th c hi n ti năhƠnhăđi u tr th c nghi m tr c ti p trên b nh nhân c n có m t
ph ngăphápăđ c xây d ng c th rõ ràng, d a trên nh ng nghiên c u khoa h căđƣă đ c th c hi n và cho ra k t qu t tăđ lƠmăc ăs choăph ngăpháp.ăBênăc nhăđó,ă
ph ngăphápăc n ph i n măđ c nh ngăph ngăphápăđƣăth c hi năthơngăquaăđóăc i thi n nh ng h n ch đangăcóăvƠăphátăhuyăm nhăh năn a nh ngă uăđi m hi n t i c a nh ngăph ngăphápăm t cách t iăđaănh t.
3.1.C ăs th c hi n xây d ng ph ngăpháp
th c hi n ti n hành xây d ngăph ngăphápăđi u tr đauăđ u do thi uăn ngătu n hoàn não b ng Laser bán d n công su t th p bài lu năv năd aătrênăc ăs m t bài báo nghiên c u t i M 2008ăđ c th c hi n trên khu v căn c M [38] v i s l ng tình nguy năviênăthamăgiaăt ngăđ i l năđ lƠmăc ăs cho vi c th c hi n xây d ng
ph ngăphápăđi u tr .
Các b nhănhơnăđauăđ uăđ c th c hi n chi u Laser công su t th p lên khu v căđauă đ u nh m t o nên hi u ng kích thích sinh h c t i khu v căđauăvƠăthơngăquaăđó c
ch l i hi năt ngăđauăđ u. C th h đ c chi u Laser công su t th p b c sóng 825nm có cơng su t chi u t 300mWă đ n 1W nh m vi c t o nên hi u ng kích thích sinh h c t i khu v c chi u, di nătíchăchùmăsángăt ngătácălênăc ăth kho ng 0.28 cm2 và v i chu trình chi u xung kho ng 10 giây cho m t phiên. Sau khi th c hi năđi u tr sau m t li u trình v i th i gian th c hi n chi u kho ng 20 ngày cho m t chu trình, các nghiên c u viên th c hi năđánhăgiáăl iă c năđauă c a các b nh
nhơnăthôngăquaăthangăđoăVASăđ th c hi n ti năhƠnhăđánhăgiáăm căđ hi u qu c a
ph ngăpháp.ăD a theo k t qu đánhăgiáăcu i cùng cho th yăđ c nh ngăng i th c hi năđi u tr cho ra k t qu suy giàm tri u ch ngăđauăđ u t gi măítăchoăđ n gi m nhi u [38].ăThơngăquaăđơy,ătaăcóăth l y vi c th c hi n quang tr li u chi u ngoài
lƠmăc ăs choăph ngăphápăth c hi n ti năhƠnhăđi u tr đauăđ u do thi uăn ngătu n hoàn não tuy nhiên s có thêm nhi u c i ti n nh m nâng cao hi u qu c aăph ngă
38
Bên c nh vi c th c hi n Laser quang tr li u chi u ngoài gi măđauălênăvùngăb đauă
đ u bài nghiên c u th c hi n k t h păthêmăhaiăph ngăphápăđ c ng d ng và cho nhi u k t qu t t t i phịng thí nghi m Laser c aătr ngă i h c Bách Khoa Thành Ph H Chíă Minhă lƠă ph ngă phápă quangă chơmă vƠă ph ngă phápă Laser n iă t nhă
m ch. K t h p v i nh ng nghiên c u th c nghi mătrongăđi u tr b nh Nga b ng Laser n iăt nhăm ch b c sóng 635nm giúp c i thi năđ c h tu n hồn thơng qua
đóăgiúpăgi m các v năđ liênăquanăđ n h th năkinhăthơngăquaăđóăgi m thi uăđ c các tình tr ng b nhălỦăliênăquanăđ n m ch máu và tri u ch ngăđauăđ u [41]. Thơng
quaăđóălƠmăc ăs đ ti n hành th c hi năđiêuătr .
