Hệ thống điều trị u gan sử dụng điện cực Cool - Tip (Radionics)

ắt bỏ được khối u khi bệnh nhân đến viện chỉ là 5 – 15% , thậm chí cả khi cắt được u thì tỷ lệ tái phát sau đó cũng rất cao từ 50 – 70% . Thời gian sống củaung thư gan cũng rất ngắn , khi không mổ được thời gian sống chỉ khoảng 4 – 6 tháng , chưa kể các loại ung thư di căn tới gan làm cho việc điều trị khối u ác tính ở gan trở nên phức tạp hơn . U và di căn trong gan phát triển rất nhanh . Phấu thuật vẫn được coi là biện pháp tốt nhất và vẫn được sử dụng cho đến ngày nay . Tuy nhiên khi phấu thuật không có khả năng do nhiều yếu tố như : vị trí khối u , số lượng và kích thước khối u , sự thích hợp trong phẫu thuật ...... Ngoài ra thì điều trị bằng hoá học trị liệu (Chemotherapy) và bằng xạ trị (Radiation therapy) cũng có khả năng điều trị tuy nhiên việc điều trị này gây ra những ảnh hưởng đến cơ thể bệnh nhân như sự nhiễm xạ hay sự không thích hợp của chất hoá học hay sự nhiễm khuẩn do phương pháp đó đem lại .... Việc điều trị u gan bằng năng lượng nhiệt của dòng cao tần (RFA – Radiofrequency Ablation) được coi là biện pháp tốt nhất hiện nay trong việc điều trị u gan ở Việt Nam . Việc chế tạo điện cực của các nhà sản xuất khác nhau cũng ảnh hưởng tới hiệu quả của quá trình điều trị . Hệ thống điều trị u gan sử dụng điện cực Cool-tip (Radionics) với việc thiết kế điện cực với dòng nước lạnh tuần hoàn chạy bên trong đã mang lại hiệu quả cao trong quá trình điều trị . Trong thời gian tìm hiểu về Hệ thống điều trị u gan bằng sóng cao tần sử dụng điện cực Cool-tip , em mong muốn có thể đem lại cho các bạn sinh viên khoá sau và những người quan tâ tới vấn đề này những vấn đề cơ bản nhất về việc điều trị u gan sử dung năng lượng nhiệt của dòng cao tần . Trong quá trình hoàn thành đồ án của mình , em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của Thầy Vũ Duy Hải cùng các thầy cô trong Bộ Môn Điện tử Y Sinh Học – Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội . Em xin chân thành cảm ơn Thầy Phạm Đức Hiền cùng các bác sĩ và nhân viên kĩ thuật Phòng vật tư kĩ thuật của Bệnh Viện Hữu Nghị là nơi đang sử dụng máy điều trị cao tần Cool-tip đã giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành đồ án . Em cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ chân thành của phòng vật tư kĩ thuật Bệnh Viện Bạch Mai đã giúp đỡ em trong quá trình thực tập cũng như trong quá trình tìm hiểu về hệ thống thiết bị y tế nói chung và hệ thống điều trị điện cao tần . Em xin chân thành cảm ơn các bạn bè , những người thân đã giúp đỡ em trong quá trình làm đò án Hà Nội , ngày 22 tháng 05 năm 2006 Sinh viên thực hiện Nguyễn Hữu Dương Chương 1. Giới thiệu chung về Ung thư gan và các phương pháp điều trị 1.1/ Cấu tạo và vai trò của gan Gan là một tuyến lớn nhất của cơ thể , nằm ở ô dưới hoành phải của ổ bụng , song lại được bảo vệ bởi khung xương của lồng ngực và liên quan với ngực nhiều hơn với bụng. Hình 1 : Cấu tạo của gan Về chức năng gan là một tuyến ngoại tiết , tiết ra mật dổ vào ống tiêu hoá , song đồng thời cũng tham gia vào nhiều chuwcsnawng quan trọng của đời sống : chuyển hoá các chất glucid , protein , lipoprotein , đặc biệt dự trữ đường , điều hoà đường huyết , loại thải các chất độc và thuốc dư thừa ra khỏi cơ thể theo đường mật ..... 1.2/ Bệnh ung thư gan Ung thư gan có hai loại : nguyên phát và thứ phát . Ung thư nguyên phát thường phát sinh từ các tế bào của gan hoặc từ các tế bào của ống mật trong gan . Ung thư thứ phát thường phát sinh từ ung thư đường tiêu hoá theo tĩnh mạch cửa tới gan . Ung thư gan là một hoặc nhiều khối màu trắng bóng nổi gồ trên mặt gan . Mặt khối u lổn nhổn không đều . Có khi trên mặt không còn mô lành hoặc mô lành vẫn còn nhưng chỉ là một lớp rất mỏng . Nắn khối u thấy rắn chắc , cắt ngang trông giống như mô não . Trường hợp bệnh phát triển đã lâu , khối ung thư mềm , nhũn , căng và có cảm giác như sắp vỡ , trên mạch có nhiều mạch máu nổi căng , chạy vòng vèo . Có thể có nhiều u nhỏ chụm với nhau thành một hoặc nhiều đám . Ung thư gan ( chủ yếu là ung thư nguyên phát ) là một trong ung thư phổ biến trên thế giới đứng hàng thứ 7 , thứ 8 trong tất cả các loại ung thư kể cả về tỉ lệ mắc cũng như tỉ lệ chết . 1.3/ Một số phương pháp điều trị ung thư gan 1.3.1/ Tắc động mạch gan kèm hoá chất (Transarterial chemoemebolization – TACE) Nguyên lý : Nhu mô gan bình thường được nuôi dưỡng 1/3 nhờ động mạch gan , 2/3 nhờ tĩnh mạch cửa . Khối u tăng sinh mạnh phụ thuộc vào động mạch gan nhiều hơn nhu mô gan lành , khi làm tắc động mạnh nuôi u sẽ gây hoại tử u , kết hợp với tiêm hoá chất làm tăng hiệu quả diệt u . Giữa hệ động mạch gan và tĩnh mạch cửa , hệ động mạch lân cận có sự tiếp nối nên khả năng tái lập tuần hoàn mới nhanh , khối u có khả năng phát triển tiếp nên cần theo dõi và làm tắc mạch nhiều lần mới cho kết quả tốt . Nguyên tắc : Trong quá trình phát triển của phương pháp này người ta đã tiến hành nhiều cách khác nhau bằng nhiều chất liệu , nhiều thuốc khác nhau : tắc mạch dơn thuần , có dùng Lipiodol hoặc không , các loại hoá chất khác nhau .....Đến nay đa số tác giả đã thống nhất về nguyên tắc làm tắc nhánh động mạch gan chi phối khói u gây hoại tử u sau khi tiêm Lipiodol và hoá chất diệt tế bào u . Lipiodol vừa có tác dụng tải hoá chất vừa có tác dụng tập trung nồng độ hoá chất cao trong khối u . Tiêm hoá chất đường động mạch gan tăng độ tập trung thuốc tác dụng trực tiếp vào u , giảm độc tính toàn thân của thuốc . Tiến hành : - Tiến hành các xét nghiệm thăm dó chức năng gan . - Siêu âm gan , chụp cắt lớp gan , chụp cắt lớp mạch máu gan hoặc cộng hưởng từ mạnh máu gan . - Cần xác định rõ sự phân bố mạnh máu của khối u gan , kích thước u , mức độ xâm lấn của u với các mạch máu lớn . - Bệnh nhân thường không cần gây mê toàn thân , chỉ cần an thần , giảm đau . - Đặt catheter nhỏ qua động mạch đùi . - Cần khảo sát động mạch thân tạng , động mạch MTTT , động mạch gan để xác định các biến đổi giải phẫu về động mạc gan trước khi làm TACE . Tốt nhất làm tắc mạch gan thật chọn lọc để tránh tổn thương nhu mô gan lành và các tạng lân cận . - Hoá chất diệt u lựa chọn có : Doxorubixin , Cisplastin , Mitomixin , hiện Doxorubixin được sử dụng nhiều hơn cả . Chất dầu iod được sử dụng là Lipiodol . Liều lượng Lipiodol và hoá chất phụ thuộc vào kích thước khối u , thể trạng bệnh nhân , shunt động mạch – tĩnh mạch ...đủ tắc các nhánh động mạch quanh u , cả các shunt động mạch – tĩnh mạch nhưng phải tránh nguy cơ tắc mạch rộng làm hoại tử gan rộng và biến chứng tắc mạch đại tuần hoàn . Thông thường người ta bơm thuốc và Lipiodol bằng các xilanh điện riêng rẽ để dễ kiểm soát . Tỷ lệ được khuyến cáo là 10mg doxorubixin/05ml lipiodol , 1mg cisplastin/1ml lipiôdl , thường không quá 15ml lipiodol và 50mg doxorubixin hoặc không quá 30mg cissplastin . Sau đó làm tắc mạch gan bằng genlatin-sponge . Có thể theo dõi , xác định rõ hiệu quả tắc amchj trên phim chụp mạch . Hạn chế của TACE - Khối u không chỉ được nuôi dưỡng bởi hệ động mạch gan mà còn được nuôi bằng hệ tĩnh mạch cửa . - Sự tái lập tuần hoàn cho khối u khá nhanh do sự kết nối với hệ tĩnh mạch cửa và hệ động mạch lân cận . - Chưa có hoá chất diệt tế bào u hiệu quả cao . - Phần nhiều bệnh nhân có khối u quá lớn , nhiều u , chức năng gan vốn đã bị giảm sút nên thường bị xấu đi sau TACE . Vai trò - Có tác dụng tốt đối với u nhỏ giàu mạch máu , chức năng gan tốt , khả năng làm TACE nhiều lần . - Hạn chế sự phát triển của khối u , ngăn cản sự xâm lấn mạch máu . - Điều trị tạm thời trước khi ghép gan . Thực hiện trước hoặc cùng các phương pháp diệt u khác . - Thực hiện trước khi cắt gan làm giảm thể tích u , tăng khả năng cắt bỏ u , giảm thể tích gan phải cắt bỏ . 