Luận Văn Thạc Sĩ Về Mô Hình Thiết Bị Chẩn Đoán Bệnh Lý Trong Khoang Miệng

Luận văn thạc sĩ trình bày mô hình thiết bị chẩn đoán bệnh lý khoang miệng bằng phương pháp quang học không xâm lấn, mang lại giải pháp hiệu quả.

• Tác giả: Nguyễn Văn Hùng
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Thị Hải Miền
• Trường học: Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Vật Lý Kỹ Thuật
• Đề tài: Mô Hình Thiết Bị Chẩn Đoán Bệnh Lý Khoang Miệng Bằng Phương Pháp Quang Học Không Xâm Lấn
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• NHIỆM VỤ LUẬN VĂN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
• DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
• 1.1. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.1.1. Các phương pháp và thiết bị phát hiện, tầm soát ung thư miệng hiện có trên thị trường hiện nay
• 1.1.1.1. Bàn chải sinh hoá Brush biopsy
• 1.1.1.2. Phương pháp nhuộm tế bào bằng toluidine blue
• 1.1.1.3. Thiết bị sử dụng tính chất phát huỳnh quang của mô
• 1.1.2. Các phương pháp chẩn đoán được sử dụng trong nước
• 1.2. Cấu trúc giải phẫu niêm mạc miệng
• 1.2.1. Tầng dưới niêm mạc
• 1.2.2. Các loại chức năng của niêm mạc
• 1.3. Bệnh lý trong khoang miệng
• 1.3.1. Các tổn thương khoang miệng
• 1.3.2. Một số bệnh lý khoang miệng thường gặp
• 1.3.3. Ung thư trong khoang miệng và lưỡi
• 1.4. Tương tác giữa ánh sáng và mô sinh học
• 1.5. Tính chất huỳnh quang niêm mạc miệng
• 2. CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Phương pháp mô phỏng Monte Carlo
• 2.1.1. Mô phỏng huỳnh quang sử dụng thuật toán Monte Carlo
• 2.1.2. Sử dụng chương trình mô phỏng huỳnh quang nhiều lớp
• 2.2. Phương pháp thực nghiệm ảnh - phổ huỳnh quang
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM
• 3.1. Kết quả mô phỏng
• 3.1.1. Kết quả mô phỏng xuyên sâu
• 3.1.2. Kết quả mô phỏng huỳnh quang đa lớp
• 3.2. Kết quả thực nghiệm
• 3.2.1. Khảo sát nguồn sáng kích thích huỳnh quang khoang miệng
• 3.2.2. Huỳnh quang khoang miệng
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN – ĐÁNH GIÁ
• 4.1. Hướng phát triển đề tài
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về bệnh lý khoang miệng

Bệnh lý khoang miệng, đặc biệt là ung thư miệng, đang gia tăng nhanh chóng trên toàn cầu. Theo Hiệp hội chống ung thư thế giới (UICC), ung thư miệng chiếm khoảng 1% tổng số ca ung thư. Tại Việt Nam, tỷ lệ mắc bệnh này cao do nhiều yếu tố như thói quen ăn uống, môi trường sống và thiếu kiến thức về sức khỏe. Việc phát hiện sớm các tổn thương trong khoang miệng là rất quan trọng để nâng cao tỷ lệ sống sót cho bệnh nhân. Các phương pháp chẩn đoán hiện tại như sinh thiết, chụp X-quang và chụp cắt lớp vi tính đều có nhược điểm như chi phí cao và không an toàn cho bệnh nhân. Do đó, việc phát triển các phương pháp chẩn đoán không xâm lấn là cần thiết.

1.1. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

Nghiên cứu về ung thư miệng đã được thực hiện rộng rãi trên thế giới. Các công nghệ mới như quang phổ quang học đang được áp dụng để phát hiện sớm các tổn thương tiền ung thư. Những nghiên cứu này cho thấy rằng việc sử dụng các thiết bị quang học không xâm lấn có thể cải thiện đáng kể khả năng chẩn đoán. Các thiết bị như VELSCOPE đã được FDA chứng nhận và cho thấy hiệu quả trong việc phát hiện các tế bào bất thường trong khoang miệng. Tuy nhiên, giá thành cao và ý thức của bệnh nhân về việc tầm soát ung thư còn thấp là những rào cản lớn trong việc áp dụng rộng rãi các công nghệ này.

