Các nghiên cứu ứng dụng trong nước cũng cho thấy tác dụng của phương pháp điều trị này trên một số bệnh như [4,5,6]: Điều trị phục hồi chức năng vận động cho bệnh nhân sau tai biến mạ[r]
(1)GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN LASER ĐIỀU TRỊ NỘI TĨNH MẠCH
KHÔNG XÂM LẤN VÀ LASER CHÂM CỨU HAI BƯỚC SÓNG
TRONG Y HỌC CỔ TRUYỀN VÀ PHỤC HỒI CHỨC NĂNG
Phạm Văn Hòa
1*, Vũ Ngọc Tuấn
1, Đặng Việt Hùng
1,
Bùi Thị Thanh Tâm
1, Nguyễn Thị Thủy
2Tóm tắt: Bài báo trình bày số kết việc xây dựng giải pháp điều khiển laser điều trị nội tĩnh mạch không xâm lấn laser châm cứu hai bước sóng ứng dụng chuyên khoa y học cổ truyền phục hồi chức Giải pháp được thực sở tích hợp hai chức laser điều trị thiết bị, cho phép thực đồng thời tự động laser điều trị nội tĩnh mạch không xâm lấn laser châm cứu hai bước sóng theo phác đồ điều trị khác nhau, giảm thời gian tăng hiệu điều trị
Từ khóa: Laser điều trị; Laser nội tĩnh mạch; Laser châm cứu; Laser hai bước sóng; Điều khiển laser 1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay, kỹ thuật laser y học đại nói chung, y học cổ truyền phục hồi chức nói riêng ngày sử dụng rộng rãi, phát huy hiệu so với phương pháp truyền thống khác Trong đó, laser cơng suất thấp sử dụng để điều trị nhiều chứng bệnh khác nhau, không gây hiệu ứng nhiệt đáng kể tổn thương mô phẫu thuật laser Các nước phát triển giới áp dụng hiệu laser công suất thấp 40 năm sở điều trị phục hồi chức Bên cạnh laser chiếu sử dụng để điều trị số bệnh da viêm nhiễm, laser nội tĩnh mạch laser châm cứu ngày sử dụng phổ biến [4,5] Tuy nhiên, thiết bị laser điều trị có thị trường chủ yếu thực chức riêng lẻ, hoạt động độc lập, hiệu điều trị chưa cao
Bài báo trình bày số kết việc xây dựng giải pháp tích hợp điều khiển laser điều trị nội tĩnh mạch không xâm lấn laser châm cứu hai bước sóng thiết bị, ứng dụng chuyên khoa y học cổ truyền phục hồi chức Thiết bị chế tạo thử nghiệm bệnh viện, đánh giá cao độ an tồn, tính ổn định khả điều trị số bệnh nhân
2 ỨNG DỤNG LASER NỘI TĨNH MẠCH VÀ LASER CHÂM CỨU TRONG Y HỌC CỔ TRUYỀN VÀ PHỤC HỒI CHỨC NĂNG
2.1 Laser nội tĩnh mạch (Intravenous Laser Irradiation of Blood)
(2)Khi xạ laser tương tác với hệ thống sống, lượng photon laser hấp thụ phần tử thể, hiệu ứng laser xảy theo bước: tương tác với quang thụ thể, biến đổi quang thụ thể, biến đổi phân tử, biến đổi mức tế bào, biến đổi mức tổ chức thể [2,3,5] Laser nội tĩnh mạch có số tác dụng sinh học tích cực như: Điều chỉnh miễn dịch đặc hiệu khơngđặc hiệu; Tăng cường hoạt tính kháng oxi hóa; Tăng khả kết hợp oxi với hồng cầu, tăng khả vận chuyển oxi máu; Giảm kết dính hồng cầu, hoạt hóa hệ tiêu sợi huyết; Chống rung, chống loạn nhịp, điều chỉnhhuyết áp; Tác động tới cấu trúc tính thấm màng,chuyển hóa điều hòa tế bào, tổng hợpATP polymer sinh học… Trong đó, tác dụng sinh tổng hợpATP giúp hình thành lượng tế bào rấtquan trọng, làm cho q trình tái sinh, phục hồi mơ mềm mô liên kết tăng theo [1,2,3,5] Như vậy, laser nội tĩnh mạch có tác dụng mức tế bào mức tế bào