1.3.2 / Diệt u bằng đông lạnh (Cryosurgery – CS) Nguyên lý : Khi hạ nhiệt độ mô khối u xuống thấp , nước trong tế bào , ngoài tế bào , những mạch máu nhỏ đều đóng vón lại đưới dạng tinh thể làm tiêu diệt sự sống tế bào , hoại tử mô . Kết hợp với quá trình tan đông đột ngột hiệu quả huỷ diệt tế bào và mô càng lớn hơn . Tác dụng diệt u còn kéo dài do sự phá huỷ các mạch máu nhỏ vào u . Nguyên tắc : Cắm kim vào trung tâm khối u , bơm Nitơ lỏng , nhiệt độ dược hạ tới -1960C biến toàn bộ u và 1cm nhu mô lành lân cận thành một quả cầu băng sau đó làm tan đông bằng tăng nhiệt độ hoặc để tan đông tự nhiên . Qui trình có thể lặp lại nhiều lần cho mỗi u đến khi đạt kết quả , dặc biệt khi u có kích thước lớn , có thể dùng nhiều kim cùng một lúc . Tiến hành : - Phương pháp này được ưa dùng khi mở bụng hoặc qua nội soi ổ bụng hơn là dùng qua da . - Trước hết phải có siêu âm , CT hoặc MRI xác định vị trí , số lượng , kích thước của u . Trong khi tiến hành luôn có siêu âm dẫn đường cho trọc kim đùng khối u đồng thời theo dõi đường kính vùng được làm đông lạnh đủ cần thiết chưa , đảm bảo diệt u triệt để và hạn chế tổn thương nhu mô lành . Mỗi chu kì làm đông - tan đông kéo dài khoảng 20 phút . Thông thường người ta thực hiện trên 2 chu kỳ cho mỗi u , u lớn số chu kỳ phải nhiều hơn . Kết luận : Diệt u bằng phương pháp đông lạnh là một phương pháp an toàn , ít biến chứng , ít huỷ hoại nhu mô gan lành , có thể áp dụng cho u gan nhiều khối tiên phát , di căn hoặc tái phát . 1.3.3 / Diệt u sử dụng sóng siêu cao tần Nguyên lý : Sóng dao động cao tần (2450MHz) lan truyền từ đầu các que dẫn đặt trong khối u làm xoay nhanh các phân tử nước có trong tổ chức sinh ra nhiệt và kết quả thu được là hoại tử các tế bào u . Tiến hành : - Các que dẫn sóng được cắm vào khối u mở bụng , qua nội soi hoặc qua da . Việc định vị và theo dõi tiến trình nhờ sự giúp đỡ của CT và siêu âm . - Thời gian tiến hành phụ thuộc vào kích thước u , tiến trình dừng lại khi trên siêu âm thấy hoại tử hết . Hạn chế : - Nhiệt dễ bị phân tán khi các u gần các mạch lớn . - Các tạng lân cận dễ bị tổn thương : túi mật , dạ dày , đại tràng ... - Mô bị cháy quanh điện cực ngăn cản quá trình dẫn nhiệt . - Nguy cơ làm lây lan tế bào u ra mô lành qua đường điện cực . 1.3.4 / Phương pháp sử dụng Laser Nguyên lý : ánh sáng laser ở bước sóng nhìn thấy hoặc cận hồng ngoại được dẫn qua sợi dẫn vào khối u sẽ hấp thụ và tán xạ trong u sinh nhiệt để diệt tế bào u . Tiến hành : Thường dùng Laser Neodymium – Yttrium – Aluminum – Garnet (NdYAG) bước sóng khoảng 1064nm hoặc ánh sáng lưỡng cực có bước sóng 890nm . - Một sợi dẫn laser dơn có thể điều trị được u đường kính gần 2cm . Đối với u lớn hơn cần nhiều sợi dẫn laser hơn . Các sợi dẫn laser có thể đặt khi mổ qua nội soi hoặc qua da với sự giúp đỡ của siêu âm . - Khi sử dụng laser người ta chỉ cần công suất thấp hơn 3 – 15W , thời gian tác động tuỳ thuộc vào kích thước u , trung bình thời gian điều trị từ 3 – 20 phút . 1.3.5 / Phương pháp huỷ u ngoài cơ thể bằng sóng siêu âm Sóng siêu âm được tập trung vào một điểm tạo nên độ tập trung năng lượng cao có tác dụng huỷ u . Khối u là điểm đích được xác định trên không gian 3 chiều nhờ siêu âm , MRI , sóng siêu âm sẽ được hội tụ tại điểm đích là khối u . 1.3.6 / Phương pháp diệt u bằng tiêm cồn vào khối u Nguyên lý : Cồn có tác dụng huỷ u dựa vào 2 cơ chế : - Thứ nhất : Cồn gây mất nước cấp nguyên sinh chất tế bào gây hoại tử đông tế bào dẫn đến sơ hoá . - Thứ hai : Cồn xâm nhập vào mạch máu gây hoại tử tế bào nội mạc , gây ngưng kết tiểu cầu tạo nên hiện tượng tắc mao mạch quanh u gây thiếu máu tổ chức u . Tiến hành : - Việc tiến hành tiêm cồn thường được tiến hành qua da . Vị trí u , vị trí và hướng trọc kim được xác định nhờ siêu âm , CT . - Sử dụng cồn nguyên chất tiêm vào khối u , chậm với tốc độ 1ml/5-10 giây . * Khối lượng cồn được tiêm vào dựa trên 2 yếu tố : - Thể tích u : Thể tích cồn dự định tiêm vào thể tích V = 4/3P(r+0,5)3 , r là bán kính khối u (cm) thêm 0,5cm vùng ngoại vi của u để đảm bảo tiêu diệt triệt để các tế bào u . - Theo dõi trên siêu âm : Vùng được tiêm cồn tăng siêu âm , việc tiêm cồn dừng lại khi thấy toàn bộ u và vùng rìa ngoài ngấm cồn . Hạn chế : Sau thủ thuật do hiệu quả diệt u không đạt 100% , tỷ lệ taisphats cao , nên việc theo dõi chặt chẽ sự tiến triển của u là rất quan trọng - Có tác dụng tốt khi điều trị với khối u có kích thước nhỏ hơn 3 cm . 1.3.7 / Phương pháp diệt u bằng cách tiêm Axit axetic Axit axetic là một lựa chọn khác thay cồn tiêm vào u để diệt u . Axit axetic có khả năng khuếch tán trong u tốt hơn cồn . Người ta còn sử dụng đồng vị phóng xạ Yttrium 90 để tiêm vào u nhưng nguy cơ rò rỉ khi tiêm gây nguy hiểm cho bệnh nhân và nhân viên y tế là hạn chế lớn nhất . Tiêm thuốc diệt u : Về mặt lý thuyết , tiêm trực tiếp thuốc diệt u vào khối u sẽ thu được nồng độ tập trung thuốc cao ở trong u hơn dùng các đường khác . Nhưng thực tế thuốc bị phân tán nhanh và nồng độ bị giảm nhanh . Để làm chậm quá trình phân tán người ta trộn thuốc với chất làm chậm khuếch tán ví dụ như dùng Cisplastin và Epinephrine gel 1.3.8 / Phương pháp sử dụng điện phân diệt u Nguyên lý : Cắm 2 điện cực vào u , một điện cực âm một điện cực dương . Khi cho dòng điện đi qua 2 điện cực , tổ chức u gồm các tế bào chứa muối , điện giải K+ , Na+ , Cl sẽ xảy ra hiện tượng điện phân . Các ion chuyển dịch về 2 điện cực gây nên thay đổi pH trong tổ chức u , gây chết tế bào u và hoại tử u . Tiến hành - Hai điện cực được đặt vào u nhờ sự định hướng của siêu âm . Tại thời điểm nghiên mới chỉ nghiên cứu áp dụng khi mở bụng , chưa tiến hành qua da . Tổng liều điện phân phụ thuộc vào thể tích u 100C/3,5cm3 , khoảng từ 200 - 1000C (Colalombs) và thời gian cũng phụ thuộc vào thể tích u khoảng từ 40 – 210 phút . - Điện cực sử dụng được làm từ Platin vì tính trơ và khả năng diệt u . Hạn chế - Phương pháp này khó tái sử dụng nên hiện tại vẫn chỉ được coi là biện pháp bôtrowj thêm cho phẫu thuật cắt gan . - Thời gain điều trị lớn . 1.3.9/ Phương pháp sử dụng dòng cao tần (Radiofrequency ablation – RFA) Nguyên lý - Sử dụng dòng cao tần có tần số 300 – 500 kHz có tác dụng rung mạnh các ion sinh nhiệt . Công suất 50 – 100W . Nhiệt độ duy trì trên 600C . Thời gian điều trị khoảng 12 phút đối với các u có đường kính khoảng 3cm . Đối với các u có đường kính 3 – 5cm cần dùng nhiều điện cực hơn hợc dùng điện cực rỗng kết hợp tiêm dung dịch làm tăng hiệu quả đường truyền nhiệt . - Vị trí , số lượng , kích thước u được xác định bằng siêu âm , CT , MRI . Còn vị trí , hướng đi , độ sâu của điện cực đảm bảo đặt đúng u đích luôn phải nhờ có sự hướng dẫn của siêu âm . Tiến hành - Sử dụng điện cực active đưa vào tâm khối u , để đua dòng cao tần vao tâm khối u sinh nhiệt ra xung quanh tạo nên quả cầu nhiệt . - Đặt các điện cực neuture electrode vào đúng vị trí . Hạn chế - Nhiệt dễ bị phân tán khi các u gần mạch máu lớn . - Các tạng lân cận dễ bị tổn thương : túi mật , dạ dày , đại tràng ..... - Mô bị cháy quanh điện cực ngăn cản quá trình dẫn nhiệt . - Nguy cơ làm lây lan tế bào u ra mô lành qua đường điện cực . Chương 2. Điều trị điện 2.1/ Khái niệm chung Hình 2 : ảnh hưởng của dòng điện xoay chiều tới các ion Dòng điện là sự vận động của các hạt tích điện trong môi trường vật chất ( chất rắn , lỏng , khí ) . Tuỳ theo hướng của điện tích ta có dòng một chiều khi hướng của các hạt điện tích là không đổi và dòng xoay chiều khi hướng các điện tích thay đổi . Khi điện tích vận động trong dây dẫn ( hoặc bất kì một vật dẫn điện nào khác ) nó tạo ra xung quanh dây dẫn một điện trường và một từ trường . Khi dòng điện là một chiều và cường độ không đổi thì ta có điện trường và từ trường hằng định ( tức là không thay đổi về dấu , về cực và cường độ ) . Khi dòng điện xoay chiều nó tạo ra cả điện trường lẫn từ trường thay đổi và cũng là xoay chiều . Giữa từ trường và điện trường có hiện tượng cảm ứng điện từ , nghĩa là sự thay đổi của điện trường có thể tạo ra những sự thay đổi của từ trường và ngược lại . Năng lượng điện được biểu hiện ra bên ngoài bằng các hiện tượng sau : - Toả nhiệt khi điện tích vận động trong vật dẫn . - Tạo ra từ trường và điện trường quanh dây dẫn . - Gây ra hiện tượng điện phân các chất gọi là điện giải . - Bức xạ ra các sóng điện từ .... Các tham số kĩ thuật là những trị số đặc điểm về mặt kĩ thuật của dòng điện thường gặp là : - Hướng đi của điện tích ( một chiều hay xoay chiều ) . - Cường độ ( mạnh hay yếu tính bằng đơn vị ampe , cố định hay thay đổi ) . - Điện thế còn gọi là điện áp cao hay thấp , tính bằng volt . - Tần số tính bằng Hz . Nếu là dòng điẹn xung thì phải tính đến hình dạng xung , tần số xung và thời gian xung . Hiện nay điều trị bằng điện chủ yếu sử dụng các loại dòng điện sau : - Dòng điện một chiều đều ( dòng Galvanic) . - Các dòng điện xung điện thế thấp , tần số thấp ( dòng Faradic , dòng Leduc ....) . - Các dòng điện cao tần ( dòng d’Arsonval . sóng ngắn , vi sóng ...) . 2.2/ Dòng điện một chiều đều ( dòng Galvanic) 2.2.1/ Định nghĩa Dòng điện một chiều dùng trong diều trị được gọi là dòng điện một chiều đều bởi vì hướng đi và cường độ của nó sau khi ổn định không đổi . Các dòng điện một chiều nhưng cường độ lên xuống đều có thể coi là dòng điện xung Hình 3 : Dòng điện một chiều Các dòng điện xoay chiều có thể coi là các dòng xung nhưng có hướng đi của điện tích luôn luôn đổi chiều . Hình 4 : Dòng điện xoay chiều 2.2.2/ Cơ sở vật lí và sinh học của tác dụng dòng điện một chiều Điện thế sinh vật học của tơ chức sống : Sự hoạt động của các tổ chức sống , cơ quan cũng như tế bào riêng lẻ đều gắn liện với hiện tượng điện sinh vật . Giữa tế bào chất và môi trường ngoài tế bào luôn có sự trao đổi chất dinh dưỡng và các chất điện giải làm cho hai mặt trong và ngoài của màng tế bào có một hiệu điện thế bình thường đạt từ 50 đến 100 milivolt khi tế bào ở trạng thái yên tĩnh ( gọi là điện thế nghỉ ) . Phía ngoài màng điẹn tích dương , phái trong mang điện tích âm . Khi tế bào bị kích thích chuyển sang tình trạng hoạt động thì sự phân bố ion trên màng thay đổi . Điện thế đo được ở chỗ bị kích thích cao hơn so với chỗ không bị kích thích và được gọi là điện thế hoạt động , chỗ bị kích thích trở thành âm ( - ) . Nếu kích thích nhẹ nhàng thì nhanh chóng phục hồi và lan toả ra xung quanh ít , kích thích mạnh thì điện thế âm mạnh , thời gian tồn tại lâu hơn và lan toả rộng hơn . Hình 5 : Điện thế màng tế bào Theo thuyết “ điện màng tế bào “ sự kích thích tao ra sự biến đổi tạm thời của bề mặt màng tế bào . làm cho các ion qua lại chỗ đó tự do hơn gây hiện tượng huỷ cực , kết quả cuối cùng là chỗ kích thích trở thành bị âm so với tình trạng ban đầu : kích thích sẽ lan rộng theo các hướng và yếu dần . Màng tế bào trở lại trạng thái cũ . Hiện tượng điện sinh vật trên đây được dùng trong chuẩn đoán ( phát hiện các điện thế hoạt động của cơ tim , não ..) và trong điều trị ( ddieeuftrij bằng điện một chiều , điện phân thuốc , ...) . Một số quá trình vật lí cơ bản trong cơ thể sống có liên quan đến tác dụng dùng điện một chiều : - Sự dẫn truyền điện : tức là khả năng để dòng điện đi qua , phụ thuộc vào lượng chứa dịch thể của tổ chức . Dịch thể càng nhiều thì lượng ion càng lớn , tính dẫn điện càng cao . Dịch não tuỷ , huyết tương dẫn điện tốt nhất , sau đến các nhu mô , cuối cùng là mỡ , thần kinh , da và xương . Tổ chức Dẫn suất riêng (Ω-1.cm-1) Tổ chức Dẫn suất riêng (Ω-1.cm-1) Dịch não tuỷ Huyết thanh Tổ chức cơ Máu Nhu mô gan 0,0180 0,0140 0,0066 0,0054 0,0008 Tổ chức thần kinh và tuỷ Tổ chức mỡ Da khô Xương 0,0004 0,0002 3.10-6 5.10-9 Bảng 1 : Dẫn suất riêng của một số chất trong cơ thể ( tính trên 1ml dung dịch , đơn vị : Ω-1.cm-1) Khi đặt điện cực vào bề mặt cơ thể rồi đóng mạch điện một chiều giữa 2 điện cực sẽ hình thành một điện trường hằng định . Do tác động của điện trường các ion trong tổ chức di chuyển : ion dương chạy về cực âm , ion âm chạy về cực dương . Sự di chuyển này phụ thuộc vào hai yếu tố : * Độ dẫn suất riêng khác nhau của các tổ chức sẽ làm cho dòng điện đi ngoằn ngèo theo con đường điện trở nhỏ nhất giữa hai điện cực , theo các khe kẽ , các dòng dịch thể giữa cơ quan và tổ chức . Do sự có mặt của hai màng ngăn cách ( màng tế bào , màng cơ , vách ngăn giữa các cơ quan ...) nên các ion không di chuyển được tự do làm chúng ùn tắc chậm lại . Hình 6: Hiện tượng cực hoá Da có sự cản điện trở lớn nhất đối với dòng điện một chiều , khi khô các lớp tế bào sừng hoá của bề mặt da hầu như không dẫn điện . Khi ẩm dòng điện đi qua da bằng các lỗ chân lông , bằng các tuyến mồ hôi là chính . Do điện trở lớn như vậy nên các máy điều trị điện một chiều ít nhất phải có điện thế ở các đầu ra khoảng n10- n100 Volt mới đủ để điều trị cho người . * Quá trình cực hoá : trong cơ thể do có các màng ngăn cách đã nói trên nên trên thực tế cơ thể bị chia thành nhiều ngăn độc lập với nhau . Sự di chuyển các ion không còn tự do dưới tác dụng của điện trường . Các ion tích tụ lại trên hai mặt màng tế bào , tổ chức và tạo ra một quá trình cực hoá ở vùng tác dụng của điện trường . Cực hoá làm tăng điện trở của tổ chức , làm giảm cường độ dòng đi qua cơ thể . Hiện tượng cực hoá mạnh nhất ở da . Ta có thể chứng minh sự tồn tại của hiện tượng cực hoá như sau : cho dòng điện một chiều đi qua cơ thể 15 phút . Sau đó tắt nguồn điện một chiều ra và đấu ngay 2 đầu dây dẫn chập lại . Lúc này ta thấy đồng hồ đo cường độ chỉ theo hướng ngược lại , điều này chứng tỏ có một dòng điện một chiều khoảng 10-20mA , thời gian kéo dài từ 1 -2 phút . Hình 7: Thí nghiệm về hiện tượng cực hoá * Quá trình khuếch tán - thẩm thấu : Sự dẫn truyền điện và hiện tượng cực hoá gắn liền với tính chất thấm của màng tế bào . Quá trình này được gọi là quá trình khuếch tán thẩm thấu . Hiện tượng cực hoá là sự tích tụ ion ở 2 mặt tế bào , còn hiện tượng khuếch tán là sự di chuyển qua màng tế bào của các ion . Khuếch tán ảnh hưởng tích cực đến sự di chuyển ion , làm cho thăng bằng ion được lặp lại và hiện tượng cực hoá mất đi . Cực hoá được dòng điện một chiều làm tăng thêm , còn khuếch tán thì được các dòng điện xung có độ dốc lên và xuống từ từ đẩy mạnh . Thẩm thấu là sự vận chuyển các phân tử nước qua màng tế bào ( hoặc các phân tử dung môi khác ) . Thẩm thấu xảy ra liên tục vì không bao giờ mật độ chất hoà tan ở hai mặt màng tế bào bằng nhau , dòng điện một chiều có thể ảnh hưởng đến sự vận chuyển này vì nó làm thay đổi nồng độ ion của tổ chức tế bào và do đó đến mức độ thẩm thấu của màng tế bào . Các phân tử nước khi có dòng điện một chiều đi qua dung dịch có màng ngăn thường có khuynh hướng chuyển về cực âm . Hiện tượng này gọi là Cataphorezo . 