An toàn laser trong nhãn khoa

Các điểm chính trong nháy mắt

Laser là ánh sáng đơn sắc, song song và kết hợp pha, và đặc biệt nguy hiểm vì có thể hội tụ vào mắt.
Phân loại của FDA (I đến IV) quy định mức độ nguy cơ, và laser y tế thuộc loại IV.
Các triệu chứng chính của tổn thương do laser là lóe sáng, giảm thị lực, ám điểm, nhìn méo mó và rối loạn nhận biết màu sắc.
Không có phác đồ điều trị chuẩn hóa cho tổn thương võng mạc do laser.
Ánh sáng phản xạ là nguyên nhân thường gặp nhất của phơi nhiễm ngoài ý muốn, và phản xạ chớp mắt giảm rõ rệt khi gây mê.
Để phòng ngừa biến chứng của laser y khoa, cần thiết lập đúng bước sóng, kích thước điểm, thời gian chiếu và công suất.
Những công nghệ mới an toàn hơn, như laser quét theo mẫu và phương pháp vi xung, đã được đưa vào sử dụng thực tế.

1. An toàn laser trong nhãn khoa là gì

LASER là viết tắt của Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích thích của bức xạ). Nó khởi nguồn từ việc các nền văn minh cổ đại sử dụng ánh sáng mặt trời trong y học và phát triển thành liệu pháp laser chính xác hiện đại.

Ánh sáng laser có ba đặc tính sau.

Đơn sắc (monochromatic): chỉ gồm ánh sáng có một bước sóng duy nhất.
Chuẩn trực (collimated): chùm tia không lan rộng và đi song song.
Kết hợp pha (coherent): các pha của sóng ánh sáng đồng bộ và tăng cường lẫn nhau.

Nhờ những đặc tính này, laser có độ chói cao gấp hàng triệu lần Mặt Trời. Vì mắt hội tụ tia laser lên một vùng nhỏ trên võng mạc với mức khuếch đại hơn 100 lần, nên quản lý an toàn đặc biệt quan trọng trong nhãn khoa¹.

Tác động sinh học của laser được chia rộng thành năm loại: phá hủy, quang cắt bỏ, đông tụ, tăng thân nhiệt và phản ứng quang hóa.

Các sắc tố (chromophore) trong mắt hấp thụ ánh sáng laser bao gồm những chất sau.

Melanin ở biểu mô sắc tố võng mạc (RPE)
Hemoglobin oxy hóa và khử oxy trong mạch máu
Melanin ở màng bồ đào
Xanthophyll trong sắc tố hoàng điểm
Nước

Laser được sử dụng trong hầu hết các lĩnh vực y học. Khi việc sử dụng trở nên phổ biến, rất dễ sinh ra sự chủ quan, và luôn cần nhớ rằng phẫu thuật laser cũng là một thủ thuật y khoa có rủi ro.

Các loại laser chủ yếu dùng trong nhãn khoa được trình bày theo dải bước sóng.

Dải bước sóng	Laser tiêu biểu	Công dụng chính
Dải tia cực tím (193 nm)	Excimer (ArF)	Điều chỉnh khúc xạ (LASIK), điều trị đục giác mạc
Tử ngoại gần đến hồng ngoại gần	Femtô giây	Vạt LASIK, hỗ trợ phẫu thuật đục thủy tinh thể
Ánh sáng nhìn thấy (xanh lá đến đỏ)	Argon, krypton, diode	Quang đông võng mạc, rạch mống mắt, tạo hình bè củng mạc
Hồng ngoại gần (810 nm)	Bán dẫn (diode)	Quang đông thể mi qua củng mạc, quang đông võng mạc qua củng mạc
Hồng ngoại (1,064 nm)	Nd:YAG	Cắt bao sau, quang đông thể mi qua củng mạc
hồng ngoại xa (10,3 μm)	điôxít cacbon (CO₂)	đường rạch da mí mắt

Q Tia laser khác gì so với ánh sáng thông thường?

