báo cáo tổng hợp về kỹ thuật laser

1

KỸ THUẬT LASER
1.Khái niệm về laser:
Laser là tên viết tắt của cụm từ Light Amplification by Stimulated Emission of
Radiation trong tiếng Anh, và có nghĩa là "khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích
thích".
Electron tồn tại ở các mức năng lượng riêng biệt trong một nguyên tử. Các
mức năng lượng có thể hiểu là tương ứng với các quỹ đạo riêng biệt của electron xung
quanh hạt nhân. Electron ở bên ngoài sẽ có mức năng lượng cao hơn những electron ở
phía trong. Khi có sự tác động vật lý hay hóa học từ bên ngoài, các hạt electron này
cũng có thể nhảy từ mức năng lượng thấp lên mức năng lượng cao hay ngược lại. Các
quá trình này có thể sinh ra hay hấp thụ các tia sáng (photon) theo giả thuyết của
Albert Einstein. Bước sóng (do đó màu sắc) của tia sáng phụ thuộc vào sự chênh lệch
năng lượng giữa các mức.
Có nhiều loại laser khác nhau, có thể ở dạng hỗn hợp khí, ví dụ He-Ne, hay
dạng chất lỏng, song có độ bức xạ lớn nhất vẫn là tia laser tạo bởi các thành phần từ
trạng thái chất rắn.
2.Phân loại:
*Laser chất rắn:
Có khoảng 200 chất rắn có khả năng dùng làm môi trường hoạt chất laser. Một
số loại laser chất rắn thông dụng:
•

YAG-Neodym: hoạt chất là Yttrium Aluminium Garnet (YAG) cộng thêm 25% Neodym, có bước sóng 1060nm thuộc phổ hồng ngoại gần. Có thể phát
liên tục tới 100W hoặc phát xung với tần số 1000-10000Hz.

•

Hồng ngọc (Rubi): hoạt chất là tinh thể Alluminium có gắn những ion chrom,
có bước sóng 694,3nm thuộc vùng đỏ của ánh sáng trắng.

•

Bán dẫn: loại thông dụng nhất là diot Gallium Arsen có bước sóng 890nm
thuộc phổ hồng ngoại gần.


2

*Laser chất khí:
He-Ne: hoạt chất là khí Heli và Neon, có bước sóng 632,8nm thuộc phổ ánh
sáng đỏ trong vùng nhìn thấy, công suất nhỏ từ một đến vài chục mW. Trong y học
được sử dụng làm laser nội mạch, kích thích mạch máu
•

Argon: hoạt chất là khí argon, bước sóng 488 và 514,5nm.

•

CO2: bước sóng 10.600nm thuộc phổ hồng ngoại xa, công suất phát xạ có thể
tới megawatt (MW). Trong y học ứng dụng làm dao mổ.

*Laser chất lỏng:
Môi trường hoạt chất là chất lỏng, thông dụng nhất là laser màu.
3. Tính chất tia laser:
•

Độ định hướng cao: tia laser phát ra hầu như là chùm song song do đó khả
năng chiếu xa hàng nghìn km mà không bị phân tán.

•

Tính đơn sắc rất cao: chùm sáng chỉ có một màu (hay một bước sóng) duy
nhất. Do vậy chùm laser không bị tán xạ khi đi qua mặt phân cách của hai môi
trường có chiết suất khác nhau. Đây là tính chất đặc biệt nhất mà không nguồn
sáng nào có.

•

Tính đồng bộ của các photon trong chùm tia laser: Có khả năng phát xung cực
ngắn: cỡ mili giây (ms), nano giây, pico giây, cho phép tập trung năng lượng
tia laser cực lớn trong thời gian cực ngắn.

4. Cơ chế hoạt động:
Laser có thể được cấu tạo để hoạt động ở trạng thái bức xạ sóng liên tục (hay
CW - continuous wave) hay bức xạ xung (pulsed operation). Điều này dẫn đến những
khác biệt cơ bản khi xây dựng hệ laser cho những ứng dụng khác nhau.
Chế độ phát liên tục


