ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
-------oOo-------
THỊ ĐIỀU
ỨNG DỤNG LASER BÁN DẪN CÔNG SUẤT THẤP
TRONG ĐIỀU TRỊ SUY THẬN
Chuyên ngành: Vật lý kỹ thuật
Mã số: 60 44 17
LUẬN VĂN THẠC SĨ
TP. Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2014
CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG – TP.HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS TRẦN MINH THÁI
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS. 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, ĐHQG Tp. HCM
ngày 01 tháng 02 năm 2015
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. PGS. TS Cẩn Văn Bé
2. TS. Trần Thị Ngọc Dung
3. TS. Huỳnh Quang Linh
4. TS. Tôn Chi Nhân
5. TS. Lý Anh Tú
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
TRƯỞNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG
TS. Huỳnh Quang Linh
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: THỊ ĐIỀU
MSHV: 12120800
Ngày, tháng, năm sinh: 02/03/1985
Chuyên ngành: Vật lý kỹ thuật
Nơi sinh: Kiên Giang
Mã số : 60 44 17
I. TÊN ĐỀ TÀI:
ỨNG DỤNG LASER BÁN DẪN CÔNG SUẤT THẤP
TRONG ĐIỀU TRỊ SUY THẬN
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
1. Tổng quan các vấn đề chính liên quan trực tiếp đến đề tài này, bao gồm:
- Sinh lý thận
- Suy thận
- Các phương pháp điều trị suy thận
2. Tiến hành mô phỏng sự lan truyền chùm tia laser bán dẫn công suất thấp làm việc ở
các bước sóng khác nhau từ bề mặt da vùng thắt lưng đến thận bằng phương pháp
MONTE-CARLO.
3. Xây dựng cơ sở lý luận phương pháp điều trị suy thận bằng laser bán dẫn công suất
thấp.
4. Kết quả điều trị suy thận bằng laser bán dẫn công suất thấp.
5. Kết luận.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 20/01/2014
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 14/11/2014
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS. TRẦN MINH THÁI
Tp. HCM, ngày . . . . tháng .. . . năm 2015
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
PGS.TS. Trần Minh Thái
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
TS. Huỳnh Quang Linh
TRƯỞNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG
TS. Huỳnh Quang Linh
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 kết quả nêu trong luận văn là trung thực, chính xác và
chưa từng được cơng bố trong bất kỳ cơng trình nghiên cứu nào khác.
LỜI CÁM ƠN
Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn luận văn của tôi, PGS. TS Trần
Minh Thái, đã luôn tạo mọi điều kiện, động viên, giúp đỡ tơi hồn thành tốt luận văn.
Tơi xin cảm ơn các thầy cô trong khoa Khoa học Ứng dụng và nhà trường đã ln
quan tâm và tận tình truyền đạt kiến thức, để tơi có nền tảng cho việc thực hiện đề tài.
Tơi cũng xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn bên tôi, giúp đỡ, động viên tơi
những lúc gặp khó khăn, để có thể vượt qua và hồn thành tốt luận văn.
Tơi xin chân thành cảm ơn !
TĨM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG
Họ và tên: Thị Điều
Ngày, tháng, năm sinh: 02/03/1985
Nơi sinh: Kiên Giang
Địa chỉ liên lạc: 802, Sư Vạn Hạnh, Phường 12, Quận 10, Tp. HCM
QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO
Bậc học
Ngành
Nơi đào tạo
Khố học
Đại học
Sư phạm vật lý
Đại học Cần Thơ
2006-2010
Q TRÌNH CƠNG TÁC
Năm
Nơi cơng tác
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Suy thận ngày càng được biết đến như là một mối lo ngại bởi những hậu quả nặng
nề của bệnh gây ra đối với sức khoẻ con người, bởi việc điều trị tốn kém và bởi tỉ lệ
người mắc bệnh ngày càng có xu hướng gia tăng. Hiện nay, có ba phương pháp để điều
trị cho những bệnh nhân bị suy thận mạn đó là ghép thận, chạy thận nhân tạo và lọc màng
bụng. Tuy nhiên đối với mỗi phương pháp đều vấp phải những khó khăn riêng.
Trong đề tài luận văn này, đã xây dựng được cơ sở lý luận của phương pháp điều
trị suy thận bằng laser bán dẫn cơng suất thấp. Mục đích của việc nghiên cứu này là đánh
giá hiệu quả trong điều trị suy thận của laser bán dẫn công suất thấp, đó là:
- Sử dụng hiệu ứng hai bước sóng đồng thời do hai loại laser bán dẫn làm việc ở
bước sóng 780 nm và 940 nm tạo nên, tác động lên bề mặt da vùng thắt lưng đến thận.