Ph ngăphápăquangătr li u,ăđơyălƠăph ngăphápăđ c nghiên c uăđ c ti n hành nghiên c u hi u và r ng rãi nh t hi n t i. trong bài nghiên c u th c hi n hai
b c sóng 780nm và 940nm trong quá trình th c nghi m.ăB c sóng 780nm cho nh ngăt ngătácăt t lên quá trình hình thành và tái t o l i vùng mô b t năth ng.ă B căsóngă940nmăcóăđ xuyên sâu cao và b quaăđ c nh ng nhăh ng c a s c t
daăgiúpăđi u tr sơuătrongăvùngănƣo.ăH năth n a d a trên th c nghi măđƣăch ng minh k t h păhaiăb c sóng 780nm và 940nm cho hi u ngăhaiăb căsóngăđ ng th i t o nên kích thích m nh h n.
Ph ngăphápăquangăchơm,ăđ c d a trên nh ng ki n th c châm c u c a y h c c truy năph ngă ôngăđ th c hi n ti năhƠnhăđi u tr . Thơng qua vi c kích thích vào trong các huy tăđ oătrongăc ăth đ có th l uăthơngădịngăkhíătrongăc ăth thơng
quaăđóăgiúpăc ăth c i thi năđ c tình tr ng s c kh e. B căsóngăđ c s d ng trong vi c th c hi n chi u lên các huy t là 940nm nh măđ m b oăđ c vi c ti n hành xuyên sâu trong huy t vƠăcóăt ngătácăm nhălênămơăđ s năsinhăraăl ng ATP cao cho ho tăđ ng c aăc ăth đúngătheoăcácăth c nghi măđƣăđ c th c hi n [42]. V ph ngăphápăn i t nhăm ch,ăđơyălƠăm tăph ngăphápăchoăth yăđ căb c c i ti n rõ r t c aăph ngăphápănghiênăc u này v i các nghiên c uăđƣăđ c th c hi n. Quá trình ti n hƠnhăt ngătácăđ aăchùmătiaăLaserăvƠoătrongăm chămáuăđ giúp cho Laser tácăđ ng lên các t bào máu. Thông qua s t ngătácănƠyăs t o nên s c i
39
thi n dòng máu m t cách tri tăđ mà dịng máu chính là ngu năniăchoănƣo,ăđ c bi t trong thi uăn ngătu n hoàn não là s năsinhăđ c h p ch t NO có ch căn ngă giúpăt ngăđ ng kính lịng m chăthơngăquaăđóăkíchăthíchăt ngăl uăl ng máu lên não. Thơngăquaăđóăgiúpăchoătìnhătr ngămáuălênănƣoăđ c c i thi n m tăcáchăđángăk
và gi m tình tr ng thi uăn ngătu n hồn não Th c hi n l a ch năb c sóng 660nm
cóămƠuăđ lƠădoăb căsóngănƠyăcóăt ngătácăm nh v i h ng c u giúp t o nên hi u ng kích thích sinh h c m nh trong lịng m ch và c i thi năđángăk ch tăl ng máu [41].
3.1.1.Mô ph ng Monte-Carloăchoăt ngătácăc a Laser công su t th p lên ph n mô c ăquanăsơuătrongăc ăth (ph nămôăđ u não)
Nh vào vi c th c hi n mơ ph ng Monte-Carlo có th giúp ch ngăminhăđ c vi c th c hi n vi c chi u vào trong khi v căsơuătrongăc ăth nh ăvùngănƣoăli uăcóăđ t
đ c hi u qu hay li u là Laser có th t s t ngătácăđ căđ n hay không. Vi c ti n hành mô ph ng này s giúpăđ m b oăđ c minh ch ng cho quá trình th c nghi m.
3.1.1.1.Xácăđ nhăđ sâu c a c uătrúcăvùngămôăđ u não
3.1.1.1.1.ăVùngădaăđ u ( SCALP)
Vùngădaăđ u có c uătrúcăhoƠnătoƠnăt ngăt nh ădaă nh ngăvùngăkhácătrênăc ăth conăng i, tuy nhiên có m t s khác bi t là l p h bìădƠyăh năvƠăcóănhi u m ch
máuăh n,ăh năn a khu v c này nó kh n ngăm c tóc nhi uăh năr t nhi u so v i khu v c khác [43].
