Tương tác của tia laser bán dẫn làm việc ở dải sóng hồng ngoại gần với công suất thất lên mô sống

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

---------------

TRẦN THỊ NGỌC DUNG

TƯƠNG TÁC CỦA TIA LASER BÁN DẪN
LÀM VIỆC Ở DẢI SĨNG HỒNG NGOẠI GẦN
VỚI CƠNG SUẤT THẤP LÊN MÔ SỐNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

TP. HỒ CHÍ MINH - 2008


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

---------------

TRẦN THỊ NGỌC DUNG

TƯƠNG TÁC CỦA TIA LASER BÁN DẪN
LÀM VIỆC Ở DẢI SĨNG HỒNG NGOẠI GẦN VỚI
CƠNG SUẤT THẤP LÊN MƠ SỐNG
Chuyên ngành: DỤNG CỤ QUANG HỌC
Mã số: 2.05.08

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS. TS TRẦN MINH THÁI
Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-TPHCM
2. GS. TS VÕ VĂN TỚI
Trường Đại học TUFTS, USA

TP. HỒ CHÍ MINH – 2008


LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan rằng nội dung của luận án này là kết quả nghiên cứu của riêng
tôi, tất cả các ý tưởng tham khảo từ kết quả nghiên cứu cơng bố trong các
cơng trình khác điều được nêu rõ trong luận văn. Các chương trình phần
mềm, kết quả mơ phỏng trình bày trong luận án này đều do tơi thực hiện
chính xác và trung thực.
Tác giả luận án

Trần Thị Ngọc Dung


LỜI CẢM ƠN

Trước tiên tôi xin gửi lời chân thành cám ơn đến PGS-TS Trần Minh Thái
đã định hướng, đóng góp nhiều ý kiến quý báu và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho
tơi hồn thành bản luận án này. Tôi cũng xin chân thành cám ơn GS Võ Văn Tới
đã khơng quản ngại khó khăn mang nhiều tài liệu tham khảo từ Mỹ về Việt Nam.
Đối với một lĩnh vực mang tính liên ngành và rất mới này ở Việt Nam thì những
tài liệu về lĩnh vực Kỹ thuật Y Sinh học thực sự đã giúp tơi có được những tài liệu

q để hồn thành luận án này.
Tơi xin chân thành cám ơn ĐH Quốc gia Tp HCM đã tài trợ cho đề tài
NCKH cấp ĐHQG “Tương tác của tia laser bán dẫn làm việc ở dải sóng hồng
ngoại gần với công suất thấp lên mô sống”, Mã số B2001-20-15, mà các kết quả
đã được đưa vào luận án này.
Tơi xin chân thành cám ơn Phịng Đào tạo Sau Đại học- Trường ĐH Bách
Khoa Tp HCM đã nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện giúp tơi có thể thực
hiện đúng các quy định về học vụ của ĐHQG TPHCM trong thời gian làm NCS.
Tôi cũng xin đặc biệt gửi lời cám ơn đến tập thể các Y Bác sĩ đã đưa các
thiết bị quang châm, quang trị liệu vào điều trị lâm sàng. Những kết quả điều trị
thực tiễn đã giúp tơi có được những định hướng quan trọng trong việc nghiên cứu.
Tôi cũng xin chân thành gửi lời cám ơn đến các đồng nghiệp Huỳnh Quang Linh,
Nguyễn Minh Châu, Nguyễn Đình Quang, những người bạn đã nhiều năm cùng
nhau gắn bó trong lĩnh vực nghiên cứu Ứng dụng Laser trong Y học, vì những ý
kiến đóng góp q báu, vì những thiết bị quang châm Laser bán dẫn đã và đang
được chế tạo để các Y Bác sĩ sử dụng trong lâm sàng. Khơng có sự gắn bó của tập
thể các đồng nghiệp trong Bộ Mơn Kỹ thuật Vật lý Y sinh, Phịng Thí nghiệm
Cơng nghệ Laser, khoa Khoa học ứng dụng- Trường ĐH Bách Khoa-ĐHQG Tp
HCM và sự cộng tác nhiệt tình của các Y Bác sĩ trong điều trị lâm sàng thì sẽ
khơng có được luận án này.
Trần Thị Ngọc Dung


ĐỀ TẶNG

Luận án này xin được kính tặng các Y Bác sĩ, các Sơ đã nhiều năm
nhiệt tình cộng tác với Phịng Thí nghiệm Cơng nghệ Laser –
Trường Đại học Bách Khoa- ĐH Quốc gia TPHCM, đã rất tâm
huyết trong việc sử dụng các thiết bị trị liệu và châm cứu bằng
laser bán dẫn vào điều trị lâm sàng, góp phần rất lớn đưa được

ứng dụng laser vào y học cổ truyền. Sự kết hợp laser và y học cổ
truyền là một kết hợp tuyệt vời cho phép áp dụng được những hiểu
biết trong lĩnh vực y học cổ truyền để điều trị các chứng và bệnh
một cách hiệu quả và an toàn cho người bệnh và cho người điều trị.
Với lòng biết ơn và cảm phục.
Trần Thị Ngọc Dung


i

MỤC LỤC
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Lời đề tặng
MỤC LỤC .......................................................................................................................... i
A) DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU .................................................................................... vi
B) DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................................x
C) DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .................................................................................... xi
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................1

PHẦN I
CHƯƠNG 1

LÝ THUYẾT

TỔNG QUAN VỀ TƯƠNG TÁC LASER - MÔ SỐNG......................7

1.1 Mở đầu .........................................................................................................................7
1.2 Tác dụng của tia laser công suất thấp trong điều trị ...............................................8
1.2.1 Tái tạo mô ...................................................................................................................8

1.2.2 Kháng viêm ..............................................................................................................10
1.2.3 Tác dụng giảm đau....................................................................................................10
1.2.4 Tăng cường hệ miễn dịch .........................................................................................10
1.3 Cơ chế tương tác laser-mô sống................................................................................11
1.3.1 Các chất cảm quang .................................................................................................12
1.3.2 Phản ứng sơ cấp .......................................................................................................14
1.3.3 Phản ứng thứ cấp ......................................................................................................16
1.3.4 Sự phụ thuộc của hiệu ứng kích thích sinh học vào các thơng số của
chùm tia laser ...................................................................................................................19
1.4 Kết luận.......................................................................................................................19
CHƯƠNG 2

