Ứng dụng laser trong điều trị tật khúc xạ mắt (LASIK)

Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh

MỤC LỤC
I. CẤU TẠO MẮT – CÁC TẬT KHÚC XẠ Ở MẮT............................................3
1.

Cấu tạo mắt......................................................................................................3

2.

Các tật khúc xạ ở mắt.......................................................................................3

II. LASER – LASER EXCIMER.............................................................................5
1.

Đặc điểm chung của Laser...............................................................................5

2.

Một số đặc điểm chung của laser được dùng trong nhãn khoa........................6

3.

Laser Excimer trong phẫu thuật khúc xạ..........................................................7

III.

LỊCH SỬ PHẪU THUẬT MẮT BẰNG LASER EXCIMER.........................9

IV.

CÁC THẾ HỆ MÁY LASER – TIA LASER.................................................10

1.

Máy laser........................................................................................................10

2.

Các thế hệ tia Laze Excimer...........................................................................12

V. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU TRỊ TẬT KHÚC XẠ BẰNG LASER........13
VI.

PHƯƠNG PHÁP LASIK...............................................................................15

1.

Giới thiệu chung.............................................................................................15

2.

Quy trình phẫu thuật Lasik.............................................................................16

3.

Chỉ định của phẫu thuật LASIK.....................................................................19

4.

Các biến chứng & phản ứng phụ có thể có của LASIK.................................20

5.

Ưu điểm của phẫu thuật LASIK.....................................................................20

6.

Nhược điểm của phẫu thuật LASIK...............................................................21

7.

Những tác dụng không mong muốn của phẫu thuật LASIK..........................21

VII.

TƯƠNG TÁC CỦA LASER ĐẾN MÔ GIÁC MẠC....................................21

VIII. ĐẶC ĐIỂM CỦA PHẪU THUẬT LASIK QUY ƯỚC VÀ LASIK CÓ LIÊN
QUAN ĐẾN QUANG SAI.......................................................................................25
1.

Đặc điểm của quang sai và ảnh hưởng của quang sai lên thị giác.................26

2.

Ứng dụng Laser trong hệ thống quang sai kế................................................32

IX.

TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................34

MỞ ĐẦU

1


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh
Trong xã hội hiện đại, cuộc sống ngày càng năng động, nâng cao hơn. Với
hầu hết những người trẻ tuổi sử dụng kính gọng, kính áp tròng có thể đem đến
một số bất tiện trong công việc, trong sinh hoạt, giải trí hàng ngày. Đặc biệt là
những người làm việc như lực lượng vũ trang, vận động viên chuyên nghiệp,
hoặc các lĩnh vực văn hóa nghệ thuật như ca sỹ, người mẫu, hoặc khi chơi thể
thao như đá bóng, bơi lội… Lúc này, việc không phải mang kính trở thành một
yêu cầu thiết yếu.
Từ khoảng cuối thế kỷ XIX đã xuất hiện phẫu thuật điều trị khúc xạ. Khởi
đầu khá thô sơ như cắt gọt chỏm giác mạc sau lạnh đông, rạch giác mạc hình
nan hoa… Theo đà phát triển của xã hội cũng như của khoa học kỹ thuật, các
phương pháp phẫu thuật ngày càng được cải tiến, trở nên hiệu quả, an toàn hơn.
Tuy nhiên, phẫu thuật điều trị khúc xạ chỉ thực sự trở nên hoàn thiện hơn khi
ứng dụng laser Excimer. Trong các dạng phẫu thuật điều trị khúc xạ bằng laser
Excimer, LASIK được xem là phẫu thuật tiêu chuẩn vì đạt được mức độ an toàn
và hiệu quả cao, và số người lựa chọn phẫu thuật này nhằm mục đích nâng cao
hiệu quả trong công việc cũng như nâng cao chất lượng cuộc sống ngày càng
nhiều. Cho đến ngày nay, phẫu thuật LASIK đã thật sự trở thành một phương
pháp điều trị khúc xạ phổ biến nhất trên thế giới.
Bên cạnh những ưu điểm mà phẫu thuật LASIK như tính an toàn, hiệu quả
cao, khả năng phục hồi nhanh, không đau, và giúp người bệnh không phụ thuộc
vào kính…, tuy nhiên cũng có nhiều trường hợp người bệnh than phiền về
những dấu hiệu của rối loạn thị giác, nhất là thị giác trong điều kiện ánh sáng
yếu. Hơn nữa, họ cũng thấy quầng sáng, chói sáng quanh nguồn sáng, nhất là

khi lái xe, khi làm việc trong điều kiện thiếu sáng, ban đêm. Ngoài ra, một số
trường hợp lại than phiền về việc nhìn không rõ nét trong điều kiện thiếu sang
như khi đeo kính trước mổ, mặc dù đo thị lực vẫn đạt mức cao. Nguyên nhân đã
được xác định là do tăng quang sai đơn sắc bậc cao sau phẫu thuật khúc xạ.
Quang sai đơn sắc bậc cao làm suy giảm chất lượng thị giác của người bệnh do
tác động xấu đến quá trình tạo ảnh trên võng mạc.
Trên thế giới, phẫu thuật LASIK sử dụng kỹ thuật mặt sóng trong điều trị
khúc xạ, hay còn gọi là phẫu thuật LASIK theo từng cá thể, đã được nghiên cứu,
ứng dụng và cho những kết quả rất khả quan. Sau phẫu thuật, quang sai bậc cao,
đặc biệt là cầu sai và coma, và độ nhạy tương phản cải thiện đáng kể, nhất là
trong điều kiện ánh sáng yếu. Phẫu thuật này nhằm mục tiêu đem đến cho người
bệnh chất lượng thị giác tốt nhất có thể được, bao gồm thị lực không chỉnh kính
ở mức cao, nhìn sự vật rõ nét hơn trong môi trường thiếu sáng, hạn chế những
rối loạn thị giác như quầng sáng, chói sáng quanh nguồn sáng... Bên cạnh đó,
một số lĩnh vực khác trong nhãn khoa cũng đang nghiên cứu và ứng dụng lý
thuyết quang sai như kính nội nhãn điều chỉnh cầu sai trong phẫu thuật điều trị
đục thể thủy tinh, kính tiếp xúc có điều chỉnh quang sai…
I. CẤU TẠO MẮT – CÁC TẬT KHÚC XẠ Ở MẮT
1. Cấu tạo mắt

2


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh
Các lớp bên ngoài của mắt bao gồm: giác mạc và clear part (bao phủ đồng
tử – pupil và mống mắt – Iris); màng cứng – sclera là phần trắng của mắt và
limbus. Phần phía bên ngoài của mắt gắn liền với màng cứng.
- Giác mạc: là phần trắng trong suốt có hình nón phủ trước mắt, nằm trước
mống mắt (xung quanh là màu trắng đục của cung mạc).
- Thủy tinh thể: màu trắng trong suốt, hình thấu kính có hai mặt lồi nằm

sau mống mắt.
- Võng mạc: là một màng mỏng nằm phía sau nhãn cầu, có những tế bào
nhạy cảm ánh sáng, chuyển ánh sáng vào mắt thành những xung điện
theo dây thần kinh thị giác lên não, tại đó phân tích là giải mã hình ảnh.
- Điểm vàng: là phần nhạy cảm nhất của võng mạc, do đó thủy tinh thể se
cố gắng hội tụ hình ảnh của vật thể nhìn được trên điểm vàng.
 Quang hệ là hệ thống gồm: giác mạc, thủy tinh thể, dịch trước và sau
thủy tinh thể (môi trường quang học)
 Hệ thống nhận ánh sáng: đồng tử và tế bào trên võng mạc.