- Sử dụng quang châm bằng laser bán dẫn làm việc ở bước sóng 940 nm, tác động
lên một số huyệt trong châm cứu cổ truyền phương Đông .
- Sử dụng laser nội tĩnh mạch làm việc ở bước sóng 650 nm dẫn đến đáp ứng
toàn thân.
Tổng số bệnh nhân trong diện điều trị gồm 69 người. Trong đó, 63 bệnh nhân suy
thận độ I, chiếm 91,30 % và 6 bệnh nhân suy thận độ II, chiếm 8,70%. Sau khi điều trị và
so sánh với các tiêu chuẩn đánh giá cho thấy: Đáp ứng tốt có 69 bệnh nhân, gồm 63
người suy thận độ I và 6 người suy thận độ II chiếm 100%.
Đó là hiệu quả bước đầu của phương pháp mới này. Nó mở ra hướng điều trị mới
cho bệnh nhân suy thận cùng các phương pháp đang điều trị hiện nay.
ABSTRACT
Kidney failure is increasingly known as a concern by the severe consequences of
diseases caused to human health, because the treatment is expensive and because the
incidence of the disease is increasingly tend to increase. Currently, there are three
methods to treat chronic renal failure patients were renal transplant, peritoneal dialysis
and extracorporeal hemodialysis. However, for each method are facing particular
difficulties.
In this thesis, has developed a theoretical basis of the method of treatment of
kidney failure with low power semiconductor laser. The purpose of this study was to
evaluate the efficacy of low-power semiconductor laser in the treatment of renal failure ,
by:
- Use two effects simultaneously by two-wavelength of semiconductor laser
working at 780 nm and 940 nm , acting from the skin surface to kidney.
- Use opto acupuncture semiconductor laser working at 940 nm wavelength on
traditional acupuncture pressure points.
- Using intravascular laser working at 650 nm wavelength leads to
body responding.
The total number of patients are 69 people. Of these, 63 patients with renal
impairment level I, accounting in 91.30% and 6 patients with renal impairment level II,
accounting in 8.70%. After treatment and compared with the standard evaluation showed
good responding 69 patients, in 100% of the patients
That initial efficiency of the new method. It opens the way to new treatments for
patients with kidney failure, add to the currently methods.
1
MỤC LỤC
Phần thứ nhất:
BỐI CẢNH HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI, MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ LUẬN VĂN.
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CHÍNH LIÊN QUAN TRỰC TIẾP ĐẾN
ĐỀ TÀI LUẬN VĂN.
Chương I: BỐI CẢNH HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI, MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ LUẬN
VĂN. ................................................................................................................................... 7
1.1 Bối cảnh hình thành đề tài luận văn.............................................................................. 7
1.2 Mục tiêu của đề tài luận văn ......................................................................................... 8
1.2.1 Mục tiêu trước mắt.................................................................................................. 8
1.2.2 Mục tiêu lâu dài ...................................................................................................... 8
1.3 Nhiệm vụ chính của đề tài luận văn .............................................................................. 8
Chương II: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CHÍNH LIÊN QUAN TRỰC TIẾP ĐẾN
ĐỀ TÀI.............................................................................................................................. 10
2.1 Sinh lý thận ................................................................................................................. 10
2.1.1. Cấu tạo ................................................................................................................. 10
2.1.2 Chức năng lọc máu – tạo nước tiểu của thận........................................................ 18
2.1.3 Chức năng sinh lý nội tiết của thận ...................................................................... 29
2.2 Suy thận mạn ........................................................................................................... 33
2.2.1 Định nghĩa và dịch tễ......................................................................................... 33
2.2.2 Nguyên nhân...................................................................................................... 36
2.2.2.1 Bệnh cầu thận.............................................................................................. 36
2.2.2.2 Bệnh ống-kẽ thận mạn ................................................................................ 30
2.2.2.3 Bệnh mạch máu thận................................................................................... 46
2.2.2.4 Bệnh thận bẩm sinh do di truyền hoặc không di truyền ............................. 48
2.2.2.5 Bệnh hệ thống, chuyển hoá......................................................................... 49
2.2.3 Cơ chế sinh lý bệnh ........................................................................................... 49
Thị Điều
Luận Văn Thạc Sĩ
2
2.2.4 Đặc điểm lâm sàng ........................................................................................... 53
2.2.5 Chẩn đoán.......................................................................................................... 56
2.3. Các phương pháp điều trị suy thận............................................................................. 58
2.3.1 Khái quát chung về điều trị suy thận .................................................................... 58
2.3.2 Tiến triển............................................................................................................... 58
2.3.3 Điều trị bảo tồn ..................................................................................................... 60
2.3.4 Điều trị thay thế thận ............................................................................................ 64
2.3.4.1 Lọc màng bụng............................................................................................... 64
2.3.4.2 Lọc máu ngoài cơ thể ..................................................................................... 69
2.3.4.3 Ghép thận ....................................................................................................... 76
2.4 Sử dụng laser công suất thấp trong điều trị suy thận .................................................. 82
2.4.1 Tác dụng của laser công suất thấp đối với tổ chức sống ...................................... 82
2.4.2 Ứng dụng laser công suất thấp trong điều trị suy thận trong và ngoài nước........ 84
Phần thứ hai:
KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI.