LÝ THUYẾT VỀ SỰ LAN TRUYỀN CHÙM PHOTON

TRONG MÔ.....................................................................................................................21
2.1 Giới thiệu ....................................................................................................................21
2.2 Lý thuyết vận chuyển bức xạ ( Radiation Transport Theory) ..............................21
2.2.1 Ánh sáng kết hợp và không kết hợp .........................................................................21
2.2.2 Tán xạ bội .................................................................................................................23
2.2.3 Mơ hình vận chuyển bức xạ......................................................................................25


ii

2.2.4 Phương trình vận chuyển bức xạ .............................................................................27
2.3 Mơ hình Kubelka-Munk ...........................................................................................30
2.4 Mơ hình 4 dịng (flux) ................................................................................................32
2.5 Phương pháp Monte Carlo .......................................................................................32
2.5.1 Các bước tiến hành ..................................................................................................33
2.5.2 Các giai đoạn của phương pháp Monte Carlo ..........................................................36

2.6 Kết luận ......................................................................................................................38
CHƯƠNG 3

HẤP THU VÀ TÁN XẠ ÁNH SÁNG TRONG MÔ SINH

VÀ LÝ THUYẾT TÁN XẠ MIE ...................................................................................39
3.1 Giới thiệu ....................................................................................................................39
3.2 Các tính chất quang học của mơ ..............................................................................39
3.2.1 Chiết suất ..................................................................................................................39
3.2.2 Hiện tượng hấp thu ...................................................................................................41
3.2.3 Vùng cửa sổ quang học ............................................................................................42
3.2.4 Tính chất hấp thu của một số thành phần trong mô..................................................43
3.2.5 Hiện tượng tán xạ......................................................................................................45
3.3 Lý thuyết tán xạ Mie..................................................................................................50
3.3.1 Tán xạ độc lập ..........................................................................................................50
3.3.2 Tán xạ đơn – Tán xạ bội ...........................................................................................51
3.3.3 Tán xạ và tắt dần bởi hệ có nhiều hạt .......................................................................52
3.3.4 Nghiệm của bài tốn tán xạ Mie ...............................................................................53
3.4 Kết luận ......................................................................................................................61

PHẦN 2

KẾT QUẢ THỰC HIỆN

CHƯƠNG 4 TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ TÁN XẠ CỦA CÁC CẤU TRÚC CỦA
MÔ SINH HỌC VÀ SO SÁNH VỚI SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM .............................63
4.1 Giới thiệu ....................................................................................................................63
4.2 Xác định thông số tán xạ và so sánh với số liệu thực nghiệm đã công bố.............63
4.3 Kết luận ......................................................................................................................80
CHƯƠNG 5

SỰ TƯƠNG ĐƯƠNG GIỮA CHÂM CỨU CỔ TRUYỀN

VÀ QUANG CHÂM TRÊN CƠ SỞ ĐIỆN TỪ TRƯỜNG ........................................81
5.1 Giới thiệu ....................................................................................................................81


iii

5.2 Từ trường gây bởi kim châm ...................................................................................81
5.3 Từ trường khi chiếu tia laser công suất thấp ..........................................................83
5.4 Kết luận về sự tương đương giữa châm cứu cổ truyền và quang châm
trên cơ sở điện từ trường ................................................................................................84
CHƯƠNG 6 MÔ HÌNH HỐ SỰ LAN TRUYỀN CHÙM LASER TRONG DA ...85
6.1 Mở đầu ......................................................................................................................85
6.2 Quang học mô.............................................................................................................85
6.2.1 Cấu trúc da ...............................................................................................................85
6.2.2 Hệ số hấp thu của thượng bì μaepi(mm-1) ..................................................................86
6.2.3 Hệ số tán xạ của lớp thượng bì μsepi(mm-1)...............................................................87
6.2.4 Hệ số hấp thu của lớp trung bì μadermi(mm-1) ...........................................................88
6.2.5 Hệ số tán xạ của lớp trung bì μsdermi(mm-1) ..............................................................88
6.3 Chương trình MCSKIN ............................................................................................89
6.3.1 Giai đoạn 1: Chạy chương trình MCSKIN.exe ........................................................90
6.3.2 Giai đoạn 2: Chạy chương trình ANASKIN.exe ......................................................91
6.3.3 Phạm vi sử dụng chương trình MCSKIN .................................................................92
6.4 Các kết quả thu được khi mô phỏng sự lan truyền photon trong da....................93
6.4.1 Sự phụ thuộc của độ phản xạ và phân bố năng lượng trong lớp thượng bì
và lớp trung bì vào bước sóng và nồng độ sắc tố da..........................................................93
6.4.2 Sự phụ thuộc độ xuyên sâu của chùm laser vào bước sóng và nồng độ sắc tố da....96
6.4.3 Tổng hợp ATP, AMP vòng và lý giải về cơ chế chống viêm ................................101

6.5 Kết luận ....................................................................................................................106
CHƯƠNG 7 MÔ PHỎNG SỰ LAN TRUYỀN CHÙM LASER TRONG NÃO ....107
7.1 Giới thiệu .................................................................................................................107
7.2 Xác định các thông số quang học của não ............................................................107
7.2.1 Xác định hệ số hấp thu của các miền của não ........................................................108
7.2.2 Xác định hệ số tán xạ của các miền của não...........................................................109
7.3 Phân bố năng lượng và mật độ ATP tổng hợp trong não ....................................110
7.3.1 Phân bố năng lượng ...............................................................................................110
7.3.2 Phân bố mật độ ATP tổng hợp................................................................................123
7.4 Kết luận ....................................................................................................................134
CHƯƠNG 8 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG LASER TRONG ĐIỀU TRỊ


iv

CAI NGHIỆN VÀ CAI NGHIỆN MA TÚY ...............................................................135
8.1 Mở đầu ......................................................................................................................135
8.2 Đường tưởng thưởng và cơ chế tác động của các chất gây nghiện ....................136
8.2.1 Đường tưởng thưởng ..............................................................................................136
8.2.2 Tác động của heroin lên não ...................................................................................137
8.2.3 Tác động của cocain lên não...................................................................................138
8.2.4 Cơ chế tác động của các chất gây nghiện ..............................................................138
8.3 Các phương pháp điều trị nghiện ma tuý..............................................................139
8.3.1 Sử dụng thuốc tây y trong cai nghiện ma tuý .........................................................139
8.3.2 Sử dụng đông dược trong cai nghiện ma tuý ..........................................................139
8.3.3 Phương pháp giải phẫu một phần thuỳ não để điều trị chứng nghiện heroin .........139
8.3.4 Phương pháp châm cứu trong điều trị nghiện ma tuý ở Việt Nam và trên thế giới140
8.3.5 Nghiên cứu ứng dụng laser bán dẫn cơng suất thấp, dải sóng hồng ngoại
trong cắt cơn nghiện và điều trị phục hồi chức năng nội tạng ........................................140
8.4 Triển khai việc sử dụng thiết bị và đánh giá kết quả điều trị nghiện ma tuý ....143

