I. Tổng quan về luận văn thạc sĩ và mục tiêu nghiên cứu
Luận văn thạc sĩ này tập trung vào việc xây dựng mô hình thiết bị y tế nhằm điều trị tự kỷ ở trẻ em bằng công nghệ laser bán dẫn công suất thấp. Mục tiêu chính của nghiên cứu là tìm hiểu sâu về hội chứng tự kỷ, phân tích các phương pháp điều trị hiện có, và đề xuất một giải pháp mới dựa trên công nghệ laser. Nghiên cứu này không chỉ mang tính lý thuyết mà còn hướng đến ứng dụng thực tiễn trong y học hiện đại, đặc biệt là trong lĩnh vực điều trị bệnh lý thần kinh ở trẻ em.
1.1. Bối cảnh và ý nghĩa của đề tài
Bối cảnh hình thành đề tài xuất phát từ thực trạng gia tăng số lượng trẻ em mắc chứng tự kỷ trên toàn cầu. Theo thống kê, tỷ lệ trẻ tự kỷ là 6-7/1000 trẻ, với hơn một triệu trẻ mắc bệnh tại Mỹ. Các phương pháp điều trị hiện tại như tâm lý giáo dục, châm cứu, và y sinh học chưa đạt hiệu quả cao. Do đó, việc nghiên cứu và phát triển một phương pháp điều trị mới, dựa trên công nghệ laser, có ý nghĩa quan trọng trong việc cải thiện chất lượng cuộc sống của trẻ tự kỷ.
1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
Mục tiêu chính của luận văn là xây dựng mô hình thiết bị điều trị tự kỷ bằng laser bán dẫn công suất thấp. Các nhiệm vụ cụ thể bao gồm: tìm hiểu tổng quan về tự kỷ, phân tích mối liên hệ giữa sự phát triển bất thường của hồi hải mã và hạch hạnh nhân, mô phỏng sự lan truyền của chùm tia laser, và xây dựng cơ sở lý luận cho phương pháp điều trị mới.
II. Phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật ứng dụng
Nghiên cứu sử dụng phương pháp Monte Carlo để mô phỏng sự lan truyền của chùm tia laser từ bề mặt da đầu đến các vùng não như hồi hải mã và hạch hạnh nhân. Phương pháp này cho phép phân tích hiệu quả của các bước sóng laser khác nhau (633nm, 780nm, 850nm, 940nm) trong việc đạt độ xuyên sâu cần thiết. Kết quả mô phỏng cho thấy các bước sóng này đều có khả năng xuyên sâu đến các vùng não mục tiêu, tạo cơ sở cho việc thiết kế thiết bị điều trị.
2.1. Mô phỏng lan truyền laser bằng phương pháp Monte Carlo
Phương pháp Monte Carlo được sử dụng để mô phỏng quá trình lan truyền của photon trong mô sinh học. Các thông số quang học như hệ số hấp thụ, tán xạ, và bất đẳng hướng được tính toán để đảm bảo độ chính xác của mô phỏng. Kết quả cho thấy các bước sóng 633nm, 780nm, 850nm, và 940nm đều đạt được độ xuyên sâu từ da đầu đến hồi hải mã, với công suất từ 5mW đến 20mW.
2.2. Cơ chế điều trị bằng laser công suất thấp
Cơ chế điều trị dựa trên các đáp ứng sinh học của mô sống khi tiếp xúc với chùm tia laser. Các đáp ứng này bao gồm kích thích hệ miễn dịch, chống viêm, và tăng cường tuần hoàn máu. Phương pháp điều trị được đề xuất bao gồm: laser nội tĩnh mạch để hoạt hóa tuần hoàn máu, quang châm tác động vào các huyệt theo y học cổ truyền, và quang trị liệu bằng hiệu ứng hai bước sóng 780-940nm để tác động vào hồi hải mã và hạch hạnh nhân.
III. Xây dựng mô hình thiết bị và ứng dụng thực tiễn
Luận văn đề xuất xây dựng mô hình thiết bị điều trị tự kỷ bằng laser bán dẫn công suất thấp, bao gồm hai loại thiết bị chính: thiết bị quang châm - quang trị liệu 12 kênh và thiết bị laser nội tĩnh mạch. Các thiết bị này được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và y tế, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình điều trị. Quy trình điều trị được xây dựng chi tiết, bao gồm các liệu trình cụ thể và thời gian điều trị.
3.1. Thiết kế và chức năng của thiết bị
Thiết bị quang châm - quang trị liệu 12 kênh được thiết kế để tác động đồng thời lên nhiều huyệt đạo, nhằm cải thiện các chức năng vận động và thần kinh. Thiết bị laser nội tĩnh mạch được sử dụng để hoạt hóa tuần hoàn máu, tăng cường dòng máu nuôi não. Cả hai thiết bị đều được tích hợp các bộ phận kiểm tra và định thời, đảm bảo quá trình điều trị được kiểm soát chặt chẽ.
3.2. Ứng dụng thực tiễn và giá trị của nghiên cứu
Nghiên cứu này có giá trị thực tiễn cao trong việc điều trị tự kỷ ở trẻ em, đặc biệt là trong bối cảnh các phương pháp hiện tại còn nhiều hạn chế. Việc ứng dụng công nghệ laser không chỉ mang lại hiệu quả điều trị mà còn mở ra hướng nghiên cứu mới trong lĩnh vực y học hiện đại. Thiết bị được đề xuất có tiềm năng lớn trong việc cải thiện chất lượng cuộc sống của trẻ tự kỷ và gia đình của họ.
