Nghiên cứu ứng dụng laser bán dẫn công suất thấp trong điều trị đau khớp gối do thoái hóa

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
------------------------------

NGUYỄN QUANG TRUNG

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG LASER BÁN DẪN CÔNG SUẤT
THẤP TRONG ĐIỀU TRỊ ĐAU KHỚP GỐI DO THỐI HĨA

Chun nghành: VẬT LÝ KỸ THUẬT
Mã số: 60 44 17

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2016


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HÌNH THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS. TRẦN MINH THÁI
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. BS. TÔN CHI NHÂN
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. TRẦN THỊ NGỌC DUNG
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc Gia Thành
phố Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 01 năm 2016.
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ bao gồm:
( Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm, bảo vệ Luận văn )
1. PGS. TS. HUỲNH QUANG LINH
2. TS. BS. TÔN CHI NHÂN
3. TS. LÝ ANH TÚ
4. TS. TRẦN THỊ NGỌC DUNG
5. TS. TRẦN TRUNG NGHĨA
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

PGS. TS. HUỲNH QUANG LINH

PGS. TS. HUỲNH QUANG LINH


i

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên: Nguyễn Quang Trung

MSHV: 12054927

Ngày, tháng, năm sinh: 20 – 05 – 1974

Nơi sinh: Bình Định

Chuyên ngành: Vật Lý Kỹ Thuật

MS: 60 44 17

I. TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG LASER BÁN DẪN CÔNG
SUẤT THẤP TRONG ĐIỀU TRỊ ĐAU KHỚP GỐI DO THỐI HĨA
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
1. Bối cảnh hình thành đề tài, mục tiêu và nhiệm vụ, tổng quan đến các vấn
đề liên quan đến đề tài.
2. Tổng quan các vấn đề chính liên quan trực tiếp đến đề tài bao gồm:
 Những vấn đề cơ bản về khớp gối và bệnh thoái hoá khớp gối
 Các phương pháp điều trị bệnh thoái hoá khớp gối
 Ứng dụng laser cơng suất thấp trong điều trị bệnh thối hố khớp gối
3. Mơ phỏng sự lan truyền chùm tia laser với cơng suất thấp làm việc ở các
bƣớc sóng khác nhau từ bề mặt da đến bề mặt sụn vùng gối bằng phƣơng
pháp Monte Carlo
4. Xây dựng cơ sở lý luận cho phƣơng pháp điều trị bệnh thoái hoá khớp gối

bằng laser bán dẫn công suất thấp
 Nội dung của phương pháp điều trị
 Cơ chế điều trị
 Xây dựng mơ hình thiết bị phục vụ cho việc nghiên cứu sử dụng
phương pháp điều trị mới trong điều trị lâm sàng
5. Kết quả nghiên cứu điều trị cứu lâm sàng
 Phương pháp nghiên cứu điều trị lâm sàng


ii

 Bệnh nhân trong diện nghiên cứu
 Đánh giá kết quả điều trị
6. Kết luận chung của đề tài luận văn
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: 18/08/2014
IV. NGÀY HOÀN THÀNH: 31/12/2015
V. CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: PGS. TS. TRẦN MINH THÁI

Tp. HCM, ngày

tháng

năm 2016

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

PGS. TS. TRẦN MINH THÁI

PGS. TS. HUỲNH QUANG LINH

TRƢỞNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

PGS. TS. HUỲNH QUANG LINH


iii

LỜI CẢM ƠN
Nhân dịp luận văn tốt nghiệp được hoàn thành, tôi xin chân thành cảm ơn Bộ
môn Vật Lý Kỹ Thuật Y Sinh, Phòng Đào tạo sau Đại học Trường Đại học Bách
Khoa TP. Hồ Chí Minh. Đã tạo điều kiện thuận lợi và nhiệt tình giúp đỡ tơi trong
suốt quá trình học tập, thu thập số liệu nghiên cứu, và q trình thực hiện luận văn.
Để hồn thành luận văn, cho phép tơi được bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc và lời
cảm ơn chân thành, đến:
PGS. TS. Trần Minh Thái, người thầy đã dìu dắt, giúp đỡ và hướng dẫn tôi
trong suốt thời gian học tập, cũng như nghiên cứu và hồn thành nhiệm vụ.
Tơi xin chân thành cảm ơn thầy, cô đã giúp đỡ trong quá trình học tập, nghiên
cứu, đóng góp ý kiến, trong thời gian thực hiện luận văn Tốt nghiệp.
Bác sĩ, Kỹ thuật viên, Nhân viên:
Phịng Vật lý Trị liệu: 528 Ngơ Gia Tự, Phường 9, Quận 5, Tp. Hồ Chí Minh.
Phịng Điều trị Phục hồi Chức năng Tân Châu: 90 Nguyễn Tri Phương, Thị
trấn Tân Châu, tỉnh An Giang.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Bệnh nhân đã đồng ý cho tơi thu thập số
liệu, và những tác giả có cơng trình nghiên cứu được tham khảo trong luận văn này.

