Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật cryo trong lĩnh vực y tế ở điều kiện việt nam

B GIO DC V O TO I HC NNG Lấ MINH TR NGHIấN CU NG DNG K THUT CRYO TRONG LNH VC Y T IU KIN VIT NAM Chuyờn ngnh: K thut nhit Mó s: 62.52.01.15 TểM TT LUN N TIN S K THUT Nng- nm 2017 Cụng trỡnh c hon thnh ti I HC NNG Ngi hng dn khoa hc: PGS.TS Hong Ngc ng TS Nguyn Thnh Vn Phn bin 1: PGS.TS H Mnh Th Phn bin 2: PGS.TS Vừ Chớ Chớnh Phn bin 3: PGS.TS Nguyn Bn Lun ỏn s c bo v ti Hi ng chm Lun ỏn Tin s k thut cp i hc Nng hp vo ngy 16 thỏng nm 2017 ti i hc Nng Cú th tỡm hiu lun ỏn ti: - Trung tõm Hc liu - i hc Nng - Th vin Quc gia, H Ni 1 M U Lý chn ti Nhng nm gn õy k thut lnh Cryo phỏt trin nhanh chúng v mnh m nh vo cỏc c tớnh v tim nng ng dng ca chỳng lnh vc y t Hai ng dng chớnh ca k thut ny: sn xut mụi trng lnh bo qun cỏc sn phm lnh y t v ng dng phu thut lnh (Cryosurgery) Trong cụng ngh bo qun lnh, cỏc sn phm y t nh húa cht sinh phm, ch phm mỏu, phụi, t bo gc, tinh trựng c bo qun cỏc thit b chuyờn dng nhit Cryo Bo qun ụng lnh l k thut tr t bo v mụ sng iu kin nhit thp thi gian rt di nhit ny, hu ht mi phn ng hoỏ hc u khụng xy ra, tt c hot ng bờn cỏc t bo u ngng li Cỏc phõn t nc lỳc ny tn ti di dng kt hp, tinh th hoc dng kớnh Lu tr theo dng ny khụng mang n bt c s tn hi no cho t bo Theo cỏch ny, t bo v mụ cú th khụi phc bt c no cn s dng Trong cụng ngh phu thut lnh, phng phỏp ny ó c s dng iu tr mt s bnh ri lon da lnh tớnh v ỏc tớnh, iu tr mn cúc, nt rui, th da, keratoses nng lng mt tri, u dõy thn kinh Morton v ung th da nh Phu thut lnh cng c dựng cho ung th gan, ung th tuyn tin lit, ung th phi, ung th ming, ri lon c t cung, bnh tr, mụ mm nh plantar fasciitis v u x (u lnh mụ liờn kt) Phng phỏp iu tr ny cng thớch hp v hiu qu cho u rn ln hn cm Vi mc ớch nghiờn cu kim to cu bng phỏ hy cú kim soỏt cỏc t chc bnh lý v cỏc t bo ung th, chỳng tụi s dng kim to cu bng cú kh nng gõy sc nhit cho vựng t bo tip xỳc u kim Quy trỡnh sc nhit gm quỏ trỡnh: cp lnh v lm núng Trong quỏ trỡnh cp lnh, kim to cu bng c lm lnh bng lng nit - 1960C Trong quỏ trỡnh lm núng, kim nhanh chúng c tng nhit bng nc núng 420C Sc nhit lnh núng, khin t bo ri vo trng thỏi thiu mỏu, thiu oxy v gõy hoi t nhm bt hot t bo ung th Vic nghiờn cu thi gian gõy sc nhit, kớch thc lp bng to khng ch mt cỏch chớnh xỏc phm vi vựng t bo b nh hng Chỳng tụi tin hnh tớnh toỏn lý thuyt quỏ trỡnh truyn nhit cp ụng, ró ụng cc b t bo v ỏp dng thc nghim mụ ng vt Kim to cu bng ó c ng dng rng