Vùngămôăc ăquană d i da vùng này g m r t nhi u nang lơng và có ch a tuy n m hơi.ăăH năn a, có nhi uăváchăng năd ng s i,ăt ngăt nh ă lòng bàn tay và lòng bàn chân, k t n i ch t ch gi a da và l păgaleaăaponeurotica.ăDoăđó,ăm d i
daăđ căng năcáchăthƠnhăcácăthùyăm nh b iăcácăváchăng năd ng s i này. Trong l p này có nhi uăđ ng m chăvƠăt nhăm chăđ c l điăđ n da t m ngăl i m ch máu chính c a daăđ u bên trong galea aponeurotica, cùng v i các dây th n kinh c m giác nh truy n c m giác da [43].
40
Hình 3.1. Hình v các l p bao b c xung quanh não.
Theo hình 3.1, ta có th th yădaăđ u là vùng bao b căngoƠiăc ngăc a não. Ch căn ngă
c a nó nh m làm l p b o v ngoài cùng cho não kh i nh ngătácănhơnătácăđ ng vào não và mang tính th m m choăng i. dày c a l pădaăđ u ph thu c ph n l n
vƠoătrongăđ tu i và gi i tính c aăng iăđ c th c hi n ti năhƠnhăđoăđ c.ă dày
thayăđ i liên t c theo quá trình phát tri n c a m iăng i.
B ng 3.1. B ng th ng kê chi u dày l p da đ u theo đ tu i. năv đoălƠămicroă met [44].
Theo m t nghiên c u th c hi năn mă2008,ăti năhƠnhăđoăchi u dày l pădaăđ u 78 b nh nhân t i M cho k t qu là 4.0 ± 0.94 mm, phépăđoăđ c th c hi n thơng qua s d ngăsóngăsiêuăơmăđ th c hi n ti năhƠnhăđoăđ c [45].
Theo k t qu thuăđ c t hai bài th c hi năđoăđ c ng i ta có th th yăđ c r ng
41
h nădo m căđíchăc a bài báo cáo nh m ki m nghi măđ xuyên sâu c aăphépăđo.ă
V y chi uăsơuăđ c ch nătrongăbƠiăbáoăcáoăchoăđ dày l pădaăđ u s là 4.77 mm.
3.1.1.1.2..X ngăs (skull)
X ngăs là c uătrúcăx ngăt o nên c u trúc ph năđ u và có nhi m v chình nh m b o v não kh i nh ngătácăđ ng m ng. Bên c nhăđó,ăs cịn có nhi m v c đ nh kho ng cách gi a hai m t và tai góp ph n giúp não b xácăđ nhăđ c nh ng tín hi u
ơmăthanhăvƠăphánăđoánăph ngăh ng.ă ơyălƠăl p bao ph não th hai n m bên trong l pădaăđ u.
Hình 3.2. nh gi i ph u h p s ng i [15].
dày h p s ng iăthayăđ i nhi uătheoăđ tu i và gi i tính c aăng i th c hi n
đo.ăTu i giaiăđo nătr ng thành khi c uătrúcăx ngăđƣăphátătri năđ tăđ dày cao nh t, nam h p s th ng l năh năn . Và c u trúc t ngăvùngăx ngătrênăh p s
c ngăcóăđ dày hoàn toàn khác nhau.
B ng 3.2. B ng đ dày x ng x ng i theo t ng khu v c khác nhau [46].
Bên c nhăđó,ăm t nghiên c u th c hi năn mă2008ătrongăvi c ti năhƠnhăđoăv đ dày h p s m t s ng iăchoăđ c k t qu nh ăsau:
42
B ng 3.3. B ng đánh giá các thu c tính h p s [47].
Theo hai b ngăđánhăgiáătaăcóăth th yăđ c giá tr h p s t ngăđ i ph c t p nên trong bài báo cáo quá trình ti n hành th c hi n mô ph ng s l a ch n theo giá tr trung bình l n nh tă đ th c hi n. Giá tr h p s s d ng ti n hành mô ph ng là 8.12mm.