Chương III: MÔ PHỎNG SỰ LAN TRUYỀN CỦA CHÙM TIA LASER BÁN DẪN
LÀM VIỆC Ở CÁC BƯỚC SĨNG KHÁC NHAU VỚI CƠNG SUẤT THẤP TỪ BỀ
MẶT DA VÙNG THẮT LƯNG ĐẾN THẬN BẰNG PHƯƠNG PHÁP MONTE –
CARLO. ............................................................................................................................ 86
3.1 Bề dày các lớp mô từ bề mặt da vùng thắt lưng đến thận ........................................... 86
3.2 Các thông số quang học của mô.................................................................................. 87
3.3 Chương trình dùng để mơ phỏng ................................................................................ 88
3.4 Kết quả mô phỏng ....................................................................................................... 89
3.4.1 Công suất 5 mW ................................................................................................... 90
3.4.2 Công suất 10mW .................................................................................................. 93
3.4.3 Công suất 15 mW ................................................................................................. 96
Thị Điều
Luận Văn Thạc Sĩ
3
3.4.4 Công suất 20 mW ................................................................................................. 99
3.5 Kết luận ..................................................................................................................... 102
Chương IV: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU TRỊ SUY THẬN
BẰNG LASER BÁN DẪN CÔNG SUẤT THẤP. ........................................................ 103
4.1 Nội dung chính của phương pháp. ............................................................................ 103
4.2 Chọn bước sóng thích hợp của laser bán dẫn để thực hiện điều trị .......................... 103
4.3 Cơ chế điều trị ........................................................................................................... 104
4.4 Mơ hình thiết bị điều trị suy thận bằng laser bán dẫn công suất thấp....................... 109
Chương V: KẾT QUẢ BƯỚC ĐẦU TRONG ĐIỀU TRỊ LÂM SÀNG SUY THẬN
BẰNG LASER BÁN DẪN CÔNG SUẤT THẤP. ........................................................ 113
5.1 Tổ chức nguyên cứu điều trị lâm sàng suy thận bằng Laser bán dẫn công suất thấp.113
5.2 Phương pháp nghiên cứu điều trị lâm sàng và đối tượng trong diện điều trị............ 113
5.3 Kết quả điều trị lâm sàng .......................................................................................... 116
5.4 Kết luận ..................................................................................................................... 120
Chương VI: KẾT LUẬN................................................................................................. 121
6.1 Kết quả đạt được: ...................................................................................................... 121
6.2 Đóng góp về mặt khoa học........................................................................................ 123
6.3 Hướng phát triển của đề tài ....................................................................................... 123
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................... 124
PHỤ LỤC A: SUY THẬN CẤP..................................................................................... 130
PHỤ LỤC B: NHỮNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU DO HIỆU ỨNG KÍCH THÍCH
SINH HỌC MANG LẠI ................................................................................................. 145
PHỤ LỤC C: ỨNG DỤNG LASER CÔNG SUẤT THẤP TRONG ĐIỀU TRỊ SUY
THẬN TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC.............................................................................. 150
PHỤ LỤC D: CÁC KẾT QUẢ CHỤP CT CỦA MỘT SỐ BỆNH NHÂN ................... 162
Thị Điều
Luận Văn Thạc Sĩ
4
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1: Thận phải cắt dọc ............................................................................................... 9
Hình 2.2: Cấu tạo màng lọc cầu thận ............................................................................... 10
Hình 2.3: Nang Bowman và các ống thận ....................................................................... 15
