bài giảng Laser và ứng dụng trong y học

trườngưđạiưhọcưyưkhoa Bộưmônưlýưsinhưyưhọc Laser ứng dụng y học 08/31/16 Mục tiêu Trình bày đợc chế phát xạ photon cỡng Mô tả đợc nguyên lý cấu tạo hoạt động máy phát xạ tia LASER Trình bày đợc ứng dụng LASER chẩn đoán điều trị 08/31/16 Khái niệm Laser viết tắt gồm chữ đầu cụm từ tiếng Anh: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (sự khuyếch đại ánh sáng phát xạ cỡng bức) 08/31/16 Mẫu hành tinh nguyên tử 08/31/16 Hiện tợng phát xạ cỡng Nguyên lý phát xạ Laser Khi chiếu chùm ánh sáng vào môi trờng vật chất có tợng quang học xảy : hấp thụ, phát xạ tự phát xạ cỡng Khi ta chiếu vào môi trờng vật chất chùm ánh sáng đơn sắc với lợng photon = h chùm photon tơng tác với quang điện tử c ỡng quang điện tử phát xạ photon thứ cấp có lợng, h ớng truyền, độ phân cực, pha với photon gây cỡng Hiện tợng phát xạ cỡng mang tính chất khuyếch đại theo phản ứng dây chuyền: sinh 2, sinh Nh xạ cỡng làm tăng số photon, tức có khả khuyếch đại ánh sáng qua môi trờng Đó nguyên lý tợng phát tia laser 08/31/16 Cơ chế phát xạ cỡng bức: E4 E3 E2 Laser Hấp thụ E1 Phát quang 08/31/16 Nguyên lý máy phát xạ tia Laser Máy phát tia Laser có phận chính: * Môi trờng hoạt chất: Để có hiệu ứng laser (chùm ánh sáng đợc khuyếch đại) ta phải tạo môi trờng đặc biệt mà tợng phát xạ cỡng phải mạnh tợng hấp thụ Hiệu ứng xảy môi trờng mà điện tử mức n2 lớn số điện tử mức dới n1 ( n2 > n1 ) Môi trờng đặc biệt nh gọi môi trờng đảo ngợc độ tích luỹ Môi trờng thành phần máy laser, có tên hoạt chất laser 08/31/16 Nguyên lý máy phát xạ tia Laser * Nguồn kích thích: Ngoài hoạt chất, Máy phát tia Laser có phận quan trọng nguồn kích thích (hay gọi bơm lợng ), nhằm cung cấp lợng cho hoạt chất laser Nguồn kích thích nguồn phát sáng (đèn Xênôn), máy phát cao tần, nguồn phát điện với mật độ dòng điện lớn ( hàng ngàn A/ cm2) 08/31/16 Nguyên lý máy phát xạ tia Laser * Buồng cộng hởng: - Buồng cộng hởng có chức tăng cờng khuyếch đại ánh sáng cách làm cho ánh sáng phản xạ nhiều lần qua hoạt chất 08/31/16 sơ đồ máy phát laser: Bơm lợng Lối chùm laser Môi trờng laser Gơng phản xạ Toàn phần Gơng phản xạ phần(70-98%) 08/31/16 Các tia laser sinh môi trờng hoạt chất phản xạ lại môi trờng, kích thích môi trờng làm phát tia khác Các tia laser qua gơng phản xạ phần tạo thành lối chùm laser Chùm laser phát liên tục phát thành xung 10 08/31/16 Cấu trúc điển hình laser trình hình thành tia laser 11 Tính chất chùm laser Bản chất tia laser ánh sáng, tia laser có đầy đủ tính chất chùm sáng: giao thoa, nhiễu xạ, phản xạ , khúc xạ Ngoài chúm ánh sáng Laser có tính chất sau: a Độ đơn sắc cao b Độ kết hợp cao c Độ định hớng cao d Phát liên tục phát xung cực ngắn 08/31/16 12 ứng dụng Y hoc a ứng dụng chẩn đoán Ngời ta sử dụng laser nh nguồn sáng kích thích huỳnh quang chất khác tổ chức sống Sau nhờ nghiên cứu phổ huỳnh quang chùm laser, ngời ta chẩn đoán tình trạng bệnh lý cách xác Phơng pháp chẩn đoán thờng đợc áp dụng kỹ thuật scaner thiết bị hiển vi laser 08/31/16 13 b ứng dụng điều trị * Điều trị nhãn khoa: - Laser thờng đợc sử dụng kỹ thuật hàn bong võng mạc chữa bệnh glaucoma