2.2.3 / Tác dụng sinh lí của dòng điện một chiều đều Cơ thể người và động vật lớn có thể coi là vật thể xốp , thấm một dung dịch nhiều chất điện giải , trong đó muối ăn chiếm tỉ lệ cao nhất . Khi dòng điện đi qua cơ thể , chúng ta có thể quan sát được các hiện tượng sau đây: a/ Tại vị trí da đặt sát điện cực kim loại : Tại cực âm cũng như cực dương đều có hiện tượng bỏng làm huỷ hoại các tổ chức . Đó là kết quả điện phân NaCl trong dịch thể cơ thể . Các ion Cl- và Na+ khi chạm vào điện cực kim khí mất điện tích trở thành nguyên tố Cl và Na có hoạt tính hoá học . Chúng phản ứng với nước của tổ chức thành HCl và NaOH gây bỏng da . Bỏng NaOH có tính chất bề mặt và để lại sẹo mềm . Bỏng HCl sâu và để lại sẹo lồi xấu . Trong điều trị điện một chiều , người ta loại bỏ bỏng này bằng cách đặt vải mềm đệm dưới điện cực kim khí , có độ dày khoảng 1-1,5 cm do đó HCl và NaOH tạo ra giữa mảnh vải đệm và điện cực kim khí không gây bỏng . b/ Tại các vùng gần điện cực : Dưới vải đệm ta thấy mao mạch mở rộng , da đỏ lên rõ rệt , nhiệt độ da tại đó tăng cao , kéo dài từ 1-2 giờ đến 5-6 giờ tuỳ phản ứng của twuwngf người và liều lượng dòng điện . Tuần hoàn máu tại chỗ và các vùng có dòng điện một chiều đi qua ở sâu hơn đều tăng . Ngoài ra còn có thể thấy các hiện tượng sau đây : - Tăng mẫn cảm , tăng trương lực cơ ở cực âm , giảm kích thích , giảm co thắt , giảm đau ở cực dương . c/ Tại các vùng nằm giữa các điện cực : Có sự tăng tuần hoàn máu , tăng cường dinh dưỡng , chuyển hoá . d/ Tại các cơ quan ở sâu và xa chỗ đặt điện cực : Có thể thấy hai loại hiện tượng : - Các phản ứng hạn chế ở một vùng , có liên quan về mặt chi phối thần kinh theo kiểu đốt đoạn . - Các phản ứng có tính chất toàn thân : các phản ứng có tính chất toàn thân xảy ra khi bề mặt da chịu tác dụng dòng điện đủ lớn . Với liều lượng nhỏ thì tạo ra cảm giác khoan khoái , dễ chịu , hoặc một cảm giác an thần khi bị kích thích . 2.2.4 / Cơ chế tác dụng của dòng điện một chiều đều Khi dòng điện một chiều đều đi qua cơ thẻ giữa các điện cực có một điửn trường hằng định làm cho các ion và phân tử lớn có ion bám vào di chuyển , đồng thời có sự vận động của phân tử nước . Tốc đọ di chuyển của ion không đều , ion tích điện ít , ion trọng lượng nhỏ , ion vô cơ di chuyển nhanh hơn . Tốc độ thường xuyên qua màng tế bào phụ thuộc vào kích thước ion sau khi đã hút nước . Mức độ hút nước lại không đồng đều , nên tốc độ di chuyển cũng khác nhau . Ví dụ : ion Kali hút nước ít , kích thước nhỏ hơn ion Liti nên khuếch tán nhanh hơn . Theo thuyết kích thích do ion : sự tập trung các ion Na+ , K+ ở cực âm làm tăng kích thích tế bào , màng tế bào dễ thấm hơn . Các ion Ca++ , Mg++ tụ tập ở cực dương tương đối nhiều hơn lamg giảm sự hưng phấn tế bào và làm các khe kẽ màng tế bào bị bít kín lại . Cac ion H+ tập trung ở cực âm , ion Ôxy ở cực dương . Tất cả các sự thay đổi mật độ các ion nói trên ảnh hưởng trên sự phân tán của các thành phần chất keo dạng colloide làm chúng đẩy nhau hay út nhau mạnh hơn bình thường . Các ion H+ và OH- quyết định quá trình di chuyển ion từ môi trường ngoài tế bào vào trong tế bào và sự chuyển hoá ion sẽ xảy ra trong tế bào . Sự thay đổi pH do tăng số lượng các phân tử chất điện giải chưa phân li kéo theo sự thay đổi sức thấm qua màng tế bào . Sự thay đổi về ion nói trên là cơ sở cho các tác dụng lý hoá đặc biệt của dòng điện một chiều đều . Sự thay đổi về ion của các lớp trên cùng của da do dòng điện một chiều gây nên , trước hết kích thích các cơ quan cảm thụ da , tạo ra cảm giác kiến bò , kim châm nhẹ . Cảm giác này nhanh chóng được đưa lên trung tâm trong tuỷ sống và não . Phản ứng phản xạ tiếp theo là sự giãn mạch kéo dài hàng giờ sau khi cắt dòng điện : bản thân sự tăng tuân fhoanf này là một yếu tố điều trị mạnh ( tăng dinh dưỡng , chống phù nề , giảm đau ) . Nó còn tạo ra Histamin và nhiều chất khác có tác dụng sinh học ( như Acetylcholin ...) làm thay đổi chuyển hoá dinh dưỡng và là nguồn gốc của nhiều phản ứng khác . ở các tổ chức nằm trên đường sức của điện trường cũng có sự di chuyển và tập trung các ion ở 2 mặt màng tế bào tổ chức , gây hiện tượng cực hoá , làm tăng sức cản dòng điện và là nguyên nhân kích thích của các cơ quan cảm thụ nội tạng mạch máu và phủ tạng , đầu nối của nhiều phản xạ phức tạp mà kết quả cuối cùng là sự điều hoà chuyển hoá dinh dưỡng , điều hoà trương lực cơ phủ tạng , mạch máu làm cho sự bài tiết của các tuyến tăng lên ......dẫn đến giảm đau , khỏi bệnh .... Tóm lại : Cơ chế tác dụng của dòng điện một chiều đều trên cơ thể là do sự thay đổi về mật độ và sự phân bố các ion của tế bào tổ chức khi dòng điện đi qua , gây ra các phản ứng phản xạ và các phản ứng do thay đổi tính chất dịch thể của cơ thể . 2.2.5/ Điện phân thuốc ( còn gọi là điện di ion thuốc ) Là phương pháp dùng đong điện một chiều để đưa các ion thuốc thích hợp vào cơ thể . Phương pháp này là kết hợp tác dụng dòng điện một chiều và tác dụng ion thuốc sẵn có . Cơ sở của phương pháp này là hiện tượng dòng điện một chiều có thể phân một số thuốc thành ion do tác dụng điện trường hằng định đẩy các ion đó vào cơ thể . Khi làm điện phân thuốc tác dụng kéo dài hơn uống . Trong các sách điện chữa bệnh thường dẫn ra thí dụ sau đây : Khi uống hợp chất Liti thì chỉ sau 24 giờ trong nước tiểu đã hết dấu vết Liti thải ra . Nếu làm điện phân thì sau 3 – 5 ngày vẫn còn thấy vết Liti thải ra trong nước tiểu . Người ta cho là thuốc dùng theo đường điện phân thải ra chậm hơn uống . Chúng ta hiện nay đã biết được nguyên nhân của hiện tượng này : khi làm điện phân phần lớn các ion thuốc không vào ngay máu hoặc các tổ chức sâu của cơ thể . Chúng tích lại trên bề mặt da , trong các lớp của biểu bì thành “một kho dự trữ “ , sau đó khuếch tán dần vào máu . Vì vậy còn thấy trong nước tiểu nhiều ngày sau khi điện phân . Các thuốc muốn dùng điện phân đưa vào cơ thể trước hết phải xác định xem có thể dùng dòng điện một chiều phân thành ion có tác dụng chữa bệnh hay không , sau đó cần xác định xem ion đó mang dấu gì . Nếu là chất độc phải xem mức độ tới hạn là bao nhiêu . 2.3/ Các dòng điện xung thông dụng 2.3.1/ Dòng điện xung hình chữ nhật ( dòng Leduc ) và dòng điện xung hình tam giác ( dòng Faradic) Dòng xung hình chữ nhật còn được gọi là dòng Galvanic nhịp với đặc điểm là một dòng điện biến thiên , thay đổi một cách nhanh . Đặc điểm : - Xung hình chữ nhật - Tần số f: 100 – 1000Hz - Thời gian t : 0,01 – 1 ms Hình 8: a/ Dòng điện xung chữ nhật liên tục đều , b/ Dòng điện xung chữ nhật có nhịp nghỉ , c/ Dòng điện xung chữ nhật biến điệu tần số , d/ Dòng điện xung chữ nhật biến điệu biên độ . Dòng điện xung hình tam giác do Faraday phát minh năm 1931 là một dòng được dùng sớm nhất trong điều trị . Đặc điểm : - Xung hình gai nhọn liên tục - Tần số f : 100Hz - Thời gian t : 1 – 1,5 m s Trong điều trị ta dùng dòng Faradic liên tục , có nhịp nghỉ , biến điệu biên đọ thành uốn sóng .... Hình 9: a/ Dòng Faradic liên tục đều , b/ Dòng Faradic ngắt quãng c/ Dòng Faradic biến điệu biên độ Dòng xung hình chữ nhật là một phương pháp tập luyện cơ rất tốt , nhất là các cơ chỉ có phản ứng thái hoá một phần . Tác dụng kích thích là do phần đầu của xung , còn phần sau thì có tác dụng dinh dưỡng . Vì vậy không nên dùng xung quá ngắn làm cơ mệt mỏi mà lại giảm tác dụng dinh dưỡng đi . Dòng điện xung hình tam giác có tác dụng kích thích giây thần kinh ngoại biên và cơ vân gây nên một luồng xung động thần kinh và làm cho cơ co giật với điều kiện là “ thời trị “ ( chronaxic) của cơ bình thường . Với những cơ và dây thần kinh có bênh , thời trị tăng lên 10 – 100 lần mức bình thường thì nó hầu như không có tác dụng gì nữa . Bởi vậy mất kích thích với dòng Faradic là một yếu