8.4.1 Quy trình chọn bệnh nhân đưa vào diện nghiên cứu điều trị..................................143
8.4.2 Phân độ cơn nghiện ma túy của bệnh nhân trong diện điều trị...............................144
8.4.3 Quy trình cắt cơn nghiện ma tuý cho bệnh nhân nghiện bằng laser bán dẫn
công suất thấp .................................................................................................................146
8.4.4 Nguyên tắc điều trị cắt cơn nghiện ma tuý cho bệnh nhân nghiện bằng
laser bán dẫn công suất thấp ............................................................................................147
8.4.5 Thống kê về bệnh nhân ..........................................................................................147
8.4.6 Thống kê về kết quả điều trị cắt cơn nghiện ma tuý cho bệnh nhân nghiện
bằng laser bán dẫn công suất thấp ..................................................................................149
8.4.7 Kết quả điều trị phục hồi chức năng các cơ quan của tạng phủ bị tổn thương
do việc sử dụng ma túy lâu ngày gây nên bằng laser bán dẫn công suất thấp................152
8.5 Một số suy nghĩ về cơ chế tạo ưu điểmcủa việc điều trị nghiện
bằng châm cứu ...............................................................................................................162
8.6 Kết luận.....................................................................................................................163
CHƯƠNG 9 KẾT LUẬN ..............................................................................................164
9.1 Các kết quả đạt được ..............................................................................................164
9.2 Đóng góp về mặt khoa học của luận văn ...............................................................166


v

9.3 Hướng phát triển của luận văn...............................................................................167
SẢN PHẨM NGHIÊN CỨU KHOA HỌC..................................................................169
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................171
PHỤ LỤC .......................................................................................................................178
Phụ lục 1

Chiết suất của mô..........................................................................................179

Phụ lục 2

Hệ số hấp thu của mô....................................................................................180

Phụ lục 3

Hệ số tán xạ của mơ......................................................................................183

Phụ lục 4 Chương trình Intensity..................................................................................185
Phụ lục 5 Chương trình MCSKIN.exe..........................................................................187
Phụ lục 6 Chương trình MCBRAIN .............................................................................198
Phụ lục 7 Chương trình ANASKIN.m..........................................................................210


vi

A) DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU

Ký hiệu và đơn vị
a
an
A
ADP
AMP
ATP
ACTH
Across-section

Thừa số a=(K+S)/S trong mơ hình Kubelka-Munk
Hệ số tán xạ Mie
Tiết diện (m2)

Adenosine diphosphate
Adenosine monophosphate
Adenosine triphosphate
Adrenocorticotropic hormone
Tiết diện thẳng góc (m2)

b
bn
Bo

Thừa số b=(a2-1)1/2 trong mơ hình Kubelka-Munk
Hệ số tán xạ Mie
Biên độ cảm ứng từ (Tesla)

c
c
cAMP
cm

Nhiệt dung riêng của mô (J.kg-1.oC-1)
Vận tốc ánh sáng trong chân không (m.s-1)
Cyclic adenosine monophosphate
Vận tốc ánh sáng trong môi trường (m.s-1)

d
r r r
e r , eθ , ez

Độ lệch điểm đầu vào và đầu ra

Eo
Ep
r
E
r
E total

Biên độ của cường độ điện trường (V.m-1)
Thế năng (J)

E sθ

Thành phần điện trường theo phương θ (V.m-1)

E sφ

Thành phần điện trường theo phương φ (V.m-1)

fblood
fmel
fv
Fx(x1)

Tỉ lệ thể tích máu
Tỉ lệ nồng độ hắc cầu tố (melanosome) trong da
Tỉ lệ thể tích lipid trong mơ
Hàm phân bố: xác suất để x có giá trị trong khoảng [a,x1]

g

Hệ số bất đẳng hướng

h

Hằng số Planck (J/s)

h1n ( x )

Hàm Hankel cầu loại 1, biến x

Ho
H1

Giả thuyết bất dị (null hypothesis)
Giả thuyết thay thế (alternative hypothesis)

Các vectơ cơ sở trong hệ toạ độ trụ

Vectơ cường độ điện trường (V.m-1)
Cường độ điện trường toàn phần (V.m-1)


vii

r
H
I
I
Iave
Ic

Id
Io
I+
I+
IIIp+
Ip-

Vectơ cường độ điện trường (A/m)
Cường độ bức xạ (W/sr) (radiant intensity)
Cường độ sáng (W/m2)
Cuờng độ sáng trung bình theo không gian (W/m2)
Cường độ sáng của thành phần ánh sáng không tán xạ (W/m2)
Cường độ sáng của thành phần ánh sáng tán xạ (W/m2)
Cường độ sáng tới
Cường độ sáng của chùm sáng song song chiếu theo chiều dương trục z
(W/m2) (mơ hình Kubelka Mulk)
Cường độ sáng của chùm tán xạ theo chiều dương trục z (W/m2) (mơ hình 4
dịng )
Cường độ sáng của chùm sáng song song chiếu theo chiều âm trục z
(W/m2) (mơ hình Kubelka Mulk)
Cường độ sáng của chùm tán xạ theo chiều âm trục z (W/m2) (mô hình 4
dịng)
Cường độ sáng của chùm sáng song song chiếu theo chiều dương trục z
(W/m2) (mơ hình 4 dịng)
Cường độ sáng của chùm sáng song song chiếu theo chiều âm trục z
(W/m2) (mơ hình 4 dịng)

jn
Jν

Hàm Bessel cầu loại 1 bậc n (n=1,2,…)
Hàm Bessel loại 1

k
k
K
K

Hệ số hấp thu đối với ánh sáng song song trong mơ hình 4 dịng (m-1)
Số sóng (m-1)
Hệ số hấp thu trong mơ hình Kubelka-Munk (m-1)
Hệ số hấp thu đối với ánh sáng tán xạ trong mơ hình 4 dịng (m-1)

la
ls
lt
L
L

Qng đường hấp thu tự do (m-1)
Quãng đường tán xạ tự do (m-1)
Quãng đường tự do toàn phần (m-1)
Chiều dài kim (m)
Quãng đường lan truyền (m)

n
n(λ)
~
n (λ )

Chiết suất
Chiết suất
Chiết suất phức

nm
no
ns
N
N

Chiết suất của môi trường xung quanh
Mật độ electron (m-3)
Chiết suất của tâm tán xạ
Số photon trong mơ hình
Tổng số tâm tán xạ trong môi trường

r r
p( s , s ' )

p(x)