Học viên
Nguyễn Quang Trung

iv

TĨM TẮT
Thối hóa khớp là một bệnh lý thường gặp, là nguyên nhân chính gây nên tàn
tật, mục đích của việc điều trị là giảm đau, duy trì, cải thiện tầm vận động, giảm tối
thiểu khuyết tật cho khớp gối. Việc điều trị thường được dựa trên các biện pháp khác
nhau: hướng dẫn cho bệnh nhân dùng thuốc, không dùng thuốc, phẫu thuật, Vật lý
Trị liệu, siêu âm, điện trị liệu và laser công suất thấp cũng được ứng dụng cho việc
điều trị. Trên cơ sở đó Phịng thí nghiệm Laser Trường Đại học Bách Khoa Thành
Phố Hồ Chí Minh, sử dụng laser bán dẫn công suất thấp để ứng dụng cho việc điều trị
giảm đau, chống viêm và duy trì tầm vận động cho bệnh nhân bệnh đau khớp gối do
thối hóa. Ở các bước sóng 633 nm, 780 nm, 850 nm và 940 nm với công suất thấp
được mô phỏng vùng khớp gối bằng phương pháp Monte Carlo nhằm xác định bước
sóng làm việc thích hợp của laser, để phục vụ cho công tác điều trị:
- Sử dụng hiệu ứng hai bước sóng đồng thời của laser bán dẫn công suất thấp: 780
nm và 940 nm.
- Sử dụng tác dụng điều trị của huyệt trong châm cứu cổ truyền Phương đơng trong
chữa trị thối hố khớp gối bằng quang châm laser bán dẫn làm việc ở bước sóng
940 nm.
- Kết hợp với laser nội tĩnh mạch có bước sóng 650 nm, để cung cấp dịng máu chất
lượng phục hồi và nuôi dưỡng sụn khớp
Theo kết quả của chúng tôi, điều trị đau khớp gối bỡi laser bán dẫn cơng suất
thấp kết hợp với laser nội mạch đã có hiệu quả, cải thiện mức độ đau, tầm vận động,
và duy trì các chức năng sinh lý của khớp cho bệnh nhân bị đau khớp gối do thối
hóa.


v

ABSTRACT
Degenerative Osteoarthritis (OA) of the knee, one of the most frequent forms,
is a major cause of disability, Its treatment necessitates relieving pain, maintaining or
improving mobility, and minimizing disability. Guidelines about OA of the knee
treatment are commonly based on the evidence of the various interventions such as
education of the patient, pharmacological, non-pharmacological therapy, surgery, and
physical therapy agents such as ultrasound, transcutaneous electrical stimulation
therapy and low power laser are used for treatment of pain in degenerative
osteoarthritis. Base on these application the Laboratory low level power laser of the
Polytechnic University Ho Chi Minh City also had been used to treat for patient. And
the wavelengths of 633 nm, 780 nm, 850 nm and 940 were simulated by Monte
Caralo method to determine suitable wavelengths for treatment:
- Using the effect of the two simultaneous wavelengths of semiconductor laser: 780
nm and 940 nm wave lengths
- Using the acupoint in traditional oriental acupuncture in treatment for knee
osteoarthrosis by low power semiconductor laser of 940 nm wave length
- Combined Intravenous laser blood irradiation with 650 nm wave length to provide
quality blood to restore cartilage
According to our results, combined low power semiconductor laser and
Intravenous laser blood irradiation, is more effective in improving pain, disability,
and physical function of the knee in the treatment of patient with osteoarthritis.


vi

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, dưới sự hướng
dẫn của PGS. TS. Trần Minh Thái. Các số liệu nghiên cứu và kết quả nêu trong luận
văn này là trung thực, chính xác và chưa từng được công bố.

Học viên
Nguyễn Quang Trung


vii

MỤC LỤC
Phần thứ nhất: BỐI CẢNH HÌNH THÀNH, MỤC TIÊU VÀ CÁC VẤN ĐỀ
LIÊN QUAN TRỰC TIẾP ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN ………………..………. 1
Chƣơng 1: BỐI CẢNH HOÀN THÀNH, MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ
TÀI LUẬN VĂN .......................................................................................................1
1.1 Bối cảnh hình thành đề tài luận văn .....................................................................1
1.2 Mục tiêu và định hướng .......................................................................................3
1.3 Nhiệm vụ ..............................................................................................................3
Chƣơng 2: TỔNG QUAN ĐẾN CÁC VẤN ĐỀ CHÍNH LIÊN QUAN TRỰC
TIẾP ĐẾN ĐỀ TÀI ..................................................................................................4
2.1 Những vấn đề cơ bản về bệnh thoái hóa khớp gối ...............................................4
2.1.1 Cấu trúc giải phẩu vùng khớp gối .....................................................................4
2.1.2 Biên độ và tầm vận động của khớp gối .............................................................6
2.2 Bệnh lý thối hóa khớp gối ..................................................................................7
2.2.1 Khái niệm ..........................................................................................................7
2.2.2 Phân loại bệnh thối hóa khớp gối ....................................................................8
2.2.3 Nguyên nhân và cơ chế sinh bệnh .....................................................................8
2.3 Chẩn đoán .......................................................................................................... 13
2.3.1 Lâm sàng ........................................................................................................ 13
2.3.2 Cận lâm sàng .................................................................................................. 14
2.4 Các phương pháp điều trị .................................................................................. 15
2.4.1 Nội khoa ......................................................................................................... 15
2.4.2 Vật lý Trị liệu ................................................................................................. 17
2.4.3 Y học Cổ truyền ............................................................................................. 17

