LASER TRỊ LIỆU

Cập nhật lần cuối vào 31/05/2022

ĐẠI CƯƠNG VỀ LASER VÀ LASER CÔNG SUẤT THẤP

Đại cương về Laser

Thuật ngữ LASER là một từ viết tắt các đầu ngữ của Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (khuếch đại ánh sáng bằng cách kích thích phát xạ). Trong các thuật ngữ đơn giản nhưng thực tế, laser có thể được coi là một dạng khuếch đại ánh sáng – nó làm tăng các đặc tính riêng của năng lượng ánh sáng.

Ánh sáng laser sẽ hoạt động theo các định luật cơ bản của ánh sáng, trong đó nó di chuyển theo đường thẳng với vận tốc không đổi trong không gian. Nó có thể được truyền, phản xạ, khúc xạ và hấp thu. Nó có thể được đặt trong phổ điện từ theo bước sóng / tần số của nó mà sẽ thay đổi tùy theo máy phát cụ thể đang được xem xét.

Có một số khía cạnh của ánh sáng laser mà được coi là đặc biệt và thường được đề cập đến trong y văn. Chúng bao gồm tính đơn sắc (monochromacity), tính đồng nhất (coherence) và tính phân cực. Vẫn còn một số nghi ngờ về chính xác những điểm đặc biệt này của ánh sáng laze liên quan như thế nào đến việc áp dụng điều trị của dạng năng lượng này. Tính đơn sắc có lẽ là yếu tố quan trọng nhất, vì nhiều hiệu ứng điều trị đã được ghi nhận trong các thử nghiệm khác nhau với ánh sáng không đồng nhất. Thêm vào đó, người ta cho rằng tính phân cực sớm bị mất trong các mô và do đó có thể ít quan trọng hơn như được nghĩ lúc ban đầu.

Ánh sáng trắng Nhiều bước sóng Không đồng nhất	Ánh sáng Laser một bước sóng Đồng nhất	Ánh sáng LED đơn sắc nhưng Không đồng nhất

Laser công suất/cường độ thấp

Laser trị liệu có một số đặc điểm chung được tóm tắt dưới đây.

(Laser trị liệu cường độ thấp: LILT, Laser trị liệu mức độ thấp: LLLT)

[Low Intensity Laser Therapy – LILT : Low Level Laser Therapy – LLLT]

Các thuật ngữ: Laser trị liệu có xu hướng rơi vào một loại ánh sáng laser được gọi là 3A hoặc 3B và thường được gọi là nguồn ‘laser mềm’ hoặc ‘laser nhẹ’. Gần đây hơn, các thuật ngữ Điều trị bằng Laser Mức độ Thấp (LLLT) và Liệu pháp Laser Cường độ thấp (LILT) đã được thông qua. Ohshiro & Calderhead gợi ý rằng LLLT liên quan đến việc điều trị với một liều không gây ra sự gia tăng nhiệt độ phát hiện được trong các mô được điều trị và không có sự thay đổi về mặt đại thể trong cấu trúc mô – về cơ bản năng lượng có thể gây ra sự gia tăng nhiệt độ và sự thay đổi cấu trúc mô, nhưng đó là không phải là ý định với laser trị liệu được áp dụng ở các mức độ thấp hơn mức năng lượng cần thiết để đạt được những hiệu ứng rõ rệt hơn (laser phẫu thuật).

Các tham số:

Hầu hết các thiết bị LLLT tạo ra ánh sáng trong các dải màu đỏ khả kiến & gần hồng ngoại của phổ điện từ, với bước sóng điển hình là 600 -1000nm. Công suất trung bình của các thiết bị như vậy thường thấp (1-100mW), mặc dù công suất đỉnh có thể cao hơn nhiều so với điều này.

Thiết bị điều trị có thể là một đầu phát đơn hoặc một cụm của một vài đầu phát. Các chùm từ các đầu phát đơn thường là hẹp (1mm đến 6 hoặc 7mm) tại nguồn. Một máy phát cụm thường sẽ kết hợp cả máy phát công suất cao và thấp hơn với các bước sóng khác nhau.

Dòng ra có thể liên tục hoặc xung, với độ rộng xung hẹp (trong dãy nano hoặc micro giây) và nhiều mức lặp lại xung từ 2Hz đến vài nghìn Hz. Rất khó để xác định bằng chứng cho việc sử dụng dòng xung từ các tài liệu nghiên cứu, mặc dù nó dường như là một xu hướng chung cho thấy nhịp xung thấp hơn có hiệu quả hơn trong tình trạng cấp tính trong khi nhịp xung cao hơn thì tốt hơn trong các tình trạng mãn tính hơn.