Hàm số pha tán xạ
Hàm mật độ xác suất


viii

r
pm

Vectơ moment từ (A.m2)

P

Công suất bức xạ (W)

dq
Q
Q
r
Q( r )
rr
Q( r , s , t )

Điện tích nguyên tố (C)
Năng lượng bức xạ (J)
Năng lượng tích lũy trong mơ
r
Cơng suất riêng của nguồn nhiệt tại r (W/m3)
r
r
Công suất riêng của nguồn nhiệt tại r vào thời điểm t theo hướng s (W/m3)

Qabs
Qext
Qscat
r
r (t)

Hiệu suất hấp thu

Hiệu suất tắt dần
Hiệu suất tán xạ

R
R
Rsp
Rdiff
R⊥
R//

Bán kính kim châm (m)
Hệ số phản xạ
Hệ số phản xạ (specular reflectance)
Hệ số phản xạ khuếch tán (diffuse reflectance)
Hệ số phản xạ trường hợp ánh sáng phân cực song song mặt phẳng tới
Hệ số phản xạ trường hợp ánh sáng thẳng góc với mặt phẳng tới

s
r
s
S
S
S1

Bước ngẫu nhiên
Vectơ chỉ hướng lan truyền
Hệ số tán xạ trong mơ hình Kubelka-Munk (m-1)
Hệ số tán xạ đối với ánh sáng tán xạ trong mơ hình 4 dịng (m-1)
Hệ số tán xạ đối với ánh sáng song song theo phương 1 (mô hình 4 dịng)
(m-1)

Hệ số tán xạ đối với ánh sáng song song theo phương 2 (mơ hình 4 dịng)
(m-1)

S2
t
t
T
T//
T⊥
r
v
W
Wth

Vectơ vị trí

Thời gian (s)
Biến kiểm nghiệm
Hệ số truyền qua
Hệ số truyền qua trong trường hợp ánh sáng phân cực song song mặt phẳng
tới
Hệ số truyền qua trong trường hợp ánh sáng phân cực thẳng góc mặt phẳng
tới
Vectơ vận tốc (m/s)
Trọng lượng
Trọng lượng ngưỡng

yn
Yν

Hàm Bessel cầu loại 2
Hàm Bessel loại 2

α(λ)
α

Phần ảo của chiết suất phức
Mức ý nghĩa


ix

δ
r r
δ( s − e z )

Độ lệch chuẩn
Hàm Delta-Dirac

ε
ελ
~ε

Độ điện thẩm của môi trường
Hệ số đo khả năng hấp thu của phân tử ở bước sóng λ
Hằng số điện mơi phức

φ

Góc phương vị (rad)

Γ

Tổng số lớp mơ

λ

Bước sóng ánh sáng

μr
μo
μ
μ1
μa
μablood
μaepi
μamel
μanen
μadermi
μd
μs
μ’s
μsMie
μsRayleigh
μt
μx, μy, μz
μ’x, μ’y, μ’z

Độ từ thẩm của môi trường
Hằng số từ

Cosine của góc tán xạ θ
Độ thẩm từ tỉ đối của hạt tán xạ và môi trường xung quanh
Hệ số hấp thu (m-1)
Hệ số hấp thu của máu (m-1)
Hệ số hấp thu của thượng bì (m-1)
Hệ số hấp thu của melanin (m-1)
Hệ số hấp thu của chất nền (m-1)
Hệ số hấp thu của lớp trung bì (m-1)
Trung bình độ lệch điểm đầu vào và đầu ra
Hệ số tán xạ (m-1)
Hệ số tán xạ dẫn xuất (m-1)
Hệ số tán xạ Mie (m-1)
Hệ số tán xạ Rayleigh(m-1)
Hệ số tắt dần toàn phần (m-1)
Hướng đi cũ của photon
Hướng đi mới của photon

ν
πn

Tần số ánh sáng (Hz)
Hàm số π bậc n trong bài tốn tán xạ Mie

θ
θ

Góc giữa hướng bức xạ và pháp tuyến của bề mặt A (rad)
Góc tán xạ (rad)

ρ

ρ
ρs

Khối lượng riêng của mô (m-3)
Mật độ tâm hấp thu (m-3)
Mật độ ti thể trong mô (m-3)

σa, σabs
σext
σs, σscat
τn

Tiết diện hấp thu (m2)
Tiết diện tắt dần (m2)
Tiết diện tán xạ (m2)
Hàm số τ bậc n trong bài toán tán xạ Mie


x

ω
ω
Ω

Tần số góc (rad/s)
Vận tốc góc (rad/s)
Góc khối (sr)

ζ

Số ngẫu nhiên trong khoảng [0,1]

B) DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu

Nội dung

Trang

Bảng 4-1

Kích thước tiêu biểu của các cấu trúc tế bào, thơng số kích thước ứng 64
với bước sóng 780, và 940nm.

Bảng 4-2

Tiết diện tán xạ của các cấu trúc tế bào ứng với bước sóng 780 và 78
940nm.

Bảng 4-3

Hệ số tán xạ ứng với 780 và 940nm trong một số cấu trúc sinh học 80
được tính từ phần mềm Intensity

Bảng 6-1

Cấu trúc lớp thượng bì

86

Bảng 6-2

Hệ số phản xạ ứng với các bước sóng và nồng độ sắc tố khác nhau (%)

93

Bảng 6-3

Năng lượng hấp thu trong lớp thượng bì (Eepi) ứng với các bước sóng 93
và nồng độ sắc tố khác nhau (%)

Bảng 6-4

Năng lượng hấp thu trong lớp trung bì (Edermi) ứng với các bước sóng 94
và nồng độ sắc tố khác nhau (%)

Bảng 6-5

Số photon đi vào mô trong 1 giây khi chiếu tia laser công suất 5mW,
102
ứng với các bước sóng 633, 780, 850 và 940nm

Bảng 7-1

Các thông số quang học của các miền trong não ứng với các bước sóng

107

Bảng 7-2

Hệ số hấp thu ở da đầu

108

Bảng 7-3

Hệ số hấp thu ở sọ não

108

Bảng 7-4

Hệ số hấp thu ở vỏ não

108

Bảng 7-5

Hệ số hấp thu của chất trắng

109

Bảng 7-6

Hệ số tán xạ của da đầu

109

Bảng 7-7

Hệ số tán xạ của sọ não

109

Bảng 7-8

Hệ số tán xạ của vỏ não

109

Bảng 7-9

Hệ số tán xạ của chất trắng

110

Bảng 7-10

Phần trăm năng lượng phản xạ và phân bố trong các miền của não

110

Bảng 8-1

Các triệu chứng lên cơn nghiện ma tuý

141

Bảng 8-2

Cách chấm điểm các triệu chứng lâm sàng của cơn nghiện ma tuý

144

Bảng 8-3

Tiêu chuẩn phân chia mức độ cơn nghiện ma tuý

145


xi

Bảng 8-4

Bảng theo dõi điểm các triệu chứng của cơn nghiện ma tuý trên lâm
146
sàng

Bảng 8-5

Phân bố bệnh nhân nghiện cắt cơn nghiện ma tuý bằng laser bán dẫn
148
theo dạng ma tuý đã sử dụng