Hình 1. Cấu tạo mắt
2. Các tật khúc xạ ở mắt
Mắt chính thị (mắt bình thường): Để mắt nhìn rõ vật, tia sáng tới được bẻ
cong (khúc xạ) khi đi qua môi trường quang học (gồm giác mạc và thủy tinh
thể) trong suốt của mắt và hội tụ trên điểm vàng ở võng mạc. Hình ảnh được
chuyển thành xung thần kinh gửi lên não.
Mắt có tật khúc xạ: là rối loạn nhận biết hình ảnh, bao gồm: cận thị, viễn
thị, loạn thị và lão thị. Có nghĩa là mắt có bất thường ở các thành phần quang
học (như giác mạc, thể thủy tinh) làm cho ánh sáng đi vào mắt qua các thành
phần này không hiện đúng trên võng mạc của mắt khi đó chúng ta nhìn đồ vật se
bị nhòe mờ, nhìn không rõ. Khi nhìn lâu ta thấy mắt nhức và mỏi.
- Mắt cận thị: xuất hiện khi mắt dài (hình bầu dục) từ trước ra sau. Điều này
làm cho tia sáng hội tụ ở trước võng mạc. Vì vậy, mắt chỉ nhìn thấy các vật
thể gần, còn các vật ở xa bị mờ.
Nguyên nhân chủ yếu:

3


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh

-

-

-

 Cận thị do chiều dài nhãn cầu lớn hơn bình thường: bình thường
nhãn cầu có chiều dài 24mm. Chiều dài nhãn cầu thêm 1mm se làm
tăng thêm 3 độ cận.
 Cận thị do giác mạc hay thủy tinh thể gia tăng độ cong: bình thường
giác mạc có bán kính độ cong từ 7.5 - 8mm, bán kính giảm 1mm làm
tăng thêm 6 độ cận.
 Cận thị do chỉ số khúc xạ: sự tăng giảm chỉ số khúc xạ thủy tinh thể
gây cận thị. VD: giảm chỉ số khúc xạ vỏ thủy tinh thể trong bệnh tiểu
đường hay tăng chỉ số khúc xạ nhân thủy tinh thể trong đục thủy tinh
thể giai đoạn đầu se gây cận thị.
Mắt viễn thị: xảy ra khi mắt có hình bầu dục được hình thành từ trên xuống
dưới. Điều này làm cho tia sáng hội tụ ở phía sau võng mạc. Kết quả là các
vật ở xa thì se được nhìn rõ, còn các vật thể ở gần se bị mờ.
Nguyên nhân chủ yếu:
 Do trục: chiều dài trục trước sau của nhãn cầu quá ngắn (nhãn cầu
nhỏ) trong khi công suất của quang hệ là bình thường. Nhãn cầu
thường ít khi ngắn hơn bình thường 2mm và mỗi mm tương ứng với
+3.00D viễn thị. Do đó viễn thị trên +6.00D thường ít gặp.
 Do công suất của quang hệ: công suất khúc xạ của quang hệ quá thấp
trong khi chiều dài trục nhãn cầu là bình thường. Trường hợp có thể
gây ra bởi tình trạng giác mạc dẹt có thể đi kèm với sự giảm tính hội
tụ của thủy tinh thể. Một sự gia tăng bán kính độ cong 1mm có thể
gây ra +6.00D viễn thị và thường những trường hợp này thường kèm

loạn thị.
Mắt loạn thị: nghĩa là giác mạc bị biến dạng và hình dạng của mắt có hình
Oval chứ không phải hình cầu. Điều này gây ra nhiều hơn 1 tiêu điểm trong
mắt, bóp méo thị giác cả gần và xa.
Mắt lão thị: xảy ra khi mắt bị lão hóa và thủy tinh thể giảm đi độ đàn hồi.
Ánh sáng được hội tụ phía sau võng mạc.

D

Hình 2. (B) Mắt chính thị (bình thường)
Các tật khúc xạ ở mắt: (A) Viễn thị, (C) Cận thị, (D) Loạn thị

4


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh
II. LASER – LASER EXCIMER
1. Đặc điểm chung của Laser
Laser là từ viết tắt của nhóm từ “Light Amplification by Stimulated
Emission of Radiation”, tạm dịch là “Khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ cưỡng
bức”. Dạng ánh sáng này đã được Albert Einstein (1879 – 1955) tiên đoán vào
năm 1917.
Một nguyên tử tồn tại bền vững ở trạng thái năng lượng thấp nhất, còn
gọi là trạng thái cơ bản, E0. Trong một số điều kiện nhất định, nguyên tử có thể
hấp thu năng lượng và chuyển lên trạng thái năng lượng cao hơn, còn gọi là
trạng thái kích thích, E1. Đây là trạng thái không bền vững, buộc nguyên tử
nhanh chóng giải phóng năng lượng bằng cách phát xạ để trở về trạng thái nền
E0. Khi quá trình phát xạ này xảy ra mà không cần kích thích gọi là quá trình
phát xạ tự phát, hoặc cần có kích thích gọi là phát xạ cưỡng bức. Quá trình phát
xạ tự phát xảy ra rời rạc, trong khi phát xạ cưỡng bức xảy ra đồng pha với sóng

kích thích nên mang tính cố kết. Sau quá trình hấp thu cưỡng bức, đa số năng
lượng được giải phóng qua quá trình phát xạ tự phát, nghĩa là năng lượng phát ra
không mang tính cố kết, còn lại chỉ có một phần nhỏ năng lượng được giải
phóng do quá trình phát xạ cưỡng bức, mang tính cố kết và môi trường hoạt tính
trong hệ thống phát laser se khuếch đại dạng năng lượng này.
Môi trường hoạt tính là một trong những yếu tố quan trọng của hệ thống
phát laser, bảo đảm cho quá trình phát xạ cưỡng bức diễn ra liên tục, đồng thời
cho phép cùng lúc có nhiều nguyên tử nhận năng lượng để chuyển sang trạng
thái năng lượng cao hơn trạng thái nền, còn gọi là trạng thái kích thích. Từ đó,
hiện tượng phát xạ cưỡng bức xảy ra, và ta thu được năng lượng laser. Tùy vào
môi trường hoạt tính mà đặt tên laser. Môi trường đó có thể là một chất khí
(Argon, Krypton, CO2, Heli, hay Neon), chất dịch (hay còn gọi là chất màu)
hoặc chất rắn (khi yếu tố hoạt tính nằm trong khung tinh thể đỡ như
Neodymium được đỡ bởi khung Yttrium – Aluminium – Garnet, viết tắt là NdYAG), hoặc một chất bán dẫn. Bên cạnh đó, hệ thống laser còn cần có hệ thống
cung cấp năng lượng cho môi trường hoạt tính, giúp duy trì trạng thái mà đa số
các nguyên tử ở trạng thái có mức năng lượng cao hơn so với trạng thái nền; và
cần có hệ quang học truyền dẫn để hướng dẫn chùm laser khi thoát ra.