Ánh sáng thông thường chứa nhiều bước sóng và lan tỏa theo mọi hướng, nhưng tia laser có ba đặc tính: một bước sóng duy nhất, tính song song và tính kết hợp. Vì vậy, nó không bị tán xạ và có thể đi xa trong khi vẫn duy trì độ sáng cao; khi được hội tụ vào mắt, nó truyền năng lượng tập trung lên võng mạc.

2. Các triệu chứng chính và dấu hiệu lâm sàng

Triệu chứng chủ quan

Khi tiếp xúc cấp tính với laser mật độ cao, trước hết sẽ thấy một chớp sáng mạnh, sau đó xuất hiện giảm thị lực do độc tính quang học (phototoxicity). Các triệu chứng chủ quan chính như sau.

Chớp sáng: nhìn thấy ánh sáng mạnh ngay sau khi tiếp xúc.
Giảm thị lực: do độc tính quang học hoặc tổn thương võng mạc.
Điểm mù (scotoma): khuyết thị trường tương ứng với vùng tổn thương.
Sợ ánh sáng (photophobia): nhạy cảm với ánh sáng.
Biến dạng thị giác (metamorphopsia): Vật thể trông bị méo mó.
Rối loạn sắc giác (dyschromatopsia): Rối loạn nhìn màu.
Đau mắt và đau đầu thoáng qua: thấy ở giai đoạn cấp.

Triệu chứng thường chỉ ở một mắt, hoặc ở cả hai mắt nhưng không đối xứng. Đau mạn tính, đỏ mắt và cảm giác kích thích không phải do tổn thương laser gây ra, mà gợi ý một nguyên nhân khác.

Dấu hiệu lâm sàng (dấu hiệu bác sĩ xác nhận khi khám)

Khi khám đáy mắt sau giãn đồng tử, có thể xác nhận xuất huyết mô, thủng và sẹo hóa. Các phương tiện chẩn đoán hình ảnh gồm AOSLO, FA, tự phát quang đáy mắt và OCT. Vị trí tổn thương và các dấu hiệu khác nhau theo dải bước sóng.

Dải bước sóng	Laser điển hình	Dấu hiệu mắt chính
450–480 nm (xanh dương)	Laser xanh dương	Khuyết lớp ngoài võng mạc, lỗ hoàng điểm toàn bộ chiều dày, phù hoàng điểm
520–536 nm (xanh lá)	argon xanh lá	Khuyết tật võng mạc ngoài, phá hủy và sẹo hóa RPE
630–670 nm (đỏ)	He-Ne, diode đỏ	Tổn thương RPE, phá hủy và teo
1.064 nm (cận hồng ngoại)	Nd:YAG	Tổn thương biểu mô giác mạc, xuất huyết hoàng điểm, lỗ hoàng điểm toàn bề dày

Tổn thương võng mạc do laser Nd:YAG cần đặc biệt thận trọng. Vì bước sóng 1.064 nm là không nhìn thấy được nên rất dễ xảy ra tai nạn, và các lần phát tia nhầm trong phòng thí nghiệm khi không đeo kính bảo hộ cũng khá nhiều. Nó có thể gây tổn thương hố trung tâm ở mắt trội, hình thành các tổn thương đục võng mạc, xuất huyết dưới võng mạc và lỗ hoàng điểm. Trong các báo cáo ca bệnh, ngay cả điều trị bằng steroid ở giai đoạn cấp cũng không cải thiện tiên lượng thị lực, và theo dõi dài hạn ghi nhận hình thành màng trước võng mạc cùng thị lực còn lại 20/100².

Các đặc điểm của nhiều phương pháp chẩn đoán hình ảnh được trình bày dưới đây.

OCT: Phát hiện bất thường ở mức võng mạc lớp trong, lớp ngoài, RPE và hắc mạc ở cấp độ micromet. Xác nhận lỗ hoàng điểm và tăng phản xạ ở đáy.
FA: Quan sát các tổn thương dạng sọc và sự thay đổi theo thời gian từ giảm huỳnh quang sang khuyết cửa sổ RPE tăng huỳnh quang.
bảng Amsler: hữu ích để phát hiện méo hình và ám điểm trung tâm, cạnh trung tâm.
thị trường Humphrey 10-2: rất nhạy trong phát hiện ám điểm trung tâm khu trú.