3.1.1.1.3.D ch não t y (CSF)
D ch não t y là m t d ch ngo iăbƠoăđ c bi t,ăkhơngămƠuăđiăxungăquanhănƣoăvƠăt y s ng có vai trị b o v não b và t y s ng. Ch căn ngăc a d ch não t y ch y u là b o v não b và t y s ng ch ng l i nh ng sang ch năc ăh căđ ng th i tham gia vào nhi m v dinhăd ng, chuy n hóa c a h th năkinhătrungă ng.
43
D ch não t yăđ c t o ra t đámăr i m ch m c ch aăđ y trong các não th t bên, qua l Monro vào não th t III, qua l LuschkaăvƠoăkhoangăd i nh n c a não và qua l Magendie thông v iăkhoangăd i nh n c a t y s ng [48].
Theo bài nghiên c u báo cáo th c hi năn mă2014,ăti năhƠnhăđoăl ng và cho ra k t qu đ dày trung bình c a l p d ch não t y có k t qu theo b ng th ng kê sau [49].
B ng 3.4. B ng đ dày l p CSF đ c th c hi n nghiên c u.
Theo k t qu này, nhóm th c hi n ti n hành ch n chi u dày c a l p d ch não t y trong quá trình th c hi n ti n hành mơ ph ng có giá tr là 2.4mm.
3.1.1.1.4.Ch t xám và ch t tr ng:
Hình 3.4. nh v mơ t c u trúc l p ch t xám và ch t tr ng trong não.
Theo hình 3.4, ta có th th yăđ c r ng c u trúc trong não s có m t l p ch t xám bên ngoài và ph n ch t tr ng n m bên trong. C u t o và thành ph n nh ng l p ch t này có s khác bi t l nănhau.ă dày c a t ng l p là hồn tồn khơng gi ng nhau.
Theo m t nghiên c u th c hi n ti n hành kh oăsátăđoăđ dày vùng ch t xám th c hi năn mă2010ătaăcóăm t b ng th ngăkêănh ăsau [50] :
44
B ng 3.5. B ng th ng kê đ dày ch t xám trong não
D a trên vi căđánhăgiáăb ng th ng kê trên ta th yăđ c r ngăđ day c a l p ch t xám có s chênh l ch theo t ng khu v cănh ngănh măđánhăgiáăs xuyên sâu trong
vùngăđ u não nên ta l a ch n s li u l n nh tălƠă4.83mmăđ th c hi n mơ ph ng.
Hình 3.5. Mơ t các ph n c u trúc trong não [51].
Theo hình 3.5 ta có th th yăđ c m t vài phân vùng trong c u trúc c a não. Tùy theo t ng khu v c khác nhau s cho nh ngăđ dày c a vùng ch t tr ng trong não hoàn toàn khác bi tănhau.ăTheoăđ sơuăđ căđánhăgiáăthôngăquaăph ngăphápăMriă
đ c th c hi n và cho ra k t qu nh ăsau
B ng 3.6. B ng th ng kê k t qu thua đ c sau khi th c hi n th ng kê [52]
V i giá tr X,Y,Z là vùng t aăđ không gian 3 chi u c a t ng khu v c khác nhau trong não l năl t là chi u sâu, chi u r ng, và chi u dài. V y ta th c hi n l a ch n s li u vùng ch t tr ng là 19,17mm do c n thi t lo i b vùng ch t xám theo k t qu Mri ch p não.
45
3.1.1.2.Lý thuy t v mô ph ng Monte-Carlo
Mô ph ng Monte Carlo là m tă ph ngă phápă c ă b n và linh ho t trong vi c mơ hình hóa v n chuy n ánh sáng trong mô, là m t k thu t mơ ph ng các q trình v t lý s d ng mơ hình ng u nhiên. Trong bài toán v n chuy n b c x ,ăph ngăphápă
Monte Carlo ghi l i l ch s photon khi chúng b phân tán và h p th (quá trình h p th , tán x , ph n x và khúc x trong mô) t khiăđ c chi uăvƠoămơăchoăđ n lúc ng ng [53].