Bảng 8-6

Phân bố bệnh nhân trong diện điều trị theo thời gian sử dụng ma tuý

148

Bảng 8-7

Độ tuổi của bệnh nhân nghiện trong diện điều trị

148

Bảng 8-8

Phân bố bệnh nhân nghiện theo mức độ cơn nghiện ma tuý trong diện
149
điều trị

Bảng 8-9

Thời gian điều trị bằng laser bán dẫn công suất thấp để bệnh nhân
149
nghiện ra khỏi cơn nghiện ma tuý

Bảng 8-10

Bảng tổng hợp điểm chấm các triệu chứng cơn nghiện ma tuý khi bắt
150
đầu và kết thúc điều trị bằng laser bán dẫn công suất thấp

Bảng 8-11

Các xét nghiệm chỉ số huyết học và sinh hoá phục vụ cho việc đánh giá
153
tổn thương các cơ quan tạng phủ của bệnh nhân nghiện

Bảng 8-12

Thang điểm đánh giá sự thay đổi chỉ số xét nghiệm triglycerid,
154
cholesterol, calcium, AST và ALT

Bảng 8-13

Kết quả xét nghiệm và điểm chênh lệch về hàm lượng triglycerid

155

Bảng 8-14

Kết quả xét nghiệm và điểm chênh lệch về hàm lượng cholesterol

157

Bảng 8-15

Kết quả xét nghiệm và điểm chênh lệch về hàm lượng calcium

158

Bảng 8-16

Kết quả xét nghiệm và điểm chênh lệch về hàm lượng AST

159

Bảng 8-17

Kết quả xét nghiệm và điểm chênh lệch về hàm lượng ALT

160

Bảng 8-18

Kết quả đánh giá tác động làm thay đổi các hàm lượng triglycerid,
cholesterol, calcium, AST và ALT của laser bán dẫn lên bệnh nhân 162
nghiện

C) DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Số hiệu

Nội dung

Trang

Hình 1-1

Mơ hình về kích thích hệ sinh học bằng bức xạ laser cơng suất thấp

18

Hình 2-1

Cơng suất ánh sáng qua diện tích dA trong hình nón có góc khối
dΩ theo phương làm với pháp tuyến

r r của diện tích dA một góc θ thì
tỉ lệ với cường độ sáng riêng I( r , s , t )

26

Hình 3-1

Cửa sổ điều trị (miền giữa 2 đường không liền nét) trong mô, từ
600 đến 1100nm và phổ của một số chất hấp thu mạnh trong miền
này [72]

43

Hình 3-2

Hệ số tắt dần của hemoglobin

45

Hình 3-3

Sự hấp thu của nước trong miền 700 đến 1100nm [72]

45


xii

Hình 3-4

Hạt photon tới theo phương sˆ và photon tán xạ theo phương sˆ'

47

Hình 3-5

Các cấu trúc tế bào đóng vai trị là tâm tán xạ trong mơ [72]

48

Hình 3-6

Sự phụ thuộc góc của cường độ tán xạ Rayleigh theo cơng thức lý
thuyết (3-19)

48

Hình 4-1

Phân bố cường độ tán xạ ứng với thơng số kích thước x=0.2

65

Hình 4-2

Phân bố cường độ tán xạ ứng với thơng số kích thước x=0.5

65

Hình 4-3

Phân bố cường độ tán xạ ứng với thông số kích thước x=1

66

Hình 4-4

Phân bố cường độ tán xạ ứng với thơng số kích thước x=2

66

Hình 4-5

Phân bố cường độ tán xạ ứng với thơng số kích thước x=8

67

Hình 4-6

Phân bố cường độ tán xạ ứng với thơng số kích thước x=16

67

Hình 4-7

Phân bố cường độ tán xạ bởi nhân tế bào, kích thước 4μm, bước
sóng 780nm

68

Hình 4-8

Phân bố cường độ tán xạ bởi nhân tế bào, kích thước 4μm, bước
sóng 940nm

68

Hình 4-9

Phân bố cường độ tán xạ bởi nhân tế bào, kích thước 6μm, bước
sóng 780nm

69

Hình 4-10

Phân bố cường độ tán xạ bởi nhân tế bào, kích thước 6μm, bước
sóng 940nm

69

Hình 4-11

Phân bố cường độ tán xạ bởi ti thể, lysosome và vesicle tế bào,
kích thước 0.25μm, bước sóng 780nm

70

Hình 4-12

Phân bố cường độ tán xạ bởi ti thể, lysosome và vesicle tế bào,
kích thước 0.25μm, bước sóng 940nm

70

Hình 4-13

Phân bố cường độ tán xạ bởi ti thể, lysosome và vesicle tế bào,
kích thước 1μm, bước sóng 780nm

71

Hình 4-14

Phân bố cường độ tán xạ bởi ti thể, lysosome và vesicle tế bào,
kích thước 1μm, bước sóng 940nm

71

Hình 4-15

Phân bố cường độ tán xạ bởi collagen fibril, kích thước 70nm,
bước sóng 780nm.

72

Hình 4-16

Phân bố cường độ tán xạ bởi collagen fibril, kích thước 70nm,
bước sóng 940nm

72

Hình 4-17

Phân bố cường độ tán xạ bởi màng tế bào, kích thước bề dày
90nm, bước sóng 780nm

73

Hình 4-18

Phân bố cường độ tán xạ bởi màng tế bào, kích thước bề dày
90nm, bước sóng 940nm

73

Hình 4-19

Phân bố cường độ tán xạ bởi sợi collagen, kích thước 2μm, bước
sóng 780nm

74

Hình 4-20

Phân bố cường độ tán xạ bởi sợi collagen, kích thước 2μm, bước
sóng 940nm

74

xiii

Hình 4-21

Phân bố cường độ tán xạ bởi sợi collagen, kích thước 3μm, bước
sóng 780nm

75

Hình 4-22

Phân bố cường độ tán xạ bởi sợi collagen, kích thước 3μm, bước
sóng 940nm

75

Hình 4-23

Phân bố cường độ tán xạ bởi melanosome kích thước 0.1μm, bước
sóng 780nm

76

Hình 4-24

Phân bố cường độ tán xạ bởi melanosome kích thước 0.1μm, bước
sóng 940 nm

76

Hình 4-25

Phân bố cường độ tán xạ bởi melanosome kích thước 2μm, bước
sóng 780nm

77

Hình 4-26

Phân bố cường độ tán xạ bởi melanosome kích thước 2μm, bước
sóng 940nm

77

Hình 4-27

Sự phụ thuộc của tiết diện tán xạ vào kích thước hạt ứng với bước
sóng 780nm và 940nm.