Hình 2.4: Cấu trúc của tổ chức cạnh cầu thận.................................................................. 16
Hình 2.5: Sự lọc các chất ở ống thận. 1,3 Nhánh xuống; 2,4 nhánh lên.......................... 27
Hình 2.6: Sự tái hấp thu nước ở ống góp ......................................................................... 29
Hình 2.7: Catheter Tenckhoff và cách đặt catheter .......................................................... 46
Hình 2.8: Hệ thống túi dịch CAPD .................................................................................. 47
Hình 2.9: Sơ đồ cấu trúc bộ lọc sợi rỗng ......................................................................... 48
Hình 2.10: Sơ đồ lọc máu bằng thận nhân tạo và máy thận nhân tạo .............................. 49
Hình 2.11: Ống thơng tĩnh mạch hai nịng dùng trong CRRT ......................................... 75
Hình 2.12: Thận sau khi ghép .......................................................................................... 55
Hình 2.13: Sơ đồ các tác dụng chính của phương pháp điều trị bằng laser cơng suất
thấp ................................................................................................................................... 57
Hình 2.14: Sơ đồ chuyển hóa năng lượng laser thành năng lượng sống cho cá thể ........ 58
Hình 3.1: Giao diện chương trình mơ phỏng ................................................................... 89
Hình 3.2: Sự phân bố mật độ cơng suất ở bước sóng 633nm, với cơng suất là 5mW..... 90
Hình 3.3: Sự phân bố mật độ công suất ở bước sóng 780nm, với cơng suất là 5mW..... 63
Hình 3.4: Sự phân bố mật độ cơng suất ở bước sóng 850nm, với cơng suất là 5mW ..... 64
Hình 3.5: Sự phân bố mật độ cơng suất ở bước sóng 940nm, với cơng suất là 5mW ..... 64
Hình 3.6: Sự phân bố mật độ cơng suất của 4 bước sóng 633 nm; 780 nm; 850 nm; 940
nm, với công suất là 5mW ............................................................................................... 65
Hình 3.7: Sự phân bố mật độ cơng suất ở bước sóng 633nm, với cơng suất là 10mW ... 66
Hình 3.8: Sự phân bố mật độ cơng suất ở bước sóng 780nm, với cơng suất là 10mW... 66
Hình 3.9: Sự phân bố mật độ cơng suất ở bước sóng 850nm, với cơng suất là 10mW ... 67
Hình 3.10: Sự phân bố mật độ cơng suất ở bước sóng 940nm, với công suất là 10mW . 67
Thị Điều
Luận Văn Thạc Sĩ
5
Hình 3.11: Sự phân bố mật độ cơng suất của 4 bước sóng 633 nm; 780 nm; 850 nm;
940 nm, với cơng suất là 10mW ...................................................................................... 68
Hình 3.12: Sự phân bố mật độ cơng suất ở bước sóng 633nm, với cơng suất là 15mW . 69
Hình 3.13: Sự phân bố mật độ cơng suất ở bước sóng 780nm, với cơng suất là 15mW . 69
Hình 3.14: Sự phân bố mật độ cơng suất ở bước sóng 850nm, với cơng suất là 15mW. 70
Hình 3.15: Sự phân bố mật độ cơng suất ở bước sóng 940nm, với cơng suất là 15mW . 70
Hình 3.16: Sự phân bố mật độ cơng suất của 4 bước sóng 633 nm; 780 nm; 850 nm;
940 nm, với cơng suất là 15mW ...................................................................................... 71
Hình 3.17: Sự phân bố mật độ cơng suất ở bước sóng 633nm, với cơng suất là 20mW . 72
Hình 3.18: Sự phân bố mật độ cơng suất ở bước sóng 780nm, với cơng suất là 20mW . 72
Hình 3.19: Sự phân bố mật độ cơng suất ở bước sóng 850nm, với cơng suất là 20mW . 73
Hình 3.20: Sự phân bố mật độ cơng suất ở bước sóng 940nm, với cơng suất là 20mW . 73
Hình 3.21: Sự phân bố mật độ cơng suất của 4 bước sóng 633 nm; 780 nm; 850 nm;
940nm, với cơng suất là 20mW ....................................................................................... 74
Hình 4.1: Hệ miễn dịch. ................................................................................................... 79
Hình 4.2: Các hạch lympho.............................................................................................. 79
Hình 4.3: Các huyệt hoạt hóa hệ miễn dịch (1:Hợp cốc, 2:Tam âm giao, 3: Túc tam lý,
4: Huyền chung , 5: Khúc trì) ........................................................................................... 80
Hình 4.4: Thiết bị laser bán dẫn nội tĩnh mạch................................................................ 81
