LASER TRONG ĐIỀU TRỊ CÁC VẤN ĐỀ VỀ MẠCH MÁU (Phần I)

Việc điều trị các vấn đề liên quan đến mạch máu vừa mang tính thử thách vừa được đánh giá rất cao. Kết quả tối ưu điều trị vấn đề này khi sử dụng laser nhưng cần có mục tiêu rõ ràng và các thiết bị cần được chuẩn hóa. Vị trí của các tổn thương mạch máu phân bố trong da từ rất nông đến sâu trong hạ bì đến lớp mỡ dưới da hay vài cm từ lớp biểu bì trong tình trạng mạch máu bất thường ở chân. Khi lựa chọn thiết bị điều trị, xác định độ sâu của những tổn thương là rất quan trọng. Hình 1 minh họa độ sâu mà mỗi bước sóng cụ thể lý tưởng sử dụng trong quá trình điều trị. Tại độ sâu đạt được, tần số rơi xuống khoảng 1/e hay 37% giá trị đỉnh của nó. Những mục tiêu ở sâu hơn tần số thường thấp hơn 37% và hiệu quả điều trị thấp hơn. Biểu đồ cho thấy không phải bước sóng nào cũng thích hợp điều trị cho tất cả các vấn đề mạch máu dưới da. Những vấn đề ở sâu dưới da 1,2-2,0 mm có thể được điều trị bằng 532nm và 595nm. Ngược lại, laser có bước sóng 755nm, 800nm, 1064nm điều trị những vấn đề ở phần nông tốt hơn sâu.

Hình 1. Độ xuyên sâu của laser vào làn da ở các bước sóng khác nhau. Độ sâu bằng 1/e tần số. Độ sâu được tính theo Monte Carlo ở spot size 7mm, ở da người trưởng thành.

Một yếu tố quan trọng khác cần được quan tâm là spot size của chùm sáng. Nhiều chuyên gia thường lựa chọn spot size vừa với đường kính của khu vực cần điều trị. Tuy nhiên, vì ánh sáng đi qua lớp biểu bì và phản xạ lại với ít nhất một khoảng cách nào đó, sẽ có phần ánh sáng bị tán xạ. Hiệu quả ở các vùng lân cận sẽ thấp hơn vùng trung tâm (hình 2). Khi dùng ở spot size lớn, tia laser sẽ xuyên sâu vào trong da, phân bố năng lượng ở cả trung tâm lẫn khu vực lân cận. Các ô trong hình 2 cũng minh họa sự phân bố tần số trên da của PDL ở 595nm và laser Nd:YAG ở 1064nm. Bức xạ PDL được hấp thu với tế bào biểu mô do hàm lượng melanin trong da và cũng được hấp thu nhiều hơn bởi các mạch máu bên dưới da. Cùng một tần số như nhau trên một diện tích da, laser Nd:YAG cho khả năng tác động ở độ sâu tốt hơn. Tuy nhiên, do các mạch máu hấp thu yếu ở bước sóng 1064nm nên tần số cần cao hơn để đạt được sự gia nhiệt tương ứng. Trong trường hợp, đau không phải là một yếu tố cần cân nhắc thì tốt nhất là sử dụng spot size lớn để đưa được bức xạ đến mục tiêu sâu mong muốn. Một cách khác là có thể sử dụng spot size nhỏ với tần số cao với mục tiêu giảm sự tán xạ mà bức xạ vẫn có thể xuyên sâu đến mức cần thiết. Ross và các đồng sự đã đưa ra hàng loạt các nghiên cứu chứng minh rằng cách xử lý này hiệu quả đối với laser Nd:YAG dạng xung dài – thiết bị ít tác động lên sắc tố ở biểu bì. Tuy nhiên, với các thiết bị năng lượng cao như 532nm, PDL 585nm và 595nm hoặc laser Alexandrite xung dài ở 755nm cách xử lý này có thể gây nên tổn thương lớn ở lớp biểu bì do một tần số lớn cần sử dụng để có thể bức xạ có thể suyên sâu vào trung bì.