78

Hình 4-28

Nồng độ lipid trong các mơ [80]

79

Hình 6-1

Cấu trúc da

86

Hình 6-2

Hệ số hấp thu của máu có Oxy và khơng có Oxy với 45%
Hematocrit

88

Hình 6-3

Giao diện chạy chương trình MCSKIN.exe

92

Hình 6-4

Phân bố năng lượng trong mô sau khi chạy chương trình
ANASKIN.

92

Hình 6-5

Sự phụ thuộc của hệ số phản xạ vào bước sóng và nồng độ sắc tố
da

94

Hình 6-6

Sự phụ thuộc của phần năng lượng hấp thu bởi lớp thượng bì vào
bước sóng và nồng độ sắc tố da

94

Hình 6-7

Sự phụ thuộc phần năng lượng hấp thu bởi lớp trung bì vào bước
sóng và nồng độ sắc tố da

95

Hình 6-8

Các đường đẳng mật độ công suất ứng với các giá trị 10-1,10-2,10-3,
và 10-4 W/cm2 của tia laser 633nm lên da có nồng độ sắc tố 4%.

98

Hình 6-9

Các đường đẳng mật độ công suất ứng với các giá trị 10-1,10-2,10-3,
và 10-4 W/cm2 của tia laser 780nm lên da có nồng độ sắc tố 4%.

98

Hình 6-10

Các đường đẳng mật độ cơng suất ứng với các giá trị 10-1,10-2,10-3,
và 10-4 W/cm2 của tia laser 850nm lên da có nồng độ sắc tố 4%.

99

Hình 6-11

Các đường đẳng mật độ công suất ứng với các giá trị 10-1,10-2,10-3,
và 10-4 W/cm2 của tia laser 940nm lên da có nồng độ sắc tố 4%.

99

Hình 6-12

Đường đẳng mật độ công suất 10-4 W/cm2 ứng với da trắng, nồng
độ sắc tố 4% và da sẩm màu, nồng độ sắc tố 36% ứng với bước
sóng 633 và 940nm.

100

Hình 6-13

Phân bố năng lượng của vùng gần bề mặt da ứng với bước sóng

100


xiv

633 và 940nm, nồng độ sắc tố 4%.
Hình 6-14

Cấu trúc hố học của phân tử ATP

101

Hình 6-15

Cấu trúc hố học của phân tử AMP vịng (cAMP)

101

Hình 6-16

Nồng độ ATP được tổng hợp trong mơ khi chiếu tia laser bước
sóng 633nm, cơng suất 5mW lên da có nồng độ sắc tố 4% và 36%

104

Hình 6-17

Nồng độ ATP được tổng hợp trong mơ khi chiếu tia laser bước
sóng 633nm, cơng suất 5mW lên da có nồng độ sắc tố 4%

104

Hình 6-18

Nồng độ ATP được tổng hợp trong mô khi chiếu tia laser bước
sóng 780nm, cơng suất 5mW, lên da có nồng độ sắc tố 4%

105

Hình 6-19

Nồng độ ATP được tổng hợp trong mơ khi chiếu tia laser bước
sóng 850nm, cơng suất 5mW, lên da có nồng độ sắc tố 4%

105

Hình 6-20

Nồng độ ATP được tổng hợp trong mô khi chiếu tia laser bước
sóng 940nm, cơng suất 5mW, lên da có nồng độ sắc tố 4%