Hình 4.5: Thiết bị quang châm - trị liệu bằng laser bán dẫn công suất thấp loại 12 kênh 82
Thị Điều
Luận Văn Thạc Sĩ
6
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Thành phần của nước tiểu và dịch lọc .............................................................. 18
Bảng 2.2: phân loại giai đoạn tiến triển của bệnh thận mạn và suy thận mạn................. 59
Bảng 2.3: Các giai đoạn suy thận (Phân loại mức độ suy thận mạn và chỉ định điều trị
theo Nguyễn Văn Xang).................................................................................................... 60
Bảng 3.1: Bề dày các lớp mô từ bề mặt da đến thận của một số bệnh nhân..................... 87
Bảng 3.2: Thông số quang học.......................................................................................... 88
Bảng 3.3: Bảng liệt kê độ sâu đạt được khi được chiếu lần lượt với các bước sóng và
mật độ cơng suất cụ thể với công suất 5 mW. .................................................................. 92
Bảng 3.4: Bảng liệt kê độ sâu đạt được khi được chiếu lần lượt với các bước sóng và
mật độ cơng suất cụ thể với công suất 10 mW ................................................................. 68
Bảng 3.5: Bảng liệt kê độ sâu đạt được khi được chiếu lần lượt với các bước sóng và
mật độ cơng suất cụ thể với công suất 15 mW ................................................................. 71
Bảng 3.6: Bảng liệt kê độ sâu đạt được khi được chiếu lần lượt với các bước sóng và
mật độ cơng suất cụ thể với công suất 20 mW ................................................................. 74
Bảng 5.1: Các giai đoạn của suy thận. .............................................................................. 83
Bảng 5.2: Hàm lượng Creatinin trong máu cử bệnh nhân suy thận độ II trước và sau khi
điều trị bằng laser bán dẫn công suất thấp. ....................................................................... 84
Bảng 5.3: Sự thay đổi hàm lượng Creatinin trong máu của bệnh nhân suy thận độ IIIb
đang chạy thận nhân tạo.................................................................................................... 86
Thị Điều
Luận Văn Thạc Sĩ
7
Phần thứ nhất:
BỐI CẢNH HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI, MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ LUẬN VĂN.
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CHÍNH LIÊN QUAN TRỰC TIẾP ĐẾN
ĐỀ TÀI LUẬN VĂN.
Chương I: BỐI CẢNH HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI, MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ
LUẬN VĂN.
1.1 Bối cảnh hình thành đề tài luận văn
Suy thận ngày càng được biết đến như là một mối lo ngại bởi những hậu quả
nặng nề của bệnh gây ra đối với sức khoẻ con người, bởi việc điều trị tốn kém và bởi tỉ
lệ người mắc bệnh ngày càng có xu hướng gia tăng.
Hiện nay để điều trị cho những bệnh nhân bị suy thận mạn tính có ba phương
pháp là ghép thận, chạy thận nhân tạo và lọc màng bụng. Tuy nhiên đối với mỗi
phương pháp đều vấp phải những khó khăn riêng. Ghép thận là phương pháp ưu thế
nhất nhưng kinh phí để thực hiện một ca ghép thận rất cao, hơn nữa ngân hàng thận của
chúng ta chưa có nên mới chỉ thực hiện ở các trường hợp hiến, tặng thận cho nhau
trong phạm vi gia đình. Sau khi ghép thận nếu thận ghép bị đào thải thì bệnh nhân lại
được lọc máu . Ngay cả sau ghép thận vẫn phải điều trị bảo tồn. Phương pháp lọc máu
bằng chạy thận nhân tạo chỉ thực hiện tại những có sở y tế có điều kiện mà những cơ
sở này ở nước ta chỉ đếm trên đầu ngón tay. Phương pháp này khơng chỉ là nỗi ám ảnh
của người bệnh mà cịn khơng đủ tiền trang trải cho chi phí lọc máu. Lọc màng bụng là
phương pháp tương đối ít chi phí hơn, nhưng lại dễ bị nhiễm trùng ổ bụng do vi khuẩn
nhiễm qua thành bụng vùng đặt ống thông dẫn tới viêm phúc mạc và nhiều nhiều biến
chứng nguy hiểm khác.
Trong bối cảnh ấy phòng thí nghiệm cơng nghệ laser đề xuất chương trình với
tên gọi: “Nghiên cứu ứng dụng laser công suất thấp trong điều trị suy thận” với tiêu chí
Thị Điều
Luận Văn Thạc Sĩ
8
từng bước giảm dần độ suy thận, nhằm tránh sử dụng các phương pháp như: ghép thận,
chạy thận nhân tạo, và lọc màng bụng trong chữa trị.
Đề tài luận văn thạc sĩ với tên gọi: “Ứng dụng laser bán dẫn cơng suất thấp
trong điều trị suy thận” chính là bước đầu của chương trình nghiên cứu trên.