2.2 Laser châm cứu (Acupuncture Laser)
Laser châm cứu sử dụng lượng laser công suất thấp chiếu trực tiếp lên huyệt vị kinh điển Đông y châm cứu, phương pháp điều trị sử dụng phổ biến nước phương Đông nước phát triển như: Nga, Đức, Áo, Pháp, Hà Lan, Thụy Sĩ… Châm cứu laser thực phép châm gần giống châm cứu truyền thống (gồm: bổ, tả, bình bổ, bình tả…) thơng qua thơng số laser như: tần số điều biến chùm tia, công suất phát xạ, thời gian điều trị huyệt vị thể Ngoài ra, chiếu chùm laser lên huyệt vị thể sống, loạt phản ứng quang hóa, quang sinh, hóa học trình vật lý liên tiếp xảy Các phân tử tế bào chuyển lên trạng thái kích thích với hoạt tính sinh học mạnh hơn, xếp lại trình phản ứng tế bào, từ thể tự xác lập lại thay đổi đa dạng mức độ tế bào, tạo nên nhiều đáp ứng tích cực tới hệ thống chức Việc đóng vai trị quan trọng điều trị, nhờ châm cứu laser tạo nhiều đáp ứng ưu việt so với châm cứu cổ truyền phương Đông mà y học đại khẳng định như: chống viêm, chống đau, chống tổn thương tái sinh tế bào, tăng hệ miễn dịch, hệ tim mạch, hệ nội tiết [3,5,6]
Trong laser châm cứu, bước sóng laser đóng vai trò quan trọng, nhiều kết nghiên cứu lâm sàng giới khẳng định Trong đó, việc tác động laser hai bước sóng (thường kết hợp laser 650nm 808nm) cho hiệu ứng kích thích sinh học mạnh hơn, tăng 1,5 – lần so với bước sóng [3,5,6] Một số thiết bị laser châm cứu bước sóng điển hình sử dụng như: HY30-D, GD-56T Trung Quốc; Lightneedle CHLB Đức…
2.3 Ứng dụng laser nội tĩnh mạch laser châm cứu Việt Nam
(3)tai biến mạch máu não [5,6] Ở bệnh nhân sau tai biến mạch máu não yếu tố rối loạn gây cho dịng máu ni não ln trạng thái khơng đầy đủ, cần phải cải thiện hệ tuần hồn Để thực hiện, sử dụng laser bán dẫn nội tĩnh mạch kết hợp với điều trị trực tiếp vùng tổn thương não tai biến mạch máu não gây nên hiệu ứng hai bước sóng, đồng thời kích thích huyệt tay chân quang châm Các kết nghiên cứu cho thấy hiệu điều trị tiến nhiều so với phương pháp truyền thống, không xảy tai biến phản ứng phụ sau điều trị, kỹ thuật điều trị vận hành thiết bị điều trị đơn giản, dễ dàng phổ cập rộng rãi [4,5,6]
Để phục vụ công tác chữa bệnh laser trị liệu, số sở nghiên cứu nước thiết kế, chế tạo đưa thị trường số thiết bị laser châm cứu, laser nội tĩnh mạch như: Máy laser châm cứu Mini-630 (Trung tâm Công nghệ Laser NACENLAS /Viện Ứng dụng Công nghệ /Bộ Khoa học Công nghệ); Thiết bị quang châm Laser bán dẫn công suất thấp 10 đầu châm 0A-10-001, Thiết bị laser quang châm quang trị liệu 12 kênh (Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh); Máy Laser châm cứu ACULASER Plus+, Thiết bị laser bán dẫn nội tĩnh mạch LS-01, LS-216 (Viện Vật lý y sinh /Viện KH-CN quân sự); Máy vật lý trị liệu đa MPT8-12, Doctorhome DH14 (Viện Điện tử /Viện KH-CN quân sự)… Tuy nhiên nước ta, chưa có kết nghiên cứu chế tạo thiết bị laser kết hợp laser nội tĩnh mạch không xâm lấn bước sóng laser châm cứu hai bước sóng công bố Việc trang bị thiết bị laser trị liệu nước ta chưa đáp ứng cầu thực tế sở y tế, bệnh viện quân đội Hiện nay, có số bệnh viện lớn như: Viện TƯ Quân đội 108, Viện TƯ Quân đội 175, Bệnh viện Y học PKKQ, Bệnh viện quân y 103… trang bị số máy laser điều trị đơn lẻ, sở y tế tuyến chưa có