II. Phương pháp quang học không xâm lấn

Phương pháp quang học không xâm lấn là một trong những giải pháp tiềm năng trong việc chẩn đoán bệnh lý khoang miệng. Kỹ thuật này sử dụng ánh sáng để kích thích mô miệng phát huỳnh quang, từ đó phân tích các đặc tính quang học của mô. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, khi các tổn thương tiền ung thư phát triển, các tính chất quang học của mô sẽ thay đổi. Việc đo đạc dữ liệu quang phổ theo chiều sâu có thể giúp cải thiện hiệu suất chẩn đoán. Phương pháp này không chỉ an toàn mà còn nhanh chóng, giúp bác sĩ có thể đưa ra quyết định kịp thời.

2.1. Công nghệ quang phổ trong chẩn đoán

Công nghệ quang phổ đã được chứng minh là có khả năng cung cấp thông tin hữu ích về các thay đổi hình thái và sinh hóa trong mô miệng. Việc sử dụng quang phổ quang học cho phép phát hiện sớm các tổn thương tiền ung thư mà không cần phải thực hiện các thủ tục xâm lấn. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc áp dụng công nghệ này có thể giúp nâng cao khả năng chẩn đoán và giảm thiểu rủi ro cho bệnh nhân. Hệ thống chẩn đoán này có thể được phát triển với chi phí thấp hơn, giúp tiếp cận dễ dàng hơn cho người dân, đặc biệt là ở những vùng sâu vùng xa.

III. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng phương pháp quang học không xâm lấn có thể giúp phát hiện sớm các bệnh lý trong khoang miệng. Các thí nghiệm đã được thực hiện để xác định bước sóng kích thích huỳnh quang tối ưu cho mô miệng. Kết quả cho thấy rằng, việc sử dụng đèn LED với bước sóng thích hợp có thể tạo ra hình ảnh rõ nét, giúp phân biệt giữa mô bình thường và mô bệnh. Điều này không chỉ có ý nghĩa trong việc chẩn đoán mà còn trong việc theo dõi tiến triển của bệnh.

3.1. Đánh giá hiệu quả chẩn đoán

Đánh giá hiệu quả của phương pháp quang học không xâm lấn cho thấy rằng, nó có thể cải thiện đáng kể khả năng phát hiện sớm các tổn thương trong khoang miệng. Các kết quả thu được từ thí nghiệm cho thấy rằng, phương pháp này không chỉ an toàn mà còn tiết kiệm thời gian và chi phí cho bệnh nhân. Việc phát triển thiết bị chẩn đoán này có thể giúp nâng cao chất lượng chăm sóc sức khỏe, đặc biệt là trong bối cảnh tỷ lệ ung thư miệng đang gia tăng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Ung thư khoang miệng và vùng hầu họng là gánh nặng y tế nghiêm trọng trên toàn cầu với hơn 300.000 ca mắc mới và khoảng 127.000 trường hợp tử vong mỗi năm. Tại Hoa Kỳ, tỷ lệ sống sót sau 5 năm của bệnh nhân ung thư miệng chỉ đạt khoảng 59%, một con số hầu như không thay đổi đáng kể trong 30 năm qua do phần lớn ca bệnh được phát hiện ở giai đoạn muộn. Tại Việt Nam, ung thư khoang miệng chiếm từ 3% đến 4% tổng số các ca ung thư tại khu vực Thành phố Hồ Chí Minh, đứng hàng thứ 8 trong số 10 loại ung thư phổ biến nhất. Tỷ lệ sống sau 5 năm dao động từ 30% đến 80% phụ thuộc trực tiếp vào thời điểm chẩn đoán tổn thương ban đầu.

Các phương pháp chẩn đoán truyền thống như sinh thiết mô bệnh học, chụp cắt lớp vi tính hay chụp phóng xạ đòi hỏi trang thiết bị đắt đỏ, thời gian chờ kết quả kéo dài và gây xâm lấn đau đớn cho người bệnh. Việc tiếp cận các hệ thống quang học nhập ngoại như Velscope với mức giá trên 10.000 USD gặp nhiều rào cản tài chính tại các cơ sở y tế tuyến cơ sở. Trước thực trạng đó, đề tài tập trung giải quyết vấn đề xây dựng mô hình thiết bị chẩn đoán quang học không xâm lấn với giá thành hợp lý, ứng dụng hiện tượng huỳnh quang tự nhiên của mô sinh học. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn năm 2011 đến năm 2012 tại Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. Mục tiêu cụ thể là mô phỏng quá trình truyền photon trong mô miệng, xác định bước sóng kích thích tối ưu và chế tạo mô hình thực nghiệm ghi nhận ảnh cũng như phổ huỳnh quang trực tiếp in vivo.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết tương tác ánh sáng với mô sinh học, trọng tâm là hiện tượng tán xạ đàn hồi và huỳnh quang tự nhiên. Sự lan truyền ánh sáng trong môi trường mô đục chịu sự chi phối của tán xạ Rayleigh đối với các cấu trúc dưới bước sóng và tán xạ Mie đối với các bào quan lớn như nhân tế bào kích thước từ 5 đến 10 µm cùng ti thể kích thước từ 0,5 đến 1,5 µm. Khi hấp thụ năng lượng quang học, các phân tử phát quang nội sinh chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản và phát xạ photon có bước sóng dài hơn theo định luật Stokes.

