Tia Laser và một số ứng dụng
trong y học
Tia laser với những tính năng đặc biệt của nó đã trởthành một phát
minh đượcứng dụng rộng rãi nhất của thếkỷXX, đặc biệt trong các ứng
dụng y học. Bước sang thiên niên kỷmới, những ứng dụng của nguồn sáng
đặc biệt này ngày càng nhiều và mang lại hiệu quảbất ngờ.
Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) trong tiếng
Anh có nghĩa là “khuếch đại ánh sáng bằng bức xạcưỡng bức”. Được phát minh từ
năm 1960, không ai biết nghĩrằng ngày nay, laser xuất hiện trong hầu khắp các
lĩnh vực như: nghiên cứu khoa học, công nghiệp, địa chất, vũtrụ... đặc biệt những
ứng dụng trong y học nhiềuđến nỗi người ta có một ngành riêng là Y học laser
(Laser Medicine). Laser trởthành một trong những phát minh nhiềuứng dụng
nhất trong thếkỷXX.
Có nhiều loại laser, ví dụ: dạng hỗn hợp khí (He - Ne), dạng chất lỏng hoặc
laser tạo bởi các vật chất trạng thái rắn. Từ đó người ta tạo ra 500 loại laser khác
nhau. Máy laser đầu tiên được nhà vật lý Maiman (Hoa Kỳ) phát minh năm 1960
gọi là laser hồng ngọc (Laser Ruby). Laser hồng ngọc là ôxít nhôm pha lẫn crôm.
Crôm hấp thụtia sáng màu xanh lá cây và xanh lục, để lại duy nhất tia sáng màu
hồng.
Cơchếhoạtđộng của laser thường dựa trên tác động cưỡng bức các
electron của nguyên tử(bằng điện trường chẳng hạn) di chuyển từmức năng
lượng thấp lên cao. Ởmức năng lượng cao, một sốelectron ngẫu nhiên rơi xuống
mức năng lượng thấp, giải phóng hạt ánh sáng (photon). Bước sóng của tia sáng
phụthuộc vào sựchênh lệch năng lượng giữa các mức. Các hạt photon này va phải
các nguyên tửkhác, kích thích electron khác rơi xuống, sinh thêm các photon cùng
tần số, cùng pha và cùng hướng di chuyển, tạo một phảnứng dây chuyền khuếch
đại dòng ánh sáng là tia laser.
Ánh sáng laser gồm nhiều photon cùng một tần số(đơn sắc), đồng pha và di
chuyển song song với nhau, nên có cường độ rất cao và chiều dài đồng pha của
chùm sáng lớn. Các tính chất này đem lại nhiềuứng dụng thực tế.
Độ an toàn của laser được xếp từIđến IV. Vớiđộ I, tia laser tương đối an
toàn. Vớiđộ IV, chùm tia phân kỳcó thểlàm hỏng mắt hay bỏng da.
Chuyên khoa mắt có những ứng dụng sớm nhất của laser trong y học nhưkỹ
thuật quang đông võng mạc, hàn bong võng mạc, kỹthuật bốc bay lớp trong điều
trịtật khúc xạcủa mắt (cận, viễn).
Vì những tính chấtđặc biệt, tia laser được dùng làm dao mổ“không chảy
máu”, an toàn và đa năng (thường là loại laser CO2, laser YAG). Bức xạcủa tia laser
(có nhiệtđộ 1200 - 1700oC) làm các tếbào bốc hơi tạo thành vết cắt nhỏ, ít chảy
máu và ít tổn thương. Bức xạlaser không chỉhạn chếnhiễm trùng vết mổdo
không có sựtiếp xúc giữa dụng cụvà đường rạch, mà còn có khảnăng can thiệp
vào những phẫu thuật phức tạp nhưnão, tủy sống. Ngoài ra, dao mổlaser có các
ưuđiểm như: giảm lượng thuốc tê, thuốc mê, giảm phù nề, sung huyết và tiết dịch...
Nhờhiệuứng quang đông (các tổchức sống bị đông vón vì bức xạnhiệt) nên
dao mổlaser có ứng dụng tốt trong thủthuật nội soi vừa chẩnđoán vừađiều trị.
Với hiệuứng kích thích sinh học của loại laser năng lượng thấp nhưlaser He-Ne có
tác dụng chống viêm, kích thích tái tạo tổchức, chống sẹo lồi, chống hiện tượng đột
biến của tếbào, tăng vi tuần hoàn, giãn mạch cục bộ, giảm tiết dịch, ứng dụng trong
điều trịloét giác mạc, nối thần kinh, nốiđộng mạch...
Mớiđây, các nhà khoa họcĐức sửdụng kỹthuật nano laser chẩnđoán và
điều trịtừcác tếcác bào đơn lẻ. Họsửdụng tia nanolaser cắt vào mô sống với bề
rộng chỉ70 nanomet. Điều này mởra khảnăng mới can thiệp cấpđộ gen bằng tia
laser mà không cần phá hủy tếbào.