3 GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN LASER ĐIỀU TRỊ NỘI TĨNH MẠCH KHÔNG XÂM LẤN VÀ LASER CHÂM CỨU HAI BƯỚC SĨNG
3.1 Xây dựng mơ hình thiết bị laser điều trị nội tĩnh mạch không xâm lấn laser châm cứu hai bước sóng
(4)Qua nghiên cứu, khảo sát số thiết bị laser châm cứu laser nội tĩnh mạch nước, sở nhu cầu thực tế ứng dụng laser trị liệu chuyên khoa y học cổ truyền phục hồi chức năng, mô hình thiết bị laser điều trị nội tĩnh mạch khơng xâm lấn kênh laser châm cứu hai bước sóng kênh xây dựng hình Khối núm nút điều khiển thực chức đặt chế độ hoạt động điều chỉnh công suất phát laser Khối điều khiển trung tâm có nhiệm vụ kiểm soát núm nút điều khiển mặt máy, hiển thị chế độ mức phát laser, kiểm soát thời gian hẹn để kết thúc điều trị, điều khiển hoạt động toàn thiết bị Khối hiển thị mặt máy hiển thị thông số thiết bị như: thời gian hẹn giờ, chế độ phát mức phát laser kênh Các khối điều khiển công suất phát laser thực tiếp nhận lệnh điều khiển từ Khối điều khiển trung tâm núm điều chỉnh mức phát laser, tương ứng tạo mức điện áp cung cấp cho kênh laser, điều khiển phát laser theo chế độ xung liên tục kênh phát laser Khối kênh phát laser có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu điện thành chùm laser theo chế độ xung liên tục, bao gồm: 01 kênh laser nội tĩnh mạch khơng xâm lấn, có đầu phát laser bước sóng 650nm; 05 kênh laser châm cứu bước sóng, kênh có đầu phát laser bước sóng 650nm đầu laser 808nm Khối nguồn cung cấp: biến đổi điện áp 220V/50Hz thành tín hiệu chiều (gồm nguồn 18VDC 5VDC) cung cấp cho khối thiết bị
Dựa phác đồ liệu trình hoạt động thiết bị xác định cho loại bệnh bệnh nhân, tham số (gồm thời gian điều trị, mức công suất chế độ phát laser) đặt cho kênh laser thông qua núm nút điều khiển mặt máy, tương ứng hiển thị mặt máy Nhờ việc tích hợp chức laser, thiết bị cho phép thực liệu pháp điều trị khác cách tự động, kết hợp đồng thời laser châm cứu (như châm cứu truyền thống) laser nội tĩnh mạch không xâm lấn
3.2 Xây dựng giải pháp kỹ thuật điều khiển laser điều trị cơng suất thấp
Hình 2. Giải pháp kỹ thuật điều khiển laser điều trị công suất thấp
Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển laser điều trị cơng suất thấp xây dựng hình 2, điện áp cung cấp chung cho mạch điều khiển laser VLS Mạch điều khiển công suất phát laser sử dụng bán dẫn Q1 mắc theo nguyên lý cực C chung, điều chỉnh chiết áp R1 đặt mặt máy, gắn với núm xoay Điện trở công suất R3 sử dụng để chọn dải điều chỉnh dòng điện phù hợp với loại đầu phát laser Mối liên hệ điện áp, cường độ dòng điện điều chỉnh với điện áp, cường độ dòng điện cấp cho đầu laser qua R3
(5)1
1
.
