Mai Hữu Xuân: Ứng dụng laser bán dẫn công suất thấp trị Lao & COPD

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA MAI HỮU XUÂN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG LASER BÁN DẪN CÔNG SUẤT THẤP TRONG HỖ TRỢ ĐIỀU TRỊ BỆNH LAO PHỔI TRONG CỘNG ĐỒNG VÀ BỆNH TẮC NGHẼN PHỔI MÃN TÍNH (COPD) LUẬN ÁN TIẾN SĨ TP. HỒ CHÍ MINH -. NĂM 2022 i ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.

HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG LASER BÁN DẪN CÔNG SUẤT THẤP TRONG HỖ TRỢ ĐIỀU TRỊ BỆNH LAO PHỔI TRONG CỘNG ĐỒNG VÀ BỆNH TẮC NGHẼN PHỔI MÃN TÍNH (COPD) Chuyên ngành: Vật Lý Kỹ Thuật Mã số chuyên ngành: 62520401 Phản biện độc lập: TS. Tôn Chi Nhân Phản biện độc lập: PGS. Lê Vũ Tuấn Hùng - Phản biện: PGS. Dương Văn Hải - Phản biện: PGS.

Lâm Quang Vinh - Phản biện: TS. Lê Thanh Chiến NGƯỜI HƯỚNG DẪN: 1. Huỳnh Quang Linh 2. CKII Trần Văn Bé ii LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan: - Đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả.

Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận án này là trung thực, và không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào. - Các kết quả điều trị thí nghiệm lâm sàng trong luận án này là trung thực, khách quan, áp dụng các nguyên tắc đạo đức của tuyên bố Helsinki, tuân thủ các quy tắc đạo đức nghiên cứu của Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh, cũng như tuân thủ các quy định theo Hướng dẫn quốc gia về đạo đức trong nghiên cứu y sinh học của Bộ Y tế đối với nghiên cứu điều trị trên người. - Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.

Tác giả luận án MAI HỮU XUÂN iii TÓM TẮT LUẬN ÁN Bệnh lao vẫn một căn bệnh truyền nhiễm nguy hiểm và gây nhiều thách thức đối với quản lý y tế cộng đồng. Quá trình hóa trị liệu kết hợp với điều trị hút dịch màng phổi hiện nay được xem là phương pháp điều trị phổ biến hiệu quả cho bệnh lao có biến chứng tràn dịch. Tuy nhiên, việc điều trị hồi phục trong thời gian dài vẫn luôn là trở ngại lớn trong việc kiểm soát bệnh lao. Vì vậy, nhu cầu phát triển các loại thuốc mới hay phương pháp điều trị mới để rút ngắn quá trình điều trị vẫn luôn có tính thời sự cấp thiết.

Bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính (COPD) là một bệnh lý tắc nghẽn thông khí phổi được định tính là sự suy giảm thông khí mãn tính. Thuật ngữ này cũng được dùng để miêu tả về bệnh viêm phế thủng, viêm phế quản mãn tính và hen phế quản. Bệnh hen phế quản và COPD là những bệnh phổi tắc nghẽn ảnh hưởng đến hàng triệu người trên khắp thế giới. Hen suyễn là một vấn đề sức khỏe toàn cầu nghiêm trọng với khoảng 300 triệu người có dấu hiệu và đang điều trị trên thế giới.

COPD là một trong những nguyên nhân chính gây ra tử vong liên quan đến bệnh hô hấp. Liên quan đến ứng dụng laser công suất thấp trong y học, có thể kể đến: phương pháp quang trị liệu với tác dụng của tia sáng kết hợp lên mô tại vị trí tổn thương để kích thích chuyển hóa tế bào và tăng cường chức năng sinh hóa; liệu pháp quang châm với tác dụng tia sáng kết hợp thay thế tác dụng của kim trong châm cứu cổ truyền kích thích các huyệt đạo và sử dụng nguyên lý điều trị y học đông phương; và liệu pháp laser nội tĩnh mạch với việc dẫn truyền tia sáng kết hợp thông qua tĩnh mạch nhằm cải thiện hoạt động hệ tuần hoàn và tăng cường dẫn thuốc đến mục tiêu. Tất cả các liệu pháp điều trị trên đều dựa trên một nguyên lý chung là hiệu ứng kích thích sinh học, ngoài ra còn có các ưu điểm như xâm lấn tối thiểu, giảm dùng thuốc, không tác dụng phụ và không gây đau đớn. Mục tiêu chính của luận án là xây dựng một phương thức mới hỗ trợ điều trị lao phổi trong cộng đồng và COPD với mô hình điều trị kết hợp giữa các liệu pháp quang châm, quang trị liệu và laser nội tĩnh mạch.

Trong nội hàm mục tiêu đề ra, đề tài đã đạt được những kết quả sau: thứ nhất, mô phỏng bằng phương pháp Monte Carlo sự lan iv truyền của laser với 2 bước sóng 780nm và 940nm từ trước ngực tới phổi và từ sau lưng tới phổi, khẳng định cấu hình phác đồ điều trị của thiết bị laser bán dẫn công suất thấp được sử dụng là hoàn toàn đáp ứng; thứ hai, xây dựng phương thức mới trong hỗ trợ điều trị bệnh lao trong giai đoạn tấn công và duy trì bằng laser bán dẫn công suất thấp và điều trị thử nghiệm tại cơ sở điều trị để có kết quả hồi phục đáp ứng khả quan; và thứ ba, xây dựng phương thức mới trong hỗ trợ điều trị bằng laser bán dẫn công suất thấp bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính với điều trị thử nghiệm tại bệnh viện 7A Tp. Hồ Chí Minh cho 80 bệnh nhân đạt kết quả tốt. Các kết quả cho thấy mô hình kết hợp mới này có hiệu quả đáng kể và có nhiều ưu điểm như dễ thực hiện và phổ biến đại trà, chi phí điều trị thấp, xâm lấm tối thiểu và không tác dụng phụ. v ABSTRACT Tuberculosis (TB) remains a dangerous infectious disease and poses many challenges to public health management.