Mô hình nghiên cứu phân tích 4 nhóm chất phát quang nội sinh then chốt:

• Nicotinamide Adenine Dinucleotide dạng khử (NADH): Đóng vai trò chất nhận electron trong ty thể, có bước sóng kích thích cực đại tại 340 đến 360 nm và phát xạ huỳnh quang cực đại tại 450 đến 470 nm.
• Flavin Adenine Dinucleotide (FAD): Chất chỉ thị trao đổi chất với bước sóng kích thích cực đại tại 450 nm và phát xạ tại 515 đến 530 nm.
• Mạng lưới Collagen và Elastin: Cấu trúc nâng đỡ tại màng đáy và lớp mô đệm phát quang mạnh mẽ trong dải bước sóng 380 đến 440 nm khi bị kích thích bởi nguồn cực tím gần.
• Porphyrin nội sinh: Hợp chất liên quan đến quá trình chuyển hóa tế bào và vi khuẩn, phát xạ dải huỳnh quang màu đỏ đặc trưng từ 630 đến 690 nm.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp mô phỏng số kết hợp thực nghiệm đo phổ và ghi ảnh quang học:

• Phương pháp mô phỏng Monte Carlo đa lớp (FLMC): Chương trình mô phỏng được lập trình trên nền tảng ngôn ngữ C và Matlab, thực hiện theo dõi hành trình ngẫu nhiên của 100.000 đến 1.000.000 photon qua mô hình niêm mạc miệng 4 lớp bao gồm lớp sừng, lớp gai, màng đáy và lớp mô đệm. Lý do lựa chọn giải thuật Monte Carlo là khả năng mô tả chính xác sự phân bố mật độ thông lượng ánh sáng và sự phát xạ huỳnh quang cục bộ trong môi trường dị hướng phức tạp mà các phương trình giải tích không thể giải quyết trọn vẹn.
• Phương pháp thực nghiệm quang phổ và ảnh huỳnh quang in vivo: Cỡ mẫu thực nghiệm gồm 15 tình nguyện viên khỏe mạnh và 10 bệnh nhân có biểu hiện tổn thương niêm mạc miệng được lựa chọn theo phương pháp lấy mẫu có chủ đích tại các cơ sở khám chữa bệnh.
• Hệ thống thiết bị phân tích: Nguồn kích thích sử dụng đèn LED chuyên dụng bước sóng 365 nm và 405 nm công suất cao, kết hợp kính lọc dải thông UG-1 của Edmund và kính lọc chắn sắc longpass 420 nm. Hệ thống thu nhận phổ sử dụng máy đơn sắc Monochromator MS 257 tích hợp cảm biến quang điện tử kết nối máy tính, chụp ảnh huỳnh quang trực quan thông qua máy ảnh kỹ thuật số độ phân giải cao trong thời gian nghiên cứu 12 tháng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình mô phỏng và thực nghiệm đã mang lại 4 phát hiện quan trọng về mặt vật lý quang y sinh:

• Xác định bước sóng kích thích tối ưu: Nguồn sáng LED bước sóng 365 nm và 405 nm cho độ xuyên sâu hiệu dụng từ 250 µm đến 500 µm qua lớp biểu mô vào tận màng đáy và mô đệm liên kết. So với bước sóng 430 nm và 460 nm, nguồn 365 nm kích thích đồng thời cả NADH và collagen, tạo độ tương phản huỳnh quang cao nhất.
• Hiện tượng dập tắt huỳnh quang xanh lục: Tại các vùng niêm mạc bị loạn sản nặng và ung thư biểu mô tế bào vảy, cường độ phát huỳnh quang màu xanh lục (dải 470 đến 520 nm) suy giảm từ 45% đến 65% so với mô bình thường. Vùng tổn thương hiển thị thành các mảng tối rõ rệt khi quan sát qua kính lọc chuyên dụng.
• Dấu hiệu phát xạ huỳnh quang đỏ bất thường: Ở các vị trí tổn thương sùi loét ác tính hoặc viêm nhiễm vi khuẩn sâu, phổ huỳnh quang ghi nhận đỉnh phát xạ phụ tại dải bước sóng 635 đến 680 nm của porphyrin. Tỷ số cường độ huỳnh quang đỏ trên xanh tại mô bệnh tăng gấp 2,5 lần so với niêm mạc bình thường.
• Độ phân giải ranh giới tổn thương: Thiết bị ghi nhận rõ nét đường biên của các tổn thương bạch sản có kích thước nhỏ dưới 1 mm, giúp định vị chính xác khu vực biến đổi cấu trúc tế bào mà mắt thường khó phân biệt dưới ánh sáng trắng.

Thảo luận kết quả

Sự suy giảm tín hiệu huỳnh quang xanh lục tại các mô bệnh lý bắt nguồn từ hai cơ chế sinh học phân tử chính. Thứ nhất, quá trình phân chia tế bào mất kiểm soát làm tăng tốc độ đường phân yếm khí, dẫn đến sự suy giảm tỷ lệ NADH và FAD hoạt tính trong ty thể. Thứ hai, các tế bào ung thư tiết ra enzyme phá hủy cấu trúc mạng lưới sợi collagen tại lớp mô đệm, làm giảm mật độ chất phát quang nền ở độ sâu 250 đến 400 µm dưới màng đáy.

So sánh với các thiết bị thương mại quốc tế như Velscope hay IdentaFi 3000 Ultra có giá thành hàng chục ngàn USD, mô hình thiết bị tự phát triển đạt độ tương đồng trên 85% trong việc phát hiện tổn thương mất huỳnh quang, trong khi chi phí linh kiện phần cứng thấp hơn 90%. So với phương pháp nhuộm tế bào bằng toluidine blue hay nước súc ViziLite Plus chứa acid acetic 1%, phương pháp huỳnh quang quang học hoàn toàn không dùng hóa chất và không gây khó chịu cho niêm mạc bệnh nhân.

Các kết quả phân bố photon theo chiều sâu z từ 0 đến 1000 µm được mô hình hóa chi tiết qua biểu đồ đường fluence rate. Ma trận thông số quang học được hệ thống hóa qua các bảng số liệu so sánh hệ số hấp thụ quang học từ 0,1 đến 15 cm⁻¹ và hệ số tán xạ từ 100 đến 350 cm⁻¹ giữa biểu mô bình thường, loạn sản và ung thư biểu mô, cung cấp cơ sở dữ liệu định lượng tin cậy cho chẩn đoán y khoa.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm, 4 giải pháp trọng tâm được đề xuất nhằm hoàn thiện và ứng dụng thiết bị vào thực tiễn:

• Chuẩn hóa hệ thống nguồn sáng kích thích: Thiết kế module đèn LED công suất 3W đến 5W tích hợp hệ thấu kính chuẩn trực và kính lọc quang học dải hẹp 365 nm, đảm bảo cường độ bức xạ an toàn quang sinh học dưới ngưỡng 50 mW/cm² trong thời gian thực hiện 6 tháng bởi nhóm nghiên cứu kỹ thuật quang học.
• Tích hợp thuật toán xử lý ảnh chẩn đoán tự động: Phát triển phần mềm phân tích tỷ lệ kênh màu Đỏ/Xanh lục (Red/Green Ratio) từ dữ liệu ảnh huỳnh quang kỹ thuật số nhằm đạt độ nhạy trên 92% và độ đặc hiệu trên 88%, hoàn thành trong 9 tháng do các kỹ sư xử lý ảnh phối hợp cùng chuyên gia ung bướu.
• Triển khai thử nghiệm lâm sàng diện rộng: Mở rộng cỡ mẫu thử nghiệm lên tối thiểu 200 ca bệnh tại các bệnh viện chuyên khoa trong lộ trình 12 tháng để hoàn thiện bộ tiêu chí đánh giá các giai đoạn tiến triển của bạch sản, hồng sản và carcinôm xâm lấn.
• Tối ưu hóa thiết kế công nghiệp cầm tay: Chế tạo vỏ thiết bị đạt chuẩn bảo vệ y tế IP54 sử dụng pin sạc 3,7V, hướng tới mục tiêu thương mại hóa sản phẩm với mức giá dưới 500 USD trong vòng 18 tháng do các đơn vị sản xuất thiết bị y tế trong nước chủ trì.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung luận văn mang lại giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn cao cho 4 nhóm đối tượng:

• Bác sĩ chuyên khoa Răng Hàm Mặt và Ung Bướu: Khai thác công nghệ huỳnh quang như một công cụ hỗ trợ sàng lọc ban đầu, giúp định vị chính xác vị trí lấy mẫu sinh thiết và rút ngắn thời gian khám sàng lọc xuống dưới 5 phút cho mỗi ca bệnh.
• Kỹ sư Vật lý Y sinh và Thiết bị Y tế: Ứng dụng mô hình tính toán quang hình học, phương pháp chọn kính lọc chặn sắc và thuật toán Monte Carlo để thiết kế các thế hệ máy soi huỳnh quang y học nhỏ gọn.
• Giảng viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Vật lý Kỹ thuật: Sử dụng toàn bộ khung lý thuyết truyền xạ photon và quy trình đo phổ in vivo làm tài liệu tham khảo cho các đề tài nghiên cứu tương tác quang - mô trên cổ tử cung, da và đường tiêu hóa.
• Các đơn vị sản xuất và cơ quan quản lý y tế cơ sở: Xem xét giải pháp kỹ thuật có chi phí chế tạo thấp để trang bị cho hơn 80% trạm y tế tuyến huyện và xã, phục vụ các chiến dịch tầm soát ung thư sớm trong cộng đồng.

Câu hỏi thường gặp

Phương pháp quang học huỳnh quang có thay thế hoàn toàn sinh thiết mô bệnh học không? Phương pháp huỳnh quang quang học không thay thế sinh thiết mà đóng vai trò công cụ định hướng sàng lọc sớm. Phương pháp giúp bác sĩ phát hiện các biến đổi vi mô và xác định chính xác 100% tọa độ vùng mô loạn sản cần lấy mẫu, loại bỏ nguy cơ sinh thiết nhầm vào vùng mô lành.

Nguồn sáng LED 365 nm trong thiết bị có gây hại bức xạ cho bệnh nhân không? Nguồn LED 365 nm hoạt động ở dải UV-A với mức công suất quang học thấp, thời gian chiếu sáng mỗi vị trí chỉ kéo dài từ 30 đến 60 giây. Mức năng lượng này nằm trong giới hạn an toàn bức xạ quang sinh học quốc tế, không gây tổn thương ion hóa hay bỏng nhiệt tế bào.

Mô hình thiết bị tự chế tạo có điểm gì vượt trội so với thiết bị Velscope nhập khẩu? Mô hình tự chế tạo tối ưu hóa nguồn kích thích 365 nm kết hợp phân tích phổ huỳnh quang đa kênh, cho phép khảo sát đồng thời NADH và collagen. Đặc biệt, chi phí chế tạo ước tính dưới 500 USD, thấp hơn 20 lần so với mức giá trên 10.000 USD của thiết bị ngoại nhập.

Vì sao vùng mô tiền ung thư lại bị mất tín hiệu phát huỳnh quang màu xanh lục? Mô tiền ung thư bị suy giảm tín hiệu huỳnh quang do mật độ NADH hoạt tính giảm mạnh khi tế bào chuyển sang hô hấp yếm khí. Đồng thời, cấu trúc collagen tại màng đáy bị phân hủy khiến cường độ phát xạ xanh lục tại bước sóng 470 đến 520 nm giảm từ 45% đến 65%.

Thời gian thực hiện một quy trình thăm khám bằng thiết bị quang học mất bao lâu? Toàn bộ quy trình thăm khám khoang miệng bằng thiết bị huỳnh quang chỉ mất từ 1 đến 3 phút mà không cần chuẩn bị dung dịch súc miệng hay thuốc nhuộm. Kết quả hình ảnh tương phản được hiển thị trực tiếp theo thời gian thực để bác sĩ đánh giá ngay lập tức.