3

Trong chế độ phát liên tục, công suất của một laser tương đối không đổi so với
thời gian. Sự đảo nghịch mật độ (electron) cần thiết cho hoạt động laser được duy trì
liên tục bởi nguồn bơm năng lượng đều đặn.
Chế độ phát xung
Trong chế độ phát xung, công suất laser luôn thay đổi so với thời gian, với đặc
trưng là các giai đoạn "đóng" và "ngắt" cho phép tập trung năng lượng cao nhất có thể
trong một thời gian ngắn nhất có thể. Các dao laser là một ví dụ, với năng lượng đủ để
cung cấp một nhiệt lượng cần thiết, chúng có thể làm bốc hơi một lượng nhỏ vật chất

trên bề mặt mẫu vật trong thời gian rất ngắn. Tuy nhiên, nếu cùng năng lượng như
vậy nhưng tiếp xúc với mẫu vật trong thời gian dài hơn thì nhiệt lượng sẽ có thời gian
để xuyên sâu vào trong mẫu vật do đó phần vật chất bị bốc hơi sẽ ít hơn. Có rất nhiều
phương pháp để đạt được điều này, như:
•

Phương pháp chuyển mạch Q (Q-switching)

•

Phương pháp kiểu khoá (modelocking)

•

Phương pháp bơm xung (pulsed pumping)

5. Ứng dụng tia laser:
Vào thời điểm được phát minh năm 1960, laser được gọi là "giải pháp để tìm
kiếm các ứng dụng". Từ đó, chúng trở nên phổ biến, tìm thấy hàng ngàn tiện ích trong
các ứng dụng khác nhau trên mọi lĩnh vực của xã hội hiện đại, như phẫu thuật
mắt, hướng dẫn phương tiện trong tàu không gian, trong các phản ứng hợp nhất hạt
nhân... Laser được cho là một trong những phát minh ảnh hưởng nhất trong thế kỉ 20.
Ích lợi của laser đối với các ứng dụng trong khoa học, công nghiệp, kinh
doanh nằm ở tính đồng pha, đồng màu cao, khả năng đạt được cường độ sáng cực kì
cao, hay sự hợp nhất của các yếu tố trên. Ví dụ, sự đồng pha của tia laser cho phép
nó hội tụ tại một điểm có kích thước nhỏ nhất cho phép bởi giới hạn nhiễu xạ, chỉ
rộng vài nanômét đối với laser dùng ánh sáng. Tính chất này cho phép laser có thể lưu
trữ vàigigabyte thông tin trên các rãnh của DVD. Cũng là điều kiện cho phép laser

4

với công suất nhỏ vẫn có thể tập trung cường độ sáng cao và dùng để cắt, đốt và có
thể làm bốc hơi vật liệu trong kỹ thuật cắt bằng laser. Ví dụ, một laser Nd:YAG, sau
quá trình nhân đôi tần số, phóng ra tia sáng xanh tại bước sóng 523 nm với công suất
10 W có khả năng, trên lý thuyết, đạt đến cường độ sáng hàng triệu W trên
một cm vuông. Trong thực tế, thì sự tập trung hoàn toàn của tia laser trong giới hạn
nhiễu xạ là rất khó. Xem thêm ứng dụng của laser để biết thêm chi tiết.
Tia sáng laser với cường độ cao có thể cắt thép và các kim loại khác. Tia từ
laser thường có độ phân kì rất nhỏ, (độ chuẩn trực cao). Độ chuẩn trực tuyệt đối là
không thể tạo ra, bởi giới hạn nhiễu xạ. Tuy nhiên, tia laser có độ phân kỳ nhỏ hơn so
với các nguồn sáng. Một tia laser được tạo từ laser He-Ne, nếu chiếu từ Trái
Đất lên Mặt Trăng, sẽ tạo nên một hình tròn đường kính khoảng 1 dặm (1,6 kilômét).
Một vài laser, đặc biệt là với laser bán dẫn, có với kích thước nhỏ dẫn đến hiệu ứng
nhiễu xạ mạnh với độ phân kỳ cao. Tuy nhiên, các tia phân kỳ đó có thể chuyển đổi
về tia chuẩn trục bằng các thấu kính hội tụ. Trái lại, ánh sáng không phải từ laser
không thể làm cho chuẩn trực bằng các thiết bị quang học dễ dàng, vì chiều dài đồng
pha ngắn hơn rất nhiều tia laser. Định luật nhiễu xạ không áp dụng khi laser được
truyền trong các thiết bị dẫn sóng như sợi thủy tinh. Laser cường độ cao cũng tạo nên
các hiệu ứng thú vị trong quang học phi tuyến tính.
Máy đo khoảng cách bằng laser trong quân sự là loại thiết bị quan trọng. Có
nhiều loại khác nhau: máy đo cự ly hàng không, máy đo cự ly xe tăng, máy đo cự ly
xách tay v.v...Máy đo cự ly hàng không đo chính xác cự ly từ máy bay đến mục tiêu
trên mặt đất, nâng cao độ trúng đích khi ném bom. Nguyên lý hoạt động: đo khoảng
thời gian chênh lệch giữa xung laser phát ra và xung phản hồi về rồi nhân với tốc độ
ánh sáng (300.000km/s), lấy kết quả chia 2, được cự ly cần đo.
Rada laser có độ chính xác cao hơn rada thông thường, có thể hướng dẫn hai
tàu vũ trụ ghép nối chính xác trên không gian. Máy bay chiến đấu bay ở tầm siêu
thấp, nếu trang bị rada laser có thể né chính xác tất cả chướng ngại vật, kể cả đường
dây điện. Tuy nhiên, những thiết bị laser đều chịu ảnh hưởng của thời tiết, trời mù