1.2 Mục tiêu của đề tài luận văn
1.2.1 Mục tiêu trước mắt
Xây dựng cơ sở lý luận cho phương pháp điều trị suy thận bằng laser bán dẫn
công suất thấp. Trên cơ sở ấy, thiết kế mơ hình thiết bị phục vụ điều trị lâm sàng
Bước đầu tổ chức nghiên cứu điều trị lâm sàng suy thận độ I và độ II bằng laser
bán dẫn công suất thấp
1.2.2 Mục tiêu lâu dài
Tổ chức nghiên cứu điều trị lâm sàng với số lượng bệnh nhân suy thận độ II và
III đủ lớn bằng laser bán dẫn công suất thấp. Trên cơ sở ấy, đánh giá toàn diện về
phương pháp điều trị mới này.
1.3 Nhiệm vụ chính của đề tài luận văn
Để hồn thành tốt mục tiêu của đề tài, cần phải thực hiện các nhiệm vụ chính
sau đây:
a)Tổng quan các vấn đề chính liên quan trực tiếp đến đề tài, bao gồm:
- Những vấn đề cơ bản về sinh lý thận.
- Suy thận.
- Các phương pháp điều trị suy thận.
- Sử dụng laser công suất thấp trong điều trị suy thận.
b) Mô phỏng sự lan truyền chùm tia laser bán dẫn công suất thấp ở các bước sóng và
cơng suất khác nhau từ bề mặt da vùng lưng đến thận bằng phương pháp Monte –
Carlo.
Thị Điều
Luận Văn Thạc Sĩ
9
c) Xây dựng cơ sở lý luận cho phương pháp điều trị suy thận bằng laser bán dẫn công
suất thấp.
d) Kết quả điều trị suy thận bằng laser bán dẫn cơng suất thấp.
- Mơ hình, thiết bị điều suy thận bằng laser bán dẫn công suất thấp.
- Kết quả điều trị suy thận bằng laser bán dẫn công suất thấp.
e) Kết luận.
Thị Điều
Luận Văn Thạc Sĩ
10
Chương II: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CHÍNH LIÊN QUAN TRỰC TIẾP
ĐẾN ĐỀ TÀI.
2.1 Sinh lý thận [1]
Thận là cơ quan chẵn có vai trị quan trọng trong việc duy trì cân bằng nước,
điện giải trong cơ thể và đào thải một số chất độc ra ngồi qua sự hình thành và bài tiết
nước tiểu. Do đó, thận được xem như một tuyến ngoại tiết. Tuy nhiên thận cịn có vai
trị như một tuyến nội tiết có ảnh hưởng đến sự điều chỉnh huyết áp và tạo hồng cầu.
2.1.1. Cấu tạo
2.1.1.1 Hình thể ngồi [1]
Thận hình hạt đậu hay hình bầu dục, màu nâu đỏ, bề mặt trơn láng nhờ được
bọc trong một bao xơ mà bình thường có thể bóc ra dễ dàng. Mỗi thận gồm:
- Hai mặt: mặt trước lồi, mặt sau phẳng.
- Hai bờ: bờ ngoài cong lồi, bờ trong ở giữa lõm sâu có núm (rốn) thận.
- Hai đầu là hai cực: cực trên và cực dưới thận.
2.1.1.2. Kích thước vị trí và cân nặng [2]
Mỗi quả thận dài khoảng 10-12 cm, rộng 5-7 cm và dày 3-4 cm, nặng 100-120
gram. Hai quả thận nằm sát phía lưng của thành khoang bụng, hai bên cột sống, phía
trước cơ thắt lung, trong khoảng từ đốt sống ngực XII đến thắt lưng I-II. Đầu trên thận
gần nhau, cách đường giữa 3 - 4 cm. Đầu dưới 2 thận xa nhau, cách đường giữa 5 - 6
cm. Quả thận phải thường nhỏ hơn và nằm thấp hơn thận trái độ một đốt sống.
Thận được giữ chắc trong bụng nhờ hệ thống cân vùng thận. Lớp cân này làm thành
hai lá bọc lấy thận. Các sợi từ màng liên kết chui qua lớp mỡ gắn chặt vào cân.
2.1.1.3. Hình thể trong và cấu tạo
2.1.1.3.1. Đại thể [1]
Thận được bọc trong một bao sợi, khi bổ đơi thận thấy có 2 phần:
- Ở giữa là xoang thận.
- Bao quanh xoang thận là khối nhu mơ thận hình bán nguyệt.