5


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh

Hình 3. Một số laser với bước sóng (năng lượng) của chúng
Về bản chất, laser cũng chỉ là một trong nhiều nguồn năng lượng ánh
sáng. Tuy nhiên, vì laser có những đặc tính riêng biệt mà không một loại ánh
sáng nào có được nên laser được ứng dụng nhiều trong những lĩnh vực công
nghệ đòi hỏi tính chính xác cao. Những tính chất cơ bản của laser bao gồm:
- Tính đơn sắc, hay còn gọi là tính thuần nhất: Bình thường chùm laser chỉ
phát ra theo một loại bước sóng, hoặc đôi khi là nhiều loại bước sóng

khác nhau mà ta có thể tách ra một cách dễ dàng, lúc này ta có chùm
sáng đơn sắc hay chùm sáng thuần nhất. Với chùm sáng đơn sắc, khi qua
thấu kính se không bị tán xạ, có nghĩa là chùm sáng se được tập trung lại
thành một điểm rất nhỏ, nhỏ hơn nhiều so với của chùm ánh sáng trắng.
Điều này cho phép laser tập trung năng lượng rất cao vào một điểm rất
nhỏ.
- Tính định hướng: Môi trường hoạt tính chỉ khuếch đại các photon di
chuyển trong khoảng giữa hai gương trong buồng cộng hưởng nên chùm tia
laser có tính định hướng rất cao. Một chùm laser điển hình có độ phân ly chùm
tia là 1 milirad, nghĩa là chùm tia se mở rộng thêm đường kính 1mm mỗi khi đi
được 1m. Vì chùm tia laser có tính định hướng rất cao, nên có thể dễ dàng tập
trung toàn bộ năng lượng vào một hệ thấu kính đơn giản và hội tụ năng lượng
đó vào một điểm rất nhỏ.
- Tính cố kết: Các photon trong chùm sáng laser có cùng tần số, cùng pha
nghĩa là có tính cố kết cao, nên có khả năng phát xung với bước sóng cực kỳ
ngắn, đến pico giây, femto giây, giúp cho chùm laser có thể tập trung năng
lượng rất cao trong một thời gian rất ngắn.
3. Một số đặc điểm chung của laser được dùng trong nhãn khoa
Tất cả các laser hiện dùng trong nhãn khoa cần 3 yếu tố cơ bản: (1) môi
trường hoạt động để phát bức xạ đồng pha, (2) nguồn năng lượng vào, gọi là
bơm, (3) hệ thống phản hồi quang học để phản xạ và khuếch đại các bước sóng
thích hợp.

6


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh
Môi trường hoạt động là một môi trường nguyên tử hoặc phân tử giúp cho
sự phát xạ kích thích. Môi trường hoạt động cho phép một số lượng lớn nguyên
tử được kích hoạt lên trên trạng thái cơ bản để có thể xảy ra phát xạ kích thích.

Sự chuyển tiếp năng lượng nguyên tử quyết định bước sóng phát xạ. Các loại
laser thường được đặt tên theo môi trường hoạt động. Môi trường có thể là chất
khí (Argon, Krypton, CO2, Excimer Argon-Fluorua, hoặc He-Ne), chất lỏng
(chất màu), chất đặc (một nguyên tố hoạt động nằm trong một tinh thể, chẳng
hạn Neodym, trong Ytri-nhôm-Granat [Nd:YAG] và Erbi trong Ytri-LantanFluorua[Er-YLF], hoặc chất bán dẫn (điốt).
Yêu cầu thứ hai của laser là phải có một phương tiện truyền năng lượng đến
môi trường hoạt động để cho phần lớn các nguyên tử ở trạng thái năng lượng
cao hơn trạng thái cơ bản. Trạng thái này được gọi là đảo ngược mật độ
(population inversion), bởi vì nó ngược với điều kiện bình thường trong đó phần
lớn các nguyên tử ở trạng thái năng lượng cơ bản. Nguồn năng lượng vào có khả
năng gây đảo ngược mật độ được gọi là bơm (pumping). Các laser khí thường
được bơm bằng sự phóng điện giữa các điện cực trong khí đó. Các laser chất
màu thường được bơm bằng các laser khác. Laser tinh thể rắn thường được bơm
bằng ánh sáng không đồng pha chẳng hạn đèn chớp hồ quang Xenon.
Khi môi trường hoạt động đã được đảo ngược mật độ, cần có hệ thống phản
hồi quang học (optical feedback) để tăng bức xạ kích thích và khử bức xạ tự
phát. Khoang laser đóng vai trò một hộp cộng hưởng quang học. Ở hai đầu
đường đi của chùm sáng người ta đặt 2 gương để làm cho ánh sáng phản xạ qua
lại trong môi trường hoạt động, trong đó bơm có tác dụng duy trì sự đảo ngược
mật độ. Mỗi lần sóng ánh sáng cộng hưởng qua môi trường hoạt động, tổng
năng lượng ánh sáng đồng pha được tăng cường nhờ phát xạ kích thích. Phát xạ
tự phát (xảy ra ngẫu nhiên theo tất cả các hướng) ít khi đập vào gương, do đó
không được khuếch đại.
Yếu tố cuối cùng trong sơ đồ cấu tạo laser là một cơ chế để giải phóng
một phần ánh sáng laser dao động từ khoang. Để đạt được yêu cầu này,
người ta dùng một gương phản xạ toàn phần và một gương phản xạ một
phần. Một phần sóng ánh sáng đập vào gương thứ hai được phát ra dưới
dạng chùm tia laser. Độ phản xạ của gương được lựa chọn để đạt được độ
khuếch đại cao ở từng hệ thống laser. Thí dụ, nếu một laser có gương phản
xạ 98% thì các sóng ánh sáng được khuếch đại đồng pha bởi bức xạ kích

thích trong một chu trình trung bình 50 vòng qua môi trường hoạt động
trước khi được phát ra thành chùm sáng laser.
4. Laser Excimer trong phẫu thuật khúc xạ
Laser Excimer là thuật ngữ xuất phát do cấu trúc của loại laser này, là kết
hợp của hai từ Excited và Dimer, nghĩa là cấu trúc gồm hai nguyên tử, tồn tại ở
trạng thái kích thích.
Cấu tạo của laser Excimer bao gồm một khí hiếm, kết hợp với một Halogen.
Ở trạng thái bình thường, các khí hiếm không kết hợp với Halogen, nhưng khi ở
trạng thái bị kích thích, chúng kết hợp lại để tạo thành phân tử Excimer. Có 4

7


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh
loại Excimer được ứng dụng trong công nghiệp và đời sống, là laser ArF (Argon
– Flouride, bước sóng 193nm), KrF (Krypton – Flouride, bước sóng 248nm),
XeCl (Xenon – Chloride, bước sóng 308nm), và XeF (Xenon – Flouride, bước
sóng 351nm)
Để tạo ra laser Excimer ArF, cần bơm hỗn hợp Argon – Flouride vào buồng
laser, dưới điện trường mạnh, 20 kV– 40 kV. Các nguyên tử Ar và F se chuyển
lên mức năng lượng cao khi bị kích thích, se kết hợp lại với nhau tạo thành phân
tử ArF. Trạng thái năng lượng cao là trạng thái không bền vững, nên các phân tử
ArF ở trạng thái này có xu hướng chuyển về trạng thái nền và se giải phóng
năng lượng dưới dạng ánh sáng, ta thu được năng lượng laser.
Laser Excimer lần đầu tiên được ứng dụng trong phẫu thuật giác mạc vào
cuối những năm 1980. Khi đó, các nghiên cứu cho thấy, với bước sóng 193nm
và độ rộng xung chỉ vài nano giây, laser Excimer ArF thích hợp nhất trong phẫu
thuật giác mạc do khả năng cắt gọt chính xác, mỗi xung laser làm bay hơi
khoảng 0,25μm mô giác mạc, với bề mặt cắt phẳng nhẵn. Với mức năng lượng
photon là 6,4eV, cao hơn năng lượng cần thiết để phá vỡ liên kết carbon (3,5eV)

và liên kết peptid (3eV) trong cấu trúc phân tử của mô giác mạc, nên laser ArF
dễ dàng phá vỡ các liên kết phân tử trong cấu trúc giác mạc, làm bay hơi tổ
chức. Với bước sóng trong phổ tử ngoại, laser Excimer ArF cho khả năng xuyên
thấu rất kém, ước lượng chỉ vài micromet, nên không gây ảnh hưởng đến các mô
sâu hơn. Bên cạnh đó, môi trường nước có vai trò hấp thu năng lượng laser dư
thừa nên hạn chế tối đa tác động sinh nhiệt tại vết cắt và mô xung quanh.
Ngoài ra, bước sóng 193 nm của laser ArF nằm ngoài phổ hấp thu của cấu
trúc DNA nên không gây ra bất kỳ tổn hại nào cho cấu trúc di truyền quan trọng
này.