106

Hình 7-1

Phân bố năng lượng ở não ứng với bước sóng 633 nm

113

Hình 7-2

Phân bố năng lượng ở não ứng với bước sóng 780 nm

113

Hình 7-3

Phân bố năng lượng ở não ứng với bước sóng 850 nm

114

Hình 7-4

Phân bố năng lượng ở não ứng với bước sóng 940 nm

114

Hình 7-5

Phân bố năng lượng ở da đầu ứng với bước sóng 633 nm

115

Hình 7-6

Phân bố năng lượng ở da đầu ứng với bước sóng 780 nm

115

Hình 7-7

Phân bố năng lượng ở da đầu ứng với bước sóng 850 nm

116

Hình 7-8

Phân bố năng lượng ở da đầu ứng với bước sóng 940 nm

116

Hình 7-9

Phân bố năng lượng ở sọ não ứng với bước sóng 633 nm

117

Hình 7-10

Phân bố năng lượng ở sọ não ứng với bước sóng 780 nm

117

Hình 7-11

Phân bố năng lượng ở sọ não ứng với bước sóng 850 nm

118

Hình 7-12

Phân bố năng lượng ở sọ não ứng với bước sóng 940 nm

118

Hình 7-13

Phân bố năng lượng ở miền vỏ não & chất xám ứng với 633 nm

119

Hình 7-14

Phân bố năng lượng ở miền vỏ não & chất xám ứng với 780 nm

119

Hình 7-15

Phân bố năng lượng ở miền vỏ não & chất xám ứng với 850 nm

120

Hình 7-16

Phân bố năng lượng ở miền vỏ não & chất xám ứng với 940 nm

120

Hình 7-17

Phân bố năng lượng ở miền chất trắng ứng với bước sóng 633 nm

121

Hình 7-18

Phân bố năng lượng ở miền chất trắng ứng với bước sóng 780 nm

121

Hình 7-19

Phân bố năng lượng ở miền chất trắng ứng với bước sóng 850 nm

122

Hình 7-20

Phân bố năng lượng ở miền chất trắng ứng với bước sóng 940 nm

122

Hình 7-21

Phân bố ATP ở não ứng với bước sóng 633 nm

124

Hình 7-22

Phân bố ATP ở não ứng với bước sóng 780 nm

124

Hình 7-23

Phân bố ATP ở não ứng với bước sóng 850 nm

125


xv

Hình 7-24

Phân bố ATP ở não ứng với bước sóng 940 nm

125

Hình 7-25

Phân bố ATP ở da đầu ứng với bước sóng 633 nm

126

Hình 7-26

Phân bố ATP ở da đầu ứng với bước sóng 780 nm

126

Hình 7-27

Phân bố ATP ở da đầu ứng với bước sóng 850 nm

127

Hình 7-28

Phân bố ATP ở da đầu ứng với bước sóng 940 nm

127

Hình 7-29

Phân bố ATP ở sọ não ứng với bước sóng 633 nm

128

Hình 7-30

Phân bố ATP ở sọ não ứng với bước sóng 780 nm

128

Hình 7-31

Phân bố ATP ở sọ não ứng với bước sóng 850 nm

129

Hình 7-32

Phân bố ATP ở sọ não ứng với bước sóng 940 nm

129

Hình 7-33

Phân bố ATP ở miền vỏ não & chất xám ứng với 633 nm

130

Hình 7-34

Phân bố ATP ở miền vỏ não & chất xám ứng với 780 nm

130

Hình 7-35

Phân bố ATP ở miền vỏ não & chất xám ứng với 850 nm

131

Hình 7-36

Phân bố ATP ở miền vỏ não & chất xám ứng với 940 nm

131

Hình 7-37

Phân bố ATP ở miền chất trắng ứng với bước sóng 633 nm

132

Hình 7-38

Phân bố ATP ở miền chất trắng ứng với bước sóng 780 nm

132

Hình 7-39

Phân bố ATP ở miền chất trắng ứng với bước sóng 850 nm

133

Hình 7-40

Phân bố ATP ở miền chất trắng ứng với bước sóng 940 nm

133

Hình 8-1

Các bộ phận chính của đường tưởng thưởng [26]

137

Hình 8-2

Các miền của não bị tác động bởi ma túy[26]

138

Hình 8-3

Thiết bị quang châm laser bán dẫn điều trị nghiện ma tuý

142


1

MỞ ĐẦU
Hiện nay trên thế giới laser công suất thấp đã được nghiên cứu sử dụng trong
điều trị ở các nước như Canada, Thuỵ điển, Pháp, Israel, Hungary, Đức, Thuỵ sĩ,
Anh, Nhật bản, Trung quốc, Ireland, Netherlands, Việt Nam, v.v… Đã có hơn 2000
cơng trình cơng bố về việc ứng dụng laser công suất thấp trong điều trị. Tuy đã
được nghiên cứu và sử dụng ở nhiều nước, nhưng cho đến nay Cơ quan quản lý về
Thuốc và Thực phẩm của Mỹ gọi tắt là FDA chỉ mới cấp giấy phép Chứng nhận
tiền thị trường (Premarket Notification) 510 (k) cho một số thiết bị laser công suất
thấp để điều trị giảm đau. Điều này cho thấy, mặc dù đã được nghiên cứu nhưng do
mức độ phức tạp của vấn đề nên chưa có những thống nhất về cơ chế tương tác đưa
đến hiệu quả trong điều trị, về việc lựa chọn bước sóng điều trị, về mật độ cơng suất
tia laser (W/cm2), liều chiếu tia (J/cm2), chế độ làm việc của laser. Đây cũng chính
là lý do khiến FDA chưa công nhận, cũng không phủ định điều trị laser công suất
thấp.
Việc nghiên cứu về tương tác laser công suất thấp ở dải sóng khả kiến và hồng
ngoại gần lên mơ sống ở các nước trên thế giới gồm các hướng sau:
-

Bằng thực nghiệm xác định phân tử cảm quan trong tế bào từ đó suy ra cơ
chế tương tác.

-

Bằng thực nghiệm đo các thông số quang học của mô sống và sự thay đổi
các chất hố học trong mơ khi chiếu tia

-

Mơ hình hố sự lan truyền của chùm laser trong mô, dựa trên các thông số
quang học của mô đo được bằng thực nghiệm. Từ việc mơ hình hố có thể
tính được sự phân bố năng lượng trong mơ, cũng như phần năng lượng
phản xạ khuyếch tán (diffuse reflection).

Các kết quả nghiên cứu bằng thực nghiệm và lý thuyết về sự tương tác của tia
laser công suất thấp vẫn cịn đang ở giai đoạn phát triển, chưa có sự hệ thống hoá và
khái quát hoá thành một lý thuyết.
Việc nghiên cứu ứng dụng laser công suất thấp trong y học ở Việt Nam đã
được triển khai từ những năm 80 và gồm ba hướng:


2

1)

Nghiên cứu tác động chùm tia laser công suất thấp lên các huyệt kinh điển
trong châm cứu cổ truyền phương Đông, phục vụ cho việc điều trị theo Đông
y. Phương thức điều trị này có tên gọi là: Châm bằng laser.

2)

Nghiên cứu tác động trực tiếp của chùm tia laser lên các tổn thương nằm trên
bề mặt da và nằm sâu trong mơ. Phương thức điều trị này có tên gọi là: Trị liệu
bằng laser.

3)

Nghiên cứu tác động chùm tia laser trực tiếp lên máu trong tĩnh mạch. Phương
thức điều trị này có tên gọi là: Laser nội tĩnh mạch.
Việc trị liệu và châm cứu bằng laser có liên quan chặt chẽ với sự tương tác của

chùm laser công suất thấp lên da và mơ sống ở những vị trí khác nhau trên cơ thể
người.
Do đó, đề tài nghiên cứu “Tương tác của tia laser bán dẫn làm việc ở dải
sóng hồng ngoại gần với cơng suất thấp lên mơ sống" đặt ra mục tiêu là:
• Xác định bước sóng cụ thể cho từng hướng nghiên cứu ứng dụng, nhằm giúp
các nhà chế tạo cho ra những thiết bị điều trị và thiết bị chẩn đốn với hiệu
quả cao nhất.
• Từng bước lý giải một cách định lượng về cơ chế tương tác của tia laser bán
dẫn làm việc ở dải sóng hồng ngoại gần với cơng suất thấp lên mơ sống; và
trên cơ sở đó tìm ra lời giải cho những kết quả thu được trong điều trị lâm
sàng.
Các vấn đề đã được thực hiện trong luận văn này gồm:
1) Chứng minh sự tương đương giữa quang châm bằng tia laser và kim châm
trên cơ sở điện từ trường.
Một trong những ứng dụng của tương tác giữa tia laser lên mô sống là việc sử
dụng tia laser để thay thế kim châm trong châm cứu nên trong luận văn này một sự
tương đương giữa quang châm và kim châm về phương diện điện từ trường đã được

chứng minh. Trên cơ thể người, các huyệt vị có độ nơng sâu khác nhau. Khi dùng
kim châm ta có thể điều chỉnh độ xuyên sâu của kim một cách dễ dàng, nhưng với
quang châm để điều chỉnh độ nông sâu ta cần lựa chọn bước sóng thích hợp vì độ