Hình 2. Bức xạ thể hiện trên da ở năng lượng 1 J/cm², spot sizes 1.5, 3, 5, 7, và 10 mm (a–e) 1,064-nm neodymium:yttrium aluminum garnet laser bên trái, 595-nm dye laser bên phải, trên làn da người trưởng thành

Ngoài ra, khi điều trị bằng bất cứ một thiết bị cung cấp bức xạ nào cũng cần hiểu rõ về sự cạnh tranh của các nhóm mang màu. Melanin phân bố ở cả biểu bì, nang lông cũng như các bộ phận phụ khác. Các đặc tính hấp thu của melanin và hemoglobin (Hgb) đều quan trọng và cần phải cân nhắc trong suốt quá trình điều trị (hình 3). Nếu lượng melanin trong da giới hạn, ở những làn da tuýp I-IV, việc làm mát có thể loại bỏ được nhiệt lượng sản sinh trong quá trình điều trị trước khi nó có thể gây tổn thương đến biểu bì hoặc trung bì. Việc làm mát có thể được thực hiện bởi cryogen, làm lạnh tiếp xúc hoặc làm lạnh bằng không khí.

Hình 3. Sự hấp thu của các nhóm mang màu trên biểu bì

Hình 4. Sự hấp thu của mạch máu và các cục máu đông. Theo Barton và các đồng sự

Lượng melanin ở những làn da tuýp V-VI hoặc làn da rám nắng là rất lớn. Làn da rám nắng thường có sự thay đổi về lượng sắc tố trong biểu bì và thường thì khó để có thể phân biệt được những vùng rám nắng mới ở một số cá nhân. Khi bệnh nhân cần điều trị nhiều lần, việc thường xuyên hỏi bệnh nhân về sự cháy nắng là rất cần thiết vì sự lặp đi lặp lại tần số trong mức độ chịu đựng được có thể thay đổi giới hạn an toàn của họ. Điều trị trên các bệnh nhân có màu da đậm hoặc rám nắng có thể sản sinh ra nhiều nhiệt lượng. Lượng nhiệt này có thể vượt qua khả năng làm việc của các thiết bị làm mát dẫn đến phồng rộp hoặc bỏng da. Nếu có bất cứ sự nghi ngờ, lo lắng về tuýp da của bệnh nhân, có thể thực hiện một test trên vùng da nhỏ để đánh giá trong khoảng 24-48h hoặc có thể chờ 4 tuần để vùng rám nắng trở về bình thường (nếu trường hợp da của bệnh nhân bị rám nắng trong quá trình điều trị). Việc điều trị bằng laser cũng có thể xem xét khi sử dụng laser Nd:YAG do ít nhạy cảm với sự hấp thu sắc tố ở lớp biểu bì và có thể kiểm soát được bằng cách làm mát.