Hình 4. Sơ đồ tạo Excimer ArF
Các hệ thống máy laser Excimer dùng trong phẫu thuật khúc xạ cũng có
nhiều thay đổi. Trước đây, các hệ thống máy laser dùng công nghệ chùm tia
rộng, sau đó là chùm tia dạng khe quét. Ngày nay, các thế hệ máy laser mới sử
dụng công nghệ laser điểm bay, với độ rộng chùm tia nhỏ hơn 2mm, cho phép

8


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh
hạn chế việc tập trung năng lượng laser vào cùng một vị trí trong cùng một thời
điểm, giúp giảm rất nhiều những biến chứng do chùm tia rộng gây ra... Bên cạnh
đó, hình dạng nốt chạm laser cũng được chú ý cải thiện. Nốt chạm laser dạng
chuông úp (Gaussian) được dùng trong hầu hết các hệ thống laser điều trị hiện
đại vì dạng này cho phép tạo ra bề mặt chiếu laser mịn, đều đặn, tránh được hiện
tượng gồ ghề trên bề mặt chiếu laser như của nốt chạm laser dạng đỉnh mũ (top
hat). Hơn nữa, nốt chạm laser dạng chuông úp giúp rìa mỗi nốt laser đều đặn,
không thay đổi đột ngột so với những vùng lân cận như rìa nốt laser dạng đỉnh
mũ. Mặc dù những khác biệt này khá nhỏ, nhưng se trở nên quan trọng trong
điều trị quang sai bậc cao.

Hình 5. So sánh hai dạng nốt laser. Nốt laser dạng chuông úp (trên) cho bề
mặt cắt mịn hơn so với dạng đỉnh mũ (dưới), đơn vị tính là micromet.

III.









LỊCH SỬ PHẪU THUẬT MẮT BẰNG LASER EXCIMER
Laser excimer đầu tiên ra đời vào năm 1972 bởi N.G.Basov, V.A.
Danilychev và Yu.M.Popov, tại viện Vật lý Lebedev ở Moscow. Các nhà
khoa học này đã sử dụng hoạt chất Xenon Dimer (), được kích thích bởi
chùng tia electron để phát ra một chùm bức xạ cưỡng bức có bước sóng 172
nm.
Sau đó, năm 1975, George Hart và Stuart Searles đã chế tạo laser excimer
dùng hợp chất halogen khí trơ ( tại phòng nghiên cứu hải quân của chính
phủ Mỹ.
Vào những năm đầu thập niên 80, Samuel Blum, Rangaswamy Srinivasan
và James Wynne ở trung tâm nghiên cứu T.J.Watson (IBM) đã khám phá ra
phát xạ tử ngoại của Laser excimer ArF có khả năng cắt được các phân tử
polymer với độ chính xác tới micro mét, cũng như tổ chức bề mặt giác mạc
ở mắt. Sau đó, họ chứng minh được rằng giác mạc đáp ứng tốt với laser
excimer trong khi các cấu trúc lân cận không bị ảnh hưởng.
4/1985 laser excimer lần đầu tiên được ứng dụng lâm sàng.

Năm 1991, Dausch và Schoder đã sử dụng phương pháp PRK điều trị viễn
thị.

9


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh
 Năm 1996, Knoz và Ditzen báo cáo điều trị viễn thị theo phương pháp
Lasik.
 Đến nay ứng dụng laser excimer trong điều trị tật khúc xạ của mắt đã đạt
đến trình độ cao, thu được nhiều thành tựu to lớn cũng như đã được ứng
dụng rộng rãi trên thế giới nói chung, và ở Việt Nam nói riêng.
 Vào đầu thế kỷ 21, Laser Femtosecond ra đời, phẫu thuật khúc xạ đã không
còn cần dùng đến dao cơ học mà chỉ sử dụng laser như một công cụ tinh vi,
đa năng. Không chỉ vậy, với phương pháp SMILE, phẫu thuật khúc xạ đã
có một bước ngoặt lịch sử, từ mổ hở chuyển sang mổ kín, giải quyết được
nhược điểm cuối cùng của LASIK đó là vấn đề vạt giác mạc.

N.G.Basov
Samuel Blum
Hình 6. N.G.Basov và Samuel Blum
IV.

CÁC THẾ HỆ MÁY LASER – TIA LASER
1. Máy laser
1. Broadbeam: chùm tia thay đổi kích thước để có được chiều sâu bào
màng giác mạc khác nhau ở các vị trí khác nhau. Qua kinh nghiệm của các
tác giả, tần suất bị giác mạc và đảo trung tâm khi sử dụng kỹ thuật này cao
hơn, trong khi tỉ lệ này khi dùng các kỹ thuật khác là rất hiếm.
2. Scanning slit: tia laser đi qua màn chắn tạo thành một khe xoay trong

quá trình phẫu thuật tránh làm giác mạc quá nóng do bị tia laser chiếu liên
tục. Thời gian phẫu thuật lâu hơn, nhưng biến chứng mù giác mạc và đảo
trung tâm thấp hơn nhiều.
3. Flying spot: kỹ thuật tiên tiến nhất, dùng chùm tia laser nhỏ, thay đổi
vị trí tác dụng trên nhu mô giác mạc để tạo được độ bào sâu mong muốn,
không làm nóng giác mạc, bề mặt nhu mô giác mạc sau khi bắn laser rất đều.
Do đó, những biến chứng như mù giác mạc, đảo trung tâm hầu như không
thấy
4. Hệ thống laser excimer Allegretto Wave Eye-Q là một hệ thống laser
đỉnh cao nhất hiện nay, được ưa chuộng nhất tại các trung tâm laser lớn của

10


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh
Mỹ và các quốc gia tiên tiến, cho kết quả điều trị các tật khúc xạ vượt trội so
với các hệ thống của hãng khác về tốc độ và độ chính xác.
Đây là hệ thống phát xung laser nhanh nhất thế giới hiện nay. Với tần số
400 Hz, hệ thống có thể điều chỉnh 1 điốp trong vòng 4 giây. Trong khi các
hệ thống laser khác phải mất ít nhất là 8 giây và đa số là 12 giây. Nếu điều
trị một mắt bị cận 7 điốp, bệnh nhân se chỉ phải tập trung mắt trong 28 giây,
trong khi các hệ thống khác cần từ 1 phút đến 1 phút 30 giây. Thời gian bệnh
nhân phải chịu đựng sự khó chịu và căng thẳng se ít hơn, tính chính xác se
cao hơn do mô giác mạc không bị mất nước trong quá trình phẫu thuật.
Allegretto Wave Eye-Q cũng là hệ thống chiếu laser an toàn, với khả
năng theo dõi chuyển động của mắt tới 800 lần/giây, đồng thời hệ thống
chiếu laser cũng chuyển động theo sự chuyển động của con mắt với tần số
rất cao. Điều này giúp cho việc chiếu laser của máy luôn luôn được chính
xác và an toàn, tránh được hiện tượng lệch tâm hoặc chiếu laser không đúng
vị trí. Đặc biệt, đây còn là hệ thống điều chỉnh tật khúc xạ theo bản đồ mặt

sóng, bù trừ cho những khiếm khuyết trong độ cong giác mạc, giúp nâng cao
chất lượng thị giác vào ban ngày và phòng ngừa những rối loạn thị giác vào
ban đêm…
- Một số thông số chính của máy:
Tốc độ mổ nhanh tần số xung của máy ≥ 400Hz: tốc độ điều trị 2s/D cho
vùng quang học 6.5mm. Thời gian 1 ca điều trị tật khúc xạ 10 diopter chỉ
mất khoảng 20 giây.
Máy cung cấp vùng quang học cao lên tới 8mm, giảm tối đa chói sáng và
quầng sáng sau mổ nhờ vùng quang học rộng và làm cho khoảng cách vùng
điều trị và vùng quang học rất nhỏ.
Hệ thống theo dõi hình ảnh chuyển động của mắt với thời gian đáp ứng
cực ngắn nhỏ hơn 6-8ms, cho phép theo dõi chuyển động của mắt 2 lần
trước và sau mỗi lần phát 1 tia laser, do vậy cho kết quả rất chính xác
Hệ thống theo dõi xoay trục nhãn cầu: Kích họat hệ thống điều khiển
theo dõi xoay với Neurotrack và ánh sáng chéo, làm khử được hiện tượng
xoay trục nhãn cầu ở tư thế nằm.
Công nghệ laser xung hoàn hảo, giảm thiểu sinh nhiệt.
Năng lượng ổn định vì là kiểu thiết kế vòng kín
Tự động cân chỉnh máy trước mọi bệnh nhân.
Ngoài cường độ ánh sáng tới và kết quả còn phụ thuộc vào kích thước
của chùm tia: Chùm gausssian beam: 0.95mm làm cho diện giác mạc rất
phẳng sau điều trị, làm tăng chất lượng thị giác. Chùm broad beam : điều trị
cho các giác mạc không qui tắc.