3

xuyên sâu của chùm tia phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng. Trong châm cứu cổ
truyền, màu da không ảnh hưởng đến độ xuyên sâu của kim. Trong quang châm
nồng độ sắc tố có ảnh hưởng lên độ xuyên sâu của chùm tia laser. Do đó một sự
khảo sát định lượng về sự phụ thuộc độ xuyên sâu của chùm tia vào bước sóng và
nồng độ sắc tố da cho phép tối ưu hoá việc ứng dụng laser trong quang châm và
quang trị liệu. Trong đề tài luận văn này, việc khảo sát định lượng được thực hiện
bằng việc mô hình hố sự lan truyền chùm photon trong da bằng phương pháp
Monte Carlo.
2) Tính tốn lý thuyết hệ số tán xạ của tia laser lên các phần tử của tế bào và
so sánh với các cơng trình đã cơng bố.
Mơ sinh học là một cấu trúc rất không đồng nhất, nên hiện tượng tán xạ đóng
vai trị quan trọng, ảnh hưởng nhiều đến sự lan truyền chùm photon trong mô. Hiện
tượng tán xạ được đặc trưng bởi các thông số gồm có: hệ số tán xạ, tiết diện tán xạ,
hệ số bất đẳng hướng. Các đại lượng này là rất cần thiết trong việc mô phỏng sự lan
truyền chùm laser trong mơ. Trong luận văn này, từ bài tốn tán xạ Mie, đã thực
hiện việc tính tốn các thơng số tán xạ của các cấu trúc như hồng cầu, ti thể, chất
xám, chất trắng khi chiếu tia laser bước sóng 780 và 940nm. Kết quả tính tốn
tương đối phù hợp với số liệu thực nghiệm đã được công bố ở các PTN nước ngoài.
3) Sử dụng phương pháp Monte Carlo để mơ hình hố sự lan truyền photon
trong da và trong não.
Việc mơ hình hố được thực hiện với các bước sóng trong dải sóng hồng
ngoại gần 780, 850 và 940nm của laser bán dẫn GaAlAs, và bước sóng 632,8nm
(giá trị trong các mơ phỏng là giá trị làm trịn 633nm) của laser khí He-Ne. Các

bước sóng của laser bán dẫn ở dải sóng hồng ngoại gần được lựa chọn vì vùng cửa
sổ quang học trong điều trị là từ 600 đến 1100nm, và bước sóng 632,8nm của laser
khí He-Ne đã được sử dụng ở nhiều thiết bị quang châm, quang trị liệu trong và
ngồi nước.
Việc mơ hình hố sự lan truyền photon trong da với mơ hình da gồm hai lớp
thượng bì và lớp trung bì với các nồng độ sắc tố da khác nhau. Việc mơ hình hố sự


4

lan truyền photon trong não với mơ hình não gồm các lớp: da đầu, sọ não, vỏ não &
chất xám, và chất trắng.
Các kết quả thu được từ việc mô hình hố trên bao gồm: sự phân bố năng
lượng đối với các bước sóng khác nhau trong da có nồng độ sắc tố khác nhau, sự
phụ thuộc của độ phản xạ ở lớp phân cách khơng khí-da vào bước sóng và nồng độ
sắc tố da, sự phụ thuộc của độ xuyên sâu của tia laser vào bước sóng và nồng độ sắc
tố da, sự phân bố năng lượng photon trong não, nồng độ ATP được tổng hợp trong
da và trong não.
4) Chế tạo thiết bị và triển khai việc ứng dụng laser cơng suất thấp trong cai
nghiện ma t.
Ngồi phần tính tốn lý thuyết, trong luận văn cịn trình bày các kết quả của
việc ứng dụng laser bán dẫn công suất thấp trong điều trị cai nghiện ma tuý cho 115
bệnh nhân nghiện.
5) Các kết quả thực tiễn
Trên cơ sở kết quả mô phỏng sự lan truyền chùm laser trong da và trong não,
phân bố số lượng ATP tổng hợp khi chiếu tia, trong luận văn đã đưa ra lý giải về cơ
chế chống phù nề và ưu điểm của việc cai nghiện bằng cách chiếu tia laser so với
phương pháp dùng thuốc. Trên cơ sở sự phụ thuộc độ xuyên sâu của chùm tia vào
bước sóng, một số ý kiến kết luận được đưa ra liên quan đến việc sử dụng cơng suất
và bước sóng khi chiếu ở da và ở não. Cần xem xét điều chỉnh thay đổi công suất

hoặc thời gian chiếu tia laser đối với da có nồng độ sắc tố khác nhau, nhưng với
bước sóng dài, thì sự hiệu chỉnh này nhỏ, khơng đáng kể. Kết quả về tính tốn phân
bố năng lượng trong não cho thấy việc kết hợp chiếu hai bước sóng 780nm và
940nm là một kết hợp tối ưu, cho phép tác động trên cả miền vỏ não & chất xám, và
chất trắng.
Luận văn này, ngoài các phần: mở đầu, phụ lục, tài liệu tham khảo, gồm 2
phần với 9 chương. Cụ thể như nhau:
Phần 1
Chương 1

LÝ THUYẾT
Tổng quan về tương tác laser-mô sống


5

Chương 2

Lý thuyết về sự lan truyền chùm photon trong mô

Chương 3

Hấp thu và tán xạ ánh sáng trong mô sinh học và lý thuyết tán xạ
Mie.

PHẦN 2
Chương 4

KẾT QUẢ THỰC HIỆN
Tính tốn các thơng số tán xạ của các cấu trúc của mô sinh học và so

sánh với số liệu thực nghiệm

Chương 5

Sự tương đương giữa châm cứu cổ truyền và quang châm trên cơ sở
điện từ trường

Chương 6

Mô hình hố sự lan truyền chùm laser trong da

Chương 7

Mơ hình hố sự lan truyền chùm laser trong não

Chương 8

Nghiên cứu ứng dụng laser trong điều trị cắt cơn nghiện và cai
nghiện ma tuý

Chương 9

Kết luận

Trong luận văn các chương trình tính tốn được giới thiệu trong phụ lục 4, 5, 6, 7
Các phụ lục gồm
Phụ lục 1

Chiết suất của các mô

Phụ lục 2

Hệ số hấp thu của mô

Phụ lục 3

Hệ số tán xạ của mơ

Phụ lục 4

Chương trình Intensity

Phụ lục 5

Chương trình MCSKIN

Phụ lục 6

Chương trình MCBRAIN

Phụ lục 7

Chương trình ANASKIN.m