CÁC TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA LASER TRỊ LIỆU

Sự hấp thụ ánh sáng trong các mô

Như với bất kỳ dạng năng lượng nào được sử dụng trong điện trị liệu, năng lượng phải được hấp thụ bởi các mô để có hiệu quả. Nếu chính xác cùng một lượng năng lượng để lại các mô được đưa vào chúng, rất khó để hợp lý hóa những loại hiệu quả có thể đã đạt được. Sự hấp thụ năng lượng ánh sáng trong các mô là một vấn đề phức tạp, nhưng nói chung, các bước sóng ngắn hơn (tia cực tím và ánh sáng khả kiến ngắn hơn) chủ yếu được hấp thụ vào lớp biểu bì bởi các sắc tố, axit amin và axit nucleic. Các bước sóng dài hơn bức xạ hồng ngoại IRR (> 1300nm) dường như được hấp thụ nhanh chóng bởi nước và do đó có một sự xâm nhập hạn chế vào các mô. Dải giữa (nghĩa là 600-1000nm) có khả năng thâm nhập sâu hơn lớp thượng bì rất bề ngoài và, ít nhất, có thể được hấp thụ bởi các mô sinh học khác.

LLLT khi được áp dụng vào mô cơ thể, cung cấp năng lượng ở mức độ đủ để làm rối loạn các quỹ đạo của điện tử tại chỗ và tạo ra nhiệt, khởi phát sự thay đổi hóa học, phá vỡ liên kết phân tử và tạo ra các gốc tự do. Đây được xem là những cơ chế chính mà nhờ đó LLLT đạt được hiệu quả sinh lý và do đó điều trị và mục tiêu chính là có hiệu quả đối với màng tế bào (xem dưới đây).

Mặc dù phần lớn ánh sáng laser tác dụng được hấp thu vào các mô trên bề mặt, người ta đề xuất rằng có thể đạt được hiệu quả sâu hơn hoặc xa hơn, có thể là kết quả thứ phát qua một số chất trung gian hóa học hoặc các hệ thống truyền tin thứ hai, mặc dù có chưa có nhiều bằng chứng để hỗ trợ điều này.

Độ xuyên thấu thực sự của LLLT ở các bước sóng phổ biến là một điểm tranh luận rộng rãi và thường thấy các trị số khác nhau được trích dẫn trong y văn. Người ta thường tuyên bố rằng vì ánh sáng laser đơn sắc, phân cực và đồng nhất, nó có khả năng thâm nhập sâu hơn ánh sáng ‘bình thường’ (hoặc không đồng nhất). Điều này sẽ cho độ xuyên thấu từ 3-7mm đối với ánh sáng đỏ nhìn thấy và khoảng 30-40mm đối với ánh sáng laser IRR mặc dù 10-15mm có thể là độ xuyên thấu thực tế hơn ở mô của con người.

Thực tế phân cực dường như bị mất trong mô, cũng như tính đồng nhất, và do đó sẽ dẫn đến sự xuyên thấu nông hơn. King cho rằng độ xuyên thấu thực tiễn hơn với ánh sáng 630nm đến 1-2mm, trong khi ở 800-900nm có thể từ 2-4mm. (Độ xuyên thấu trong ngữ cảnh này đề cập đến độ sâu của các mô mà 37% ánh sáng ở bề mặt có thể xâm nhập). Một lượng rất nhỏ năng lượng ánh sáng có sẵn ở bề mặt sẽ đạt đến 10mm hoặc sâu hơn vào các mô.

Tương tác Laser – mô

Giống như nhiều dạng năng lượng khác trong điện trị liệu, các hiệu ứng chính được chia thành nhiệt và không nhiệt. LLLT thường được xem là một ứng dụng năng lượng không phải là nhiệt, mặc dù ta phải cẩn thận để đánh giá việc phân phối và hấp thụ bất kỳ năng lượng nào cho cơ thể sẽ dẫn đến sự phát sinh nhiệt ở một mức độ nào đó. Không nhiệt trong bối cảnh này thực sự liên quan đến bản chất không tích lũy của năng lượng nhiệt.

