(SKDS) - Nhìn xuyên thấu vật cản để thấy rõ tình trạng của cơ quan bên trong luôn là ước mơ của các nhà khoa học y học. Cùng với nhiều thiết bị ra đời, ngày nay, chúng ta đang có một thiết bị y học tối tân khác - thiết bị chụp cắt lớp ánh sáng kết hợp OCT.
Trở ngại trong điều trị nhiễm trùng tai
Trong các bệnh lý của tai thì bệnh nhiễm trùng tai là một bệnh khá phổ biến ở trẻ nhỏ. Đây cũng là căn bệnh dễ gây ra biến chứng điếc, giảm thính lực, thủng màng nhĩ và viêm tai xương chũm. Hệ thống tai của chúng ta có thể không còn hoạt động được bình thường từ những nhiễm trùng rất nhỏ.
Một trong những khó khăn mà các chuyên gia tai - mũi - họng vẫn gặp phải trong điều trị nhiễm trùng tai mạn tính đó là màng sinh học do vi khuẩn tạo nên. Trong nhiễm trùng tai mạn tính, vi khuẩn gây bệnh tự tạo ra hoặc phản ứng mạn tính đã tạo ra một lớp màng bao quanh vi khuẩn. Lớp màng này đủ dày để ngăn cản thuốc xâm nhập vào vi khuẩn, tránh không cho vi khuẩn bị tiêu diệt nhưng lại đủ mỏng để vi khuẩn có thể hô hấp, thẩm thấu chất dinh dưỡng. Việc xác định được sự tồn tại có hay không của một lớp màng sinh học hình thành nên ở phía trong màng nhĩ rất quan trọng với công tác điều trị. Nếu như thực sự có, chúng ta cần phải phá vỡ màng này để thuốc vào được tối ưu. Nhưng nếu không có màng này chúng ta chỉ cần yên tâm điều trị và không lo sợ tình trạng kháng thuốc.
Câu chuyện làm thế nào nhìn xuyên thấu qua vật cản màng nhĩ để xác định được sự tồn tại của màng sinh học tưởng như là điều không tưởng. Nhưng nay nó đã thành sự thật. Một thiết bị mới được tạo ra có thể nhìn xuyên thấu màng nhĩ để thấy những cấu trúc bên trong và đằng sau của nó. Thiết bị đó có tên là “thiết bị chụp cắt lớp ánh sáng kết hợp OCT”.
 Sự khác biệt về hình ảnh sau màng nhĩ khi chụp bằng 2 phương pháp. |
Thiết bị “nhìn xuyên thấu”
Thiết bị nhìn xuyên thấu có khả năng nhìn qua màng nhĩ để thấy được các cấu trúc bên trong do một giáo sư, kỹ sư về máy tính và điện tử tên là Stephen Boppart tạo ra. Vị giáo sư này là nhà khoa học của Trường đại học Illinois (bang Illinois, Hoa Kỳ). Thiết bị này có khả năng đặc biệt là tạo ra được những bức ảnh 3D hoàn hảo, độ nét cao, độ phân giải tốt và cực kỳ sinh động.
Thiết bị chụp cắt lớp dùng ánh sáng kết hợp OCT có nguyên lý cấu tạo khá đơn giản. Nó có một đầu dò có khả năng vừa phát ra một chùm sáng lại vừa có khả năng ghi nhận lại chùm sáng đó. Đầu dò phát quang này hệt như đầu dò siêu âm. Chỉ khác là các nhà khoa học sử dụng là ánh sáng chứ không phải là sóng siêu âm. Tất nhiên, đầu dò phát quang này sẽ được kết nối với máy tính. Máy tính có nhiệm vụ liên kết dữ liệu thu được và tái tạo nên hình ảnh không gian ba chiều.
Quan trọng nhất trong cấu tạo máy đó là đầu dò phát quang. Trong đầu dò có một băng phát quang có khả năng phát ra một chùm tia sáng có độ phản chiếu cao. Ánh sáng này ít bị hấp thụ mà chủ yếu xuyên qua hoặc phản chiếu trở lại. Các ánh sáng phát ra một phần đưa tới tai, một phần đưa tới máy giao thoa. Máy giao thoa có nhiệm vụ tổng hợp ánh sáng đến từ nguồn sáng và ánh sáng phản chiếu từ tai người. Các mô khác nhau thì sẽ có độ phản chiếu khác nhau. Các lớp khác nhau có bề dày khác nhau thì có độ phản chiếu khác nhau. Căn cứ vào điều đó mà người ta ước lượng được màng nhĩ dày hay không dày, có hay không có màng vi sinh vật phía trong.
Thành công
Nguyên lý dùng ánh sáng kết hợp có độ phản chiếu cao để chụp cắt lớp là một nguyên lý không mới. Nguyên lý khoa học này đã được biết đến từ những năm 1990. Nhưng cái mà các nhà khoa học đang tạo ra là ứng dụng nguyên lý đó để chế thành một thiết bị có độ hữu dụng cao.
Các bác sĩ chỉ cần cầm đầu dò phát quang “ấn” vào tai người bệnh trong vài chục giây là xong. Tín hiệu thu được là những hình ảnh cấu trúc tai cực kỳ ấn tượng. Máy sẽ thực hiện cắt lớp từ màng nhĩ đến hết cấu trúc tai trong. Đây thực sự là một thiết bị chụp cắt lớp vi tính dành riêng cho tai.
Để kiểm định, các nhà khoa học đã áp dụng thử trên người bình thường và bệnh nhân bị nhiễm trùng tai mạn tính ở Bệnh viện Carle (thành phố Urbana, bang Illinois, Hoa Kỳ). Kết quả cho thấy, ở người bình thường thì 100% không có lớp màng sinh học vi khuẩn nhưng ở bệnh nhân bị nhiễm trùng tai mạn tính thì lại có một lớp màng sinh học rõ ràng. Điều này chứng tỏ độ chính xác của thiết bị khá cao.
Giáo sư Boppart rất lạc quan nói: “Tôi nghĩ rằng đây thực sự là công nghệ mới có thể giúp bác sĩ theo dõi và điều trị nhiễm trùng tai mạn tính. Cho đến nay, công nghệ mới này là cách khám phá tốt nhất dành riêng cho đôi tai của chúng ta”.
Huy Hiệu(Theo Journal of the National Academy of Science)