Máu là mục tiêu chính trong các vấn đề liên quan đến mạch máu. Nhiệt lượng từ sự hấp thu của Hgb đối với các bức xạ có thể dẫn đến việc phá hủy các tế bào nội mô cũng như các cấu trúc lân cận. Hgb, oxy-Hgb, met-Hgb và những cục máu đông là những mục tiêu quan trọng cần phân tích. Hình 3 và 4 cho thấy những đặc điểm thú vị về tính chất hấp thu của các hợp chất trong máu. Phần lớn Hgb trong mạch máu ở dạng oxy hóa. Met-Hgb và máu đông thường xuất hiện ở những vết thương nhẹ khi điều trị bằng laser hoặc IPL. Khi các mạch máu được điều trị bằng các xung liên tục hoặc đơn lẻ, đều có nguy cơ gây tổn thương mạch máu do sự hấp thu của các nhóm mang màu – trường hợp các nhóm nay hấp thu bức xạ tốt hơn oxy-Hgb. Một số chuyên gia đã thực hiện một loạt các nghiên cứu về ảnh hưởng của xung đơn, hoặc kép của PDL với thời gian xung là 0,5ms trên da mông bình thường với khoảng cách giữa các xung là 1, 10, 30 và 60s. Họ đã xác định được ngưỡng liều cho đáp ứng phát ban xuất huyết (purpuric) của bệnh nhân cũng như làm sinh thiết sau 24h để xác định được độ sâu của tổn thương trên mạch máu là như thế nào (hình 5). Đáng ngạc nhiên là nhóm chuyên gia xác định được độ sâu của tổn thương gia tăng khi trì hoãn xung thứ hai từ 10-60s sau xung đầu tiên. Dữ liệu này cho thấy có khả năng có một nhóm mang màu khác chẳng hạn như met-Hgb hoặc cục máu đông gây ra tổn thương nhiều hơn ở xung thứ hai. Ngoài ra, thí nghiệm cũng được tiến hành với một loạt các liệu trình với thời gian cách khoảng là 1, 30 và 60s, 5 phút và 30 phút ở liều gây phát ban xuất huyết (purpuric) là 7J/cm² với PDL 595nm/0,5ms (hình 6). Nhóm nghiên cứu cũng thấy rằng độ sâu của tổn thương sẽ tăng theo cấp số nhân với sự tăng thời gian giữa hai lượt xung. Những dữ liệu này cũng củng cố ý tưởng rằng có thể đã có một nhóm mang màu trung gian nào đó được tạo ra. Nếu tổn thương được tạo ra bởi met-HGB, tổn thương có thể xuất hiện lớn nhất là 1s sau xung đầu tiên. Nhưng những phát hiện của nhóm nghiên cứu này cho thấy chúng ta hoàn toàn có thể đo lường được tổn thương cũng như mở ra một lý thuyết mới để điều trị tổn thương mạch máu với nhiều liệu trình với thời gian nghỉ dài.

Hình 5. Độ sâu trung bình của các tổn thương mạch máu được đo tại liều gây phát ban xuất huyết với PDL 595nm, 0,5ms. Ở 2 lượt xung cách nhau 1, 10, 30, 60s, 5 phút và 30 phút

Hình 6. Độ sâu trung bình của các tổn thương mạch máu được đo tại 7 J/cm² với PDL 595nm, 0,5ms. Ở 2 lượt xung cách nhau 1, 10, 30, 60s, 5 phút và 30 phút

Ý tưởng từ nhóm nghiên cứu này có thể áp dụng cho những trường hợp khi việc xác định điều trị mạch máu ở liều xác đinh không thể xác định được thành công. Một số chuyên gia cho ý kiến thiết lập liều cao. Thật không may, điều đó dễ đi kèm với tổn thương nhiệt. Ngược lại, việc thực hiện liệu trình với khoảng cách giữa các xung khoảng vài giây đến vài phút có thể đảm bảo an toàn và đạt hiệu quả. Nhiệt lượng tạo ra bởi mỗi lượt điều trị có thể được loại bỏ hiệu quả bằng cách làm mát mà vẫn có thể lợi dụng tiện ích kèm theo là tác động lên được những vấn đề về mạch máu như met-Hgb, cục máu đông hoặc các hư hỏng nhỏ trên mạch máu.

Các xung liên tục với cùng 1 bước sóng hoặc IPL kết hợp với một bước sóng khác cũng cho lợi thế trên met-Hgb và các cục máu đông từ xung đầu tiên. Một thiết bị được phát triển với lượt phát xạ 595nm kèm sau đó là bức xạ 1064nm xung dài, hay còn được gọi là “đa xung” cho phép tạo ra hai loại laser trên cùng 1 thiết bị. Thiết bị này được sử dụng hiệu quả trên các vấn đề về mạch máu ở mặt, chân, bớt rượu vang.