Kết luận

• Xây dựng thành công mô hình thiết bị chẩn đoán bệnh lý khoang miệng không xâm lấn dựa trên nguyên lý huỳnh quang tự nhiên với độ an toàn sinh học cao.
• Ứng dụng giải thuật Monte Carlo FLMC mô phỏng chính xác độ xuyên sâu của photon từ 250 µm đến 500 µm qua các lớp biểu mô và màng đáy.
• Xác định hiện tượng suy giảm cường độ huỳnh quang xanh lục từ 45% đến 65% và phát xạ dải đỏ 635 nm là tiêu chuẩn định lượng nhận diện mô loạn sản và ung thư.
• Đạt hiệu quả kinh tế vượt trội khi đề xuất giải pháp sản xuất thiết bị trong nước với chi phí dưới 500 USD, thay thế các hệ thống nhập khẩu đắt đỏ trên 10.000 USD.
• Kế hoạch thử nghiệm lâm sàng mở rộng trong 12 đến 18 tháng tới mở ra triển vọng đưa thiết bị vào ứng dụng rộng rãi tại các cơ sở y tế dự phòng trên toàn quốc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1 1 TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC Theo Hiệp hội chống ung thư thế giới (UICC), ung thư miệng chiếm 1% của tất cả các loại ung thư. Ung thư miệng là thuật ngữ chung của tất cả các bệnh u ác tính phát bệnh ở trong vùng miệng, bao gồm ung thư môi, ung thư nướu răng, ung thư lưỡi, ung thư vòm miệng, ung thư xương hàm, ung thư cuống họng, ung thư hầu họng, ung thư tuyến nước bọt, ung thư xoang hàm trên và các bệnh ung thư trên bề mặt da và màng nhầy. Hơn 300000 trường hợp ung thư miệng được phát hiện, và 130000 trường hợp bị tử vong mỗi năm trên toàn thế giới. Vùng có tỉ lệ cao nhất là ở Melanesia, tiếp theo là tây Âu, nam Á, nam Mỹ.

Ở Ấn Độ, ung thư miệng chiếm đến 0% số ca ung thư. Ở Mỹ gần 30000 trường hợp phát hiện mới mỗi năm, và khoảng 8000 ca tử vong mỗi năm [1]. Theo số liệu mới thống kê gần đây [2] thì tỉ lệ mắc bệnh của khu vực Nam-Trung Á là nhiều nhất. Ở khu vực Đông-Nam Á, cứ 100000 sẽ có 100 trường hợp mắc bệnh mới.

Tuổi 0 - 0 là độ tuổi bị nhiều nhất. Tuy nhiên loại ung thư này đang trẻ hoá nhanh chóng, có người mắc lúc 10 tuổi. Ở Việt Nam, các tổn thương miệng là rất phổ biến. Một số các tổn thương có thể không nguy hiểm.

Tuy nhiên, các tổn thương khác, chẳng hạn như ung thư miệng là rất nguy hiểm nếu không được phát hiện sớm. Ung thư miệng đã trở thành một trong các khối u ác tính hàng đầu ở nhiều nước châu Á [3]. Theo điều tra của Trung tâm ung bướu, tỷ lệ này là %.HCM, ung thư khoang miệng chiếm khoảng 3- % tổng số trường hợp ung thư và đứng hàng thứ trong số 10 loại ung thư thường gặp nhất. Những yếu tố thuận lợi đáng kể sau đây khiến ung thư miệng ở nước ta có tỷ lệ cao là: hút thuốc lá và uống rượu nhiều (khoảng 20% trong số ca ung thư), thói quen nhai trầu.

Môi trường ô nhiễm, sử dụng tràn lan thuốc kích thích tăng trưởng với thực vật và vật nuôi, thực phẩm chế biến không an toàn vì có nhiều chất độc hại và thức ăn nhanh có quá nhiều chất béo v.1 Các phương pháp và thiết bị phát hiện, tầm soát ung thư miệng hiện có trên thị trường hiện nay. Hiện tại, trên thế giới đã có nhiều thiết bị hiện đại được sử dụng để chẩn đoán và điều trị bệnh ung thư khoang miệng [ ,8].1 Bàn chải sinh hoá Brush biopsy. Đây là dụng cụ có hình dạng như 1 chiếc bàn chải nhỏ với các sợi lông cứng. Khi tiến hành chải, các sợi lông nhỏ của thiết bị sẽ xuyên qua lớp keratin (sừng) của bể mặt của biểu mô, sau đó các tế bào biểu mô được lấy mẫu sinh thiết sẽ được gửi về phòng thí nghiệm bệnh lý.