Q Rối loạn thị giác nào xảy ra khi tổn thương do laser?

Khi phơi nhiễm cấp tính với laser mật độ cao, một chớp sáng sẽ tiếp theo là giảm thị lực. Sau đó, ám điểm, méo hình và rối loạn màu sắc tương ứng với vùng tổn thương có thể kéo dài. Đau mạn tính hoặc đỏ mắt gợi ý nguyên nhân khác ngoài tổn thương do laser, nên cần chẩn đoán phân biệt.

3. Nguyên nhân và yếu tố nguy cơ

Phơi nhiễm từ laser y tế

Laser y tế được người vận hành điều khiển bằng bàn đạp và truyền qua sợi quang. Chúng có thể có tia ngắm (laser định vị). Các thiết bị đưa tia gồm đèn khe, kính hiển vi phẫu thuật, đầu dò nội nhãn và kính soi đáy mắt gián tiếp. Hệ thống đưa tia được phân thành bốn loại: qua đồng tử, qua củng mạc, nội nhãn và chiếu bề mặt.

Phơi nhiễm từ laser không dùng trong y tế

Môi trường cộng đồng (bút laser, máy quét, máy chiếu): Công suất thường thấp và thoáng qua, nhưng các laser cầm tay công suất cao mua trên mạng đã được báo cáo là gây tổn thương tế bào cảm quang, lỗ hoàng điểm và xuất huyết võng mạc³⁴.
Phòng thí nghiệm và công nghiệp (cắt, hàn): Cường độ cao. Xảy ra khi không tuân thủ hướng dẫn vận hành thiết bị.
Laser quân sự: Được ứng dụng trong an ninh, chiến thuật và thông tin liên lạc. Vũ khí laser gây mù bị cấm theo Công ước Geneva và Nghị định thư Liên Hợp Quốc năm 1995.
Chiếu laser vào máy bay: là bất hợp pháp ở Hoa Kỳ. Các vấn đề chính là gây mất tập trung và rối loạn thị giác tạm thời, còn tổn thương mắt trực tiếp thì ít gặp.

Tổn thương do laser có thể bị báo cáo thiếu ở mọi môi trường.

Mức nguy cơ và phân loại cấp FDA

Ánh sáng phản xạ là nguyên nhân thường gặp nhất của phơi nhiễm ngoài ý muốn. Phản xạ từ dụng cụ phẫu thuật, kính áp tròng và giác mạc là vấn đề đáng lưu ý. Cần nhớ rằng ánh sáng phản xạ ở bước sóng tia cực tím và hồng ngoại là không nhìn thấy được. Ngoài ra, khi gây mê, phản xạ chớp mắt giảm mạnh hoặc mất hẳn.

Cấp I

Không nguy hiểm: không có nguy cơ cho mắt khi sử dụng bình thường.

Máy in laser, đầu phát CD/DVD, v.v.

Cấp II

Nguy cơ thấp: chỉ ánh sáng nhìn thấy. Được bảo vệ bởi phản xạ chớp mắt.

Máy quét mã vạch, v.v.

Cấp III

Cẩn thận: nhìn trực tiếp có nguy cơ nghiêm trọng.

Bút laser, v.v.

Loại IV

Nguy cơ cao: nguy hiểm nghiêm trọng cho mắt và da. Ánh sáng phản xạ cũng nguy hiểm.

Laser nghiên cứu và y tế. Cũng có nguy cơ cháy.

NHZ (Vùng nguy hiểm danh định) là khu vực mà sự lan tỏa của laser bị giới hạn, nên tia laser vẫn tập trung và trở nên nguy hiểm ngay cả ở khoảng cách xa. Laser loại IV và ánh sáng phản xạ của chúng cũng có nguy cơ làm bốc cháy khăn phủ phẫu thuật.

Điểm chiếu càng nhỏ và thời gian chiếu càng ngắn thì biến chứng càng dễ xảy ra.