giúp cho hàng triệu ngời khỏi mù loà - Laser Ecimer với bớc sóng vùng cực tím giúp điều chỉnh độ cong giác mạc, chữa bệnh loạn thị, viễn thị cận thị - Laser He-Ne giúp làm giảm viêm nhiễm, đẩy nhanh trình biểu mô hoá, phục hồi nhạy cảm giác mạc dùng điều trị bỏng nhiệt, bỏng hoá chất, loét giác mạc mắt 08/31/16 14 * Điều trị bệnh Daliễu- Hoa liễu - Laser công suất cao đặc biệt laser CO2 điều trị đ ợc u mạch nông hoàn toàn không sẹo, xoá nếp nhăn, nốt ruồi, mụn cơm, sẹo lồi, vết săm, tàn nhang, trứng cá, sạm da, sùi mào gà - Laser công suất thấp (nh laser He-Ne) đợc sử dụng để điều trị vết loét loạn dỡng, dạng ezema, viêm bì da thần kinh, vẩy nến, trứng cá đỏ 08/31/16 15 * Sử dụng lĩnh vực ngoại khoa - Trong phẫu thuật : Ngời ta dùng chùm tia laser CO2 có mật độ công suất cao thay cho dao mổ thông thờng, chùm laser đợc gọi dao laser hay dao quang -Trong tim mạch : nay, thành tựu lớn kỹ thuật tạo hình laser Ecimer Dùng laser kết hợp với nội soi phẫu thuật tạo hình van tim hàn lỗ thông nhĩ, thông liên thất laser điều trị đợc bệnh nhồi máu tim, suy mạch vành nhẹ, cao huyết áp tai biến mạch máu não - Trong trờng hợp nhiễm trùng ngoại khoa : Laser nội mạch đợc sử dụng rộng rãi với mục đích phòng điều trị nhiều loại nhiễm trùng ngoại khoa - Ngoài ra, laser ứng dụng điều trị bệnh lý mạch (nh xơ vữa, xơ cứng mạch máu) điều trị chứng loạn dỡng 08/31/16 16 * Laser lĩnh vực nội khoa - Bệnh quan hô hấp : laser He-Ne điều trị viêm phổi mãn Chiếu laser nội khí quản cho trẻ em bị viêm phổi có tác dụng tăng chuyển hoá tế bào nhờ rút ngắn thời gian điều trị - Bệnh quan tiêu hoá : laser lợng thấp có tác dụng kích thích trình tái tạo tổ chức hạt trình biểu mô hoá có tác dụng điều trị tổn thơng loét đờng tiêu hoá - Các bệnh khớp : Laser đỏ có tác dụng giảm đau chống viêm bệnh nhân bị bệnh thấp khớp Laser có hiệu điều trị thoái hoá khớp 08/31/16 17 * Laser đông y chuyên ngành thần kinh Ngời ta phát minh loại thiết bị y tế đặc biệt gọi laser châm cứu Các hệ laser châm cứu có hiệu so với phơng pháp dùng kim thông thờng Dùng laser châm cứu điều trị đợc nhiều bệnh nh đau dây thần kinh, viêm khớp, đái đờng, đái dầm, đau đầu, hen suyễn, phế quản 08/31/16 18 * Laser điều trị ung th Đó biện pháp điều trị quang động lực, tức chiếu chùm laser có bớc sóng thích hợp vào mô quan để kích thích (hoạt hoá) hoá chất đợc đa vào trớc Khi hoá chất có tác dụng tiêu diệt kìm hãm phát triển tế bào ung th Ngoài ra, laser đợc sử dụng nhiều chuyên ngành khác nh sản khoa bệnh học giới tính, hàm mặt, tai mũi họng 08/31/16 19 08/31/16 20 [...]... chùm tia laser CO2 có mật độ công suất cao thay cho dao mổ thông thờng, chùm laser đó đợc gọi là dao laser hay dao quang -Trong tim mạch : hiện nay, thành tựu lớn là kỹ thuật tạo hình bằng laser Ecimer Dùng laser kết hợp với nội soi trong phẫu thuật có thể tạo hình van tim và hàn các lỗ thông nhĩ, thông liên thất laser có thể điều trị đợc các bệnh nhồi máu cơ tim, suy mạch vành nhẹ, cao huyết áp và tai... của laser và quá trình hình thành tia laser 11 4 Tính chất của chùm laser Bản chất của tia laser là ánh sáng, cho nên tia laser có đ y đủ các tính