2.4.4 Châm cứu ....................................................................................................... 18
2.4.5 Ngoại khoa ..................................................................................................... 22
2.4.6 Cấy ghép tế bào ............................................................................................... 24
2.4.7 Ứng dụng laser công suất thấp ........................................................................ 25
Phần thứ hai: KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI ............................................... 34


viii

Chƣơng 3: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG SỰ LAN TRUYỀN CỦA CHÙM TIA
LASER LÀM VIỆC Ở CÁC BƢỚC SÓNG KHÁC NHAU VỚI CÔNG SUẤT
THẤP TỪ BỀ MẶT DA ĐẾN BỀ MẶT SỤN VÙNG GỐI BẰNG PHƢƠNG
PHÁP MONTE – CARLO .................................................................................... 34
3.1 Phương pháp Monte – Carlo .............................................................................. 34
3.2 Các thông số mô phỏng ...................................................................................... 36
3.3 Kết quả mô phỏng ............................................................................................. 39
3.3.1 Công suất chiếu 5 mW ................................................................................... 40
3.3.2 Công suất chiếu 10 mW ................................................................................. 43
3.3.3 Công suất chiếu 15 mW ................................................................................. 46
3.4 Công suất chiếu 5 mW cho bề dày 3 lớp .......................................................... 49
3.5 Kết luận ............................................................................................................. 52
Chƣơng 4: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU TRỊ ĐAU KHỚP
GỐI DO THỐI HỐ BẰNG LASER BÁN DẪN CƠNG SUẤT THẤP ....... 53
4.1 Nội dung của phương pháp điều trị ................................................................... 53
4.2 Chọn bước sóng thích hợp của laser bán dẫn để thực hiện việc điều trị ........... 55
4.2.1 Sử dụng hiệu hai bước sóng ........................................................................... 55
4.2.2 Sử dụng laser nội tĩnh mạch ........................................................................... 56
4. 3 Cơ chế điều trị .................................................................................................. 56
4.4 Mơ hình thiết bị điều trị đau khớp gối bằng laser bán dẫn công suất thấp ........ 59
4.4.1 Thiết bị quang châm – quang trị liệu bằng laser bán dẫn loại 12 kênh .......... 59

4.4.2 Thiết bị laser bán dẫn nội tĩnh mạch .............................................................. 61
Chƣơng 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐIỀU TRỊ LÂM SÀNG ...................... 64
5.1 Tổ chức nghiên cứu điều trị lâm sàng ............................................................... 64
5.2 Phương pháp nghiên cứu điều trị lâm sàng ....................................................... 64
5.2.1 Phương pháp ................................................................................................... 64
5.2.2 Liệu trình điều trị ........................................................................................... 65
5.3 Bệnh nhân trong diện nghiên cứu điều trị lâm sàng ......................................... 65
5.3.1 Số lượng bệnh nhân ....................................................................................... 65
5.3.2 Phương pháp đánh giá kết quả ....................................................................... 66


ix

5.4 Một số đặc điểm của nhóm bệnh nhân nghiên cứu .......................................... 67
5.5 Đánh giá kết quả điều trị ................................................................................... 68
5.5.1 Mức độ đau ..................................................................................................... 68
5.5.2 Phục hồi chức năng vận động ........................................................................ 71
5.5.3 Kết quả phục sồi sự thoái hóa trên x – quang … ............................................ 75
5.6 Tai biến và phản ứng phụ .................................................................................. 77
5.7 Đánh giá chung ................................................................................................. 77
5.8 Một số yếu tố ảnh hưởng đến kết quả giảm đau sau điều trị ............................ 78
Chƣơng 6: KẾT LUẬN CHUNG CỦA ĐỀ TÀI LUẬN VĂN ........................... 81
6.1 Kết quả đạt được ............................................................................................... 81
6.2 Thiết kế mơ hình thiết bị điều trị, kết quả tổ chức nguyên cứu điều trị lâm sàng
bằng laser bán dẫn công suất thấp ............................................................................ 81
6.3 Đóng góp về mặt khoa học ................................................................................ 82
6.4 Hướng phát triển của đề tài ............................................................................... 83
Kiến nghị ................................................................................................................. 84
Tài liệu tham khảo ................................................................................................... 86
Phụ lục .................................................................................................................... 89

x

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Stt

Hình

Nội dung

01

2.1

Cấu tạo khớp gối

4

02

2.2

Khớp gối tư thế gấp nhìn từ phía trước

5

03

2.3

Sụn và các thành phần bên trong khớp

6

04

2.4

Tầm vận động gấp khớp gối

7

05

2.5

Những biểu hiện sụn bình thường và bị thối hố

10

06

2.6

Sự mất cân bằng giữa các chất trung gian trong q trình
đồng hố và dị hố bệnh thối khớp