Trên thếgiới, laser đã được áp dụng vào ngoại khoa thẩm mỹvà ngày càng được
mởrộng.
Leon Goldman là ngườiđầu tiên đưa laser Ruby, Argon, Nd: YAG vào điều trị
các tổn thương mạch máu và sắc tố đen (1963 - 1968). Có thểnói laser phát huy
tốiưu tác dụng của nó trên các tổn thương sắc tốbẩm sinh hoặc mắc phải như: bớt
xanh đen, tàn nhang (Freckle), hoặc một sốtổn thương mạch máu da bẩm sinh
nhưu mạch máu.
Trong ngoại khoa thẩm mỹ, với từng loại tổn thương và loại hình phẫu thuật
mà người ta chọn loại laser khác nhau, nhằmđápứng mụcđích phá hủy mô một
cách chọn lọc (tùy theo khảnăng hấp thụchọn lọc của mô bệnh lý với từng bước
sóng). Laser ứng dụng trong thẩm mỹtheo 3 hướng: sửdụng nhưmột con dao mổ,
sửdụng nhưyếu tốquang nhiệt chọn lọcđể phá hủy mô một cách chọn lọc và ứng
dụng hiệuứng kích thích sinh học.
Ngoài những kỹthuật quy ước trong ngoại khoa thẩm mỹ, laser có khảnăng
loại bỏcác tổn thương sắc tốbẩm sinh, mắc phải hoặc xóa xăm mình. Một sốloại
sửdụng trong điều trịu máu phẳng, loại bỏu cục trên da...
Laser đã phát huy tốiđa tác dụng trên các tổn thương sắc tốbẩm sinh hoặc
mắc phải như: Bớt xanh đen (Nevus of Ota), tàn nhang (Freckle), ban vàng
(Xanthelasma), vết màu càphê sữa (Café au lait spot), các tổthương mạch máu ở
da bẩm sinh nhưu mạch máu (Hemangioma), bớt vang đỏ (Portwine Stains) và
một sốtổn thương mạch máu da khác (Cutaneous vascular lesions). Theo y văn
kinh điển, các tổn thương này cho đến nay là những bệnh khó điều trịbằng thuốc
hoặc can thiệp ngoại khoa truyền thống.
Tại Việt Nam, máy laser đầu tiên được dùng trong thực nghiệm nhãn khoa
là Laser Ruby năm 1976. Từ1981 đến nay, laser đượcứng dụng trong nhiều
chuyên khoa và mang lại hiệu quảtích cực.
-Trong chuyên khoa mắt: điều trịloét giác mạc, hàn bong võng mạc, viêm tắc
lệ đạo...
-Trong chuyên khoa răng hàm mặt: dùng điều trịnha chu viêm, viêm lợi,
viêm khớp hàm...
-Trong chuyên khoa tai mũi họng: điều trịviêm amidan cấp và mạn, viêm
họng đỏ, viêm mũi... Trong ngoại khoa: điều trịvết thương nhiễm trùng, chống sẹo
lồi...
-Trong phụkhoa: điều trịviêm lộtuyến cổtửcung, viêm âm đạo...
-Trong da liễu: điều trịeczéma, zona, viêm da thần kinh...
-Trong nội khoa: chống nhiễm trùng, nhiễmđộc tếbào gan, đau thần kinh
ngoại vi, suy mạch vành tim, di chứng tai biến mạch máu não...
Một sốcơsởkhoa học trong nước lắp ráp và cải tiếnđược máy laser như:
Trung tâm công nghệlaser (Viện nghiên cứu công nghệ- BộKH&CN), Viện kỹ
thuật quân sự- BộQuốc phòng...
Laser y tếhiện nay gồm 2 nhóm chính: laser điều trị(công suất thấp) như
He - Ne, bán dẫn GaAs...; laser phẫu thuật (công suất cao) nhưCO2, YAG: Nd, rubi,
argon...
Xóa xăm bằng Laser Yag (Tattoo removal - Laser surgery)
Thiết bịlaser có rất nhiều loạiứng với từng bước sóng, độ dài xung… khác
nhau:
-Loại laser Q-Switched Nd-YAG với bước sóng 1.064 nm phù hợp xóa bớt
đen, xóa hình xăm, chân mày xăm.
-Loại laser “xung-nhuộm màu” bước sóng 595 nm phù hợp trịliệu các
dạng bớt sắc tố đỏ.
-Loại laser YAGxung dài 1.320 nm phù hợp trịmụn trứng cá.
Triệt lông bằng Laser GYAG
-Loại laser YAG xung dài 1064 nm phù hợp triệt lông, xóa gân máu, và đặc
biệt là ứng dụng mới trong việc căng da mặt, trẻhóa da.