Q Bút laser bán sẵn cũng có thể làm tổn thương mắt không?

Bút laser tương đương FDA Loại III, và nhìn trực tiếp vào chúng là rất nguy hiểm. Khi sử dụng bình thường và phơi nhiễm ngắn, mức độ nghiêm trọng thấp, nhưng đã có báo cáo về tổn thương võng mạc vĩnh viễn với các mẫu công suất cao trên 5 mW có thể mua qua mua sắm trực tuyến. Đặc biệt, trẻ em có vấn đề về hành vi, học tập hoặc tâm thần có nguy cơ tự làm hại cao hơn, và một khảo sát ở Vương quốc Anh cho thấy 85% bệnh nhân là nam và 80% dưới 20 tuổi⁴⁵.

4. Chẩn đoán và xét nghiệm

Nếu nghi ngờ tổn thương do laser, cần hỏi chi tiết về bước sóng, công suất và chế độ phát của laser đã dùng. Khám đáy mắt sau giãn đồng tử là xét nghiệm cơ bản.

Các xét nghiệm chính như sau.

OCT: Phát hiện bất thường ở võng mạc lớp trong và lớp ngoài, RPE và hắc mạc ở mức micromet. Đánh giá lỗ hoàng điểm, độ gồ lên và tăng phản xạ ở đáy.
FA (chụp mạch huỳnh quang đáy mắt): quan sát các dấu hiệu dạng đường, dạng vệt, và sự thay đổi theo thời gian từ giảm huỳnh quang sang khuyết cửa sổ RPE tăng huỳnh quang.
huỳnh quang tự thân đáy mắt (FAF): đánh giá rối loạn chức năng RPE.
AOSLO (kính soi đáy mắt laser quét quang học thích nghi): dùng để hình ảnh hóa và ghi nhận tổn thương mô có độ phân giải cao.
chụp mạch OCT: đánh giá không xâm lấn tuần hoàn võng mạc và hắc mạc. Có thể thực hiện cả ở bệnh nhân dị ứng với thuốc cản quang.
bảng Amsler: dùng để phát hiện biến dạng hình và ám điểm cạnh trung tâm.
thị trường Humphrey 10-2: rất nhạy trong phát hiện ám điểm trung tâm khu trú.

5. Các phương pháp điều trị tiêu chuẩn

Không có phác đồ điều trị chuẩn hóa cho tổn thương võng mạc do laser.

Steroid (tiêm tĩnh mạch hoặc uống): được đề xuất để giảm phản ứng viêm tế bào có hại (như phù hoàng điểm). Có báo cáo ghi nhận phục hồi thị lực với prednisolone uống 0,5 mg/kg/ngày phối hợp lutein⁶, nhưng có tác dụng phụ và hiệu quả đối với tổn thương do laser Nd:YAG vẫn chưa rõ².
Thuốc ức chế VEGF: dùng để điều trị tân mạch hắc mạc liên quan đến tổn thương do laser.
Liệu pháp quang động (PDT): có thể được dùng cho tân mạch hắc mạc.
Phẫu thuật: thường không có chỉ định. Với các biến chứng chưa cải thiện (lỗ hoàng điểm, màng trước võng mạc), có thể phẫu thuật lấy bỏ mô sẹo hoặc xuất huyết.

Vì chưa có phương pháp điều trị hiệu quả đã được xác lập, nên phòng ngừa là quan trọng nhất, chẳng hạn như đeo kính bảo hộ đầy đủ.

Phòng ngừa biến chứng khi sử dụng laser y tế

Quá đông tụ là nguyên nhân chính gây biến chứng. Trong quang đông, các thông số đông tụ được thiết lập theo thứ tự: bước sóng → đường kính chiếu → thời gian chiếu → công suất.

Thiết lập đường kính chiếu: nhìn chung, 50–200 μm ở gần hố trung tâm và trong cung mạch máu, và 200–500 μm ở vùng ngoại vi.
Thiết lập thời gian chiếu: gần hố trung tâm 0,02–0,1 giây, vùng ngoại vi cơ bản 0,2 giây, và đến 0,5 giây đối với mạch máu bất thường.
Thiết lập công suất: nếu không đạt được vết đông tụ thích hợp, đừng đơn giản tăng công suất; hãy cân nhắc điều trị phẫu thuật.