11

07

2.7

Vai trị của interleukin1 trong cơ chế bệnh sinh bệnh thoái
khớp

12

08

2.8

Những biểu hiện thường thấy của khớp bị thối hóa

14

09

2.9

Vị trí các huyệt trên đường Kinh túc Dương minh vị

18

10

2.10

Vị trí huyệt Phục thố trên cơ thể

19

11

2.11

Vị trí huyệt Âm thị

20

12

2.12

Vị trí huyệt Lương khâu

21

13

2.13

Vị trí huyệt Độc tỵ

22

14

2.14

Sơ đồ tác dụng phương pháp điều trị bằng laser công suất
thấp

26

15

2.15

Sơ đồ mô tả sự hấp thụ các bước sóng của mơ

26

16

2.16

17

2.17

18

2.18

Vị trí các điểm điều trị laser công suất thấp trên khớp gối

30

19

2.19

Mô tả ứng dụng laser cơng suất thấp điều trị thối hóa
khớp gối

32

Sơ đồ mô tả ứng dụng laser công suất thấp đối với các bộ
phận trong cơ thể
Đồ thị đánh giá mức độ đau của bệnh nhân sau mỗi lần
điều trị

Trang

28
30


xi

20

2.20

Sự phân bố bệnh lý của khớp gối

33

21

3.1

Mơ hình mơ phỏng các lớp tại vùng khớp gối bỡi Monte
Carlo

34

22

3.2

Bề dày điểm khảo sát từ bề mặt da đến bề mặt sụn

36

23

3.3

24

3.4

25

3.5

Vị trí điểm khảo sát tại đỉnh xương mác

38

26

3.6

Giao diện chọn các thông số mô phỏng

40

3.7

Sự phân bố mật độ công suất ứng với giá trị 10-1 W/cm2,
10-2 W/cm2, 10-3 W/cm2, 10-4 W/cm2, chùm tia laser có
bước sóng 633 nm, công suất chiếu 5 mW

41

3.8

Sự phân bố mật độ công suất ứng với giá trị 10-1 W/cm2,
10-2 W/cm2, 10-3 W/cm2, 10-4 W/cm2, chùm tia laser có
bước sóng 780 nm, cơng suất chiếu 5 mW

41

3.9

Sự phân bố mật độ công suất ứng với giá trị 10-1 W/cm2,
10-2 W/cm2, 10-3 W/cm2, 10-4 W/cm2, chùm tia laser có
bước sóng 850 nm, cơng suất chiếu 5 mW

42

30

3.10

Sự phân bố mật độ công suất ứng với giá trị 10-1 W/cm2,
10-2 W/cm2, 10-3 W/cm2, 10-4 W/cm2, chùm tia laser có
bước sóng 940 nm, cơng suất chiếu 5 mW

31

3.11

Sự phân bố mật độ công suất (10-4 W/cm2) ứng với từng
bước sóng tại cơng suất chiếu 5mW

43

3.12

Sự phân bố mật độ công suất ứng với giá trị 10-1 W/cm2,
10-2 W/cm2, 10-3 W/cm2, 10-4 W/cm2, chùm tia laser có
bước sóng 633 nm, cơng suất chiếu 10 mW

43

3.13

Sự phân bố mật độ công suất ứng với giá trị 10-1 W/cm2,
10-2 W/cm2, 10-3 W/cm2, 10-4 W/cm2, chùm tia laser có
bước sóng 780 nm, công suất chiếu 10 mW

44

3.14

Sự phân bố mật độ công suất ứng với giá trị 10-1 W/cm2,
10-2 W/cm2, 10-3 W/cm2, 10-4 W/cm2, chùm tia laser có
bước sóng 850 nm, cơng suất chiếu 10mW

44

27

28

29

32

33

34

Ví trí các điểm khảo sát bề dày từ bề mặt da đến bề mặt

sụn tại khớp gối
Vị trí điểm khảo sát dưới xương bánh chè, trên xương
chày

37
37

42


xii

35

3.15

Sự phân bố mật độ công suất ứng với giá trị 10-1 W/cm2,
10-2 W/cm2, 10-3 W/cm2, 10-4 W/cm2, chùm tia laser có
bước sóng 940 nm, cơng suất chiếu 10 mW

36

3.16

Sự phân bố mật độ công suất (10-4 W/cm2) ứng với từng
bước sóng tại cơng suất phát 10 mW

45

3.17

Sự phân bố mật độ công suất ứng với giá trị 10-1 W/cm2,
10-2 W/cm2, 10-3 W/cm2, 10-4 W/cm2, chùm tia laser có
bước sóng 633 nm, công suất chiếu 15 mW

