Ứng dụng laser bán dẫn công suất thấp trong điều trị gãy xương

Nghiên cứu điều trị tái tạo xương bằng laser công suất thấp ở một số phòng thí nghiệm trên thế giới 4.. Mô hình điều trị tái tạo xương bằng laser bán dẫn công suất thấp 5... 2.1 Chẩn đoá

Ứng dụng laser bán dẫn công suất

thấp trong điều trị gãy xương

GVHD: PGS TS Trần Minh Thái HVTH: Trịnh Trần Hồng Duyên MSHV: 10120654

Tp HCM, tháng 04 năm 2011

MỤC LỤC

1 Phân loại gãy xương theo Tscherne và Gustilo

2 Phương pháp điều trị gãy xương đùi thông dụng

3 Nghiên cứu điều trị tái tạo xương bằng laser công

suất thấp ở một số phòng thí nghiệm trên thế giới

4 Mô hình điều trị tái tạo xương bằng laser bán dẫn

công suất thấp

5 Kết luận

1 Phân loại gãy xương theo Tscherne và Gustilo

Gãy xương kín độ II: Xây xát da sâu hoặc chạm thương da và cơ khu trú do chấn thương trực tiếp gây ra nếu có đe doạ hội chứng chèn ép khoang cũng xếp vào gãy xương độ II Thường

là do chấn thương trực tiếp, mức độ trung bình hoặc nặng

Gãy xương kín độ III: Chạm thương da hoặc xây xát da lan rộng, lóc da kín hoặc dập nát cơ Có khi có hội chứng chèn ép khoang thực sự hoặc đứt mạch máu chính Thường là do chấn thương trực tiếp, mức độ trung bình hoặc nặng Việc xử trí vết thương phần mềm ở loại gãy này còn còn khó khăn hơn gãy xương hở độ III

1 Phân loại gãy xương theo Tscherne và

Gustilo

Gãy xương hở

Gãy xương hở I: Chỉ bị thủng da, nhưng chạm thương phần mềm không đáng kể Thường do đoạn xương gãy chọc thủng từ trong ra Xương gãy đơn giản, ít nguy cơ bị nhiễm trùng

Gãy xương hở II: Rách da và chạm thương da, cơ khu trú do chính chấn thương trực tiếp gây ra Nguy cơ nhễm trùng mức độ trung bình

Gãy xương hở III: Rách da, tổn thương phần mềm rộng lớn, thường có kèm theo tổn thương thần kinh hay mạch máu Nguy cơ đe doạ nhiễm trùng nặng Các mô bị thiếu máu cục bộ và xương bị dập nát.( Tất cả các gãy xương

có kèm theo tổn thương động mạch chính của chi có nguy cơ nhiễm trung lớn đèu phải xếp vào loại III).

Gãy xương kín hở IV: Đứt lìa hoặc đứt gần lìa do chấn thương Đứt gần lìa chi theo qui ước là đứt rời tất cả cac cấu trúc quan trọng nhất về giải phẫu, đặc biệt là đứt hết các mạch máu chính gây thiếu máu cục bộ hoàn toàn phần mềm che phủ còn lại không quá ¼ chu vi của chi Nếu còn các mạch máu quan trọng chính và có dấu hiệu lưu thông máu thì chỉ gãy hở độ III

2 Phương pháp điều trị gãy xương đùi

thông dụng

2.1 Chẩn đoán

1) Biểu hiện trên lâm sàng

- Bệnh nhân thường ở trong tình trạng shock

- Đùi gãy sưng to và đau nhiều

- Thường có biến dạng tại vùng gãy lộ đầu

xương dưới da hoặc biểu hiện ra ngoài (gãy hở), gập góc…

- Phải chẩn đoán cho được gãy xương đùi trên

lâm sàng để hồi sức tích cực ngăn ngừa biến chứng của shock chấn thương

2.2 Phân loại

1 Theo tổn thương xương: đơn giản hay nhiều mảnh

2 Theo tổn thương phần mềm: gãy kín, gãy hở

3 Theo vị trí: 1/3 trên, giữa, dưới

4 Gãy bệnh hay gãy mệt

2.3 Biến chứng do gãy xương đùi

- Shock chấn thương do đau và mất máu:

• Da xanh, vã mồ hôi

• Thở nhanh > 20 lần /phút

• Mạch nhanh > 100 lần/ phút

• Huyết áp hạ < 90mmHg

- Tổn thương mạch máu hay thần kinh, kiểm tra

mạch, vận động, cảm giác thần kinh chi phối

- Tổn thương các cơ quan và xương khác: gãy

khung xương chậu, gãy cổ xương đùi, trật khớp háng,

…

2.4 Điều trị

1 Sơ cứu

- Chống shock, hồi sức, giảm đau

- Cố định tạm bằng nẹp thomas hoặc 3 nẹp dài

- Di chuyển cẩn thận

2.4 Điều trị

2 Gãy hở

Phẫu thuật cắt lọc sạch và đặt dẫn lưu (nếu cần thiết) tại phòng mổ rồi cố định xương hoặc

tạm thời bằng kéo tạ, hoặc bằng cố định ngoài

Có thể phẫu thuật cắt lọc và kết hợp xương tuỳ thuộc vào kinh nghiệm của phẫu thuật viên

2.4 Điều trị

3 Gãy kín

a) Trẻ em

- Dưới 2 tuổi: kéo tạ kiểu Briant (1876)

- Từ 2 – 12 tuổi: kéo tạ kiển Russel (1924)

- Từ 6 – 16 tuổi: đóng đinh nội tủy loại dẻo (Métaizeau 1988)

- Trên 12 tuổi: điều trị như người lớn

b) Người lớn

- Đinh nội tủy có chốt

- Đinh nội tủy

- Nẹp vít nén ép

3 Nghiên cứu điều trị tái tạo xương bằng laser công suất thấp ở một số phòng thí

nghiệm trên thế giới

3.1 Nghiên cứu trên mô xương

Barushka và cộng sự đưa ra phương pháp hóa sinh học và phân tích đo lường mô học hiệu quả của laser He-Ne lên sự tái tạo xương ở xương chày của chuột Những con chuột ở nhóm điều chỉnh được chiếu ánh sáng đỏ (660 nm, 0.4 J/cm 2 ) và nhóm chuột được chiếu laser He-Ne với công suất 6.0 mW (632 nm).

Trong lúc lành xương, đỉnh phosphatase kiềm là dấu hiệu tốt cho họat động tạo xương và trước khi tạo xương (ALP) và đỉnh của tartrate- resistant acid phosphatase (TRAP) là dấu hiệu tốt cho họat động tạo xương

Nghiên cứu chứng tỏ tương tác của laser công suất thấp có thể thay đổi họat động hoặc số lượng hủy cốt bào và những hủy cốt bào là chứng minh cho thay đổi ở ALP và TRAP

Yamada đã nghiên cứu hiệu quả sinh học của tương tác laser trên tế bào xương vô tính Những tế bào này được chuẩn bị từ xương vòm sọ của chuột và được chiếu laser He-Ne với công suất 8.5 mW, bước sóng 632.8 nm và mật độ chiếu là từ 0.01 đến 1.0 J/cm2 Những tế bào nuôi cấy trong giai đọan tăng trưởng thì

được chiếu ở ngày thứ hai Sự phát triển tế bào và sự tổng hợp DNA tăng lên trong giai đọan tăng trưởng

Sự sinh sôi của tế bào được chiếu thì đạt đáng kể từ sau từ hai đến ba ngày chiếu, so sánh với nhóm điều chỉnh

Tổng hợp DNA trên 3H-thymidine cơ bản cũng tăng với

chỉnh

Quan sát thì thấy không có sự tăng đáng kể nào trong họat động của phosphatase kiềm Tác giả kết luận rằng liệu pháp laser quang họat hóa tế bào tạo xương, gia tăng sự sinh sôi của tế bào xương ban đầu, nâng cao sự calci hóa

tế bào xương và có thể điều chỉnh sự phục hồi xương.