tố căn bản cho “phản ứng thái hoá đ._.iện “ . Hiện nay trong thực tế thì những dòng điện xung hình chữ nhật và dòng điện xung hình tam giác có thời gian xung và tần số tương đương cũng được gọi chung là dòng Faradic hay còn gọi là dòng Faradic mới ( New-Faradic) , bởi hình dạng xung rất nhọn và tác dụng sinh vật học giống nhau . Dòng Faradic mới là một chuỗi xung , có thời gian xung 1 ms và khoảng nghỉ là 19 ms , tạo thành tần số 50 Hz . Về mặt thực hành co rút cơ kiểu Tentanic ( các co giật được dồn lại với nhau và gây nên hiện tượng ‘uốn ván sinh lí ‘ ) ở mọi cơ xương cần có một tần số tối thiểu là 7 Hz . Tần số thấp hơn sẽ gây ra các co rút rời rạc . Tần số gây co rút dễ chịu nhaatsnawmf trong khoảng từ 40-80Hz . Dòng Faradic được ứng dụng cho cả mục đích chuẩn đoán và điều trị . Mục đích chuẩn đoán gồm đánh giá phản ứng nhược cơ , đánh giá phản ứng tăng trương lực cơ , xác định vị trí nghẽn ( block) do liệt nhẹ thần kinh không có thoái hoá ngoại vi . Trong điều trị dòng Faradic được ứng dụng dưới dạng “kích thích chức năng “ ( Functional Electron Stimulation – FES) trong các trường hợp mất khả năng co cơ chủ động sau phẫu thuật hoặc sau chấn thương , giai đoạn sớm trong phục hồi phân bố thần kinh , chứng teo cơ sau thời gian bất động kéo dài , chứng bại liệt .... Về kĩ thuật sử dụng dòng xung nền có tần số trong khoảng 40-80 Hz ( trung bình 50 Hz) được điều biến thành các nhịp uốn sóng , tạo ra các chuỗi co rút theo nhịp có thể điều chỉnh được từ 1-10 lần/phút tuỳ theo tình trạng cụ thể của cơ . Phương pháp kích thích này tạo nên hiệu quả phục hồi cơ rất lớn . Ngoài ra theo quan điểm tần số dòng Faradic không chỉ phù hợp để kích thích cơ mà với một cường độ thấp hơn ( ngưỡng cảm giác ) nó còn có kết quả tốt trong cắt đau . 2.3.2 / Dòng điện xung hình lưỡi cày ( dòng Lapic , dòng Exponentiel) Nếu ta cho cường độ của một dòng Galvanic lên đúng “ mức kích thích “ thì cơ sẽ co giật . Nhưng nếu cho dòng điện đó lên từ từ thì cơ sẽ không giật nữa . Như vậy nếu thời gian và cường độ không thay đổi sự kích thích chỉ có hiệu quả nếu điện lên từ 0 đến cường độ mức một cách rất nhanh . Loại dòng điện có cường đoọ lên từ từ như vậy gọi là “ dòng điện tiến dần “ hay dòng điện xung hình lưõi cày . Đặc điểm : - Xung hình lưỡi cày , độ dốc lên và xuống từ từ . - Tần số có thể thay đổi , biến đổi từ 50-5000Hz . - Độ dốc có thể thay đổi . - Thời gian xung tương đối dài ( từ 1,6 – 60ms) . - Cũng có thể uốn sóng , thay đổi độ dốc lên xuống , tần số Hình 10 : Dòng điện xung hình lưỡi cày liên tục Ta biết rằng những cơ này là nhữnh “ cơ chậm” muốn làm cho nó giật với dòng Galvanle lên nhanh như sóng chữ nhật bình thường thì phải cần một cường độ rất cao mà các cơ lành bên cạnh chưa bị thoái hoá không thể chịu được . Nhưng với “ dòng tiến dần “ thì cơ có thể co giật với một cường độ kích thích thấp . Tính chất đặc biệt này giúp cho chuẩn đoán điện cổ điển một phương pháp rất hay để nghiên cứu các cơ thoái hoá . Phương pháp này không những dùng trong chuẩn đoán cơ mà còn được áp dụng trong điều trị . Nhờ nó ta có thể luyện tập cho những cơ đã bị thoái hoá nặng co giật với những cường dộ thấp mà không làm co giật và mệt mỏi những cơ lành bên cạnh . 2.3.3/ Dòng điện xung hình sin ( dòng Diadynamic , dòng Bernard) Dòng diện xung hình sin dược Bernard đề xuất và áp dụng từ năm 1943 gồm 5 dạng cơ bản . Hai dạng đầu là : - Dòng một pha cố định ( MF) : tần số 50 Hz không đổi , gây cảm giá rung mạnh và co rút cơ . - Dòng hai pha cố định ( DF) : tần số 100 Hz không đổi , gây cảm giác ngứa hay kiến bò nhẹ trên da .Chỉ gây co cơ khi cường độ dòng đã khá cao . Là dòng dễ chịu nhất trong các dòng điện xung hình sin . Vấn đề với hai dạng dòng này là hiện tượng quen xảy ra khá nhanh chỉ sau một thời gian kích thích ngắn ( 1-2phút ) , làm cho kích thích trở nên kém hiệu quả . Có hai cách khắc phục là : tăng cường độ dòng hoặc biến đổi tần số . Cách thứ nhất có thể gây ra nguy hiểm , còn cách thứ hai dẫn tới sự ra đời 3 dạng dòng sau : - Dòng biến điệu chu kì dài ( LP) : có sự biến đổi chậm , luân phiên giữa dòng DF và MF theo từng nhịp 6s . Dòng kích thích mạnh hơn dòng DF đôi chút và gay co rút cơ nhẹ trong pha MF . - Dòng biến điệu chu kì ngắn ( CP) : có sự biến đổi nhanh , luân phiên giữa dòng DF và MF theo từng nhịp 1s . Dòng này kích thích nhẹ hơn dòng MF đôi chút nhưng mạnh hơn hẳn dòng LP hay DF . trong pha MF có thể gây co rút cơ nhẹ . Hình 11: a/ Dòng MF , b/ Dòng DF , c/ Dòng LP , d/ Dòng CP e/ Dòng CPid - Dòng Cpid : giống như dòng CP chỉ khác là cường độ trong DF cao hơn pha MF 10% . Như vậy sẽ làm mất đi sự khác biệt về cảm giác giữa pha DF và MF . Các dòng điện xung hình sin thường được dùng vào mục đích giảm đau nói chung ( đau gân , cơ , khớp , dây thần kinh ....) khá hiệu quả . Ngoài ra còn được áp dụng điều trị các rối loạn thực vật , chống co thắt , giảm phù nề ... Khi ứng dụng điều trị cần lưu ý tới hai vấn đề đó là khả năng kích thích của dòng và tình trạng rối loạn bệnh lí của tổ chức cơ thể . Với cùng một mức cường độ , khả năng kích thích của các dòng điện xung hình sin được sắp xếp theo thứ tự mức độ từ nhẹ đến mạnh như sau : DF -> LP -> CP -> Cpid -> MF Nguyên tắc ứng dụng là : đối với các rối laonj càng nặng ( bệnh cấp tính ) thì sử dụng dòng càng êm dịu (DF/LF) . Ngược lại rối loạn càng nhẹ ( bệnh mãn tính ) thì sử dụng dòng kích thích càng mạnh (CP/Cpid) . Dòng MF kích thích rất mạnh nên hầu như không được dùng trong trường hợp nào cả . Dòng DF là dòng êm dịu nhất nên thường được dùng trong những lần điều trị đầu để bệnh nhân làm quen với dòng trước khi bắt đầu điều trị bằng những dòng kích thích mạnh hơn . 2.3.4/ Dòng điện xung giao thoa (dòng Interferentiel , dòng Nemec) Dòng giao thoa do Nemec đề xuất và phát triển , là một dòng vừa có tác dụng của tần số thấp một chiều , vừa ít kích thích da do tác dụng của các dòng xoay chiều tần số trung bình hoặc cao hơn . Giao thoa là hiện tượng xảy ra khi có hai hoặc nhiều sóng xoay chiều trùng khớp với nhau tại cùng một điểm hoặc một loạt điểm trong môi trường , chẳng hạn như sóng ánh sáng , sóng âm thanh và các dòng xoay chiều . Liệu pháp giao thoa được áp dụng trong điều trị bằng cách cho 2 dòng xoay chiều tần số trung bình tương tác lẫn nhau , một dòng có tần số cố định 4000Hz , trong khi tần số của dòng kia có thể điều chỉnh được từ 4000 – 4250 Hz . Kết quả của sự tương tác đó là xuất hiện một dòng xoay chiều tần số trung bình mới có biên độ dòng tăng giảm một cách nhịp nhàng . Sự biến đổi biên độ như vậy được gọi là “ nhịp điều biến biên độ “ hay nhịp AMF (Amplitude Modulated Frequency ) . Nhịp AMF tương ứng với sự chênh lệch về tần số của 2 dòng nguyên thuỷ ( 0 – 250 Hz ) và được coi là tần số kích thích trong điều trị . Trong ứng dụng điều trị ngoài những chỉ định chung giống như các dòng điện xung khác , dòn giao thoa còn dược coi là một dòng lí tưởng cho kích thích cơ và điều trị các tổn thương bệnh lí ở trong sâu , bởi có thể dùng cường độ dòng khá cao mà vẫn không gây ra cảm giác kích thích khó chịu ở dưới các điện cực , nơi có các tận cùng thần kinh cảm giác (do sóng mang có tần số trung bình ) . Hơn nữa đay lại là dòng xoay chiều không có hiện tượng phân cực , bởi vậy không gây ra tác dụng điện phân nên không sợ tổn thương ăn mòn da như các dòng một chiều . Hình 12 : Sự giao thoa của 2 dòng xoay chiều tần số trung bình và tạo ra dòng AMF Điểm đáng chú ý trong thực hành điều trị là ở chỗ đây là dòng có khá nhiều thông số và kĩ thuật áp dụng , nên