CHƢƠNG 3 : CÁC ỨNG DỤNG KHÁC CỦA SÓNG ĐIỆN TỪ
3.2 Sóng điện từ trong y khoa
- Sự phát triển của khoa học, đặc biệt là khoa học vật lý đẫ giúp nhân loại vén lên những bức màn bí ẩn của tự nhiên để khám phá nhiều điều mới lạ. Một trong những khám phá tuyệt vời nhất mà con ngƣời đã làm đƣợc chính là phát hiện ra các tính chất của điện từ trƣờng, một trƣờng vật chất của tự nhiên, để rồi ứng dụng các tính chất đó để phục vụ chonhu cầu sản xuất và sinh hoạt của con ngƣời. Bên cạnh những lĩnh vực giao thông, thông tin liên lạc, quốc phòng…điện từ trƣờng cũng đƣợc ứng dụng để điều trị và phát hiện các loại bệnh trong y khoa. Và sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu tác dụng đặc biệt này của điện từ trƣờng.
a) Từ trƣờng trị liệu: Định Nghĩa:
- Từ trƣờng trị liệu ( magneto theraphy) là một phƣơng pháp điều trị khơng cần dùng thuốc, thuộc ngành vật lí trị liệu. Đây là một hệ thống điều trị bằng cách sử dụng các nam châm, sắt từ, thậm trị là các dung dịch từ tính, Phƣơng pháp trị liệu này rất hiệu quả trong nhiều trƣờng hợp nhƣ: trƣơng lực cơ, đâu cơ vì có khả năng loại thải đau nhức ra khỏi cơ thể.
- Ƣu điểm của phƣơng pháp trị liệu từ trƣờng trị liệu: không gây đau đớn cho ngƣời bệnh, không gây siêu vi gan và AIDS, không gây biến đổi cấu trúc tế bào và hiện tƣợng di sản
Tác động của từ trƣờng lên cơ thể sống:
- Dƣới tác động của từ trƣờng thì lƣu lƣợng máu tăng lên sẽ làm tăng khả năng truyền
tải oxy, cả hai việc này giúp cho khả năng chữa bệnh của cơ thể tang lên.
- Việc thay đổi sự di chuyển của ion calci: từ trƣờng có thể đƣ ion calci tới để điều trị chỗ xƣơng bị gãy chỉ mất nữa giời gian so với bình thƣờng hoặc có thể giúp cho việc lấy calci khỏi khớp xƣơng bị viêm hoặc khớp xƣơng bị đau.
- Sự cân bằng PH có những thể dịch khác nhau trong cơ thể (thông thƣờng mất sự cân bằng H xãy ra khi bị ốm) dƣờng nhƣ có thể làm thay đổi nhờ từ trƣờng.
- Sự sản xuất hormone từ các tuyến nội tiết có thể hoặc tang lên hoặc giảm xuống nhờ sự kích thích của từ trƣờng.
59
Tác dụng điều trị của từ trƣờng:
- Chống viêm ( nhiễm khuẩn và không nhiễm khuẩn). - Giảm phù nề.
- Giảm đau.
- Tăng tuần hoàn ngoại vi và điều chỉnh áp lực động mạch. - Điều hòa hoạt động thần kinh thực vật.
- Giảm độ nhớt máu, hạn chế kết dính tiểu cầu. - Kích thích miễn dịch khơng đặc hiệu.
- Hạn chế lắng đọng cholesterol, hạn chế hình thành sỏi. - Kích thích tân tạo vi mạch, tái tạo tổ chức.
- Kích thích phát triển xƣơng, hạn chế thƣa xƣơng.
Phát hiện mầm bệnh bằng từ trƣờng quay:
Dùng từ trƣờng quay để phát hiện mầm bệnh là một kỹ thuật mới của các nhà khoa học mỹ. Theo nhóm nghiên cứu, phƣơng pháp này có độ nhạy rất cao và có thể phát hiện nhiều mầm bệnh khác nhau trong cùng một mẫu xét nghiệm
Nhóm nghiên cứu của hai trƣờng đại họcPurdue và Duke đang phát triển kỹ thuật dung từ trƣờng quay để cùng lúc phát hiện nhiều ―pathogen‖, tức mầm bệnh, cụ thể là những tác nhân gây bệnh, đặc biệt là các vi sinh vật sống nhƣ vi khuẩn, vi rút hoặc nấm.