rói mt s nc trờn th gii nh Trung Quc, M , nhiờn Vit Nam cũn tng i cha phỏt trin, cho n hin cha cú cụng trỡnh no c cụng b Chớnh vỡ nhng lý trờn chỳng tụi chn ti Nghiờn cu ng dng k thut Cryo lnh vc y t iu kin Vit Nam lm lun ỏn NCS Mc tiờu nghiờn cu Trong khuụn kh lun ỏn, chỳng tụi trung nghiờn cu thit b kim to cu bng vi hai ni dung chớnh: - Nghiờn cu lý thuyt: xõy dng mụ hỡnh toỏn hc, tớnh toỏn quỏ trỡnh truyn nhit cp ụng cc b t bo bng k thut lnh Cryo, thit lp phn mm tớnh cỏc thụng s quỏ trỡnh ụng lnh nhanh t bo - Nghiờn cu thc nghim: thm dũ kh nng lm cht t bo mụ gan trờn ng vt khe mnh cng nh kh nng tiờu dit t bo ung th gan ngi trờn mụ tỏch ri c th 3 Ni dung nghiờn cu - Xõy dng c s lý thuyt tớnh toỏn quỏ trỡnh ụng lnh nhanh t bo - Xõy dng mụ hỡnh toỏn hc phự hp vi cỏc loi thit b phu thut lnh khỏc (thit b ỏp lnh, kim to tr bng v kim to cu bng) - Thit lp cụng thc tớnh cỏc thụng s truyn nhit cp ụng cc b t bo bng k thut lnh Cryo - Xõy dng phn mm tớnh cỏc thụng s quỏ trỡnh ụng lnh nhanh - Ch to mụ hỡnh thc nghim kim to cu bng - Thm dũ kh nng tiờu dit t bo gan bng thit b kim to cu bng trờn mụ gan lnh chut v th - Thm dũ kh nng tiờu dit t bo ung th bng thit b kim to cu bng mụ gan tỏch ri c th ca nhng bnh nhõn b bnh ung th gan i tng v phm vi nghiờn cu 4.1 i tng nghiờn cu - Cỏc thụng s ca quỏ trỡnh truyn nhit cp ụng cc b t bo bng k thut Cryo - Gan ca chut t n tun tui - Gan th t n thỏng tui - Mu u gan ca bnh nhõn ung th gan c thu nhn t cỏc ca m ti Bnh vin Trung ng Hu cú kớch thc ln hn 15 x 15 x (mm) 4 4.2 Phm vi nghiờn cu - Thc nghim tin hnh ti c s Trng Cao ng Cụng nghip Hu, Bnh vin Trung ng Hu, Khoa Vi sinh Trng i hc Khoa hc Hu thi gian t 09/2010 n 05/2016 - Vi mc ớch nghiờn cu phng phỏp tiờu dit t bo ung th gan bng kim to cu bng, chỳng tụi trung nghiờn cu tỡm ngng gõy cht t bo trờn gan chut v th khe mnh, t ú thm dũ kh nng gõy cht t bo ung th gan ngi trờn mụ tỏch ri c th ly t bnh nhõn cú ch nh ct gan ti Bnh vin Trung ng Hu B cc lun ỏn Ni dung chớnh ca lun ỏn gm: 133 trang chớnh vi chng, 66 hỡnh, 28 bng, 112 ti liu tham kho, ph lc Cỏc chng ca lun ỏn l: Chng Tng quan ti liu Chng Phng phỏp nghiờn cu Chng Tớnh truyn nhit cp ụng cc b t bo bng k thut lnh Cryo Chng Nghiờn cu kh nng tiờu dit t bo ung th gan bng thit b kim to cu bng Chng Kt lun v kin ngh 5 CHNG TNG QUAN TI LIU 1.1 Tng quan v k thut lnh Cryo 1.2 Tỡnh hỡnh nghiờn cu, ng dng k thut lnh Cryo cụng ngh phu thut lnh 1.3 Gan v tỡnh hỡnh nghiờn cu cỏc bnh gan 1.4 Cỏc phng