Thị Điều
Luận Văn Thạc Sĩ
11
a) Xoang thận
Xoang thận thơng ra ngồi ở rốn thận, thành xoang có nhiều chỗ lồi lõm. Chỗ
lồi hình nón gọi là nhú thận. Nhú thận cao khoảng 4 - 10 mm. Đầu nhú có nhiều lỗ của
các ống sinh niệu đổ nước tiểu vào bể thận. Chỗ lõm úp vào các nhú thận gọi là các đài
nhỏ. Các đài nhỏ, hợp lại thành 2 đài lớn. Các đài lớn hợp lại thành bể thận. Bể thận
thông với niệu quản.
b) Hệ thống đài - bể thận
Hình thái, cách sắp xếp hệ thống đài bể thận thay đổi theo mỗi cá thể. Thận có
14 - 15 đài nhỏ sắp xếp từ 3 - 6 (điển hình là 4) nhóm đổ chủ yếu vào 2 đài lớn trên và
dưới, đôi khi vào cả phần giữa bể thân.
c) Nhu mô thận
Nhu mô thận gồm có 2 vùng: vùng trung tâm (vùng tủy thận) và vùng ngoại
biên (vùng vỏ thận).
+ Tủy thận: màu đỏ sẫm, được cấu tạo gồm nhiều khối hình nón gọi là tháp thận hay
tháp Malpighi. Đáy tháp quay về phía bao thận, đỉnh hướng về phía xoang thận tạo nên
nhú thận. Tháp thận thường nhiều hơn nhú thận, ở phần giữa thận 2 - 3 tháp chung
nhau 1 nhú thận, cịn ở 2 cực thận có khi 6 - 7 tháp chung nhau 1 nhú thận. Các tháp
sắp xếp thành 2 hàng dọc theo 2 mặt trước và sau thận. Mỗi thận thường có từ 8 - 12
tháp Malpighi.
+ Vỏ thận là vùng có màu vàng đỏ nhạt. Vỏ thận gồm có:
- Cột thận là phần nhu mơ xen giữa các tháp thận gọi là cột Bertin.
- Tiểu thùy vỏ là phần nhu mô từ đáy tháp thận tới bao sợi. Tiểu thùy vỏ lại
được chia làm 2 phần: Phần tia gồm các khối hình tháp nhỏ (tháp Ferrein), có đáy nằm
trên đáy tháp thận đỉnh hướng ra bao thận. Mỗi tháp Malpighi chứa từ 300 - 500 tháp
Ferrein và phần lượn hay mê đạo thận là phần nhu mô xen giữa phần tia.
Thị Điều
Luận Văn Thạc Sĩ
12
Hình 2.1: Thận phải cắt dọc
2.1.1.3.2 Vi thể [2], [3]
Nhu mô thận được cấu tạo chủ yếu bởi những đơn vị chức năng gọi là nephron.
Đơn vị thận là cấu trúc thực hiện chức năng lọc máu, tạo nước tiểu để thải ra
ngồi. Mỗi đơn vị thận có hai phần:
a) Cầu thận (tiểu cầu Malpighi)
Cầu thận là nơi khởi đầu của nephron, nằm ở vùng vỏ thận. Cầu thận có chức
năng lọc huyết tương để tạo thành dịch lọc cầu thận.
Mỗi cầu thận cấu tạo bởi 2 thành phần: tiểu cầu thận và bao Bowman.
- Tiểu cầu thận:là một mạng lưới trên 50 nhánh mao mạch song song xuất phát từ tiểu
động mạch đến, các mao mạch này nối thông với nhau và được bọc trong bao
Bowman. Sau đó, các mao mạch này tập trung lại thành tiểu động mạch đi có đường
kính hơi nhỏ hơn tiểu động mạch đến và đi ra khỏi cầu thận.
Thị Điều
Luận Văn Thạc Sĩ
13
- Bao Bowman:là một khoang rỗng chứa dịch lọc cầu thận và bao bọc tiểu cầu thận.
Cấu tạo gồm có 2 lá: Lá thành tiếp nối với ống lượn gần của ống thận và lá tạng gồm
những tế bào có chân (podocyte) áp sát với các mao mạch trong tiểu cầu thận. Những
tế bào có chân này hợp cùng với màng đáy và tế bào nội mô mao mạch cầu thận tạo
thành màng lọc cầu thận. Qua màng này, huyết tương từ trong máu qua mao mạch sẽ
được lọc vào bao Bowman tạo nên dịch lọc cầu thận.
+ Lớp tế bào nội mơ của mao mạch cầu thận có hàng ngàn lỗ nhỏ gọi là các “cửa sổ”
Các lỗ nhỏ có kích thước 160 A0.