11


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh

Hình 7. Hệ thống máy laser excimer Allegretto Wave Eye-Q

5. Các thế hệ tia Laze Excimer
 Laser EXCIMER thế hệ đầu tiên:
Được thiết kế chỉ để điều trị chứng cận thị, đặc biệt là hệ thống phóng ra
chùm tia nhỏ và tròn. Khi EXCIMER hoạt động ở trung tâm giác mạc, cùng
mức độ tập trung, ở trung tâm của giác mạc se nhận nhiều năng lượng hơn
các vùng xung quanh, kết quả là độ cong của giác mạc se bị giảm. Tuy
nhiên, kích thước chùm tia khá lớn, vì vậy độ chính xác không được cao,
thiếu độ nhẵn như vậy không thể dùng để điều trị các chứng viễn thị bẩm
sinh và chứng loạn thị.
 Laser EXCIMER thế hệ thứ hai:
Trong thế hệ thứ hai, các kỹ sư thử phát triển một Laze EXCIMER tinh tế
hơn và cải thiện hệ thống phóng chùm tia rộng. Tuy nhiên, giới hạn của thế
hệ này là vẫn không thể điều trị được một số phạm vi nào đó của tật cận thị,
viễn và loạn thị.
 Laser EXCIMER thế hệ thứ ba:
Ở đây, hệ thống phóng ra chùm tia là một đốm rất nhỏ hoặc quét đường rãnh
nhỏ với kết quả cải tiến, chi tiết hơn và cho một bề mặt nhẵn hơn. Cuối
cùng, Laze EXCIMER thế hệ thứ ba có thể được sử dụng để điều trị tất cả
các chứng cận, viễn và loạn thị.
 Laser EXCIMER thế hệ thứ tư:
Hệ thống Laser Excimer này đã được thiết kế bằng cách dùng một kỹ thuật
đo gọi là "Wave Analysis" (Phân tích mặt sóng ) để đo quang sai và sau đó
một phần mềm se nghiên cứu và thiết kế phương pháp điều trị phù hợp. Dữ
liệu được nhập trở lại vào trong Laser Excimer, mẫu laser được quét thành
từng lớp và từng khúc để nhằm tăng cường kết quả.
V.

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU TRỊ TẬT KHÚC XẠ BẰNG LASER
Nguyên tắc của phẫu thuật khúc xạ laser là bỏ bớt mô để chỉnh hình lại giác
mạc. Mô có thể bỏ bớt bằng cách phá vỡ kết nối phân tử nơi năng lượng laser

tiếp xúc và tác động, trên bề mặt tổ chức (LASIK, FemtoLASIK) hoặc tạo ra

12


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh
những plasma ion hóa, tách lớp sâu bên trong tổ chức và rút ra ngoài (SMILE).
Tùy theo loại tật khúc xạ mà mô se được lấy ở những vị trí khác nhau: trung tâm
đối với cận thị, chu biên đối với viễn thị và hai bên trục cong nhất của giác mạc
đối với loạn thị. Nhờ vậy, công suất giác mạc se giảm bớt (cận thị), tăng lên
(viễn thị) hoặc đồng đều giữa các trục (loạn thị).
- Phương pháp PRK: (Photorefractive keratectomy) là phương pháp đầu tiên
sử dụng Laser Excimer trong phẫu thuật điều trị tật khúc xạ.
Phẫu thuật viên gạt bỏ lớp biểu mô giác mạc vùng trung tâm, sau đó dùng
Laser Excimer tạo ra bề mặt cắt phẳng rất chính xác. Tuỳ theo độ cận thị máy
Laser se cắt ở mức độ khác nhau. Phương pháp này áp dụng an toàn và hiệu quả
cho cận thị dưới 2D.

Hình 8. Quy trình của phẫu thuật PRK
Ưu điểm:
 Áp dụng cho trường hợp giác mạc mỏng, độ cận trung bình và
nhẹ.
 Không bị biến chứng vạt giác mạc.
 An toàn và phù hợp cho những người có đặc thù công việc dễ
chấn thương (cảnh sát, quân nhân, võ sĩ...).
Nhược điểm:
 Bề mặt kích thích và cộm xốn, chảy nước mắt trong 3-5 ngày khi
lớp biểu mô chưa tái tạo.
 Thị lực chậm phục hồi hơn và khúc xạ dao động nhiều hơn so với
LASIK.

 Cần tái khám, nhỏ thuốc đều đặn, đầy đủ và theo đúng chỉ dẫn để
kiểm soát tính trong suốt của giác mạc.
- Phương pháp Lasek: Kỹ thuật này là hậu thế của PRK và LASIK phối hợp
những lợi điểm đồng thời giảm thiểu được những biến chứng của 2 kỹ thuật trên.

13


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh
Lasek (Laser Assited Sub – Epithelial Keratomileusis) là dùng laser để
gọt giác mạc dưới lớp biểu mô, kỹ thuật này dùng dung dịch hóa chất loãng
để bóc một lớp vạt biểu mô mà không phải dùng dao để cắt vạt như LASIK,
sau đó dùng Laser để mài gọt hình thái của giác mạc đúng như độ sai lệch
khúc xạ, giống như PRK và LASIK.
Nói tóm lại kỹ thuật LASEK cũng giống như LASIK, chỉ khác 1 điều
LASEK không phải dùng dao để cắt vạt (vì cắt vạt gây nhiều biến chứng
giác mạc).

Hình 9. Quy trình phẫu thuật Lasek
Ưu điểm:
 Có thể mổ được mắt bị khô và có giác mạc mỏng. Những mắt
này không mổ được với kỹ thuật LASIK.
 Vì không phải cắt vạt bằng dao nên khắc phục được những biến
chứng của LASIK khi làm vạt như: đứt vạt, thủng vạt, vạt cắt nữa
chừng, lệch vạt, nhăn vạt và các biến chứng của vạt sau này như:
nhăn vạt, viêm giác mạc lan tỏa, biểu mô nội phát, nhiễm trùng…
 Tránh được mắt khô (cũng vì không dùng dao cắt vạt).
 Mổ được mắt có giác mạc mỏng.
 Không làm thay đổi cấu trúc của mắt nên sau khi mổ, mắt hoàn
toàn là 1 mắt bình thường

Khuyết điểm: thời gian thị lực phục hồi lâu hơn.
VI.