Luger và cộng sự đã nghiên cứu nuôi cấy những tế bào xương vô tính được chiếu những bước sóng khác nhau và mật độ năng lượng laser khác nhau Nguồn là laser ở chế độ liên tục, laser He-

Ne với λ= 632.8 nm , P= 35 mW và laser diode với các mức độ:

635 nm (3 mW); 650 nm (3 mW); 670 nm (5 mW); 780 nm (40 mW), 830 nm (20 mW)

Tương tác laser được thực hiện 24 giờ sau khi ủ những tế bào Các lần chiếu gồm: 15 giây, 30 giây, 1 phút,7 phút cho mỗi lọai laser Tăng tổng hợp DNA, nghĩa là tăng sự phát triển tế bào, đạt đáng

kể khi chiếu với bước sóng là 632.8 nm, 635 nm và 830 nm khi so sánh với nhóm không được chiếu laser

Đạt cao nhất khi chiếu ở bước sóng 632.8 nm với mật

độ là 52 J/cm2 Khi sử dụng những bước sóng khác (650, 670, 780, 830 nm), kênh dẫn 3H-thymidine không vượt quá 20%, mặc dù có một vài kết quả thống kê đáng kể được so sánh với nhóm điều tiết tương ứng Trong điều kiện 780 nm và 52 J/cm2 thì quan sát được sự giảm tổng hợp DNA

Những kết quả này đã khẳng định kết quả của Yamada

và Barushka là khi dùng laser công suất thấp trên việc nuôi cấy tế bào tạo xương có thể đem đến sự sinh sôi của tế bào xương

3.2 Nghiên cứu trên động vật

Dickson và cộng sự đã sử dụng cao mô xương từ những vết gãy ở đùi chuột để nghiên cứu hiệu quả của laser GaAlAs (λ= 820 - 830 nm) tương tác trên họat động phosphatase kiềm (ALP) và ATP Được biết là enzyme ALP là quan trọng cho sự calci hóa xương, sụn phục hồi và phát triển bình thường

Mức độ ALP khi giả chiếu laser thấp hơn khi chiếu laser

quả tăng cường ATP, mức độ ALP tăng lên với suất

Barushka và cộng sự đã nghiên cứu hiệu quả của laser He-Ne để khảo sát quá trình tái tạo xương chày ở 292 con chuột Lỗ thí nghiệm được khoan ở vỏ xương chày là 1.6 mm Sử dụng laser He-Ne (632 nm, 6.0

thứ 5 và 6, mỗi ngày 2 phút

Ở nhóm chiếu laser, họat tính ALP tăng đáng kể thì được tìm thấy ở mô tái tạo ngày thứ 10 và 11 Lượng xương mới bù vào lỗ tăng lên giữa hai ngày 10 và 15

ở nhóm điều chỉnh và nhóm chiếu laser Tuy nhiên,việc làm đầy lỗ bằng cách chiếu laser thì nhanh hơn và so sánh với nhóm điều chỉnh.

3.3 Nghiên cứu trên người

68 trường hợp được chọn ngẫu nhiên vào hai nhóm, mỗi nhóm 34 bệnh nhân Nhóm A là nhóm điều chỉnh và nhóm B là nhóm thử nghiệm Nhóm A được chiếu giả bằng ánh sáng đỏ bình thường

Nhóm B được chiếu bằng laser công suất thấp GaAlAs với bước sóng 830 nm Ở vùng nhạy cảm đau, năng lượng laser được sử dụng là 8 j/cm2 và 16 j/cm2

5 Kết luận

Việc ứng dụng laser công suất thấp trong điều trị tái tạo xương mở ra một hướng đi mới: kết quả điều trị tốt hơn, mức độ hồi phục về trạng thái bình thường tốt hơn, giảm thời gian điều trị, giảm thiểu chi phí điều trị cho bệnh nhân

Việc kết hợp hai bước sóng đồng thời để tăng hiệu quả tái tạo mô xương là một vấn đề hết sức mới mẻ và công trình nghiên cứu này được phòng thí nghiệm

đề ra và đang tiến hành đưa vào trong mô hình thí nghiệm