việc lựa chọn sao cho đúng với mục đích yêu cầu điều trị đặt ra đôi khi cũng là một vấn đề khá phức tạp . Những thông số kĩ thuật chính của một dòng giao thoa : * Tần số kích thích : chính là tần số nhịp AMF có thể điều chỉnh được theo yêu cầu điều trị . Thường chia ra 2 nhóm tần số AMF : - Tần số AMF cao ( 80 – 200 Hz ) : cảm giác kích thích êm dịu , thường áp dụng điều trị trong giai đoạn đầu và các bệnh lí cấp tính , có đau nhiều và tăng cảm da . - Tần số AMF thấp ( < 50 Hz ) : cảm giác kích thích thô , sâu và mạnh hơn , thường áp dụng điều trị bệnh lí bán cấp và mạn tính có cảm giác đau nhẹ hơn hoặc để tạo ra các co rút cơ . * Tần số điều biến và khoảng điều biến tần số : một nhược điểm của dòng AMF liên tục ( đặc biệt khi tần số trên 100 Hz ) là bệnh nhân rất chóng quen , làm giảm tác dụng kích thích . Khoảng điều biến tần số đã được thiết kế để tránh quen bằng cách chồng thêm một tần số phụ ( tần số điều biến có thể thay đổi được ) lên trên tần số AMF nền . Khoảng điều biến sẽ biến đổi tần số của nó từ 0 cho tới giá trị tần số cao nhất đã được đặt theo một nhịp cho trước . Ngoiaf ra nó còn cho phép điều chỉnh tần số kích thích được đúng với tình trạng tổn thương bệnh lí . Khoảng điều biến tần số rộng ( 50 -100 Hz) thích hợp cho các bệnh lí cấ tính , trong khi khoảng điều biến hẹp ( 10- 40Hz) thường áp dụng cho các bệnh lí bán cấp và mãn tính . Hình 13 : (AMF nền = 50Hz ) + ( khoảng điều biến = 50Hz) --> dòng AMF sẽ biến đổi từ 50 – 100 Hz * Chương trình điều biến : biểu thị tỉ lệ thời gian giữa tần số AMF nền với tần số điều biến ( tính bằng giây ) . Có nhiều chương trình điều biến như : 1/1 , 1/5/1/5 ,......tuỳ theo mục đích điều trị khác nhau . Những chương trình điều biến nhẹ nhàng , thời gian kéo dài (6/6 , 1/30/1/30) thích hợp với bệnh cấp tính , chương trình điều biến đột ngột , thời gian ngắn (1/1) thích hợp cho bệnh mãn tính . Hình 14 : Một số chương trình điều biến * Độ sâu điều biến : trong trạng thái lí tưởng , biên độ dòng sẽ biến đổi từ 0 cho tới cực đại , tạo nên các độ sâu điều biến khác nhau tuỳ theo kĩ thuật được sử dụng . Độ sâu điều biến 100% được coi là tối ưu , vì có tác dụng kích thích và chống quen tốt . Hình 15 : Độ sâu điều biến * Tần số sóng mang : là trung bình cộng của các tần số dòng nguyên thuỷ đã tạo ra dòng giao thoa đó [ F = ( F1 + F2)/2] . Trong giảm đau thường dùng tần số sóng mang từ 4000 Hz trở lên , còn để kích thích cơ thì dùng tần số từ 2000 – 2500 Hz . * Cường độ dòng : Với mục đích giảm đau thì thường chỉ dùng cường dộ dòng tương đối thấp , còn kích thích cơ lại phải dùng cường độ dòng khá cao để tạo ra các co rút cơ mạnh . Trong bệnh lí cấp tính cũng chỉ dùng cường độ dòng thấp , ngược lại trong bệnh mãn tính dòng cường độ dòng cao hơn . * Kĩ thuật áp dụng điều trị : Hiện nay có 3 phương pháp điều trị giao thoa là : - Phương pháp 2 điện cực : sử dụng 2 điện cực . Sự giao thoa xảy ra ở bên trong máy và dòng ra khỏi máy là dòng đã được điều biến hoàn chỉnh , với độ sâu điều biến luôn là 100% , nên tác dụng kích thích rất mạnh . Là phương pháp lí tưởng cho kích thích cơ . - Phương pháp 4 điện cực : sử dụng 2 cặp diện cực . Trong phương pháp này có 2 dòng chưa được điều biến ra khỏi máy và sự giao thoa xảy ra ngay trong tổ chức cơ thể , nên tác dụng rất sâu và ít kích thích da . Tuy nhiên độ sâu điều biến có thể biến đổi từ 0 – 100% . - Phương pháp quét vector động lực : được dùng để làm tăng thêm diện tích vùng kích thích có hiệu quả . 2.3.5 / Dòng T.E.N.S TENS là tên viết tắt của thuật ngữ Transcutaneous Electro – Neuro Stimulation , có nghĩa là phương pháp kích thích thần kinh qua da bằng tác nhân điện , nhằm mục đích trị liệu và được coi là phương pháp diều trị điện tần số thấp từ 1965 . Ngoài ra còn một số tên khác như TES , TNS , ENS ... Về cơ bản TENS là một dòng xung chữ nhật xoay chiều tần số thấp , phù hợp với thuyết “ kích thích chọn lọc “ và được áp dụng có hiệu quả cho những trường hợp không còn đáp ứng với những dạng trị liệu khác ( đặc biệt là giảm đau ) . Dòng TENS có rất nhiều ưu điểm do nó hầu như không có biến chứng , không gây cảm giác khó chịu , thiết bị tương đối rẻ tiền , nhiều thông số có thể thay đổi được và người bệnh có thể tự điều trị tại nhà ... Dòng TENS có 3 dạng xung cơ bản , có thể lựa chọn tuỳ theo mục đích sử dụng : Hình 16 : Xung dòng TENS Các xung dòng TENS có đặc điểm là độ dốc xung nhanh , kết hợp hiện tượng đảo cực ( hai pha ) , nên rất khó quen dòng và tránh được tác dụng Galvanic khi điều trị kéo dài . Dạng TENS thông dụng nhất là xung hình chữ nhật hai pha không đối xứng . Cho đến nay có 3 loại dòng TENS hay được áp dụng điều trị là : * TENS thông thường : đặc điểm là có tần số cao ( 80-100Hz) và cường độ dòng thấp , được dùng phổ biến nhất trong các loại dòng TENS , có hiệu quả rất nhanh trong điều trị chứng tăng cảm và bỏng buốt do tổn thương thần kinh ngoại biên , đâu do sẹo và đau sau phẫu thuật . Có kết quả tốt nhất trong điều trị đau lưng (thắt lưng). * TENS châm cứu : có tần số thấp ( < 10Hz) và cường độ dòng cao , được dùng để tác động lên các huyệt vị châm cứu , điều trị các chứng đau mãn tính có hiệu quả . * Burst – TENS : là một dạng sử đổi từ dòng TENS châm cứu theo một kiểu điều biến tần số đặc biệt thành từng chuỗi xung ( Burst) với tần số chuỗi từ 1 – 5Hz . Điều này dẫn đến sự phóng thích Endorphin ở mức trung ương gây ra tác dụng giảm đau rất mạnh . Dòng Burst – TENS được dùng khi dòng TENS thông thường tỏ ra không có hiệu quả và nó đặc biệt thích hợp cho điều trị những vùng đau nằm ở sâu ( đau gân , cơ ) và những trường hợp đau mãn tính . Tác dụng giảm đau thường xuất hiện muộn ( sau 20 – 30 phút ) , hưng có thể kéo dài sau khi đã kết thúc . 2.4/ Dòng xoay chiều tần số Radio ( Dòng cao tần – Radio Frequency) Với tần số điện lưới thông thường ( f = 50/60 Hz) thì khả năng bị giật của con người khi tiếp xúc với các vật mang điện là cao và có thể dẫn đến tử vong . Với tần số dưới 100 kHz thì khẳnng bị kích thích cơ và tế bào thần kinh xảy ra . Hình 17 :: Dải tần số sử dụng trong các thiết bị điều trị điện Đối với các thiết bị diều trị điện thì khoảng tần số từ 200 kHz – 3,3 MHz là tần số được lựa chon để điều trị . Vì với khoảng tần số này thì không gây các kích thích tới tế bào thần kinh , không gây ra các cảm giác điện giật . 2.5 / Các chế độ điều trị trong các thiết bị điều trị điện ESU Việc điều trị trong các thiét bị điện chủ yếu có 2 kiểu dòng điện được sử dụng đó là : Dòng điện chế độ Cutting Dòng điện chế độ Coagulation Ngoài ra còn có dòng diện ở chế độ Blend đó là kiểu dòng trung gian giữa kiểu Cutting và kiểu Coagulation . Về nguyên lí chung của các thiết bị điều trị điện cao tần thì sử dụng dòng điện dạng xung hình sin . Tuy nhiên đôi khi dạng dòng điện có thể thay đổi nhưng nguyên lí chung là giống nhau Hình 18 : Dạng sóng điển hình của dòng điện xoay chiều Hình trên là kiểu điển hình của dòng điện xoay chiều với 3 kiểu điện áp sử dụng : * Điện áp trung bình RMS ( Root Mean Square ) là trung bình của điện áp Peak Voltage . * Điện áp Peak Voltage . * Điện áp Peak to Peak Voltage . 