PHƯƠNG PHÁP LASIK
1. Giới thiệu chung

14


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh
LASIK là viết tắt của cụm từ Laser Assisted in Situ Keratomileusis, được
xem là bước tiến kế tiếp của phẫu thuật Keratomileusis. Phẫu thuật LASIK
có thể điều chỉnh được tất cả các loại tật khúc xạ cận thị, viễn thị, và loạn
thị.
Đây là phương pháp phẫu thuật dùng dao cắt vi phẫu tạo một vạt giác
mạc mỏng có chiều dày khoảng từ 130 đến 180 micron. Sau đó vạt giác mạc
này được lật lên, tia laser tác dụng trong nhu mô của giác mạc để điều trị tật
khúc xạ cận, viễn hay loạn thị. Cuối cùng vạt giác mạc được đậy trở lại và
kết thúc phẫu thuật. Như vậy, để có được một kết quả hoàn hảo cho phẫu
thuật LASIK ngoài trình độ và sự khéo léo của phẫu thuật viên còn cần phải
có đủ 2 yếu tố:
1. Dao vi phẫu để tạo được vạt giác mạc tốt.
2. Tia laser chất lượng tốt, độ chính xác cao.
* Vạt giác mạc: Vạt giác mạc tốt khi bị cắt của vạt gần, đều đặn, mặt cắt
phẳng đều không gợn sóng. Có hai loại: dao cắt điều khiển bằng tay và dao
cắt tự động. Dao cắt càng đi với tốc độ đều đặn, chính xác bao nhiêu thì chất
lượng vạt giác mạc càng tốt bấy nhiêu. Dao cắt tự động làm cho phẫu thuật
LASIK trở nên đơn giản và an toàn hơn, không những giúp tạo vạt giác mạc
tốt hơn mà còn giảm nguy cơ xảy ra biến chứng trong và sau phẫu thuật hơn.
Vạt giác mạc có thể có bản ở phía mũi hoặc phía trên tùy theo loại dao cắt.

Theo kinh nghiệm của các phẫu thuật viên, bản vạt giác mạc phía trên có
nhiều ưu điểm. Trước hết nó phù hợp với động tác chớp mắt từ trên xuống
dưới theo sinh lý bình thường của mắt làm giảm tối đa nguy cơ lệch vạt.
Kích thước bản có thể nhỏ mà vẫn đảm bảo sự an toàn không bị lệch vạt sau
phẫu thuật khi bệnh nhân chớp mắt. Ngoài ra, việc nuôi dưỡng giác mạc một
phần do các mạch máu vùng rìa, vạt cắt lớn gần vùng rìa se làm vết thương
lành nhanh hơn.
* Tia laser: Qua quá trình nghiên cứu, người ta nhận thấy excimer laser
tạo bởi Argon Fluorine (ArF) bước sóng 193nm có những đặc điểm phù hợp
cho phẫu thuật khúc xạ như:
 Năng lượng photon cao 6.42 eV.
 Khả năng xuyên qua mô xung quanh thấp.
 Ít gây tổn thương nhiệt.
 Bề mặt tác dụng đều đặn.
 Không gây đột biến gen.
 Khả năng hấp thu nước mạnh.
Tuy nhiên, để thực hiện phương pháp này đòi hỏi phải có chỉ định thật
chặt che, vì tính chất bào mòn mô của giác mạc (cận thị càng cao sự bào mòn
giác mạc càng nhiều), các nhà nhãn khoa trên thế giới đã đưa ra một chuẩn
mực cơ bản về độ an toàn cho phẫu thuật này đó là độ dày giác mạc còn lại
tại vùng mỏng nhất sau khi tác động tia Laser không mỏng hơn 280
micromet, độ cong sau khi tác động tia Laser cũng không nhỏ hơn 34 Diop.
6. Quy trình phẫu thuật Lasik

15


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh
a. Giai đoạn Khám trước khi mổ: Tất cả mọi bệnh nhân đều được kiểm
tra mắt cẩn thận trước khi mổ:

o Đo khúc xạ.
o Đo các thông số mắt như : Kích thước đồng tử, độ cong giác
mạc, chiều dày giác mạc, nhãn áp.
o Phân tích tiền sóng, Bản đồ giác mạc.
o Siêu âm mắt, khám mắt tòan bộ.
b. Giai đoạn phẫu thuật:
Bước 1: Chuẩn bị
o Kiểm tra độ an tòan: Chiếu Laser thử trên miếng Plastic kiểm tra
độ chính xác.
o Dùng băng dán che chắn lông mi và bờ mi.
o Đặt một vành mi nhỏ vào mắt để giữ mắt không chớp trong lúc
chiếu laser.
o Nhỏ thuốc tê vào mắt.
o Đặt vòng hút (suction ring) vào giữa giác mạc và giữ vị trí vòng
hút ổn định
o Tăng áp suất trên giác mạc đến giá trị phù hợp để Microkeratome
cắt chính xác
o Ta được đường cần cắt là đường theo vòng hút.

Hình 11. Đặt vòng hút và cắt theo đường vòng hút
Bước 2 : Tạo vạt giác mạc
o Đặt Microkeratome trên dãy răng của vòng hút, di chuyển lưỡi
dao về phía trước giác mạc (Microkeratome là một dao cạo cơ khí
rất sắt, nó là ”Keystone” trong quá trình Lasik)
o Quá trình này tạo ra vạt giác mạc - “cái nắp” và nối với giác mạc
nhờ một “bản lề” (Bản lề chính là phần còn lại của nắp không bị
cắt). Bề dày của nắp khoảng 130mm-160mm .

16

Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh

Hình 12. Tạo vạt giác mạc bằng dao vi phẫu (trái), bằng tia laser
femtosecond (phải)
Bước 3: Lật vạt giác mạc:
o Lật vạt giác mạc lên, để chuẩn bị chiếu laser.

Hình 13. Lật vạt giác mạc lên
Bước 4: Chiếu Laser
o Chiếu chùm laser tác động lên lớp nhu mô giác mạc dưới vạt, tạo hình
lại độ cong của giác mạc tùy theo từng loại khúc xạ.


Đối với tật cận thị, tia laser se làm giảm bớt độ cong của giác
mạc bằng cách làm giảm đi một lượng mô giác mạc rất nhỏ ở
vùng trung tâm giác mạc.



Đối với tật viễn thị, tia laser se làm tăng độ cong của giác mạc
bằng cách làm giảm đi một lượng mô ở vùng xung quanh của
giác mạc.



Đối với tật loạn thị, tia laser se được sử dụng tác động lên xung
quanh lớp nhu mô giác mạc, làm thay đổi độ cong giác mạc tạo
hình chỏm cầu đều đặn về các phía.

o Thời gian laser tác động kéo dài khoảng 30 giây. Ví dụ: Điều trị – 6
Diop ở đường kính 6.5mm, thời gian điều trị mất 15 giây và độ bào

17


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh
mòn giác mạc là 86 micromet, – 9 Diop ở đường kính 6.5mm, thời
gian điều trị mất 22 giây và độ bào mòn giác mạc là 125 micromet.

Hình 14. Bắt đầu chiếu laser để bóc bay nhu mô giác mạc định hình
lại độ cong của giác mạc
Bước 5: Kết thúc
o Rửa sạch bề mặt giác mạc
o Vạt giác mạc được đậy lại vị trí ban đầu
o Nhỏ thuốc kháng sinh và kháng viêm (nước mắt nhân tạo)
o Đeo kính bảo vệ mắt, sau 3 giờ mắt có thể nhìn rõ.