Hình 3.1: Tổng hợp từ trường quay
Theo kỹ thuật này, khi đƣợc đặt trong từ trƣờng quay, những phần tử từ tính ( magnetic particle) có mang kháng thể sẽ hút các pathogen có trong mẫu xét nghiệm, và khi đã hút xong, những phần tử này sẽ bị chia tách ra tùy theo kích thƣớc của chúng và tốc độ quay của từ trƣờng.
60 Giáo sƣ Gil Lee, chuyên gia kỹ thuật hóa học và y sinh học của Đại học Purdue giải thích: ―Những phần tử từ tính có kích thƣớc theo micro mét (một phần tử mét) sẽ đƣợc bao bọc bởi các kháng thể có khả năng nhận diện những pathogen nhất định. Và những phần tử này đƣợc phân tán trong mẫu máu của bệnh nhân.
Những phân tử từ tính này có đặc điểm ―siêu thuần từ‖, tức là chúng chỉ chuyển sang trạng thái có từ tính khi đƣợc đặt trong một mơi trƣờng. Do đó, khi đƣợc hịa lẫn vào mẫu xét nghiệm, chúng không hút nhau và kết lại thành khối, nhƣng khi từ trƣờng quay bắt đầu hoạt động, những từ tính đó với bắt đầu có từ tính.
Khi mẫu xét nghiệm có những phần tử từ tính có mang kháng thể đƣợc đặt vào từ trƣờng quay-đƣợc tạo ra bởi một microhip (mạch vi xử lí) chức các đĩa kim loại cực nhỏ, ba nam châm điện và các dụng cụ khác- thì những pathogen khác nhau có những mẫu xét nghiệm sẽ bị hút bởi những phần tử từ tính có các kích thƣớc khác nhau.
Do đó, kỹ thuật này có thể phân tách có chọn lọc các phân tử từ tính theo kích thƣớc, và nhờ đó có thể chuẩn đốn sự hiện diện của nhiều mầm bệnh có thể có trong cùng một mẫu xét nghiệm.
Giáo sƣ Lee giải thích tiếp:‖ khi từ trƣờng quay hoạt động ở một tốc độ nhất định, chúng ta sẽ tách những phần tử từ tính có những kích thƣớc nhất định. Vì thế, bằng cách thay đổi tốc độ quay của từ trƣờng, chúng ta sẽ tách đƣợc những phần tử đã hút pathogen ra khỏi phần còn lại của mẫu xét nghiệm.
Các chuyên gia gọi kỹ thuật mới này là:―non-linear magnetophoretic separation‖ (tạm dịch:phân tách bằng sự chuyển điện tử tuyến tính).
Nhóm nghiên cứu cho biết kỹ thuật này đã mang lại kết quả tốt trong các thử nghiệm vừa qua.
Theo tiến sĩ Hao Shang, thuộc đại học Padue, lợi thế của phƣơng pháp này là nó có thể cùng lúc phân tích và nhận diện nhiều pathogen, với độ nhạy có thể cao gấp một triệu lần so với phƣơng pháp ―xét nghiệm miễn dịch trên pha rắn‖ đang đƣợc sử dụng phổ biến hiện nay.
b) Điện di thuốc trị liệu: Định nghĩa:
Điện di thuốc trị liệu là phƣơng pháp dùng dòng điện một chiều để di chuyển một số ion thuốc có tác dụng chữa bệnh vào cơ thể hoặc lấy các ion thuốc có hại ra khỏi cơ thể.