Hình 3.6. Hình v mơ t chuy năđ ng c a m t photon trong kh i ch t [53] 3.1.1.2.1.S khúc x
Khúc x là thu t ng th ngădùngăđ ch hi năt ngăánhăsángăđ iăh ngăkhiăđiăquaă
m t phân cách gi aăhaiămôiătr ng trong su t chi t su t. S khúc x đ c ng d ng trong ph ngăphápăquangăsinhăh c khi x lý các mô trong su tănh ănhƣnăkhoa.
Trong vi c th c hi n mô ph ngălênăvùngămôăđ u não do c uătrúcăt ngăđ i ph c t o và bao g m 5 l păđ c x p ch ng lên nhau t vùngădaăđ uăchoăđ n vùng ch t tr ng nên s x y ra hi năt ng khúc x qua các l p do chi t su t c a các l p hồn tồn khơng gi ng nhau [53].
3.1.1.2.2..S ph n x
Khi th c hi năt ng tác chi u b c x lên m t lo i v t ch t s x y ra hi năt ng ph n x tùy theo c u trúc b m t c a t ng lo i v t li u khác nhau, đơyăkhiăth c hi nă t ngă tácă chi u vào trong b m t c a m t l p mơ có c u trúc ph c t p và
khôngăđ ng nh t r t d x y ra hi n t ng ph n x theo nhi uăh ng khác nhau, hi n
46
Ph n x khu ch tán là k t qu c a s ph n x ánh sáng c a các b m tăkhôngăđ ng
đ u,ătrongăđó,ăkíchăth c c a các khuy t t t trên b m t l năh năb c sóng c a ánh sáng t i. Ph n x khu chătánăc ngălƠăc ăch chính d năđ n tán x ánh sáng trong mô sinh h c, là m tămôiătr ng ph c t p, ng u nhiên v i nhi u lo i mô xen k khác nhau, khi n ánh sáng b ph n x ánh sáng theo m iăh ng dù góc t i c a ánh sáng
khôngăđ i. M căđ tán x c a ánh sáng ph thu căvƠoăkíchăth c c a các bi n d ng trên b m t
3.1.1.2.3.S h p th
Trong các ph nămôăc ăquanătrênăc ăth đ c c u thành t nhi u phân t hóa h căđ
t o nên nh ng c u trúc ph c t p v i nhi u ph n ch căn ngăhoƠnătoƠnăkhácănhau.ă
Tuy nhiên các ch t ch y u c u t o nên h môăc ăquanăthôngăth ng là C, H, O, N, S. Khi m t ngu năphotonăđ c chi u vào các ph n mô này s di n ra s h p th
n ngă l ng, các electron trong các nguyên t trên s b b t ra kh i h p ch t và photon d n b h p th . M t ph năn ngăl ng c aăphotonăđ c chuy năđ i thành ngu năn ngăl ng cung c păgiúpăt ngădaoăđ ng c a các phân t trong v t li u d n
đ n vi c b t các electron kh i phân t . M căđ h p th ph thu c vào các y u t
nh ăc uătrúcăđi n t c a các nguyên t và phân t trong v t li u,ăb c sóng ánh
sáng,ăđ dày c a l p h p th và nhi tăđ .
3.1.1.2.4.S tán x
Tán x là hi năt ngăphotonăthayăđ iăph ngădiăchuy năkhiăđiăvƠoămơiătr ng có chi t su tăthayăđ i. S tán x trongămôăt ngăđ i ph c t p do c u trúc xen k , có s khác nhau v đ c tính quang h c gi a các l p và c u trúc t ng l păt ngăđ i ph c t p. S tán x c a ánh sáng trong mơ ph thu căvƠoăb c sóng và c u trúc mơ, các h s khúc x c aămơăvƠănóăkhácănhauăđ i v i các mơ khác nhau. Mơi tr ng có ch s khúc x càng l n thì kh n ngăđiăxuyênăquaăcƠngăb h n ch .
Có hai lo i tán x là tán x đƠnăh i và tán x khôngăđƠnăh i. Trong vi căt ngătácă
gi a mô và photon x y ra c hai lo iătuyănhiênăđ đ năgi n cho q trình th c hi n mơ ph ng ta có th xemănh ăch t n t i vi c tán x đƠnăh iăcònăn ngăl ng m t d n