Hoạt hoá sinh học bằng ánh sáng (Photobioactivation) là một cụm từ thông dụng liên quan với LILT – có nghĩa là kích thích các sự kiện sinh học khác nhau bằng cách sử dụng năng lượng ánh sáng nhưng không có thay đổi nhiệt độ đáng kể. Một số tác giả đã đề xuất những thuật ngữ khác như kích thích sinh học bằng ánh sáng, điều biến sinh học bằng ánh sáng.

Nhiều trong số những ý tưởng ban đầu của photobioactivation đã được đề xuất bởi Karu, người đã báo cáo & chứng minh một số yếu tố chính. Bà ghi nhận trong bài báo năm 1987 của mình rằng một số phân tử sinh học (DNA, RNA) thay đổi hoạt động của chúng trong phản ứng chiếu xạ với ánh sáng khả kiến ​​cường độ thấp, nhưng các phân tử này dường như không hấp thụ ánh sáng một cách trực tiếp. Màng tế bào dường như là nơi hấp thụ chính của năng lượng mà sau đó tạo ra các hiệu ứng nội bào theo kiểu đáp ứng nhận tin/dòng thác. Độ lớn của phản ứng ánh sáng được coi là được xác định ít nhất là một phần bởi trạng thái của các tế bào / mô trước khi chiếu xạ, được tóm tắt trong một câu nói đơn giản rằng “các tế bào đói nhạy với ánh sáng hơn so với các tế bào no”. Sự chiếu xạ ánh sáng lazer của các mô do vậy được xem như là một sự kích hoạt cho sự thay đổi các quá trình chuyển hoá của tế bào, thông qua một quá trình truyền dẫn tín hiệu ánh sáng. Luật Arndt-Schults thường được trích dẫn ủng hộ đề xuất này.

Danh sách các hiệu ứng sinh học tế bào và tổng quát hơn là rất dài, nhưng nó phải được xem xét một cách thực tiễn trong đó phần lớn các nghiên cứu quan đến việc thí nghiệm in vitro mà không có bằng chứng trực tiếp rằng kết quả có liên quan trực tiếp đến các mô động vật có vú in vivo.

Danh sách các hiệu ứng sinh lý và tế bào được liệt kê dưới đây được tổng hợp từ nhiều bài đánh giá và tài liệu nghiên cứu và không được cho là hoàn chỉnh hoặc được chứng minh cho tình trạng in vivo. Tuy nhiên nó minh họa phạm vi của hiệu ứng hoạt hoá sinh học bằng ánh sáng (hoạt hoá quang-sinh, photobioactivation).

• Thay đổi sự tăng sinh tế bào
• Thay đổi tính di động tế bào
• Kích hoạt thực bào
• Kích thích các phản ứng miễn dịch
• Tăng chuyển hóa tế bào
• Kích thích các đại thực bào
• Kích thích sự mất hạt của tế bào mast
• Kích hoạt và tăng sinh nguyên bào sợi
• Thay đổi điện thế màng tế bào
• Kích thích sự hình thành mạch
• Thay đổi điện thế hoạt động
• Thay đổi sản xuất prostaglandin
• Thay đổi sản xuất opoid nội sinh

SỬ DỤNG LASER CÔNG SUẤT THẤP TRONG ĐIỀU TRỊ

Tính toán liều

Hầu hết các nhóm nghiên cứu và nhiều nhà sản xuất đều khuyến cáo rằng liều điều trị cho bệnh nhân trong một buổi điều trị nên dựa trên mật độ năng lượng thay vì công suất hoặc số đo khác. Mật độ năng lượng được đo bằng đơn vị Joules trên mỗi cm vuông (J / cm2).

Một số máy có tính toán ‘sẵn’ của liều này, trong khi các máy khác đòi hỏi người điều trị thực hiện một số tính toán đơn giản dựa trên một số xem xét về:

• công suất ra (Watts)
• vùng chiếu xạ (cm2)
• thời gian (giây)
• Nếu chọn dòng xung (PULSED) – cài đặt độ rộng xung, tần số và công suất

MẬT ĐỘ NĂNG LƯỢNG (J / cm2) = Tổng lượng năng lượng (J) / diện tích chiếu xạ (cm2)

TỔNG NĂNG LƯỢNG (J) = Công suất trung bình (Watts) x Thời gian (giây)

CÔNG SUẤT TRUNG BÌNH (Watts) = Công suất đỉnh (W) x Tần số (Hz) x Thời gian xung (giây) (với dòng xung)

Có nhiều phương pháp thay thế để tính các liều này, nhưng những công thức ở trên cung cấp một phương pháp đơn giản hợp lý mà ta cần nhớ.