Nguyên lý của phƣơng pháp điện di là: Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau. Một dung dịch mà trong đó chất hịa tan có thể phân li thành các ion (gọi là dung dịch điện li), khi đƣợc đƣa vào một điện cực và cho dịng điện một chiều chạy qua thì các ion cùng dấu với điện cực đó sẽ bị đẩy ra khỏi điện cực để đi vào cơ thể. Ngƣợc lại nếu muốn lấy một ion có hại ra khỏi cơ thể thì ta đặt điện cực trái dấu vào vùng da nhiễm ion, điện cực đó sẽ hút hết các ion này ra khỏi cơ thể về phía nó .
61
Tác dụng của điện di thuốc:
- Tác dụng của điện di thuốc gồm tác dụng của dòng điện một chiều đều và tác dụng do ion thuốc gây ra. Trong đó, tác dụng của ion thuốc đƣợc đƣa vào bằng điện di có hiệu lực tang lên gấp nhiều lần so với các đƣờng khác. Sau đây xin giới thiệu một số ion thuốc thƣờng dùng:
Dung dịch thuốc Ion tác dụng Cực Tác dụng điều trị
Kali-Natri iodure(INAIK) 5%
I- - Làm mềm tổ chức sẹo
Natri clorua(NACL) 5% CL- - Tạo phản xạ chống viêm khớp Kali-Natri bromua
(BrNa-BrK)
Br- - An thần
Natri salicylate 5% Salicylat- - Chống viêm, giảm đau
Novocain 5% Novocain+ + Giảm đau
Hydrocortison acetat Hydrocortison+ + Chống viêm
Nivalin Nivalin+ + Tang cƣờng dẫn truyền thần kinh
Bảng 3.1: một số ion thuốc thƣờng dùng
- Khi cần ion thuốc gì thì đƣa ion thuốc đó vào, cá thành phần khác bị giữ lại ở điện cực do đó khơng gây phù nề tổ chức nhƣ khi tiêm.
- Không gây tổn thƣơng da, không gây đau, khơng gây khó chịu và không gây lây truyền các bệnh đƣờng máu nhƣ khi tiêm.
- Tại chỗ đạt các cực đƣa thuốc, nồng độ thuốc cao thích hợp cho những tổ chức ít mạch máu nhƣ xẹo… mà khi dùng thuốc các đƣờng khác ít tác dụng.
c) Điện xung trị liệu: Định nghĩa:
Điện xung trị liệu là một phƣơng pháp diều trị trong vật lý trị liệu bằng các xung điện có tần số thấp và trung bình. Tín hiệu xung điện này gồm tín hiệu điện áp hay dịng điện biến đổi theo thời gian một cách rời rạc, có thể là một dãy theo xung tuần hoàn theo thời gian với chu kì lặp lại, hay chỉ là một xung đơn xuất hiện một lần, có cực tính(- là âm, + là dƣơng) hoặc cực tính thay đổi.
Tác dụng của dịng điện xung: Tác dụng giảm đau và giảm trƣơng lực cơ.
62 Dùng các dòng điện xung có cƣờng độ tăng từ từ, tần số cao, loại dịng nhƣ Diadynamic, Trobert, Burst-TENS…có tác dụng giảm đau rõ rệt, giảm trƣơng lực cơ co thắt, thƣ giãn cơ. Tác dụng giảm đau của dịng điện xung đƣợc giải thích bằng:
Cơ chế cổng kiểm soát: Các xung động thần kinh do tác dụng của dòng điện xung khi
đi vào tủy sống làm ức chế dẫn truyền cảm giác đau lên não, do đó làm giảm cảm giác đau.
Cơ chế phóng thích endorphine: Tác động của xung động thần kinh do dịng điện xung
kích thích não giải phóng các morphine nội sinh (gọi là endorphine) nên có tác dụng giảm đau.
Tác dụng kích thích thần kinh cơ
Các dịng điện xung có tần số thấp, cƣờng độ tăng nhanh có tác dụng kích thích thần kinh cơ, làm tang dẫn truyền thần kinh, tang trƣơng lực cơ, tang khối lƣợng cơ.