46

3.18

Sự phân bố mật độ công suất ứng với giá trị 10-1W/cm2,
10-2 W/cm2, 10-3 W/cm2, 10-4 W/cm2, chùm tia laser có
bước sóng 780 nm, công suất chiếu 15 mW

47

3.19

Sự phân bố mật độ công suất ứng với giá trị 10-1 W/cm2,
10-2 W/cm2, 10-3 W/cm2, 10-4 W/cm2, chùm tia laser có
bước sóng 850 nm, cơng suất chiếu 15mW

47

40

3.20

Sự phân bố mật độ công suất ứng với giá trị 10-1W/cm2,
10-2W/cm2, 10-3 W/cm2, 10-4 W/cm2, chùm tia laser có
bước sóng 940 nm, cơng suất chiếu 15mW

48

41

3.21

Sự phân bố mật độ công suất (10-4 W/cm2) ứng với từng
bước sóng tại cơng suất chiếu 15 mW

48

3.22

Sự phân bố mật độ công suất ứng với giá trị 10-1 W/cm2,
10-2 W/cm2, 10-3 W/cm2, 10-4 W/cm2, chùm tia laser có
bước sóng 633 nm, công suất chiếu 5 mW, bề dày 3 lớp

49

3.23

Sự phân bố mật độ công suất ứng với giá trị 10-1 W/cm2,
10-2 W/cm2, 10-3 W/cm2, 10-4 W/cm2, chùm tia laser có
bước sóng 780 nm, cơng suất chiếu 5 mW, bề dày 3 lớp

50

3.24

Sự phân bố mật độ công suất ứng với giá trị 10-1 W/cm2,
10-2 W/cm2, 10-3 W/cm2, 10-4 W/cm2 , chùm tia laser có
bước sóng 850 nm, cơng suất chiếu 5 mW, bề dày 3 lớp

50

45

3.25

Sự phân bố mật độ công suất ứng với giá trị 10-1 W/cm2,
10-2 W/cm2, 10-3 W/cm2, 10-4 W/cm2 , chùm tia laser có
bước sóng 940 nm, công suất chiếu 5 mW, bề dày 3 lớp

51

46

3.26

Sự phân bố mật độ công suất (10-4 W/cm2) ứng với từng
bước sóng tại cơng suất chiếu 5 mW, bề dày 3 lớp

51

37

38

39

42

43

44

45


xiii

47

4.1

Thiết bị quang châm – quang trị liệu 12 kênh

60

48

4.2

Thiết bị laser nội tĩnh mạch

62

49

4.3

Cách sử dụng laser nội tĩnh mạch

63

50

5.1

Quy trình nghiên cứu điều trị lâm sàng

65

51

5.2

Thối hóa khớp gối trái Trần T T trước và sau hai liệu
trình điều trị

76

52

5.3

Thối hóa khớp gối trái Nguyễn Văn A trước và sau hai
liệu trình điều trị

76

53

5.4

Thối hóa khớp gối phải Nguyễn Văn A trước và sau hai
liệu trình điều trị

77

54

1

Mạng lưới collagen trong cấu trúc sụn khớp

89

55

2

Dưỡng chất sinh học UC-II nuôi dưỡng sụn khớp

91


xiv

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Stt

Bảng

Nội dung

01

2.1

02

2.2

03

3.1

Bề dày các lớp mô từ bề mặt da đến sụn của một số bệnh
nhân

35

04

3.2

Thông số quang học

38

05

3.3

Độ xuyên sâu vào mô ứng với mật độ cơng suất 10-4
W/cm2 của 4 bước sóng, cơng suất chiếu 5 mW

43

06

3.4

Độ xuyên sâu vào mô ứng với mật độ cơng suất 10-4
W/cm2 của 4 bước sóng, cơng suất chiếu 10 mW

46

07

3.5

Độ xuyên sâu vào mô ứng với mật độ cơng suất 10-4
W/cm2 của 4 bước sóng, cơng suất chiếu 15 mW

49

08

3.6

Độ xuyên sâu vào mô ứng với mật độ cơng suất 10-4
W/cm2 của 4 bước sóng, cơng suất chiếu 5 mW, bề dày
cho 3 lớp

52

09

5.1

Bảng lượng giá mức độ đau theo thang điểm đau VAS

66

10

5.2

Bảng lượng giá mức độ đau theo thang điểm WOMAC

67

11

5.3

Phân bố bệnh theo lứa tuổi

67

12

5.4

Phân bố bệnh theo giới tính

68

13

5.5

Thời gian đau trước khi điều trị

68

14

5.6

Mức độ đau tại thời điểm ban đầu

69

15

5.7

Mức độ đau sau một liệu trình điều trị

69

16

5.8

Mức độ đau sau hai liệu trình điều trị

70

17

5.9

Mức độ đau tại các thời điểm đánh giá

71

Đánh giá liều lượng laser công suất thấp điều trị bệnh
khớp
Mô tả các bộ phận của khớp gối với số lần điều trị laser
công suất thấp