Hình 15. Đậy vạt giác mạc lại vị trí cũ

18


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh
Hình 16. Top: Để điều chỉnh cận thị, các tia laser excimer đã loại bỏ mô
từ phần trung tâm của giác mạc. Điều này làm giảm độ cong của giác mạc
và gây ra ánh sáng tới để tập trung một cách chính xác. Bottom: Để khắc
phục tật viễn thị, laser loại bỏ các mô từ các vùng ngoại vi của giác mạc,
tăng độ cong của nó.
7. Chỉ định của phẫu thuật LASIK

Phẫu thuật LASIK dùng để chỉnh 3 loại tật khúc xạ của mắt: cận thị, viễn thị,
và loạn thị.
Cận thị từ -0,5 điốp đến -15 điốp, loạn thị từ -0,5 điốp đến -5 điốp.
Viễn thị đến +6,00 điốp
Loạn thị hoặc kèm theo cận, viễn đến -6,00 điốp.
Yêu cầu đối với bệnh nhân mổ Lasik:
Trên 18 tuổi.
Phải có độ khúc xạ đã ổn định trong vòng 12 tháng trước mổ (độ cận
thị thay đổi không quá 0,5 điốp đối với cận dưới 8 điốp và thay đổi không
quá 1 điốp đối với cận trên 8 điốp).
Sức khỏe tốt, không bị các bệnh rối loạn hệ miễn dịch, viêm khớp
dạng thấp …
Mắt không có các bệnh lý đang tiến triển (viêm nhiễm, chấn thương
…).
Không mang thai hoặc đang cho con bú.
8. Các biến chứng & phản ứng phụ có thể có của LASIK
Cũng giống như bất kỳ loại phẫu thuật khác, nguy cơ biến chứng có thể xảy
ra sau phẫu thuật Lasik.
- Các biến chứng
 Điều chỉnh quá độ hay chưa hết độ: Rất hiếm gặp, nhưng để điều
chỉnh cho phù hợp có thể phải mổ tăng cường thêm lần thứ hai.
 Nhiễm trùng: rất hiếm khi xảy ra trong phẫu thuật Lasik (khoảng
1/10.000 ca). Tránh nhiễm trùng bằng cách nhỏ thuốc kháng sinh
trước và sau mổ. Có thể hạn chế tối đa biến chứng này bằng cách
tuân thủ việc vô trùng trong quy trình phẫu thuật và chuẩn bị tốt bệnh
nhân.
 Chói và nhìn thấy quầng sáng nhất là vào buổi tối, thường gặp ở
người có độ khúc xạ cao và đồng tử lớn, tình trạng này có thể xảy ra
thời gian đầu sau phẫu thuật và se giảm dần theo thời gian.
 Sự dao động thị lực: thường gặp vào thời gian đầu sau khi phẫu

thuật.
- Các phản ứng phụ (se mất đi sau một thời gian):
 Khó chịu, rát, chảy nước mắt nhẹ trong vài giờ đầu sau mổ
 Khô mắt
 Chói
 Mẫn cảm với ánh sáng

19


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh
9. Ưu điểm của phẫu thuật LASIK
Phẫu thuật LASIK có rất nhiều ưu điểm, bao gồm:
- Hiệu quả cao trong điều chỉnh thị lực: khoảng 96% bệnh nhân có lại được thị
lực mong muốn sau khi phẫu thuật LASIK.
- Phẫu thuật LASIK rất ít khi gây đau đớn do được sử dụng thuốc nhỏ mắt
gây tê.
- Thị lực se trở lại bình thường gần như ngay lập tức hoặc sau khi phẫu thuật
LASIK một ngày.
- Sau phẫu thuật LASIK, không cần dùng băng gạc hay chỉ khâu.
- Điều chỉnh có thể được thực hiện vài năm sau phẫu thuật để có thị lực tốt
hơn nếu thị lực của bạn thay đổi khi về già.
- Sau phẫu thuật LASIK, đa số bệnh nhân se giảm sự phụ thuộc vào kính
thuốc hoặc kính áp tròng và thậm chí, nhiều bệnh nhân không cần phải đeo
kính nữa.
10. Nhược điểm của phẫu thuật LASIK
Tuy có rất nhiều ưu điểm, phẫu thuật LASIK vẫn có một số nhược điểm sau:
- Thay đổi về giác mạc không thể làm ngược lại sau khi phẫu thuật LASIK
- Kỹ thuật phẫu thuật LASIK rất phức tạp. Sai sót có thể xảy ra khi bác sỹ tạo
vạt giác mạc, điều này có thể ảnh hưởng đến thị lực sau phẫu thuật.

- Phẫu thuật LASIK rất hiếm khi gây ra việc mất đi thị lực vĩnh viễn (hiếm
khi gây mù lòa).
11. Những tác dụng không mong muốn của phẫu thuật LASIK
Một vài bệnh nhân se trải qua cảm giác không thoải mái trong vòng từ 2448 giờ sau phẫu thuật. Những tác dụng không mong muốn khác, rất hiếm gặp,
bao gồm:

Lóa mắt

Nhìn thấy quầng sáng quanh hình ảnh

Khó lái xe vào ban đêm

Thị lực biến động

Khô mắt
VII.

TƯƠNG TÁC CỦA LASER ĐẾN MÔ GIÁC MẠC
Trước khi phát minh ra laser, năng lượng ánh sáng đã được dùng trong điều
trị để đốt nóng và biến đổi vĩnh viễn các mô đích. Liệu pháp quang sơ khai này
có nguồn gốc từ những quan sát ở mắt viêm võng mạc do ánh mặt trời và đã
được dùng trong điều trị nhiều bệnh võng mạc và bệnh glôcôm. Ngày nay, laser
có thể đạt được những hiệu quả tương tự nhưng được điều chỉnh tốt hơn.
Laser tương tác đến mô tùy theo phương thức giải phóng năng lượng mà có
hai loại hiệu ứng tiêu biểu:
1. Hiệu ứng nhiệt: Quang đông và bay hơi tổ chức

20

Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh
Thuật ngữ quang đông dùng để chỉ sự hấp thụ chọn lọc năng lượng ánh sáng
và biến đổi năng lượng đó để đốt nóng mô đích, dẫn đến những biến đổi cấu
trúc. Những quá trình này và kết quả điều trị phụ truộc bước sóng và thời gian
xung laser. Nhiều loại laser quang đông hiện được dùng trong lâm sàng như:
Argon, Krypton, laser màu, Holmi, và laser chất rắn Gali Asenua.
2. Hiệu ứng quang cơ: quang bóc lớp và quang cơ phá sỏi
Loại tương tác laser-mô thứ hai sử dụng các laser xung cường độ cao để ion
hóa mục tiêu và cắt đứt mô xung quanh. Trong lâm sàng, quá trình này (được
gọi là cắt bằng ánh sáng) (photodisruption), dùng ánh sáng laser như một kéo vi
phẫu ảo đi qua các môi trường trong suốt để cắt mở các mô như bao thể thủy
tinh, mống mắt, các màng viêm, và các dải trong dịch kính mà không gây tổn
hại các cấu trúc xung quanh của nhãn cầu.
Muốn đạt được hiệu ứng bóc lớp phi nhiệt, cần sử dụng các xung laser cực
ngắn, cỡ nano giây (), mật độ công suất đạt với thời gian chiếu từ s, bước sóng
ở vùng tử ngoại. Công suất đỉnh cực cao và nằm trong một ngưỡng hiệu ứng rất
hẹp. Cường độ ngưỡng của hiệu ứng bóc lớp quang cơ phụ thuộc trước hết vào
bước sóng của Laser (như hình). Mật độ năng lượng ngưỡng để bóc lớp của
Laser Excimer 10 lần nhỏ hơn Laser CO2 và 100 lần nhỏ hơn Nd :YAG.
Hiện nay, laser Nd:YAG là loại laser chủ yếu thuộc loại này được dùng
trong nhãn khoa lâm sàng.
 Cơ chế hiệu ứng bóc lớp:
Tổ chức sinh học chứa các phân tử hữu cơ kích thước lớn , ở giữa là vô số
các phân tử nước liên kết và không liên kết ở dạng bọt khí.

Hình 17. Cấu tạo tổ chức sinh học
Bức xạ Laser vùng tử ngoại (excimer) khi chiếu vào chỉ bị các phân tử hữu
cơ hấp thụ. Khi năng lượng hấp thụ đạt giá trị ngưỡng nhất định, thì các mạch
hữu cơ bị đứt gãy và xuất hiện các vi nổ trong một vùng kích thước khá lớn so
với kích thước phân tử hữu cơ. Các bọt khí bị đẩy ra khỏi tổ chức. Kết quả là tổ

chức sinh học được bóc lớp rất mỏng, có thể vào khoảng vài chục micromet, với
tổn thương nhiệt không đáng kể.

