong giác mạc với mức độ phù hợp cho bệnh nhân Cuối bề mặt giác mạc rửa vạt giác mạc đậy lại Sử dụng Laser điều trị tật khúc xạ mắt Sử dụng Laser điều trị tật khúc xạ mắt a Laser Excimer điều trị cho bệnh nhân: + Cận thị: –1D đến – 20D + Viễn thị: +1 đến +10D + Loạn thị: 1D đến D b Tuổi bệnh nhân: Từ 18 tuổi trở lên c Tật khúc xạ ổn định (ít tháng gần không tăng số kính) d Bệnh nhân tự nguyện mổ Laser Excimer Sử dụng Laser điều trị tật khúc xạ mắt a Đang có bệnh cấp mãn tính mắt như: viêm kết mạc, viêm giác mạc, viêm màng bồ đào, glôcôm, giác mạc hình nón… b Có bệnh lí toàn thân như: Đái tháo đường, bệnh ác tính… c Đang có thai thời kì cho bú d Bệnh nhân không chấp nhận rủi ro có phẫu thuật, phải đeo kính sau phẫu thuật An toàn với laser - Không gây hại mắt hay dù điều kiện bước Loại I 0.4µW sóng hay thời gian tiếp xúc với tia… - Không gây hại dù nhìn trực tiếp với mắt thường không đeo kính, có hại đeo Loại IA 0.4µW - 5- tia phản xạ Những đo đạc an toàn đặc biệt 500mW hay khuyến nghị tiêu chuẩn điều khiển rủi ro 10J/cm2 cho laser thuộc loại Ví dụ ứng dụng laser ¼ giây thuộc loại quang phổ kế, kính hiển vi đồng tiêu sô diễn ánh sáng giải trí An toàn với laser sử dụng -Nguy hiểm, vượt giới hạn dành cho dụng cụ IIIB, Biểu tượng cảnh báo nguy hiểm màu đỏ Gây bỏng mắt nhìn trực tiếp hay nhìn tia phản xạ Gây tổn thương da nặng nề gây hỏa hoạn Hầu hết laser y khoa loại Loại IV 500mW, -Đa số tổn thương cho mắt laser phản xạ 10J/cm2 ánh sáng laser loại IV, bề mặt phản xạ phải giữ xa chùm tia phải đeo kính bảo vệ mắt thích hợp lúc làm việc với laser Laser thuộc loại dùng cho phẫu thuật, cắt, khoan, vi gia công cắt gọt, hàn An toàn với laser An toàn với laser Những cảnh báo Câu Nội soi kĩ thuật y học dùng dụng cụ chuyên biệt để A Quan sát bên thể B Thăm khám bên thể C Cả A B Câu Siêu âm gây hiệu ứng lên thể sống A B C Câu Hiệu ứng quang đông xảy nhiệt độ vùng chiếu đạt A 20 đến 300C B 40 đến 500C C 60 đến 800C TÀI LIỆU THAM KHẢO - Care Technology Unit ORBIS Flying Eye Hospital, LASERS in Ophthalmology - Magdalena Zdybel, Barbara Pilawa and Anna Krzeszewska-Zaręba, Lasers in Ophthalmology,Medical University of Silesia in Katowice Poland - Dr.Hussein Alhammami, Laser in Ophthalmology - Dr Ajay Dudani Dr Vinod Goyel, Advances In Laser & Eye, Zen Eye Centre, Khar, Mumbai - Ashley J Welch · Martin J.C van Gemert Editors, Optical-Thermal Response of Laser-Irradiated Tissue, Dept Biomedical Engineering The University of Texas at Austin, University Station, C0800 Austin, TX 78712 USA,welch@mail.utexas.edu - Siân Harris, Lasers in Medicine - Website Bệnh Viện Mắt Cao Thắng - Website Bệnh viện Mắt Quốc Tế Việt Nga - Website Bệnh Viện Mắt Trung Ương -http://www.thietbiysinh.com.vn Cảm n thầy c ô c ác bạn c hú ý the o dõ i ! [...]