hoặc mưa thì khoảng cách đo bị giảm đi nhiều.


5

Bom có lắp thiết bị dẫn đường bằng laser và đuôi có lắp hệ thống lái điều khiển
sẽ tự động tìm kiếm và đánh trúng mục tiêu.
La bàn laser thay thế la bàn phổ thông, để đo phương vị máy bay, dùng trong
máy bay phản lực cỡ lớn và máy bay chiến đấu tính năng cao.
Tia laser đo khoảng cách từ vệ tinh và Mặt Trăng đến Trái Đất, đo đạc toàn
cầu. Ngoài ra, chùm tia laser còn làm náo nhiệt không khí lễ hội.
Tia laser còn được dùng làm vũ khí, tuy chưa được phổ biến. Được chia làm 2
loại: Vũ khí laser công suất thấp làm loá mắt đối phương, dùng trong tác chiến gần,
khoảng cách chỉ vài km, trời mưa mù khoảng cách còn ngắn hơn, có thể xách tay, lắp
trên xe tăng, máy bay trực thăng. Vũ khí laser năng lượng cao dùng chùm tia laser cực
mạnh chiếu đến một điểm trên mục tiêu, dừng lại một thời gian ngắn để vật liệu chảy
ra hoặc khí hoá. Chùm tia laser mạnh có thể phá huỷ đường điện, gây cháy thùng
nguyên liệu trong máy bay, gây nổ đạn đạo. Lắp đặt trên mặt đất, trên tàu, máy bay,
vệ tinh, có tốc độ nhanh, chính xác cao, không cần thuốc mồi, không sinh lực đẩy
phía sau, không tạo ô nhiễm nên nó là loại vũ khí "sạch sẽ". Vũ khí laser lắp đặt trên
vệ tinh có thể bắn hạ tên lửa đạn đạo và vệ tinh đối phương.
Theo dự tính, để phá huỷ tên lửa đạn đạo cách xa 1000km cần năng lượng laser
20000KW và kính phản xạ đường kính 10m với thời gian chiếu xạ 1 giây. Đầu những
năm 90, Mỹ có thể tạo ra tia laser năng lượng 5000KW. Tuy vẫn còn một khoảng
cách khá xa nhưng trong tương lai, vũ khí laser sẽ trở thành công cụ chiến tranh lợi
hại và là cuộc đua công nghệ của các cường quốc trên thế giới.
Trong y học, laser công suất thấp được sử dụng trong vật lý trị liệu để gây hiệu
ứng sinh học, và laser công suất lớn gây hiệu ứng đốt dùng trong điều trị thoát vị đĩa
đệm cột sống.