chất của chùm sáng: giao thoa, nhiễu xạ, phản xạ , khúc xạ Ngoài ra chúm ánh sáng Laser còn có những tính chất sau: a Độ đơn sắc rất cao b Độ kết hợp rất cao c Độ định hớng cao d Phát liên tục và phát xung cực ngắn 08/31/16 12 ứng dụng trong Y hoc a ứng dụng. .. dụng trong chẩn đoán Ngời ta sử dụng laser nh nguồn sáng kích thích huỳnh quang của những chất khác nhau trong các tổ chức sống Sau đó nhờ nghiên cứu phổ huỳnh quang của chùm laser, ngời ta có thể chẩn đoán tình trạng bệnh lý một cách chính xác Phơng pháp chẩn đoán n y thờng đợc áp dụng trong kỹ thuật scaner và thiết bị hiển vi laser 08/31/16 13 b ứng dụng trong điều trị * Điều trị nhãn khoa: - Laser. .. não - Trong các trờng hợp nhiễm trùng ngoại khoa : Laser nội mạch đợc sử dụng rộng rãi với mục đích phòng và điều trị nhiều loại nhiễm trùng ngoại khoa - Ngoài ra, laser còn ứng dụng điều trị các bệnh lý về mạch (nh xơ vữa, xơ cứng mạch máu) và điều trị các chứng loạn dỡng 08/31/16 16 * Laser trong lĩnh vực nội khoa - Bệnh của cơ quan hô hấp : laser He-Ne có thể điều trị viêm phổi mãn Chiếu laser. .. khớp 08/31/16 17 * Laser trong đông y và chuyên ngành thần kinh Ngời ta đã phát minh ra một loại thiết bị y tế đặc biệt gọi là laser châm cứu Các hệ laser châm cứu có hiệu quả hơn so với các phơng pháp dùng kim thông thờng Dùng laser châm cứu có thể điều trị đợc rất nhiều bệnh nh là đau d y thần kinh, viêm khớp, đái đờng, đái dầm, đau đầu, hen suyễn, phế quản 08/31/16 18 * Laser trong điều trị ung... pháp điều trị bằng quang động lực, tức là chiếu những chùm laser có bớc sóng thích hợp vào các mô và cơ quan để kích thích (hoạt hoá) các hoá chất đã đợc đa vào trớc đó Khi y các hoá chất đó sẽ có tác dụng tiêu diệt hoặc kìm hãm sự phát triển của tế bào ung th Ngoài ra, laser còn đợc sử dụng trong nhiều chuyên ngành khác nh sản khoa và bệnh học giới tính, răng hàm mặt, tai mũi họng 08/31/16 19 08/31/16... liễu - Laser công suất cao đặc biệt là laser CO2 đã điều trị đ ợc các u mạch nông hoàn toàn không sẹo, xoá nếp nhăn, nốt ruồi, mụn cơm, sẹo lồi, các vết săm, tàn nhang, trứng cá, sạm da, sùi mào gà - Laser công suất thấp (nh laser He-Ne) đợc sử dụng để điều trị các vết loét loạn dỡng, các dạng ezema, viêm bì da thần kinh, v y nến, trứng cá đỏ 08/31/16 15 * Sử dụng trong lĩnh vực ngoại khoa - Trong. .. bị viêm phổi có tác dụng tăng chuyển hoá trong tế bào nhờ đó rút ngắn thời gian điều trị - Bệnh của cơ quan tiêu hoá : laser năng lợng thấp có tác dụng kích thích quá trình tái tạo tổ chức hạt và quá trình biểu mô hoá do đó nó có tác dụng điều trị các tổn thơng loét đờng tiêu hoá - Các bệnh về khớp : Laser đỏ có tác dụng giảm đau và chống viêm ở các bệnh nhân bị bệnh thấp khớp Laser cũng có hiệu quả... trị nhãn khoa: - Laser thờng đợc sử dụng trong kỹ thuật hàn bong võng mạc và chữa bệnh glaucoma đã giúp cho hàng triệu ngời khỏi mù loà - Laser Ecimer với bớc sóng vùng cực tím giúp điều chỉnh độ cong của giác mạc, chữa các bệnh loạn thị, viễn thị và cận thị - Laser He-Ne giúp làm giảm viêm nhiễm, đ y nhanh quá trình biểu mô hoá, phục hồi sự nh y cảm của giác mạc vì v y dùng điều trị bỏng nhiệt, bỏng