Một cách khác để thấy được lợi ích của bước sóng đơn lẻ hoặc đa bước sóng là xây dựng một mô hình mô tả sự gia nhiệt của các mạch máu có đường kính khác nhau và tính toán mức gia nhiệt cao nhất (hình 7). Từ biểu đồ cho thấy nhiệt độ đỉnh phản ánh sự tổn thương của mạch máu, chúng ta có thể thấy rằng nhiệt độ cao có thể được tạo ra bằng cách sử dụng PDL 0,5 ms để làm nóng các mạch máu có kích thước nhỏ hơn 100µm. Khuyến cáo này được xác nhận qua những thực nghiệm lâm sàng đã thực sự chứng minh hiệu quả của nó trong việc điều trị bớt rượu vang ở trẻ sơ sinh và đỏ da mặt. Tuy nhiên, đối những mạch máu lớn hơn, với cùng một biểu đồ cho thấy sự gia nhiệt hiệu quả hơn nhiều khi kết hợp bước sóng 595nm với 1064nm.

Hình 7. Nhiệt độ đỉnh của mạch máu được tính toán dựa trên mô hình của Mirkov và các đồng sự. PDL 12 J/cm², 0,5-40ms, laser Nd:YAG 50 J/cm², 40ms. Kết hợp PDL/Nd:YAG với 40ms PDL thực hiện trước

Vấn đề thẩm mỹ thường hay gặp nhất khi sử dụng PDL với thời gian xung 0,5ms là ban xuất huyết. Phần lớn là do vỡ các mạch máu nhỏ dưới sự gia nhiệt nhanh bởi các xung ngắn. Để giải quyết vấn đề này, một thế hệ xung dài PDL được phát triển. Kỹ thuật này được thực hiện bằng cách kết hợp một mạch xung năng lượng thấp có độ dài xung từ 2-40 ms, có nghĩa là giảm năng lượng của mỗi đỉnh và cho phép làm mát một phần giữa các đỉnh và tránh xuất hiện phát ban xuất huyết. Hiệu quả điều trị đối với các mạch máu lớn là không cao vì sự làm mát diễn ra chậm hơn ở những mạch máu lớn. Nhóm các nhà nghiên cứu đã chứng minh các ngưỡng phát ban xuất huyết trên mông và cho thấy một mối quan hệ gần như là tuyến tính giữa số lượng các xung phụ và phát ban xuất huyết với độ dài xung 40 ms (hình 8). Ví dụ, nếu một bệnh nhân dùng tần số 12 J/cm² trong 40 ms với một thiết bị 3 đỉnh, mỗi đỉnh sẽ đạt 4 J/cm² và chắc chắn sẽ xảy ra phát ban xuất huyết. Tuy nhiên, nếu cũng tần số 12 J/cm² nhưng chia làm 6 đỉnh thì mỗi đỉnh chỉ tối đa 2 J/cm² và có thể tránh được phát ban xuất huyết (hình 9). Lợi ích của kỹ thuật nhiều đỉnh có thời gian xung dài cho phép đủ thời gian để làm mát các mạch máu nhỏ giữa các đỉnh. Đối với các xung ngắn như 6 ms, thêm số đỉnh sẽ làm không đủ thời gian làm mát, dẫn đến nguy cơ gây phát ban xuất huyết cao hơn. Một thế hệ laser 6-8 đỉnh mới được phát triển bởi 2 công ty cho phép giải quyết nguy cơ phát ban xuất huyết trong quá trình điều trị. Hiện nay, các phát triển công nghệ cho phép IPL xung ngắn đến 5 ms hiệu quả trên mạch máu nhỏ và một số vết rượu vang.

Hình 8. Liều gây phát ban xuất huyết với số lượng xung. Dữ liệu dựa trên PDL 595nm, 40ms. Mô hình tính toán 40, 20, 10 và 6ms dựa trên nghiên cứu của Mirkov và các đồng sự. Tăng số lượng xung sẽ tăng hiệu quả, tăng liều gây phát ban xuất huyết đổi với xung dài hơn.