6

ỨNG DỤNG CỦA LASER TRONG Y HỌC
Laser được dùng trong y học là do 3 hiệu ứng chính sau:
1. Hiệu ứng "bay hơi tổ chức"
Do bức xạ nhiệt của chùm tia Laser, làm cho các tổ chức (tissu) bị bốc hơi, tạo
thành những vết cắt. Những vết cắt này rất nhỏ, ít chảy máu và ít tổn thương các tổ
chức lành xung quanh.
Vì vậy Laser được dùng làm dao mổ (loại Laser hay được dùng làm dao mổ là
CO2 và Laser CO, Laser YAG).
Có thể nói Laser là một loại "dao mổ" tinh tế nhất, an toàn và vô trùng nhất
(với nhiệt độ từ 1.200 - 1.700 thì không một loại vi khuẩn nào tồn tại được), đa năng
nhất vì nó có thể can thiệp vào mọi phẫu thuật phức tạp, khó khăn (các hốc sâu, nhỏ,
các bộ phận "ưa" chảy máu, các tổ chức quan trọng như não, tủy sống...) mà lưỡi dao
mổ thông thường không thể can thiệp được.
Ngoài ra dao mổ Laser còn các ưu điểm sau:
- Giảm hoặc không cần thuốc tê - mê.
- Không có sự tiếp xúc giữa dụng cụ và đường rạch (vô trùng tuyệt đối).
- Cầm máu tốt với các vi huyết quản (mạch máu lớn thì phải cầm máu bằng chỉ
buộc).
- Giảm phù nề, xung huyết và tiết dịch.
- "Đường rạch" bị chấn thương rất ít.
2. Hiệu ứng quang đông
Do bức xạ nhiệt, các tổ chức sống bị đông vón lại. Vì vậy "dao mổ Laser" có
tác dụng cầm máu, hàn bong võng mạc và đặc biệt trong thủ thuật nội soi người ta đã


7

dùng nó để vừa chẩn đoán vừa điều trị.
3. Hiệu ứng kích thích sinh học
Loại Laser có năng lượng thấp như Laser He-Ne có tác dụng chống viêm, kích
thích tái tạo tổ chức, chống sẹo lồi, tăng khả năng miễn dịch, điều chỉnh thể dịch và
hormon, giải dị ứng, chống hiện tượng đột biến của tế bào, tăng hoạt tính của các men
(andolase, cholinesterase, transaminase...), tăng vi tuần hoàn, dãn mạch cục bộ, giảm
tiết dịch, chống phù nề, kích thích sự hình thành của collagen trong vòng nối (ứng
dụng trong điều trị loét giác mạc, nối thần kinh, nối động mạch...). Hiệu ứng này còn
được dùng thay cho kim châm cứu và được coi là cây kim vô trùng nhất.
Ở nước ta, tia Laser đã được áp dụng trong khá nhiều chuyên khoa:
- Trong chuyên khoa mắt: Điều trị loét giác mạc, hàn bong võng mạc, viêm tắc
lệ đạo, chắp lẹo...
- Trong chuyên khoa răng hàm mặt: Dùng điều trị nha chu viêm, viêm lợi,
viêm lưỡi, viêm khớp hàm; herpes...
- Trong chuyên khoa tai mũi họng: Điều trị viêm amygdale cấp và mãn, viêm
họng đỏ, viêm mũi, trĩ mũi, nhọt ống tai.
- Trong ngoại khoa: Điều trị vết thương nhiễm trùng, chống sẹo lồi, mụn nhọt,
abcès mỏng, chín mé, đinh râu, giảm đau, chống phù nề, cắt trĩ, mổ dạ dày...
- Trong phụ khoa: Điều trị viêm lộ tuyến cổ tử cung, viêm âm đạo, viêm tuyến
Bartholin, abcès vú...
- Trong da liễu: Điều trị eczéma, zona, viêm da thần kinh, loét loạn dưỡng
trứng cá hồng.... Về bệnh hoa liễu: Điều trị bệnh sùi mào gà...
- Trong nội khoa: Chống nhiễm trùng, nhiễm độc tế bào gan, đau thần kinh
ngoại vi, đau đầu cơ năng, giảm cholesterol trong máu (chống xơ vữa động mạch),
suy mạch vành tim, di chứng tai biến mạch máu não...
*Ứng dụng laser trong tai-mũi-họng