Các biến chứng chính của quang đông như sau.

Tổn thương lớp sợi thần kinh → khuyết thị trường
Xuất huyết võng mạc, dưới võng mạc và dưới RPE; xuất huyết hắc mạc
Tạo màng trước võng mạc → bong võng mạc do kéo
Co rút dịch kính → xuất huyết dịch kính và làm nặng thêm bong võng mạc do kéo
Thiểu năng tuần hoàn hắc mạc → phù hoàng điểm, bong hắc mạc thể mi và bong võng mạc tiết dịch
Tân mạch hắc mạc, đục thủy tinh thể
Chiếu nhầm vào hố trung tâm và mống mắt → teo mống mắt
Rối loạn điều tiết kèm giãn đồng tử

Trong quang đông, đục giác mạc, xuất huyết tiền phòng, teo mống mắt, dính sau mống mắt và đục thủy tinh thể cũng đã được báo cáo là biến chứng.

Q Nếu mắt bị tổn thương do laser thì có cách điều trị không?

Không có phác đồ điều trị chuẩn hóa. Có thể cân nhắc steroid, thuốc ức chế VEGF, PDT và phẫu thuật tùy tình huống, nhưng không phải lúc nào cũng có phương pháp điều trị hiệu quả đã được xác lập. Đặc biệt, hiệu quả của điều trị steroid đối với tổn thương laser Nd:YAG vẫn chưa rõ. Phòng ngừa là quan trọng nhất, và đeo kính bảo hộ là nguyên tắc cơ bản.

6. Sinh lý bệnh và cơ chế khởi phát chi tiết

Ánh sáng laser là ánh sáng kết hợp đơn sắc, định hướng cao và công suất cao, và trong mô sống nó tác động thông qua các cơ chế đặc hiệu theo từng bước sóng.

Hủy phá (Disruption)

Laser Nd:YAG (sóng xung) là một ví dụ điển hình. Nó cắt mô cơ học bằng cách tạo plasma. Được dùng để cắt bao sau và rạch da.

Quang phá hủy (Photoablation)

Laser excimer (ArF 193 nm) là ví dụ điển hình. Nó phát xung để cắt đứt các liên kết giữa các phân tử và phá hủy mô mà không để lại sẹo. Được dùng trong cắt bỏ giác mạc LASIK.

Đông tụ (Coagulation)

Laser ánh sáng nhìn thấy (xanh lá, vàng, đỏ) là ví dụ điển hình. Chúng được melanin và hemoglobin hấp thụ, gây đông tụ nhiệt. Được dùng trong quang đông võng mạc và rạch mống mắt.

Phản ứng quang hóa

PDT (liệu pháp quang động) là ví dụ điển hình. Chất nhạy sáng hấp thụ ánh sáng và tạo ra các dạng oxy phản ứng gây tổn thương mô. Được dùng để điều trị tân mạch hắc mạc.

Đặc tính hấp thụ theo bước sóng trong vùng ánh sáng nhìn thấy như sau.

Hấp thụ bởi melanin: bước sóng càng dài thì hệ số hấp thụ càng giảm.
Hấp thụ bởi hemoglobin: cao nhất ở bước sóng vàng, giảm ở bước sóng đỏ.
Khả năng xuyên mô: bước sóng càng dài thì càng cao. Ánh sáng vàng được dùng nhiều vì hiệu suất chuyển đổi nhiệt cao.
Bước sóng đỏ: hemoglobin hấp thụ thấp và khả năng xuyên sâu tốt. Phù hợp với tổn thương dưới vùng xuất huyết và các trường hợp đục các môi trường trong suốt của mắt.
Bước sóng xanh dương (450–480 nm): được sắc tố hoàng điểm xanthophyll hấp thụ mạnh. Không phù hợp cho điều trị hoàng điểm.
Laser diode (810 nm): có khả năng xuyên mô cao và được dùng cho quang đông xuyên củng mạc thể mi và quang đông xuyên củng mạc võng mạc. Cũng trùng với bước sóng hấp thụ tối đa của ICG.
Laser carbon dioxide (10.3 μm): được nước hấp thụ và gây bay hơi. Được dùng ở chế độ xung cho đường rạch da mi mắt.