2.5.1/ Chế độ Cutting Dòng điện ở chế độ này là dòng điện liên tục , với dòng điện ở chế độ này làm cho các phân tử bốc hơi , mật độ công suất tập trung cao ở đầu điện cực nhỏ . Với chế độ này yêu cầu điện áp thấp . Hình 19 : Dạng sóng ở chế độ Cutting 2.5.2/ Chế độ Coagulation Dòng điện ở chế độ này không phải là dòng điện liên tục mà là dòng ngắt quãng , tức là có thời gian xung “ ON ” và thời gian xung “ OFF “ . Thông thường thì người ta sử dụng thuật ngữ “ Duty cycle “ để miêu tả dòng điện sử dụng trong chế độ này . “ Duty cycle ” là tỉ số giữa thời gian tồn tại xung “ ON “ trên toàn bộ chu kì xung và thường thì “ Duty cycle “ khoảng từ 20 – 5 % . Hình 20 : Dạng sóng ở chế độ Coagulation Dòng điện sử dụng trong chế độ này thấp hơn dòng điện trong chế độ Cutting nhưng điện áp thì lại cao hơn . Hình 21 : Biẻu đồ thể hiện sự đáp ứng của chế độ Cutting và chế độ Coagulation với điện áp và dòng điện ở chế độ này thì khả năng cầm máu rất tốt do có khoảng thời gian xung “ OFF “ . Do đó chế độ xung này thường được sử dụng trong điện áp xung của công nghệ điện cực Cool-tip . 2.5.3/ Chế độ Blend Chế độ Blend là chế độ trung gian giữa chế độ Cutting và chế độ Coagulation . Thong thường có các chế độ Blend sau : Blend 1 : 50% ON , 50% OFF . Blend 2 : 40% ON , 60% OFF . Blend 3 : 25% ON , 75% OFF . Hình 22 : Dạng sóng ở chế độ Blend Tuỳ theo mục đích sử dụng mà người điều trị sẽ quyết định sử dụng loại dòng điện nào cho phù hợp . Chương 3. ảnh hưởng của dòng điện cao tần tới u gan 3.1/ Các thông số điện của mô 3.1.1/ Giới thiệu chung Cơ thể người là một thực thể sống được cấu tạo bởi các hợp chất hữu cơ . Nó bao gồm các thành phần được cấu tạo chủ yếu từ các phân tử Hydro , Cacbon , Nitơ và một số các dạng phân tử khác . Các phân tử này liên kết với nhau tạo nên các cấu tạo khác nhau và tạo nên các thành phần của phần tử sống cơ bản . Đó chính là tế bào . Hình 23 : Cấu tạo của tế bào Như đã biết , Hydro ( chiếm 63% tổng số nguyên tử trong cơ thể người ) , Oxy ( ciếm 25% ) , Cacbon ( chiếm 9%) và Nitơ ( chiếm 1,4%) là bốn dạng nguyên tử chiếm đa số trong cơ thể người . Chúng có khả năng tạo nên các liên kết hoá trị ( ví dụ như nước H2O) thông qua việc chia sẻ các cặp electron của hai nguyên tử với các electron tự do tại các mức năng lượng bên ngoài của chúng . Hỗu hết các phân tử sinh học là các hợp chất của Cacbon do khả năng biến đổi liên kết của phân tử này . Gần như tất cả cacsvaaatj liệu đặc của tế bào đều nằm trog dạng các protein , các hydrocacbon và các lipid . Nói đến cơ thể sống chúng ta phải nói đến đơn vị cơ bản của sự sống mà đó chính là té bào . Mỗi cơ quan gòm vô số các tế bào . Các tế bào này liên kết tới nhau nhờ cấu trúc liên tế bào . Trong cơ thể có nhiều loại tế bào khác nhau , mỗi loại có những đặc trưng riêng của nó . Tuy nhiên chúng đều có đặc điểm chung và những đặc điểm chung đó được gọi là đặc điểm của sự sống . Các tế bào trong một cơ thế sống luôn tồn tại các quá trình vận động không ngừng . Đó là quá trình chết đi và quá trình thay mới của các tế bào . Các quá trình vận động này liên quan tới nhau mà chúng ta phân ra hai loại quá trình vận động là quá trình đồng hoá và quá trình dị hoá . Quá trình đồng hoá : là quá trình thu nhận vật chất , chuyển vật chất thành chất dinh dưỡng , thành phần cấu tạo đặc trưng của tế bào cho các sinh vật tồn tại và phát triển . Quá trình dị hoá : là quá trình phân giải vật chất , giải phóng năng lượng cho cơ thể hoạt động và đào thải các sản phẩm đã chuyển hoá ra khỏi cơ thể . Hai quá trình này liên kết chặt chẽ với nhau , là hai mặt thống nhất của quá trình chuyển hoá và thường phải cân bằng với nhau để cơ thể có thể tồn tại và phát triển . Chuyển hoá ngừng là ngừng sự sống . Rối loạn chuyển hoá là rối loạn hoạt động chức năng của cơ thể . Các quá trình chuyển hoá này đều dựa trên các quá trình chuyển hoá cơ bản thực hiện diễn ra trong tế bào . Thực chất của quá trình chuyển hoá xảy ra trong tế bào là quá trình trao đổi chất bên trong cơ thể . Với khái niệm này chúng ta cần quan tâm tới một khái niệm đó là nội môi . Khoảng 56% trọng lượng cơ thể của người trưởng thành là dịch . Hầu hết các dịch của cơ thể nằm trong tế bào . Lượng dịc này được gọi là dịch nội bào . Số còn lại chiếm 1/3 tổng lượng dịc cơ thể nằm ở bên ngoiaf tế bào gọi là dịc ngoại bào . Dich ngoại bào luôn luôn được vận chuyển khắp cơ thể nhờ hệ thống tuần hoàn mà chủ yếu là tuần hoàn máu . Máu và dịch nằm trong tế bào được trao đổi qua lại nhờ sự khuếch tán dịch và chất qua thành mao mạch . Dịch ngoại bào cung cấp chất dinh dưỡng cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của các tế bào . Như vậy về căn bản các tế bào trong cơ thể đều được sống trong cùng một môi trường bên trong cơ thể hay còn gọi là nội môi . Các tế bào chỉ có thể tồn tại , phát triển và thực hiện được chức năng của nó khi nó được sống trong môi trường thích hợp và ổn định về nồng độ các chất như Oxy , Glucose , các ion , các axit amin , các axits béo và các thành phần khác . Sự khacsnhau cơ bản giữa dịch ngoiaj bào và dịch nội bào đó là dịch ngoại bào chứa nhiều chất dinh dưỡng như Oxy , axit amin , axit béo , chứa một lượng lớn các ion Na+ , Cl - , HCO3 – trong khi đó dịch nội bào lại chứa nhiều ion K+ , Mg++ , PO43- . Bên cạnh đó các ion liên kết trên cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc điều hoà chức năng của cơ thể . Cụ thể như : Ion K+ , Na+ , Ca++ tham gia vào cơ chế tạo điện thế màng tế bào , dẫn truyền xung động thần kinh trong sợi thần kinh và qua synap . Rối loạn nồng độ các ion này sẽ làm mất tính ổn định của nội môi và dẫn đến rối loạn hoạt động của các tế bào . Ion Ca++ và Mg++ tham gia vào cơ chế tác dụng và giải phóng các hormon và chát truyền đạt thần kinh . Ion Ca++ tham gia trong cơ chế co cơ , đông máu và ảnh hưởng tới tính hưng phấn của sợi thần kinh . Rối loạn nồng độ ion Ca++ sẽ dẫn đến rối loạn đông máu và rối loạn hoạt động của hệ thần kinh cơ . Các ion khác cũng có những vai trò của nó trong từng hoạt động chức năng . Sự thay đổi nồng độ các ion này đều có ảnh hưởng tới điều hoà chức năng của cơ thể . 3.1.2/ Màng tế bào Như đã biết , tế bào là đơn vị nhỏ nhất của sự sống , là đơn vị cấu trúc và chức năng của mọi sinh vật cũng như con người . Cơ thể con người có từ 75 đến 100 triệu triệu tế bào . Chính vì vậy trong quá trình chuyển hoá các tế bào đóng một vai trò quan trọng mà trong đó chúng ta cần tập trung quan tâm tới màng tế bào và chức năng chuyển chất qua màng . Tế bào sinh học được bao quanh bởi một màng tế bào . Nó phân cách chất dịch bên trong tế bào ( nội bào ) hay còn gọi là tế bào chất với chất dich bên ngoài tế bào . Màng tế bào này thông thường dày từ khoảng 7,5 – 10nm ( 1nm = 10-9m) và thành phần chủ yếu của nó là protein và lipid . Thực chất cấu trúc của màng tế bào là một lớp kép lipid , đó là một lá lipid rất mỏng bề dày chỉ có hai phần tử , lá mỡ mỏng này liên tục bao quanh tế bào . Lác đác trên lá mỡ mỏng có những phân tử lớn protein cầu . Thành phần hoá học của lớp kép hầu như toàn là Phospholipid và Cholesterol . Phospholipid có hai đầu , một đầu là gốc phosphat ưa nước , đầu kia là gốc axit kị nước . Cholesterol cũng có hai đầu , một đầu là gốc Hydroxyl ưa nước còn đầu kia là nhân Steroid kị nước . Như vậy chúng đều có một đầu ưa nước và một đầu kị nước . Đầu kị nước bị nước gian bào cũng như nước nội bào đẩy lên quay vào trong gặp nhau hấp dẫn lẫn nhau . Đó là phần kị nước tức là phần mỡ chiếm lớp giữa hai lớp kép của màng , còn phần ưa nước hướng về môi trường phía bên ngoài tế bào tiếp giáp với nước bao quanh . Màng tế bào khi đó có thể coi như là tụ điện phẳng với chất điện môi là các lipid không ưa nước nằm giữa hai mặt thấm nước của tế bào . Giá trị thông thường đối với dung kháng của màng tế bào là 1mF/cm2 . Hình 24 : Trở kháng tương đương của màng tế bào Các Protein là các phân tử lớn nhiều nhất trong cacstế bào sống và 65% khối lượng