Trang
29
33

xv

Phiếu thăm dò bệnh nhân khi vận động lên, xuống cầu

18

5.10

19

5.11

Mức độ đau khi vận động lên, xuống cầu thang tại thời
điểm ban đầu

72

20

5.12

Mức độ đau khi vận động lên, xuống cầu thang sau một
liệu trình

73

21

5.13

Mức độ đau khi vận động lên, xuống cầu thang sau hai
liệu trình

73

22

5.14

Mức độ đau khi vận động lên, xuống cầu thang tại các
thời điểm đánh giá

74

23

5.15

Kết quả giảm đau của bệnh theo nhóm tuổi

79

24

5.16

Kết quả giảm đau giữa hai nhóm bệnh theo thời gian

80

thang

72


xvi

DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ

STT Biểu đồ

Nội dung

Trang

01

5.1

Tỷ lệ phân bố kết quả giảm đau khi nghỉ ngơi

71

02

5.2

Tỷ lệ phân bố kết quả giảm đau khi vận động lên,

xuống cầu thang 12 bậc

75

03

5.3

Tỷ lệ phân bố kết quả giảm đau theo nhóm tuổi

79

04

5.4

Tỷ lệ phân bố kết quả giảm đau theo thời gian bệnh

80


xvii

TĨM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

Họ và tên: Nguyễn Quang Trung
Sinh ngày: 20 tháng 05 năm 1974

Nơi sinh: Bình Định

Địa chỉ liên lạc: 118/90/7 Phan Huy Ích, Phường 15, quận Tân Bình, Tp. Hồ Chí
Minh
Q TRÌNH ĐÀO TẠO
Bậc học

Ngành

Nơi đào tạo

Khóa

Đại học

Điện tử

Đại học Bách Khoa –
Đại học Đà Nẵng

1994 - 1999

Q TRÌNH CƠNG TÁC
Năm

Nơi cơng tác

8/1999 – 3/2001

Cơng ty Viễn Thông Phương Nam

4/2001 – 1/2011

Công ty XIN TECHNOLOGY

2/2011 – 2/2013

Cơng ty SCHMIDT Việt Nam

3/2013 - Nay

Phịng Trang thiết bị, Bệnh viện Quốc tế City, khu Y tế Kỹ
thuật cao, 532A Kinh Dương Vương, phường Bình Trị Đơng B,
quận Bình Tân, Tp. Hồ Chí Minh


1

Phần thứ nhất
BỐI CẢNH HÌNH THÀNH, MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN,
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CHÍNH LIÊN QUAN TRỰC TIẾP ĐẾN ĐỀ
TÀI
Chƣơng 1
BỐI CẢNH HÌNH THÀNH, MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN
1.1. Bối cảnh hình thành đề tài luận văn
Thối hóa khớp gối là một bệnh thường gặp từ lứa tuổi trung niên trở đi, xuất
hiện ở cả người trên 35 tuổi, biểu hiện ít nhất một triệu chứng của bệnh như: đau, và
hạn chế vận động, bệnh thối hóa khớp gối có 80% ở người trên 70 tuổi.
Về cơ bản, thối hóa khớp là tổn thương, thối hóa chủ yếu của sụn, do q
trình sinh tổng hợp chất cơ bản (proteoglycans) bởi các tế bào sụn có sự bất thường.
Đặt trưng của bệnh là quá trình mất sụn khớp, tổ chức sụn tại đầu xương, và sụn
cạnh khớp, phối hợp với tổn thương của các sợi liên kết, cơ quanh khớp, bao khớp

và màng hoạt dịch. Nguyên nhân thực sự của bệnh thoái hoá khớp vẫn chưa được
khẳng định, có thể là hậu quả của q trình chuyển hóa sụn, trong đó hoạt động
thối hoá vượt trội hơn hoạt động tổng hợp. Các yếu tố tham gia vào quá trình này
là tuổi già, béo phì, di truyền, chấn thương do: thể thao, nghề nghiệp cũng như sự
thay đổi nội tiết ở phụ nữ.
Bệnh thoái hóa khớp gối ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng cuộc sống của
bệnh nhân. Người bệnh phải chịu đựng những cơn đau dai dẳng, đặc biệt khi thời
tiết chuyển mùa, ảnh hưởng nhiều đến chế độ sinh hoạt hàng ngày như đi bộ, vận
động cầu thang…Tình trạng sưng khớp do thối hóa dẫn tới khó khăn cho vận
động, co duỗi và có khi cứng khớp khơng thể đi lại, đặc biệt là vào thời gian buổi
sáng lúc mới ngủ dậy, nhiều bệnh nhân phải mất một khoảng thời gian nhất định để
làm ấm khớp, giúp cho việc cử động được dễ dàng. Sau một thời gian bị thối hóa,
sụn khớp bị hư hại, bào mòn, các đầu xương cọ vào nhau gây đau, và cấu trúc khớp
sẽ bị biến đổi dẫn tới mất chức năng vận động, gây tàn phế cho người bệnh. Chính
vì vậy, mức độ ảnh hưởng tới cuộc sống và tỷ lệ mắc bệnh ngày càng tăng. Với dân