Hầu hết các tác giả đều cho rằng mật độ năng lượng/buổi điều trị thường nên nằm trong khoảng từ 0,1 đến 12,0 J / cm2 mặc dù có một số khuyến cáo lên đến 30 J / cm2. Trước đây người ta đã gợi ý rằng quá liều tối đa (liều duy nhất) không được vượt là 4 J / cm2. Bằng chứng không hỗ trợ cho điều này. Nói chung, liều thấp nên được áp dụng cho các tổn thương cấp tính, nhạy cảm năng lượng hơn.

Ứng dụng lâm sàng

Nghiên cứu gần đây, cả dựa trên phòng thí nghiệm và lâm sàng, được tìm thấy tập trung vào một vài lĩnh vực chính. Hầu hết các ưu thế trong số này là chữa lành vết thương, bệnh lý khớp viêm, tổn thương mô mềm và giảm đau. Có những nghiên cứu hỗ trợ cho việc sử dụng LLLT trên lâm sàng trong những trường hợp này và các trường hợp khác, tuy nhiên, cũng như nhiều phương pháp điều trị, bằng chứng vẫn còn đang gây tranh cãi ở thời điểm hiện tại.

Vết thương hở

Có nhiều bằng chứng với kết quả tích cực trong chỉ định này. Một chương trình điều trị có thể là như sau:

Điều trị nền ổ loét/loét ép/ vết thương:

• Thường sử dụng cụm đầu dò để bao phủ khu vực
• Thông thường lên đến 2 J / cm2

Cũng điều trị mép vết loét/ ngoại vi

• Thường sử dụng một đầu dò
• Thông thường lên đến 4 J / cm2

Bệnh khớp viêm

Có một số kết quả nghiên cứu hô trợ sử dụng LILT trong các bệnh khớp viêm như Viêm đa khớp dạng thấp.

Tổn thương mô mềm

LILT được sử dụng khá phổ biến trong điều trị mô mềm. Một số kết quả rất tốt và những trường hợp khác không có kết quả. Có thể các kết quả kém có thể liên quan đến liều không chính xác hoặc có thể sử dụng liệu pháp laser cho các chấn thương sâu vượt quá tầm xuyên thấu của năng lượng. Cuốn sách của Tuner và Hode có nhiều ví dụ về phương pháp điều trị mô mềm hiệu quả (và kém hiệu quả) với LILT và xác định một số nghiên cứu chính trong lĩnh vực này.

Đau

Trước đây người ta cho rằng tác dụng giảm đau của liệu pháp laser chủ yếu là một tác dụng phụ của việc giải quyết tình trạng viêm. Mặc dù điều này có thể đúng (ít nhất đến mức độ nào đó), vẫn có nhiều bằng chứng cho thấy liệu pháp laser có thể có trực tiếp hơn lên các đặc điểm dẫn truyền của dây thần kinh và do đó có thể dẫn đến giảm đau như là một tác dụng trực tiếp hơn của điều trị (Vinck et al, 2005).

Tài liệu tham khảo chính

• (2004). “Ottawa panel evidence-based clinical practice guidelines for electrotherapy and thermotherapy interventions in the management of rheumatoid arthritis in adults.”  84(11): 1016-1043.
• Baxter, D (1993) Therapeutic Lasers, Pub : Churchill Livingstone
• Baxter, D. (2008) Low Intensity Laser Therapy. Chapter 11 in : Electrotherapy : Evidence Based Practice. Editor : T Watson. Elsevier.
• Kitchen, S Partridge, C. (1991) A Review of Low Level Laser Therapy. Physiotherapy 77(161-168)
• King, P. (1990)  Low-level laser therapy: A Review. Physiotherapy Theory & Practice 6(127-138)
• Karu, T. (1987) Photobiological fundamentals of low power laser therapy. IEEE Journal of Quantum Electronics QE23(10);1703-1717
• Ohshiro, T. Calderhead, R. (1988) Low Level Laser Therapy. Pub.John Wiley & SonsTuner, J. and L. Hode (2002). Laser Therapy: Clinical Practice & Scientific Background. Grangesberg, Sweden, Prima Books AB.
• Tuner, J. and L. Hode (2004). The Laser Therapy Handbook. Prima Books AB
• Vinck, E. et al. (2005). “Evidence of changes in sural nerve conduction mediated by light emitting diode irradiation.” Lasers Med Sci 20(1): 35-40.

Minhdatrehab dịch theo: electrotherapy.org