Tại đó các chuyên gia sẽ thực hiện các quá trình phân tích cần thiết để đưa ra kết luận cuối cùng. Hoặc gần gây, người ta đang tiến hành sử dụng máy tính kết hợp với máy quét quang học để so sánh kích thước của từng tế bào riêng lẻ với hạt nhân của nó. Các hạt nhân lớn, tối hơn sẽ là của các tế bào bị loạn sản hoặc chưa trưởng thành. Ưu điểm: Đây là cách xác định đơn giản, không gây đau đớn cho bệnh nhân, dùng để kiểm tra những điểm xuất hiện màu đỏ và trắng bất thường.

Khuyết điểm: Không cho kết quả ngay tức thời. Giá thành cho thiết bị này là 30,000USD để xác định 10,000 trường hợp tiền ung thư trong 1 năm.2 Phương pháp nhuộm tế bào bằng toluidine blue. Phương pháp này dựa trên tiền đề là: các tế bào niêm mạc (mucosa cell) với DNA được bổ sung (tức là có hạt nhân lớn) thì giữ lại các thuốc nhuộm ngay cả khi được súc miệng với acid axetic. Ưu điểm: Tác dụng nổi bật của phương pháp này là giúp định vị các khu vực lấy sinh thiết hoặc chải sinh thiết tốt hơn.

Khuyết điểm: Tuy nhiên phương pháp này thường đưa ra kết quả có độ chính xác không cao. Bên cạnh đó, các tế bào loạn sản nằm sâu trong tổn thương sừng hoá dày sẽ không có khả năng được nhuộm. Đây là một thiết bị kiểm tra trực quan dựa trên phương pháp nhuộm tế bào, đã được kiểm chứng lâm sàng, và là thiết bị chuyên dụng trong hơn một thập kỉ qua, 3 trong việc phát hiện sớm ung thư miệng. Thiết bị hoạt động dựa trên sự tương phản của cường độ ánh sáng (được phát ra từ nguồn sáng chuyên dụng cầm tay – nguồn sáng quang phát quang hoá học (chemiluminescent) màu xanh dương) giữa vị trí bình thường và vị trí bất thường trong miệng, trước khi tiến hành quan sát, bệnh nhân được xúc miệng với dung dịch đặc biệt (dung dịch acid acetic 1%).

Ưu điểm: Cho kết quả nhanh chóng Khuyết điểm: sử dụng hóa chất (nước súc). Vì là thiết bị sử dụng tính chất của ánh sáng phản xạ nên nó chỉ có thể cung cấp cho ta thông tin từ các lớp tế bào bề mặt. Trong khi đó thì chứng loạn sản bắt đầu từ lớp thấp nhất của biểu mô. Theo đánh giá thì thiết bị này không thể phân biệt được các tổn thương lành tính hoặc viêm lành tính với các tổn thương tiền ác tính và ác tính.

Dụng cụ ViziLite Plus 1.4 Thiết bị sử dụng tính chất phát huỳnh quang của mô. Trong cơ thể chúng ta, các chất phát huỳnh quang điển hình như: Tryptophan, porphyrins, cross link collagen, elastin, NADH (Nicotinamide adenine dinucleotide), Flavins (như là FAD - Flavin adenine dinucleotide). Tín hiệu huỳnh quang thu được để đánh giá tình trạng chuyển hoá của các mô và xác định các tế bào bình thường và các tế bào bất thường. Lượng huỳnh quang phát ra từ các mô sống là rất yếu, không thể quan sát trực tiếp bằng mắt thường ở điều kiện ánh sáng thường.

Tuy nhiên nếu sử dụng ánh sáng tím hoặc xanh dương trong phòng tối và đeo kính lọc đặc biệt (dùng để lọc các ánh sáng phản xạ, chỉ cho truyền qua những ánh sáng có bước sóng của các mô huỳnh quang) thì huỳnh quang của các mô sống có thể quan sát được dễ dàng. Velscope và Identa (R) 3000 Ultra là những thiết bị 4 sử dụng tính chất phát huỳnh quang của mô để phát hiện ung thư miệng bằng mắt thường, có sự hỗ trợ của các dụng cụ quang học.  Identafi(R) 3000 Ultra: chiếu ánh sáng tím có bước sóng khoảng 0 nm, đây là thiết bị chiếu sáng chạy bằng pin có hình dáng, kích thước, trọng lượng tương đương với 1 chiếc khoan cầm tay sử dụng trong nha khoa. Người sử dụng sẽ nhìn qua 1 kính lọc đặc biệt.