của các protein của cơ thể người là nằm bên trong tế bào . Các protein là các thiết bị dạng phân tử mà chúng biểu diễn các thông tin phát sinh tại đó . Tất cả các protein được cấu tạo từ 20 axit amin được liên kết bởi các liên kết hoá trị . Tất cả 20 axit amin có một nhóm chung sau : COO- H3+N - C - H R Giá trị R trong cấu trúc biểu thị trên là một chuỗi liên kết mà nó xác định các trạng thái của các axit amin . Các thông số điện của protein phụ thuộc chủ yếu vào nhóm R này chỉ trừ trường hợp nó phân cực hay tích điện . Các axit amin được phân chia do các nhóm R của chúng nhưng các thông số của nhóm R này và các thông số của các axit amin đó phụ thuộc vào nồng độ pH và cấu trúc phân tử . Hình 25 : Trở kháng đối với khối vật chất 3.1.3/ Thông số chất điện môi của các vật liệu sinh học Trong phần này chúng ta quan tâm tới lý thuyết tổng quan về các vật liệu sinh học . Nó bao gồm cả các tế bào trong cơ thể chúng ta và dưới góc nhìn về điện sinh học thì các thông số trở kháng của các vật liệu sinh học phần lớn là rất quan trọng trong nhiều ứng dụng khác nhau của các kích thích điện . Chúng bức chế các mật độ dòng điện và các đường dẫn mà nó là kết quả của một loạt các kích thích cung cấp . Nhằm đánh giá các thông số lớn này thì chúng ta cần quan tâm tới các thông số chất điện môi trong các phần tiếp sau . Tính dẫn điện và hằng số điện môi Hình 3.1.2 miêu tả một cách đo đơn giản của suất điện trở điện r hay tính dẫn điện của vật chất s (s = 1/r ) . Hai điện cực có diện tích A được đặt tiếp xúc với một khối hình trụ cầu của vật liệu sinh học có độ dài d . Trở kháng giữa hai điện cực của vật liệu được xác định bằng tỉ số V/I sẽ tỉ lệ thuận với độ dài của vật liệu sinh học và tỉ lệ nghịch với diện tích của các điện cực và điện trở suất của vật liệu tương ứng với biểu thức sau : (1.1) Nghịch đảo của công thức (1.1) mang đến một định nghĩa của điện trở suất của vật liệu hay tính dẫn điện của nó : (1.2) Điện trở suất được xác định bằng đơn vị Ωm hay Ωcm . Giá trị nghịch đảo của điện trở suất tính theo Ωm chính là độ dẫn điện được biểu diễn trong các đơn vị Siemens / mét (S/m) . 3.2/ ảnh hưởng của dòng cao tần tới mô sinh học Mục đích chính của phương pháp điều trị đốt u gan là việc sử dụng nhiệt làm chết tế bào ác tính với việc hạn chế việc phẫu thuật . Tế bào bình thường ổn định ở nhiệt độ khoảng 400C , khi nhiệt độ tăng khoảng từ 42 – 450C tế bào dễ bị ảnh hưởng bởi các tác nhân khác như hoá học hoặc các bức xạ . Tuy nhiên nếu kéo dài quá trình ở nhiệt độ đó sẽ không thể giết chết tế bào trong vùng khối u bởi sự phát triển thay thế không ngừng của tế bào và sự phát triển của khối u . Khi nhiệt độ tăng lên đến khoảng 460C và thời gian khoảng 60 phút thì sự phá huỷ tế bào là có thể xảy ra . Với nhiệt độ trong khoảng 50 – 520C trong một khoảng thời gian ngắn cần thiết có thể làm chết tế bào ( khoảng 4 -6 phút ) . Với nhiệt độ khoảng 60 – 1000C thì làm cho các protein dễ bị thay đổi tính chất và có thể dẫn đến làm đông thành khối . Với nhiệt độ T0 > 1000C có thể xảy ra hiện tượng sôi , bay hơi và có thể xảy ra hiện tượng hoá than . Trong quá trình điều trị điện thì thường được giữ trong khoảng nhiệt độ tử 50 -1000 C . Đây là khoảng nhiệt độ thích hợp cho việc điều trị bằng điện và nhằm tránh sự giảm năng lượng nhiệt trong quá trình truyền dẫn . Những ảnh hưởng của các thiết bị điều trị điện tới mô là do tác dụng nhiệt . Nguyên lí trong việc điều trị điện là điều quan trong để có thể hiểu nhiệt được tạo ra như thế nào và ở đâu và bằng cách nào có thể truyền nhiệt đến vị trí dự định , được tăng cường và tập trung nhiệt như thế nào ... Dòng điện có thế có các ảnh hưởng khác nhau trên mô , điều chủ yếu là phụ thuộc tần số của dòng điện . Với dòng điện thông thường trong phạm vi tần số 60 Hz thì hiện tượng sốc gây co cơ , gây đau và điện thế có thể làm cho tim ngừng đập . Tất cả các vấn đề này đều có thể coi là ảnh hưởng của hiệu ứng Faradic trong khoảng tần số từ 60 Hz cho đến khoảng 200 – 300 kHz . ở tần số cao hơn không có nghĩa là không có ảnh hưởng tới mô . Trong thực tế ở tần số cao với mật độ năng lượng là không cao thì dòng điện có thể đi qua cơ thể mà không gây bất kì một ảnh hưởng nào . Hiệu ứng Faradics là nguyên nhân của sự khử cực các tế bào thần kinh và các mô cơ . Dòng điện có thể là nguyên nhân làm điện phân các mô sinh học , là nguyên nhân các ion trở lên phân cực , ion dương và ion âm là phân tách hẳn ra . Sự phân cực của các ion trong mô có thể là nguyên nhân của việc tăng nhiệt độ của các chất hoa học . ảnh hưởng này là xảy ra rất ít trong các thiết bị điều trị điện bởi vì tần số dòng điện xoay chiều là rất cao . Sự phân cực này chủ yếu xảy ra khi sử dụng dòng điện một chiều để điều trị . Thực tế việc điều trị bằng thiết bị điều trị điện như cutting hay coagulation là do quá trình tạo nhiệt ở mô . Thiết bị điều trị điện là nguyên nhân của dòng electron từ thiết bị và mô . Quá trình nhiệt này tạo ra bởi sự chuyển động phân tử của các phân tử nước . Nhiệt trong các thiết bị điều trị điện là mối tương quan theo phương trình sau : Q = I2 . R . T Trong đó : Q là lượng nhiệt . I là cường độ dòng điện . R là trở kháng . T là thời gian tác động . Với ví dụ : 6 calories = 0,5A2. 100 ohms . 1 second 1 calorie là lượng nhiệt được yêu cầu để làm nóng 1 cm3 nước lên 10C . Nếu với dòng trên là tác dụng đến 1 cm3 mô thì nhiệt độ tăng lên 60C . Nếu vẫn dòng đó mà tập trung tới 0,1 cm3 mô thì nhiệt độ tăng 600C . Chính vì vậy vẫn đề tập trung năng lượng là điều hết sức quan trọng trong điều trị điện . Với nhiệt độ trên 600C mô bắt đầu khô đi , trắng và co lại như là sự biến chất protein và sôi ở nhiệt độ trên 1000C . Trong mô có dòng máu chạy qua , nhiệt độ dưới 450C là có thể không dẫn đến quá trình điều trị thành công . ở nhiệt độ cao hơn sự phá huỷ tế bào là không thể khôi phục lại , mô sẽ chết và đông lại chỉ trong một khoảng thời gian ngắn . Một điều có thể xảy ra là khi nhiệt độ là cao hơn nhiệt độ làm chết tế bào nhưng nếu chu kì thời gian ngắn thì cũng không thể làm chết tế bào , trong khi đó với cùng thời gian đó một sự kéo dài về nhiệt độ trong khoảng mấy giây có thể làm chết tế bào . Hình 26 : ảnh hưởng của nhiệt độ tới tính chất của mô sinh học Nhiệt có thể được tạo ra và truyền dẫn theo một trong ba cách sau : Conduction heat transfer : là dòng năng lượng trong cơ thể ( hoặc mô) nó là kết quả của sự va chạm giữa các phân tử , đây là một trong những yếu tố bất lợi trong các thiết bị điều trị điện và laser . Việc đưa một nguồn nhiệt lớn tới mô trong một khoảng thời gian lớn có thể gây ra sự phá huỷ các mô lân cận . Radiation heat transfer : bao gồm các dòng năng lượng nhiệt bởi các sóng điện từ . Với cách này nhiệt thậm chí có thể truyền trong môi trường chân không . Convection heat transfer : đây là dòng nhiệt sinh ra từ các chất lỏng , khí đây như là một hiện tượng sôi nước . 3.3/ Các nguồn năng lượng nhiệt Có rất nhiều nguồn năng lượng được sử dụng để cung cấp nhiệt cần thiết cho việc điều trị các khối u . Năng lượng nhiệt sử dụng sóng diện từ trường như điều trị bằng tần số radio ( Radiofrequency ablation – RFA) , điều trị bằng sóng siêu cao tần ( Microwave ablation) . Năng lượng nhiệt sử dụng nguồn năng lượng Laser . Năng lượng nhiệt sử dụng sóng âm với độ hội tụ cao . Năng lượng nhiệt sử dụng điều trị các khối u bằng cách tiêm các chất dẫn điện , ethanol ...... Hình 27: Các phương pháp sử dụng trong điều trị khối u 3.4/ ảnh hưởng của công suất và dộ dẫn điện của mô tới quá trình điều trị Để có ._.