8

Trong Khoa Tai-Mũi-Họng, ngày nay laser đã tạo cho bác sỹ phẫu thuật điều
kiện làm việc dễ dàng trong nhiều lĩnh vực. Tuỳ theo từng vị trí, mục đích ứng dụng
mà ta chọn những loại laser khác nhau.
Laser CO2 bức xạ ánh sáng trong miền hồng ngoại trung bình vào bước sóng ở
khoảng 10 micromet. Vì các phân tử nước hấp thụ ánh sáng này mạnh nên năng lượng
tia laser sẽ bị tiêu thụ ngay trên bề mặt nước. Tia laser không đi sâu vào được những
khoảng không gian có chứa nước, nhưng với đường kính chùm tia rất nhỏ (< 0,2 mm)
thì tia laser vẫn có thể làm cho mô bay hơi và qua đó sẽ cắt nó.
Ngoài bước sóng, còn có những yếu tố khác ảnh hưởng tới đặc trưng của một
tia laser. Chẳng hạn một tia sáng của laser CO 2 được ố ý điều chỉnh sao cho không
nét, sẽ hâm nóng mô trên diện tích lớn và làm cho nó teo lại. Trái lại, một tia được
điều chỉnh nét, sẽ có thể qua một hệ gương được điều khiển bằng máy tính, được dẫn
rất nhanh trên một vùng xác định và khi đó, sẽ tiếp xúc với mỗi điễm chỉ một lần. Vì
thời gian tác động cực kỳ ngắn nên ở mỗi chỗ được chiếu xạ, chỉ rất ít mô được hoá
hơi, nhưng điều đó lại xảy ra một cách điều đặn trên toàn bộ diện. Bằng cách này các
lớp da hay các lớp niêm mạc được bóc đi khỏi bể mặt, hay là phẳng. Phương pháp này
được ứng dụng để loại bỏ một cách cẩn thận những khối u lành trong thanh quản. Ví
dụ: u nhú do virus gây ra.
Còn laser neodym-YAG bức xạ ánh sáng trong miền hồng ngoại gần, với bước
sóng 1064 nm. Ánh sáng này hầu như không bị hấp thụ bởi nước nước, do đó mà tia
laser có thể xuyên sâu vào mô và phá huỷ nó bằng nhiệt. Loại laser này rất thích hợp
để làm teo những phù nề và các mô chứa nhiều nước khác, chẳng hạn như các bứu thịt
ở mũi.
Hồng huyết cầu, chất màu đỏ của máu, hấp thụ ánh sáng nằm trong khoảng
500 - 600 nm. Những laser bức xạ ánh sáng trong miền quang phổ này sẽ được dùng
để điều trị các bọt máu nhỏ và trung bình hay cầm máu cho chứng chảy máu cam. Ở
đây hầu như chẳng bao giờ kích thích các phân tử nước.


9

Ngoài các laser neodym-YAG và laser CO2 là những laser phát bức xạ liên tục,
trong khoa Tai-Mũi-Họng cũng còn dùng các laser phát xung ngắn. Chúng tạo ra
những chớp sáng rất ngắn có công suất rất cao. Năng lượng rất cao được giải phóng
cục bộ, được ứng dụng để bóc những lát xương mỏng hay phá huỷ cao răng (cặn
canxi với nước bọt) hay các sỏi.

*Ứng dụng laser trong phẫu thuật
1. Phẫu thuật cổ
- Các khối u ở thanh quản, thực quản, họng thường được cắt bỏ ngay cả khối.
Việc cắt đoạn (resection) cả khối như thế đòi hỏi một nỗ lực lớn về mặt phẫu thuật
cho bệnh nhân và tuỳ vào độ lớn khối u, một khuyết tật rất rộng mà phải được đóng
lại với khá nhiều công sức. Trái lại một tia cắt chính xác của một tia laser CO 2, được
điều khiển bằng một vi máy điều khiển (micromanipulator) có kiểm tra bằng kính
hiển vi, sẽ để lại những tổn hại nhỏ hơn rất nhiều, thậm chí chẳng cần phải tái xự lý
nhờ phẩu thuật. Các laser này có thể được ứng dụng trong nhiều trường hợp điều trị,
nhưng không nhất thiết là mọi trường hợp. Với thanh quản thì ngày nay, ngay ở
những khối u rất rộng, vẫn có thể can thiệp nhờ phẫu thuật laser mà vẫn giữ được
hoàn toàn hay một phần chức năng của giọng nói. Thêm vào đó qua liệu pháp điều trị
bằng laser có thể rút ngắn rất nhiều thời gian đều trị nội trú và giảm đáng kể tỷ lệ biến
chứng.
- Các laser neodym-YAG và laser CO2 rất thích hợp với việc cắt nhỏ những
amidan vòm miệng quá lớn. Những amidan lớn này không chỉ ngăn cản việc tiếp thu
thực phẩm mà còn cản trở quá trình hô hấp. Nếu nhờ laser cắt amidan quá lớn, các
mạch máu sẽ được cầm máu ngay nhờ nhiệt. Như vậy, phương pháp này cho phép
phẫu thuật không chảy máu và ngày nay có thể tiến hành điều trị bằng ngoại trú.
Nhưng trái lại, trong việc cắt bỏ amidan vòm miệng bằng liệu pháp laser vẫn chưa có