E B
C B
U
U
I
I
(1)
với UB1là điện áp điều chỉnh cực B, IB1 cường độ dòng điện điều chỉnh, UE1là điện
áp cực E IC1 cường độ dòng điện cấp cho đầu laser qua transistor Q1, hệ số
khuếch đại transistor Q1
Để thực chức phát laser chế độ xung liên tục, transistor Q2 thiết kế hoạt động chế độ đóng/mở theo tín hiệu xung điều khiển Ở chế độ liên tục, tín hiệu điều khiển đưa vào R4 mức 1, Q2 thơng mạch, đầu laser cấp dòng điện liên tục Còn chế độ xung, tín hiệu điều khiển có dạng xung (tích cực mức 1), laser phát tín hiệu điều khiển mức laser tắt tín hiệu điều khiển mức Khi laser sáng, cường độ dòng điện cung cấp cho laser xác định theo biểu thức:
1 3
( ) / ( ) /
LS E LS CE B LS CE
I U U U R U U U R (2)
với ULSlà điện áp phát danh định đầu laser, UCE2là điện áp rơi cực C E
transistor Q2 (thường cho trước tương ứng với loại transistor chọn)
Mỗi đầu laser có giới hạn cường độ dòng điện cung cấp (tương ứng giới hạn cơng suất phát laser), điện trở R3 cần chọn cho điều chỉnh R1 (thay đổi điện áp UB1), cường độ dòng điện cấp cho đầu laser thỏa mãn:
LSMin LS LSMax
I
I
I
(3)với ILSMin ILSMax tương ứng cường độ dòng điện tối thiểu tối đa để đầu laser hoạt
động bình thường
Hình 3. Dạng xung điều khiển phát laser
Với tiêu phát xung tần số f = 2Hz (tương ứng chu kỳ xung T = 500ms), độ rộng xung điều biến dải 50 – 200ms hình Giải pháp điều khiển thiết kế hệ Vi điều khiển sử dụng định thời (Timer) tích hợp sẵn Với mơ hình hình 1, tín hiệu điều khiển cho kênh laser tạo cách độc lập theo thuật toán dựa phác đồ lập sẵn
3.3 Xây dựng thuật toán điều khiển laser điều trị cơng suất thấp
Lưu đồ thuật tốn điều khiển laser điều trị công suất thấp thiết kế hình Dữ liệu nhập vào gồm biến bảo đảm cho định thời tạo biến thời gian để xác định độ rộng xung chu kỳ lặp xung
(6)Hình 4. Lưu đồ thuật toán điều khiển laser điều trị công suất thấp 4 KẾT LUẬN
(7)đánh giá cao độ an tồn, tính ổn định khả điều trị số bệnh nhân Do đó, việc hồn thiện giải pháp tính thiết bị, đưa vào sử dụng sở ý tế nội dung cần tiếp tục nghiên cứu, giải
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] D.A Chiran, G Litscher, M Weber, L.M Ailioaie, C Ailioaie, and D Litscher,
“Intravenous Laser Blood Irradiation Increases Efficacy of Etanercept in Selected Subtypes of Juvenile Idiopathic Arthritis: An Innovative Clinical Research Approach”, Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, vol 2013, Article ID 168134, 2013
[2] A Geynits, C Moskvin, G Azizov, “Intravenous laser irradiation of blood”, Moscow (Russia), 2006
[3] T.I Karu, R Lubart, “Effects of low-power light on biological systems V”, Proceedings of SPIE, vol 4159, p 1-17, 2000
[4] Vũ Công Lập, “Các tác nhân vật lý thường dùng vật lý trị liệu”, NXB Y học, TP Hồ Chí Minh, 2005
[5] Lê Lã Vương Linh, “Nghiên cứu chế tạo thiết bị quang trị liệu công nghệ diode phát quang ứng dụng vật lý trị liệu”, Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một, Số 5(30), tr 98-104, 2016.
[6] Lê Minh Luật, “Kỹ thuật điện châm điều trị bệnh lý đau liệt”, Tạp chí Y học TP Hồ Chí Minh, 2012
ABSTRACT
A SOLUTION TO CONTROL INTRAVENOUS LASER IRRADIATION OF BLOOD AND TWO-WAVELENGTH ACUPUNCTURE LASER IN THE TRADITIONAL
MEDICINE AND REHABILITATION
The article presents some results in building a solution to control intravenous laser irradiation of blood and two-wavelength acupuncture laser in the traditional medicine and rehabilitation Based on integrating two functions of laser therapy in a device, the solution enables to perform concurrently and automatically both of intravenous laser irradiation of blood and two-wavelength acupuncture laser follow different treatment regimens, save the time and increase therapy effect
Keywords: Laser therapy; Intravenous laser irradiation of blood; Acupuncture laser; Two-wavelength laser; Control laser
Nhận ngày 18 tháng năm 2018 Hoàn thiện ngày 24 tháng 10 năm 2018 Chấp nhận đăng ngày 19 tháng 02 năm 2019
Địa chỉ: Viện Điện tử /Viện KH-CN quân sự;
2