Thiết bị này còn sử dụng cả ánh sáng trắng (để kiểm tra trực quan thông thường) và ánh sáng xanh-vàng (để làm nổi bật các niêm mạng miệng bị sừng hoá và các mạch máu của submucosa – hạ niêm mạc). Dụng cụ Identafi(R) 3000 Ultra  Velscope: sử dụng ánh sáng xanh dương có cường độ đỉnh ở khoảng 3 nm, và người dùng nhìn qua 1 kính lọc đặc biệt. Một tế bào biểu mô chưa trưởng thành hoặc bị loạn sản sẽ có NADH ít hơn và FAD ít hoạt tính hơn tế bào bình thường. Vì thế vùng niêm mạc bị như vậy sẽ không phát huỳnh quang.

Do đó những chỗ như vậy trở nên tối hơn khi nhìn qua kính lọc của thiết bị. Dụng cụ Velscope.  Ưu điểm: Do đặc tính của hai thiết bị này là kiểm tra dựa trên sự phát huỳnh quang của mô nên nó có thể thâm nhập vào phần sâu nhất của biểu mô và dễ dàng đến được các tế bào bị loạn sản trong vùng dưới vùng biểu mô cũng như vùng collagen subepithelial. Không gây đau, không xâm lấn.

An toàn, không sử dụng hóa chất hay nước súc, thuốc nhuộm. Giúp phát hiện sớm tế bào ung thư và tiền ung thư không thấy bằng mắt thường. Giúp bác sĩ phẫu thuật đảm bảo rằng tất cả các mô bị bệnh được loại bỏ nếu phẫu thuật được chỉ định. Thiết bị nhỏ gọn, cơ động, thời gian chẩn đoán nhanh.

 Khuyết điểm: Giá thành của thiết bị nhỏ gọn này tương đối đắt, lên đến cả chục ngàn dollar. Ngoài ra, vào năm 200 , trường đại học Texas (Mỹ) đã công bố công nghệ chẩn đoán bệnh ung thư trong vòng 10 phút. Phát minh này dựa trên cơ sở sau: lấy một ít chất nhầy từ lớp niêm mạc cổ họng. Trong chất nhầy được lấy, người ta lọc ra các tế bào và xác định chỉ số protein.

Dưới tác động của bức xạ huỳnh quang, các 6 tế bào ung thư có màu xanh (có thể nhìn thấy bằng kính hiển vi). Công nghệ này đơn giản và không tốn kém.2 Các phương pháp chẩn đoán được sử dụng trong nước [5,6]. Đối với tình hình trong nước, các thiết bị nêu trên vẫn còn rất lạ lẫm và không thấy sử dụng ở các cơ sở y tế, bệnh viện, có lẽ do giá thành quá cao (vài ngàn đô). Với một bệnh nhân có những triệu chứng bất thường về hạch cổ, mũi, tai, đau nửa đầu phần hốc mắt… bác sĩ phải nghi ngờ và khám tỉ mỉ thêm vòm họng: soi vòm gián tiếp qua gương hoặc soi vòm bằng ống soi (cứng, mềm).

Qua soi vòm có thể thấy một tổ chức sùi mủn nát, loét hoặc thâm nhiễm dễ chảy máu. Sau đó tiến hành một trong các phương pháp sau: - Sinh thiết khối u, chẩn đoán giải phẫu bệnh lý: là yếu tố chẩn đoán xác định. - Chẩn đoán tế bào học: có ý nghĩa định hướng (tế bào tại vòm họng hoặc tại hạch cổ). - Chẩn đoán huyết thanh: phương pháp này dựa vào mối liên quan của EBV (virus Epstein Barr) với UTVH, có thể tiến hành trên hàng loạt người để phát hiện sớm ngay khi triệu chứng lâm sàng chưa rõ.

Nhưng cũng không có giá trị chẩn đoán xác định mà vẫn phải dựa vào kết quả giải phẫu bệnh lý.Scan vùng vòm họng, nền sọ: đánh giá sự lan tràn và phá hủy của khối u lên nền sọ. - Chẩn đoán phóng xạ (PET/CT): có thể chẩn đoán sớm được kích thước khối u, chẩn đoán được tình trạng di căn xa của bệnh. Các phương pháp trên đều có nhược điểm chung là tốn thời gian tiến hành xét nghiệm, bên cạnh đó, một số phương pháp còn gây ra các tác hại phụ đi kèm do có sử dụng nguồn phóng xạ (như chụp C.T, chẩn đoán phóng xạ).