phỏp iu tr bnh gan Mt k thut iu tr ung th gan, mi c ỏp dng ti mt s nc nh Trung Quc, M, l lm lnh xung nhit rt thp tiờu dit t bo ung th gan (Cryosurgery) bng vic s dng thit b kim to cu bng (Cryoprobe), õy l mt k thut mi cha c ỏp dng ti Vit Nam Thit b kim to cu bng cú hỡnh dng mt cõy kim, c s dng tiờu dit t bo ung th nm sõu bờn mụ gan Bng k thut ụng lnh nhanh nhit Cryo, sau ú u ung th s b lm tng nhit nhanh chúng n mt mc nht nh Quỏ trỡnh iu tr o chiu núng lnh nh vy khin t chc bnh b tiờu hy hon ton, trc tip khin cho t bo ung th thoỏt nc v phỏ v, hoc phỏ hy mch mỏu nh ca u khin nú thiu oxy, tiờu dit t bo ung th ng thi sau tiờu hy t chc u cht ti ch ú cú th iu tit khỏng nguyờn, kớch hot phn ng dch khỏng ung th, t bo ung th sau ụng lnh s cng mn cm hn vi thuc húa tr v x tr, nõng cao tỏc dng ca húa x tr Mc dự õy l mt dng phu thut nhng khụng phi m h v khụng to nhng tỏc dng ph nh húa tr hay x tr 6 CHNG PHNG PHP NGHIấN CU 2.1 Nghiờn cu lý thuyt truyn nhit cp ụng nhanh cc b t bo - Phng phỏp gii tớch: phng phỏp ny c s dng rng rói v ph bin thit lp cỏc cụng thc, phng trỡnh u im ca phng phỏp ny l mi quan h gia cỏc i lng c biu th rừ rng, minh bch Vic tớnh toỏn n gin, d dng hn nhiu so vi phng phỏp s Quỏ trỡnh tớnh toỏn khụng ph thuc vo phn mm ngi lp trỡnh thit lp - Phng phỏp vi phõn v tớch phõn: õy l phng phỏp c s ca ngnh toỏn hc Phng phỏp ny da trờn nguyờn tc chia nh vựng kho sỏt, sau ú tớch hp li cú kt qu quỏ trỡnh Phng phỏp ny c s dng xõy dng phng trỡnh truyn nhit ngnh k thut nhit - ng dng nh lut bo ton nng lng v nh lut Fourier v dn nhit kho sỏt bi toỏn biờn di ng c bit l bi toỏn biờn húa rn v tỡm nghim ca bi toỏn ny l hm phõn b nhit vt kho sỏt, tc v gia tc di chuyn ca biờn chuyn pha, thit lp phng trỡnh cõn bng nhit cho quỏ trỡnh truyn nhit k thut Cryo xỏc nh thi gian cp ụng vt m ba hỡnh dng ph bin: phng, hỡnh tr v hỡnh cu 2.2 Phõn lụ thc nghim thm dũ hiu qu x lý kim lnh 2.3 Phng phỏp thc nghim mụ bnh hc v nuụi cy in vitro t bo 2.4 Nuụi cy in vitro t bo gan CHNG TNH TRUYN NHIT KHI CP ễNG CC B T BO BNG K THUT LNH CRYO Trong chng ny, tỏc gi xut gii bi toỏn truyn nhit theo mt cỏch gii mi, bng phng phỏp gii tớch õy l mt vic lm cn thit, phự hp vi quy trỡnh thao tỏc cp ụng cc b t bo bng k thut Cryo 3.1 Xõy dng c s lý thuyt tớnh toỏn cỏc thụng s quỏ trỡnh cp ụng cc b t bo bng k thut lnh Cryo 3.1.1 Lý thuyt tng quan v cỏc quỏ trỡnh chuyn pha 3.1.2 Tớnh cht nhit vt lý ca thc phm 3.1.3 Phỏt biu bi toỏn truyn nhit cp ụng nhanh t bo Loớng N (t f