10

tiến bộ đáng kể. Ca phẫu thuật rất hay được thực hiện này thường gây đau đớn cho
bệnh nhân và cũng luôn kèm theo sự chảy máu kéo dài.
2. Phẫu thuật mũi
- Mũi chính là máy điều hoà nhiệt độ cho cơ phổi. Nó thực hiện nhiệm vụ hâm
nóng và làm ẩm không khí mà chúng ta hít thở. Muốn vậy mũi phải dùng tới ba khối
phồng - các cánh bướm mũi - khi không khí khô và lạnh chúng sẽ phồng lên, chúng
được xếp chồng lên nhau và hoạt động theo cặp. Nhưng nếu phồng quá lớn và quá lâu
sẽ cản trở sự hít thở bằng mũi. Đây là một bệnh phổ biến ở các nước phát triển, ở đó
người ta sinh hoạt thường xuyên trong các phòng có lò sưởi và máy điều hoà, bởi vậy
không khí qua khô.
- Với bệnh này liệu pháp laser rất đáng tin cậy trong việc cắt nhỏ các cánh
bướm dưới. Nếu kết hợp dùng các kỹ thuật nội soi sẽ cho phép điều trị ngoại trú,
chiều xạ và trực tiếp qua sát. Mô sẽ teo lại, hình thành các vết sẹo - và mũi lại thông
suốt như trước. Ở đây chỉ cần gây mê cục bộ nhẹ nhàng trên bề mặt niêm mạc là đủ.
Cả các đường ngân thường hình thành trên vách ngăn trong mũi, ngày nay cũng được
dễ dàng cắt bỏ bằng laser.
- Một số người, sau những lần sổ mũi rất thông thường, lại liên tục bị viêm
xoang phụ. Đó là do một khe hẹp - giải phẫu gây ra, khe này nằm ở bên cạnh cánh
bướm giữa xoang chính ở mũi. Ở đấy cũng chính là các lối vào xoang phụ. Dùng laser
sẽ dễ dàng cắt bỏ những khe hẹp này. Khi đó bác sỹ phẫu thuật sẽ cắt nhỏ các cánh
bướm giữa cũng như các cấu trúc ở thành ngoài của mũi, bằng cách đó tỷ lệ tái phát
giảm hẳn.
3. Phẫu thuật tai
- Laser CO2 đã có những thành công lớn trong phẫu thuật tai: ở các điểm cốt
thính giác rất nhạy cảm, ngày nay, các bác sỹ đã có thể phẫu thuật mà không cần tiếp
xúc. Ngoài ra phương pháp này còn cho phép cắt bỏ các xụn mà không làm các chỗ
xung quanh bị tổn thất vì nhiệt.

