Nghiên cứu ảnh hưởng của sắc tố da tới tương tác của tia laser bước sóng 650 nm trên mô da

Laser công suất thấp bước sóng 650 nm đã được ứng dụng có hiệu quả trong việc kích thích nhanh lành vết thương bề mặt da, giúp giảm chi phí điều trị, không gây tác dụng phụ. Tác dụng của tia laser lên cơ thể sống phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như mật độ, công suất, thời gian, đặc trưng cá thể của người bệnh. Trong bài báo này, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của các loại da có sắc tố khác nhau tới sự lan truyền của chùm tia laser.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của sắc tố da tới tương tác của tia laser bước sóng 650 nm trên mô da Thông tin khoa học công nghệ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SẮC TỐ DA TỚI TƯƠNG TÁC CỦA TIA LASER BƯỚC SÓNG 650 nm TRÊN MÔ DA Lê Hải Nam*, Đỗ Khoa Bình, Huỳnh Việt Dũng, Nguyễn Sỹ Sửu, Lại Hải Bình Tóm tắt: Laser công suất thấp bước sóng 650 nm đã được ứng dụng có hiệu quả trong việc kích thích nhanh lành vết thương bề mặt da, giúp giảm chi phí điều trị, không gây tác dụng phụ. Tác dụng của tia laser lên cơ thể sống phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như mật độ, công suất, thời gian, đặc trưng cá thể của người bệnh. Trong bài báo này, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của các loại da có sắc tố khác nhau tới sự lan truyền của chùm tia laser. Từ khóa: Laser công suất thấp; Kích thích nhanh lành vết thương; Lan truyền của chùm tia laser. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Tổn thương bề mặt da là sự phá vỡ cấu trúc và chức năng bình thường của da và mô mềm bên dưới gây ra bởi chấn thương hoặc căng thẳng cơ học mãn tính (ví dụ loét do tư thế nằm, đặc biệt với người bệnh nằm một chỗ lâu ngày), nếu không được điều trị sẽ dẫn đến nhiễm trùng và rất khó chữa khỏi. Trong các kỹ thuật, công nghệ mới đã được ứng dụng để làm tăng hiệu quả làm lành vết thương bề mặt da, phương pháp điều trị bằng laser công suất thấp (công suất Thông tin khoa học công nghệ Monte Carlo, đây là cách tiếp cận được sử dụng rộng rãi đối với các hàm mật độ xác suất lấy mẫu để mô phỏng một loạt các vấn đề [4]. 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Các tham số quang học của mô cần phải xác định là: hệ số hấp thụ (μa), hệ số tán xạ (μs), hệ số bất đẳng hướng (g), hệ số chiết suất (khúc xạ) của mô (n), độ dày của mô (d). - Chiết suất của mô (n): đối với bề mặt da, hệ số chiết suất là 1,4 [5]. - Hệ số bất đẳng hướng (g): đối với ánh sáng trong dải bước sóng nhìn thấy và hồng ngoại gần thì g=0,9 [6]. - Độ dày của lớp mô: trong khảo sát về tác động của tia laser tới lớp trung bì, chúng tôi tính toán với độ dày là 0,35 cm, là độ dày tối đa của tất cả các vùng mô da trong cơ thể người. - Hệ số tán xạ của mô (μs [cm-1]): được tính thông qua hệ số suy giảm tán xạ và hệ số bất đẳng hướng theo công thức [7]: μs = μs’ / (1-g) (1) Hệ số suy giảm tán xạ (μs’) được xác định theo công thức [7]: μs’ = a. (2) Với λ là bước sóng cần khảo sát. Trong bài báo này, λ = 650 nm Dựa trên các kết quả nghiên cứu, giá trị của a và b đối với vùng mô da là [7]: a = 46 cm-1 ; b = 1,421 Từ các giá trị của a, b và các công thức (1), (2), ta tính được giá trị của hệ số tán xạ của mô da đối với bước sóng 650 nm là: μs = 316,843 (cm-1) - Hệ số hấp thụ của mô (μa [cm-1]): phụ thuộc vào các thành phần bên trong mô theo công thức [7]: μa = B.S. μaoxy + B(1-S) μadeoxy + W μanước + F. μamỡ + M. μamelanosome + 2,3.Cbili.εbili + 2,3.CβC.εβC (3) Trong đó: S: Thành phần thể tích độ bão hòa của oxy trong máu B: Thành phần thể tích máu trung bình trong mô W: Thành phần thể tích nước trong mô Bili: Thành phần thể tích nồng độ bịlirubin βC: Thành phần thể tích nồng độ β-carotene F: Thành phần thể tích mỡ M: Thành phần thể tích melanosome trong mô. Thành phần bilirubin và β-carotene thường ít đóng góp vào sự hấp thụ của mô đối với ánh sáng và có thể bỏ qua. Đối với các loại da khác nhau, dữ liệu cho các tham số thành phần thể tích của mô đối với bước sóng 650 nm được cho trong bảng 1 [7, 8]: Bảng 1. Dữ liệu về các tham số thành phần thể tích của mô đối với các loại da. Loại da B S W F M I - II 0,0034 0,985 0,214 0,277 0,0087 III - IV 0,0041 0,992 0,261 0,225 0,0115 V - VI 0,0012 0,993 0,166 0,187 0,0165 Hệ số hấp thụ của từng thành phần khác nhau bên trong mô đối với bước sóng 650 nm được cho trong bảng 2 [9-13]: Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 74, 8 - 2021 159 Thông tin khoa học công nghệ Bảng 2. Hệ số hấp thụ của các thành phần bên trong mô đối với bước sóng 650 nm. Bước sóng μaoxy μadeoxy μanước μamỡ μamelalosome (nm) (cm-1) (cm-1) (cm-1) (cm-1) ...