+ Màng đáy là một mạng lưới các sợi collagen và proteoglycan đan chéo nhau tạo
thành, giữa các sợi có các khe nhỏ với kích thước khoảng 110 A0.
+ Tế bào biểu mô thành bao Bowman là những tế bào biểu mơ rất to, hình thể khơng
đều đặn, có nhiều tua bào tương dài và lớn nằm song song với màng đáy. Từ những tua
bào tương này phát sinh nhiều tua nhỏ thẳng góc và tận cùng trên màng đáy với những
khoảng cách đều nhau. Những tua nhỏ này tạo ra những khe hở với kích thước khoảng
70 A0.
Hình 2.2: Cấu tạo màng lọc cầu thận
Thị Điều
Luận Văn Thạc Sĩ
14
b) Ống thận
Tiếp nối với cầu thận, ống thận có chức năng tái hấp thu và bài tiết một số chất
để biến dịch lọc cầu thận thành nước tiểu.
Ống thận gồm có: ống lượn gần, quai Henle, ống lượn xa và ống góp.
+ Ống lượn gần: Tiếp nối với lá thành của bao Bowman. Thành của ống lượn gần
được cấu tạo bởi một lớp tế bào biểu mơ cao, hình lập phương, có diềm bàn chải ở phía
lịng ống. Diềm bàn chải có tác dụng làm tăng diện tích tiếp xúc lên nhiều lần. Do
trong bào tương chứa nhiều ty lạp thể, các phân tử protein mang và nhiều Na+ K+ ATPase nên tế bào ống lượn gần có hoạt động chuyển hóa cao và q trình vận chuyển
tích cực xảy ra ở đây rất mạnh.
+ Quai Henle: Tiếp theo với ống lượn gần và đi hướng vào vùng tủy thận. Các
nephron vùng vỏ có quai Henle ngắn. Ngược lại, các nephron vùng gần tủy có quai
Henle dài và thọc sâu vào vùng tủy thận.
Mỗi quai Henle gồm 2 nhánh hình chữ U nằm song song với nhau:
Nhánh hướng vào tủy thận gọi là nhánh xuống. Tế bào biểu mô của đoạn này dẹt nên
thành nhánh xuống mỏng, khơng có diềm bàn chải, trong bào tương có ít ty lạp thể,
khơng có protein mang.
Nhánh hướng ra vỏ thận gọi là nhánh lên. Tế bào biểu mô ở đoạn đầu của nhánh lên
dẹt nên thành cũng mỏng và có cấu tạo tương tự nhánh xuống nên gọi là nhánh lên
mỏng. Ngược lại, tế bào biểu mô ở đoạn sau của nhánh lên dày hơn, hình lập phương,
có nhiều ty lạp thể và protein mang nên gọi là nhánh lên dày.
Đoạn nối giữa nhánh xuống và nhánh lên gọi là chóp quai Henle.
+ Ống lượn xa: Tiếp theo nhánh lên của quai Henle và nằm ở vùng vỏ thận, hình dáng
cong queo. Tế bào biểu mơ của ống lượn xa hình lập phương, có ít vi nhung mao nên
khơng thành diềm bàn chải, bào tương có nhiều ty lạp thể, các phân tử protein mang,
nhiều Na+ K+ ATPase và H+ ATPase nên tế bào ống lượn xa cũng có q trình vận
chuyển tích cực khá mạnh.
Thị Điều
Luận Văn Thạc Sĩ
15
Phần đầu của ống lượn xa hợp với tiểu động mạch đến tạo nên một cấu trúc đặc biệt
gọi là tổ chức cạnh cầu thận. Tổ chức này có vai trị rất quan trọng trong q trình điều
hịa huyết áp.
+ Ống góp: Khơng hồn tồn thuộc về nephron. Tại vùng vỏ thận, khoảng 8 ống lượn
xa hợp lại thành ống góp vùng vỏ. Phần cuối của ống góp đi sâu vào vùng tủy thận và
trở thành ống góp vùng tủy. Các thế hệ kế tiếp nhau của ống góp họp lại để tạo ra
những ống góp lớn hơn đi suốt qua vùng tủy, song song với quai Henle và đổ vào bể
thận.
Hình 2.3: Nang Bowman và các ống thận
c) Tổ chức cạnh cầu thận
Đây là một tổ chức có chức năng đặc biệt do tế bào biểu mô ống lượn xa và tế
bào cơ trơn tiểu động mạch đến của cùng một nephron hợp lại tạo thành.
Thị Điều
Luận Văn Thạc Sĩ