The course of chemotherapy combined with pleural aspiration therapy is now considered an effective common treatment for tuberculosis complicated with effusion. However, long-term convalescent treatment remains a major obstacle in TB control. Therefore, the need to develop new drugs or new treatments to shorten the course of treatment is always urgent. Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is an obstructive pulmonary disease characterized by chronic respiratory failure.

The mentioned term is also used to describe emphysema, chronic bronchitis, and bronchial asthma. Asthma and COPD are obstructive lung diseases that affect millions of people around the world. Asthma is a serious global health problem with an estimated 300 million people present and receiving treatment worldwide. COPD is one of the major causes of respiratory disease-related deaths.

Regarding the application of low power laser in medicine, there can be mentioned: phototherapy method with the effect of coherent light rays on tiss. at the injury site to stimulate cell metabolism and enhance biochemical function; optoacupuncture therapy with using coherent light rays to replace the stimulating effect of the needle on acupuncture points according to the treatment principles of oriental medicine; and intravenous laser therapy with the transmission of coherent light rays in human veins to improve circulatory system performance and enhance drug delivery to the target. All of the above therapies are based on a common principle, i., the biomodulation effect. In addition, there are advantages such as minimally invasive, reduced drug use, no side effects, and no pain.

The main objective of the thesis is to develop a new method to support the treatment of pulmonary tuberculosis in the community and COPD with a combined treatment procedure of optoacupuncture, phototherapy, and intravenous laser therapy. Within the proposed objective, the study has achieved the following results: firstly, simulating by Monte Carlo method the propagation of laser with 2 wavelengths 780 nm and 940 nm vi from the front chest to the lungs and from the back to the lungs to confirm the treatment protocol configuration appropriateness of laser devices used in practice; secondly, developing a new method of supporting tuberculosis treatment in the community with low-level semiconductor laser therapy, which remarkably demonstrated positive results in experimental treatment at selected clinical units; and thirdly, developing a new method in supporting COPD treatment with the experimental treatment at the hospital 7A HCM City for 80 patients with good results. Experimental treatment results showed that this new combination therapy is remarkably effective and has many advantages such as ease of implementation, mass availability, low treatment cost, minimal invasiveness, and no side effects. vii LỜI CÁM ƠN Trước tiên tôi trân trọng gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc tới các giảng viên trường Đại học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh nói chung và giảng viên khoa Khoa học ứng dụng, bộ môn Vật Lý Kỹ Thuật nói riêng, Phòng Đào tạo sau đại học, Phòng Thí nghiệm công nghệ laser, Ban giám đốc bệnh viện Quân Y 7A, các bác sỹ khoa A1 bệnh viện 7A, phòng khám Tân Châu An Giang.

Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy PGS. Trần Minh Thái, PGS. Huỳnh Quang Linh, PGS, BS CKII Trần Văn Bé đã tận tình giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn tôi trong suốt quá trình làm luận án tiến sĩ. Trong thời gian làm việc với các thầy, tôi không chỉ tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích từ các thầy mà còn học tập được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả.

Tôi tin chắc những điều ấy sẽ rất cần thiết cho mình trong suốt quá trình nghiên cứu và công tác sau này. Đặng Văn Khanh, TS. Lê Quang Trí đã hỗ trợ rất nhiều trong tổ chức thực hiện tại bệnh viện 7A, giúp tôi có niềm tin vào nghiên cứu sẽ có hiệu quả, và kết quả sẽ dùng để phục vụ tốt cho người bệnh. Ngô Thị Thiên Hoa, phòng khám Tân Châu, An Giang đã giúp đỡ trong điều trị hỗ trợ bệnh nhân lao tại Tân Châu.

Sau cùng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án này. viii MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH. xii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .xv ĐẶT VẤN ĐỀ.1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN LASER VÀ CÁC BỆNH PHỔI .4 Cơ sở phương pháp điều trị bằng laser công suất thấp (Low Level Laser Therapy - LLLT) .1 Cơ sở vật lý ứng dụng laser công suất thấp trong y học .2 Các nghiên cứu trên thế giới.3 Các nghiên cứu trong nước.11 Tương tác Laser với mô sống.14 Cơ sở bệnh lý, cách điều trị và các nghiên cứu trên thế giới sử dụng laser công suất thấp trong điều trị bệnh lao .1 Lao phổi và cách điều trị.17 Cơ sở bệnh lý và cách điều trị bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính (COPD) .2 Các yếu tố nguy cơ .3 Các thông số đánh giá trong bệnh lý COPD .4 Chẩn đoán, lâm sàng, cận lâm sàng bệnh COPD .5 Phương pháp điều trị COPD theo y học hiện đại.6 Phương pháp điều trị COPD theo y học cổ truyền.37 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .42 Mô phỏng sự lan truyền của photon trong môi trường chất bằng phương pháp Monte Carlo nhằm đánh giá khả năng chiếu của tia laser công suất thấp đến mô phổi 42 2.1 Cấu hình mô phỏng khi chiếu chùm tia 2 bước sóng 780 nm và 940 nm trước ngực.2 Cấu hình mô phỏng khi chiếu chùm tia 2 bước sóng 780 nm và 940 nm sau lưng.44 Các thiết bị laser bán dẫn công suất thấp do Phòng thí nghiệm Công nghệ laser, trường Đại học Bách khoa Tp.