... trường Đối với mô sinh học, siêu âm làm thay đổi những đặc tính của nó như độ pH, áp suất thẩm thấu Siêu âm cũng làm thay đổi sự chuyển hoá vật chất và hoạt tính các men sinh học trong cơ thể Ứng dụng siêu âm trong chẩn đoán Ứng dụng Chẩn đoán hình ảnh Chùm siêu âm truyền qua Chùm siêu âm phản xạ Chẩn đoán chức năng Hiệu ứng Doppler Chẩn đoán hình ảnh dùng chùm siêu âm truyền qua Đầu và m y phát siêu... Một chùm siêu âm phát ra gặp một vật chuyển động nó sẽ bị phản xạ lại, tần số sóng phản xạ phụ thuộc vào chiều chuyển động và tốc độ chuyển động của vật Nhờ hiệu ứng n y người ta có thể đo được tốc độ di chuyển của hồng cầu, từ đó có thể tính được lưu lượng máu qua mạch máu có bình thường không Chẩn đoán chức năng dựa vào hiệu ứng Doppler Chính vì v y phương pháp n y được dùng để chẩn đoán các bệnh... tần số của dòng điện xoay chiều Do hiện tượng từ giảo, thanh sắt từ có chiều dài dao động gấp đôi tần số dao động của dòng điện và sẽ phát ra siêu âm khi tần số> 20 000Hz Các hiệu ứng siêu âm g y nên Các hiệu ứng khi siêu âm tác động lên cơ thể sống Hiệu ứng cơ học Hiệu ứng nhiệt Hiệu ứng hóa học Hiệu ứng cơ học • G y ra tại chỗ những biến đổi áp lực và dịch chuyển các phần vật chất xung quanh VTCB... Đặc trưng sinh lý Độ to Âm sắc Nguồn phát âm Ở động vật, cơ quan phát âm quan trọng nhất là thanh quản với các d y âm thanh Thanh quản được cấu tạo bởi các sụn nối với nhau bằng các khớp, các màng, các d y chằng và các cơ Trong đó có 2 d y thanh âm sẽ rung chuyển và phát ra âm thanh dưới tác động của luồng không khí đi qua CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA PHƯƠNG PHÁP ÂM TRONG CHẨN ĐOÁN Chẩn đoán gõ Khi gõ vào các vị... đau có tác dụng điều trị chống teo cơ, chống co thắt cơ, chống viêm, chống đau d y thần kinh, đau khớp Hiệu ứng hóa học Sóng siêu âm có thể g y ra các phản ứng mà ở điều kiện bình thường khó x y ra hoặc có vai trò làm xúc tác các phản ứng hoá học Sóng siêu âm cũng làm tăng quá trình thẩm thấu qua các màng bán thấm Siêu âm làm tăng các phản ứng phân ly các hợp chất hữu cơ, làm tăng sự ion hoá và tạo ra... nghiên cứu các âm phát ra từ phổi, tim Cường độ âm n y mạnh y u là do hô hấp nông hay sâu, độ cao của âm tỉ lệ nghịch với tiết diện khí quản, cuống phổi Dựa vào sự thay đổi đó mà chẩn đoán bệnh ỨNG DỤNG CỦA SIÊU ÂM Nguồn phát siêu âm Hiệu ứng áp điện nghịch Hiện tượng từ gião Hiệu ứng áp điện nghịch Một bản thạch anh được cắt song song với trục lục giác và vuông góc với quang trục tạo thành một bản thạch... âm Nhà chuyên môn sẽ căn cứ vào hình ảnh đó để xác định được về mặt hình thái, cấu trúc của đối tượng là bình thường hay bệnh lý Hình ảnh ghi được là hình ảnh gián tiếp được tạo bởi chùm siêu âm truyền qua Chẩn đoán hình ảnh dùng chùm siêu âm phản xạ M y và đầu siêu âm (đầu phát, đầu thu) Bộ biến đối tín hiệu thành hình ảnh và thu lại Đối tượng khảo sát Chẩn đoán chức năng dựa vào hiệu ứng Doppler... ỨNG DỤNG Soi thực quản Thực quản Soi dạ d y Dạ d y Soi tá tràng Ruột non Soi đường mật Đường mật Soi ruột kết Trực tràng Soi khớp Ổ khớp ( đầu gối, vai) Soi mũi mũi ỨNG DỤNG CỦA SÓNG ÂM VÀ SIÊU ÂM TRONG Y HỌC SƠ LƯỢC VỀ SÓNG ÂM Sóng âm là những sóngÂm nghe cơ lan truyền được trong được các môi trường Sóng âm rắn, lỏng, khí Âm không nghe được Hạ âm Siêu âm Các đặc trưng của âm Tần số Đặc trưng vật lý. .. có cường độ vừa và nhỏ (