Luận Văn Tốt Nghiệp

Nguyễn Quang Trung


2

số gần 90 triệu người và số người cao tuổi đang dần tăng lên, có thể thấy nhu cầu
điều trị của bệnh thối hóa khớp gối ở Việt Nam là rất lớn và cần thiết.
Hiện nay, việc điều trị thoái hóa khớp gối chủ yếu làm giảm triệu chứng đau,
bao gồm Nội khoa chỉ định với các loại thuốc giảm đau, chống viêm, tiêm chất
nhờn vào ổ khớp…Kết hợp với các phương pháp như: giáo dục bệnh nhân để phòng
ngừa, chống các tư thế xấu, các yếu tố có nguy cơ làm bệnh nặng thêm và Vật lý Trị
liệu… Hầu hết đều nhằm mục đích giảm đau và duy trì chức năng vận động cho

người bệnh, nhưng chưa giải quyết được tận gốc bản chất của bệnh là tổn thương
sụn khớp.
Biện pháp điều trị Ngoại khoa như: đục xương chỉnh trục, nội soi rửa khớp,
thay một phần hoặc toàn bộ khớp gối chỉ định cho các trường hợp hạn chế nhiều
chức năng của khớp, với các phương thức điều trị Ngoại khoa và thường là ở giai
đoạn muộn của bệnh và đặc biệt là phương pháp thay khớp gối nhân tạo. Tuy nhiên
sự thay thế khớp cũng e ngại đến những biến chứng của khớp giả (nhiễm trùng, tổn
hại thần kinh) và khớp giả chỉ có thể được sử dụng trong khoảng (10 – 15) năm.
Rõ ràng có một nhu cầu cấp thiết, cần một kỹ thuật điều trị thực sự tác động
tới sự phục hồi sụn khớp, phối hợp tốt với các phương pháp điều trị hiện tại, để
giảm các biến chứng và cải thiện các mặt hạn chế của chúng, Phịng thí nghiệm
cơng nghệ laser của Trường Đại học Bách Khoa đã tổ chức triển khai sử dụng
phương pháp điều trị bằng laser bán dẫn công suất thấp trong chữa trị lâm sàng, để
điều trị đau khớp gối do thối hóa, là phương pháp điều trị bảo tồn, đáp ứng được
nhu cầu bức thiết đó. Đề tài luận văn:
“ Nghiên cứu ứng dụng laser bán dẫn công suất thấp trong điều trị đau khớp gối do
thối hóa” với các tiêu chí:
-

Hiệu quả trong việc điều trị

-

Khơng xảy ra tai biến

-

Bảo tồn hoàn hảo chức năng sinh lý vốn có của khớp gối

-

Kỹ thuật điều trị và kỹ thuật vận hành thiết bị đơn giản, dễ dàng phổ cập rộng rãi
Là nhiệm vụ nghiên cứu chương trình trên.

1.2. Mục tiêu và định hƣớng

Luận Văn Tốt Nghiệp

Nguyễn Quang Trung


3

Với liệu pháp sử dụng laser bán dẫn công suất thấp, chiếu trực tiếp vào vùng
đau ở khớp gối và kích thích các huyệt cơ bản bằng phương pháp quang châm, theo
Y học Cổ truyền Phương đơng. Dưới sự kích thích của các tác nhân tại chỗ, tế bào
sẽ phát huy các tác dụng khác nhau bao gồm: việc biệt hóa thành tế bào sụn; chống
viêm; kích thích mơ phát triển thông qua việc tiết ra các yếu tố tăng trưởng...Như
vậy, phương pháp này có các ưu điểm vượt trội so với các phương pháp khác ở chỗ,
giải quyết được tận gốc tổn thương sụn khớp vốn là nguyên nhân gây thối hóa
khớp. Kỹ thuật này bổ sung một mắt xích quan trọng cho chuỗi liệu pháp hiện tại,
đạt hiệu quả cao và an tồn, góp phần cải thiện chất lượng sống và tăng tuổi thọ cho
người mắc bệnh.
1.3. Nhiệm vụ chính
Để hồn thành tốt mục tiêu của đề tài, cần phải thực hiện các nhiệm vụ chính sau:
 Tổng quan các vấn đề chính liên quan trực tiếp đến đề tài:
 Những vấn đề cơ bản về bệnh thoái hóa khớp
 Các phương pháp điều trị
 Ứng dụng laser cơng suất thấp trong điều trị thối hóa khớp gối
 Mô phỏng sự lan truyền chùm tia laser bán dẫn cơng suất thấp làm việc ở các

bước sóng khác nhau, từ bề mặt da đến bề mặt sụn của khớp gối bằng phương
pháp Monte – Carlo
 Xây dựng cơ sở lý luận cho phương pháp điều trị đau khớp gối do thối hóa
bằng laser bán dẫn cơng suất thấp
 Kết quả nghiên cứu điều trị lâm sàng
 Kết luận