Laser femtôgiây (xung ở mức 10^-15 giây) sử dụng sự phá hủy mô do tạo plasma. Được ứng dụng trong phẫu thuật khúc xạ (tạo vạt LASIK) và phẫu thuật đục thủy tinh thể (rạch giác mạc, mở bao trước, tách nhân).

7. Nghiên cứu mới nhất và triển vọng tương lai (các báo cáo ở giai đoạn nghiên cứu)

Laser quét theo mẫu

Đây là kỹ thuật tự động chiếu nhiều điểm đông theo một mẫu trong một lần chiếu. Thời gian chiếu cho mỗi điểm rất ngắn, khoảng 0.02 giây, nên hạn chế tổn thương ở lớp trong của võng mạc và hắc mạc, đồng thời tạo các điểm đông khu trú ở lớp ngoài. Có thể rút ngắn đáng kể thời gian điều trị.

Quang đông xung ngắn

Đây là phương pháp điều trị đặt thời gian chiếu bằng khoảng 1/10 so với thông thường (0.01 đến 0.02 giây), với công suất khoảng gấp 3 lần. Ít gây tổn thương lớp trong của võng mạc hơn và giảm đau khi điều trị. Cũng được cho là ít làm tăng kích thước các vết đông theo thời gian.

Quang đông vi xung

Đây là điều trị dưới ngưỡng, chỉ đông chọn lọc lớp biểu mô sắc tố võng mạc. Hy vọng đạt được hiệu quả điều trị trong khi giảm tối đa tổn thương lớp sợi thần kinh võng mạc.

Laser dẫn đường

Đây là hệ thống truyền dẫn kiểu camera đáy mắt, có chức năng chiếu tự động và theo dõi. Có thể chồng lên ảnh chụp mạch, giúp chiếu chính xác cao.

Ứng dụng OCT angiography

Đây là kỹ thuật không xâm lấn có thể đánh giá tuần hoàn võng mạc - hắc mạc, và cũng có thể thực hiện ở bệnh nhân dị ứng thuốc cản quang. Kỹ thuật này đang dần được phổ biến như một lựa chọn mới cho xét nghiệm trước khi quang đông laser.

8. Tài liệu tham khảo

Bhavsar KV, Michel Z, Greenwald M, Cunningham ET Jr, Freund KB. Retinal injury from handheld lasers: a review. Surv Ophthalmol. 2021;66(2):231-260. PMID: 32628946. ↩
Park DH, Kim IT. A case of accidental macular injury by Nd:YAG laser and subsequent 6 year follow-up. Korean J Ophthalmol. 2009;23(3):207-209. PMID: 19794950. ↩ ↩²
Birtel J, Harmening WM, Krohne TU, Holz FG, Charbel Issa P, Herrmann P. Retinal Injury Following Laser Pointer Exposure. Dtsch Arztebl Int. 2017;114(49):831-837. PMID: 29271340. ↩
Linton E, Walkden A, Steeples LR, Bhargava A, Williams C, Bailey C, Quhill FM, Kelly SP. Retinal burns from laser pointers: a risk in children with behavioural problems. Eye (Lond). 2019;33(3):492-504. PMID: 30546136. ↩ ↩²
Farassat N, Boehringer D, Luebke J, Ness T, Agostini H, Reinhard T, Lagrèze WA, Reich M. Incidence and long-term outcome of laser pointer maculopathy in children. Int Ophthalmol. 2023;43(7):2397-2405. PMID: 36670265. ↩
Marinescu AI, Hall CM. Laser-Induced Maculopathy and Outcomes After Treatment With Corticosteroids and Lutein. Cureus. 2021;13(9):e18268. PMID: 34692258. ↩