21


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh

Hình 18. Tổ chức sinh học bị đứt gãy.

Hình 19. Hiện tượng bóc lớp tổ chức sinh học
Loại tương tác laser-mô thứ ba, được gọi là cắt gọt bằng ánh sáng
(photoablation), do các xung laser tử ngoại cường độ cao có thể cắt gọt giác mạc
chính xác như khắc trên các polyme tổng hợp. Năng lượng cao của một photon
ánh sáng tử ngoại 193 nm lớn hơn độ bền liên kết đồng hóa trị của protein giác
mạc. Sự hấp thụ cao các xung laser này cắt gọt chính xác một lớp giác mạc siêu
hiển vi mà không làm đục mô lân cận, do hầu như không gây ra chấn thương
nhiệt. Một thập kỷ nghiên cứu thực nghiệm và lâm sàng đã giúp cho laser
excimer được ứng dụng vào lâm sàng trong phẫu thuật khúc xạ và điều trị các
bệnh giác mạc.

22


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh

Hình 20. Sơ đồ tác động của laser Excimer lên mô giác mạc
Ảnh hưởng đến mô quanh nốt chạm là không đáng kể.
Còn đối với Femtosecond laser phát ra xung ánh sáng trong thời gian rất
ngắn ( ở bước sóng 1053 nm gây ra sự phá vỡ quang năng (photodisruption)

nghĩa là các mô bị phá hủy do biến đổi tính chất lý hóa. Nguyên lý tương tác với
mô của femtosecond laser khác với excimer laser. Femtosecond laser dùng ánh
sáng tử ngoại với bước sóng cực ngắn, năng lượng cao để tách bỏ
(photoablation) mô bề mặt tại mặt phẳng tiêu điểm. Ngược lại, femtosecond
laser dùng ánh sáng hồng ngoại, với bước sóng dài hơn, năng lượng thấp hơn để
phá vỡ cấu trúc mô (photodisruption) tại tiêu điểm cận dưới bề mặt (precise subsurface effects).
Khi femtosecond laser với xung cực ngắn được chiếu lên giác mạc, năng
lượng từ các xung này được chuyển vào mô giác mạc do có sự hấp thụ chùm
photon trong phạm vi chiếu. Lúc này bên trong mô giác mạc hình thành một thể
plasma điện tử tự do. Khi mật độ thể plasma này vượt quá giới hạn (ngưỡng
nhất định) se dẫn đến hiện tượng mô giác mạc bị phá hủy. Quá trình này được
gọi là quá trình phá hủy mô bởi ánh sáng (optical breakdown/ photodisruption).
Quá trình giãn nhiệt nội mô hình thành nên một bong bóng lớn với các lỗ khí
(cavitation bubble) ngay trước khi thể plasma nguội đi và biến mất. Bong bóng
này vỡ đi, dẫn đến hiện tượng kết cấu vùng mô này bị phá vỡ. Thể plasma mất
đi tạo nên bóng khí (gas bubble) nhỏ chứa nước và khí trong lớp nhu mô. Mỗi
xung femtosecond laser se tạo nên một bóng khí. Bóng khí này xen trong các

23


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh
lớp mô giác mạc và có tác dụng tách các lớp mô này. Khi chiếu tập trung hàng
nghìn xung femtosecond laser liên tục, các bóng khí nhỏ nối tiếp nhau se tạo ra.
Vì hiện tượng phá hủy mô bởi ánh sáng chỉ xảy ra tại tiêu điểm, nên các bóng
khí nhỏ nối tiếp nhau se tách lớp mô theo một vạt liên tục. Từ dó vạt giác mạc
được tạo ra và dễ dàng lật lên bằng dụng cụ lật vạt giác mạc thông dụng.
Các hệ femtosecond laser cũ có những nhược điểm là tần số xung thấp, thời
gian phẫu thuật lâu, năng lượng của một xung lớn dễ làm kích hoạt phản ứng tế
bào như mô giác mạc dẫn đến viêm mặt cắt giác mạc sau phãu thuật. Những thế

hệ femtosecond laser hiện đại đã có những cải tiếng đáng kể nhằm hạn chế các
nhược điểm trên.
Độ xuyên sâu của laser được xác định bằng định luật Beer-Lambert :

Trong đó : cường độ bức xạ trên bề mặt tổ chức
: cường độ bức xạ ở độ sâu
α : hệ số hấp thu của tổ chức

Hình 21. Độ xuyên sâu của laser phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng
Sự hấp thu không những phụ thuộc vào bản chất vật lý của tia laser (bước
sóng) mà còn phụ thuộc vào tính chất sinh học của đối tượng chịu tác động.
Thực nghiệm cho thấy thành phần nước có độ hấp thu rất lớn nên với laser
excimer có độ xuyên sâu rất thấp do đó cho phép phẫu thuật bóc lớp những lớp
mô rất mỏng trên bề mặt đối tượng. Mặt khác các tế bào hắc tố - melanin (ở
võng mạc) có độ hấp thu lớn hơn hàng trăm, hàng ngàn lần so với tế bào chung
quanh. Đây là điều kiện thuận lợi để dùng laser excimer điều trị tật khúc xạ mắt.

24


Tiểu luận môn Ứng dụng laser trong y sinh

Hình 22. Sự tương quang giữa công suất laser và thời gian t
Để sự tương tác với tổ chức sinh học đạt hiệu quả thì mật độ công suất và
thời gian tương tác cần phải quy định phù hợp. Từ hình ta thấy với mức công
suất càng lớn thì để gây ra hiệu ứng sinh học thì thời gian tương tác phải càng
nhỏ. Tiêu biểu như laser excimer.
VIII.

ĐẶC ĐIỂM CỦA PHẪU THUẬT LASIK QUY ƯỚC VÀ LASIK CÓ

LIÊN QUAN ĐẾN QUANG SAI
Các giá trị quang sai, bao gồm quang sai bậc thấp là độ cầu, độ trụ..., và
quang sai bậc cao như cầu sai, coma…, được đo đạc chi tiết trên từng mắt của từng
cá thể, được tổng hợp và thể hiện dưới dạng bản đồ, gọi là bản đồ quang sai. Bản đồ
quang sai hoàn toàn khác biệt giữa các cá thể, thậm chí giữa hai mắt của cùng một
cá thể cũng khác nhau, tương tự như dấu vân tay vậy. Do vậy, quang sai là thông số
mang tính đặc trưng cao của từng cá thể
Phẫu thuật LASIK quy ước sử dụng các thông số về khúc xạ chủ quan, khúc
xạ khách quan và độ cong giác mạc để thiết lập thuật toán điều trị dựa trên cơ sở
thuật toán Munnerlyn, và nhắm đến mục tiêu là điều chỉnh độ cầu, độ trụ. Các
chương trình phẫu thuật quy ước đã mang lại kết quả thị lực rất tốt, nhưng lại gây ra
những rối loạn thị giác như chói lóa và hào quang, ảnh hưởng đến chất lượng thị
giác trong điều kiện thiếu sáng của người bệnh. Giác mạc người có dạng phi cầu với
phần trung tâm lồi hơn chu biên. Khi điều trị cận thị, các nốt laser thực tế ở vùng
chu biên giác mạc, còn gọi là các nốt laser chéo góc, có độ sâu không đạt và đường
kính nốt chạm lớn hơn so với tính toán lý thuyết do một phần laser bị phản xạ và
giảm năng lượng . Kết quả là phần chuyển tiếp giữa vùng chiếu laser trung tâm và
vùng chu biên không đều đặn, làm thay đổi độ cong giác mạc từ cận thị có dạng cầu
lồi sang dạng cầu dẹt, có vùng trung tâm dẹt hơn vùng chu biên, làm gia tăng cầu
sai.

25