Luận Văn Tốt Nghiệp

Nguyễn Quang Trung


4

Chƣơng 2
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CHÍNH LIÊN QUAN TRỰC TIẾP ĐẾN ĐỀ
TÀI
2.1 . Những vấn đề cơ bản về bệnh thối hóa khớp gối
2.1.1. Cấu trúc giải phẩu vùng khớp gối [1]
Khớp gối là khớp tiếp giáp giữa ba xương: đầu dưới xương đùi, đầu trên
xương chày, và xương bánh chè. Bao bọc quanh khớp là hệ thống dây chằng, bao
khớp cùng với túi hoạt dịch. Túi hoạt dịch có nhiệm vụ duy trì một lượng dịch để
khớp có độ trơn cho việc dy chuyển: đi, đứng. Giữa các mặt tiếp giáp của khớp có
một lớp sụn khớp, đệm vào giữa chúng là sụn chêm trong và sụn chêm ngồi.

Hình 2.1. Cấu tạo khớp gối

Các xương được giữ và tiếp xúc với nhau bởi hệ thống dây chằng, hai bên
khớp là dây chằng bên trong và dây chằng bên ngoài, ở trung tâm khớp là dây chằng
chéo trước và dây chằng chéo sau. Bánh chè là một cấu trúc xương nằm trong gân,

trượt trên mặt khớp, nằm ở cuối của cơ gân tứ đầu và có vai trị bảo vệ gân tứ đầu.
Ngồi ra cịn có bao hoạt dịch nằm ở mặt trong của khớp gối có cấu tạo là các sợi

Luận Văn Tốt Nghiệp

Nguyễn Quang Trung


5

xơ mềm và mỡ, có thể tiết dịch để làm trơn và ni dưỡng sụn khớp, cũng có vai trị
chống lại vi khuẩn, các yếu tố gây viêm.
Diện khớp:
- Đầu dưới xương đùi có ba diện là: lồi cầu trong, lồi cầu ngoài và diện bánh chè
- Đầu trên xương chày: là hai diện khớp tiếp với hai lồi cầu xương đùi
- Mặt sau xương bánh chè: tiếp khớp ở sườn ngồi và sườn trong rịng rọc xương
đùi
- Sụn chêm: có hai sụn chêm đệm ở giữa hai đầu xương đùi và xương chày, đó là
sụn chêm trong, có hình chữ C và sụn chêm ngồi hình chữ O. Hai sụn này nằm
trên hai diện khớp của xương chày để giảm bớt sự không tương xứng của các
diện khớp và làm giảm nhẹ các va chạm khi vận động, hai sụn trên nối với nhau
bởi dây chằng ngang gối. Sụn chêm có ý nghĩa rất lớn trong các động tác của
khớp, di chuyển ra sau khi gấp cẳng chân và di chuyển ra trước khi duỗi cẳng
chân.

Hình 2.2. Khớp gối tư thế gấp nhìn từ trước

-

Sụn khớp: Cấu tạo bởi những tế bào sụn gắn kết nhau một cách chặt chẽ thành

một mảng dày, màu trắng, có tính co giãn, và đàn hồi, khơng có mạch máu và dây
thần kinh.

Luận Văn Tốt Nghiệp

Nguyễn Quang Trung


6

-

Bao khớp: Là lớp màng bao quanh khớp, bám vào diện khớp, có các mao mạch

và sợi thần kinh. Bao khớp có nhiệm vụ cung cấp dưỡng chất, tiết ra chất bôi trơn
và sản sinh những tế bào làm nhiệm vụ bảo vệ, chống lại các tác nhân tấn công
khớp
- Màng hoạt dịch: Có tác dụng chống viêm, một khi bị chấn thương hay do viêm,
bao hoạt dịch có thể bị dày lên, tiết ra nhiều dịch làm khớp gối sưng lên.
-

Dây chằng: Khớp gối được giữ vững nhờ hệ thống dây chằng bên trong, bên

ngoài và hai dây chằng chéo trước, chéo sau nằm bên trong khớp gối. Dây chằng
chéo trước có tác dụng giữ khơng cho mâm chày trượt ra trước và dây chằng chéo
sau giữ cho mâm chày khơng bị trượt ra sau. Dây chằng bên ngồi giúp gối không
bị vẹo trong, dây chằng bên trong giúp cho gối khơng bị vẹo ra ngồi.

Hình 2.3. Sụn và các thành phần trong khớp

-

Sụn chêm: Giữa mặt khớp lồi cầu đùi và mâm chày có cấu trúc sụn gọi là sụn

chêm. Sụn chêm có tác dụng giảm sốc khi lồi cầu đùi và mâm chày tiếp xúc nhau,
và giữ cho khớp được vững vàng khi vận động.

Luận Văn Tốt Nghiệp

Nguyễn Quang Trung