11

- Bằng cách này cũng có thể mở tai trong mà không gây nguy hiểm gì. Điều
này rất cần thiết ở một số bệnh, chẳng hạn như bệnh sơ cứng tai là một quá trình thay
đổi các xụn, tiến hành song song với sự tiến triển dần dần của nghễnh ngãng và bệnh
ù tai. Ở đây việc đục lỗ màng nhĩ mà không cần tiếp xúc cũng hết sức dễ dàng thực
hiện nhờ phẫu thuật bằng laser.
- Ngày nay, người ta dùng các laser xung để phá huỷ những viên sỏi ở các
tuyến nước bọt vì chúng cản trở sự thông suốt bình thường của nước bọt. Tuy nhiên,
những viên sỏi phải có thể nhìn thấy được trong máy nội soi. Do nước bọt bị kẹt lại
nên ở các bệnh nhân này - đặc biệt là sau khi ăn - tuyến nước bọt sẽ sưng tấy lên và
gây đau đớn.
- Thông qua việc sử dụng laser, rất nhiều ca phẫu thuật trong ngành Tai-MũiHọng đã có thể tiến hành một cách hết sức nhẹ nhàng, bảo vệ bệnh nhân. Trong nhiều
trường hợp với một sự can thiệp có xâm nhập tối thiểu vào bệnh nhân, thậm chí có thể
không cần dùng tới điều trị nội trú mà vẫn không phải cắt giảm ước nguyện của bác
sỹ là muốn thực hiện một liệu pháp đầy kết quả. Phẫu thuật laser trong khoa Tai-MũiHọng là một bước tiến dần đến ngành y tế lưu động.
4. Phẫu thuật giác mạc trong nhãn khoa
- Trong ngành nhãn khoa ở lĩnh vực phẫu thuật giác mạc, trước tiên laser
excimer đã củng cố vị trí cho mình. Phần chính của loại laser này là một ống khí chịu
áp suất cao chứa một hỗn hợp gồm khí trơ và khí halogen. Qua phóng điện cao thế, sẽ
xuất hiện những phân tử có thời gian tồn tại cực kỳ ngắn là các halogenua khí hiếm ở
trạng thái kích thích và chúng lại giải phóng ngay tức thì năng lượng của mình dưới
dạng bức xạ tử ngoại. Tuỳ thuộc chất khí chứa trong ống mà bước sóng nằm giữa 193
nm (florua argon) và 351 nm (floruaxenon). Thời gian xung của ánh sáng bức xạ vào
khoảng 30 ns.
- Bằng một hệ quang học cho ánh sáng tử ngoại đi qua, bức xạ laser này được
lái vào mắt bệnh nhân. Trên bề mặt giác mạc, các xung ánh sáng sẽ bị một lớp hết sức
mỏng, chỉ dày khoảng 250 nm hấp thụ hoàn toàn. Lớp này tiêu thụ toàn bộ năng

12

lượng của xung laser và vì thế ngay lập tức hoá hơi, không kịp cho mô xung quanh
trong thời gian tác dụng ngắn như vậy có thể bị phá huỷ. Bằng cách này chúng ta đã
có trong tay một khả năng gia công vật liệu ưu việt hơn rất nhiều nếu so với các
phương pháp vi phẫu khác.
- Điều có ý nghĩa quyết định cho thị lực chính là bề mặt đều đặn, trong suốt và
phẳng của giác mạc. Nhưng những sự can thiệp thông thường của phẫu thuật, chẳng
hạn như bằng dao mổ, trên bình diện vi mô sẽ luôn phá huỷ mô, cơ thể sẽ phản ứng
với sự việc này và rồi tạo ra sẹo là nguyên nhân gây ra bệnh mờ giác mạc. Ngay sự
can thiệp phẫu thuật bằng laser excimer cũng sẽ khơi mào cho một phản ứng viêm tấy
ở mô, nhưng chúng ta vẫn có thể giới hạn được ở một mức độ nhỏ nếu đều đặn nhỏ
thuốc vào mắt. Sau đó trong thời gian vài tháng, trên kính hiển vi sẽ nhận thấy được
một sự vẩn đục nhẹ như sương nhưng chỉ trong những trường hợp hạn hữu mới ảnh
hưởng tới thị lực.
- Một ứng dụng khác phổ biến là phẫu thuật giác mạc khúc xạ: với các con mắt
bị cận thị, viễn thị hay loạn thị do có sự mất cân đối giữa tiêu điểm của dụng cụ quang
học (giác mạc và thuỷ tinh thể) và chiều dài nhãn cầu. Điều này thường đã được điều
chỉnh nhờ đặt mắt trước thấu kính hội tụ hay phân kỳ dưới dạng kính cận hay viễn,
hay kính áp tròng. Một cách khác là có thể thay đổi bán kính độ cong bề mặt giác mạc
- dĩ nhiên là cũng chỉ ở một giới hạn nhất địng bằng laser excimer. Sau đó các đối
tượng được quan sát sẽ lại được tạo ảnh chính xác trên mặt phẳng giác mạc. Khi đó
thì quá lắm, bệnh nhân cũng sẽ chỉ còn cần tới một sự trợ giúp nhỏ về mặt thị giác.
- Các ứng dụng khác cho phẫu thuật laser là: lấy đi các vết sẹo, sự mọc mô lạ ở
giác mạc và các mô hỏng trên bề mặt giác mạc mang tính thoái hoá hay sau những tổn
thương như bị hỏng. Như vậy ngày nay chúng ta có thể điều trị những bệnh và tổn
thương ở giác mạc mà trước đây chỉ có thể xử lý bằng cách duy nhất là thay giác mạc.

MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ ỨNG DỤNG LASER
TRONG Y HỌC

13


14


15


16