VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
--------

-------

LUẬN VĂN THẠC SĨ
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TIÊN TIẾN
TRONG ĐIỀU TRỊ MỔ SỌ NÃO

HỌC VIÊN: PHẠM THANH BÌNH

HÀ NỘI – 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
--------

-------

LUẬN VĂN THẠC SĨ
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TIÊN TIẾN
TRONG ĐIỀU TRỊ MỔ SỌ NÃO
HỌC VIÊN: PHẠM THANH BÌNH
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
MÃ SỐ: 60520203

HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. NGUYỄN THÚY ANH


LỜI MỞ ĐẦU
Ngay cả trong thời hiện đại, những người sắp trải qua ca phẫu thuật mổ não
đều cảm thấy lo sợ - với một lý do chính đáng. Sọ não là một trong những khu vực
nhạy cảm nhất của cơ thể người, và não bộ là một báu vật được các bác sỹ phẫu
thuật rất coi trọng. Theo bản năng, mọi người đều hiểu rằng nếu não bộ vô tình phải
hứng chịu một tổn thương dù là nhỏ nhất, thì hậu quả sẽ khôn lường.
Trong thực tế hiện nay, các thiết bị y học hiện đại được đầu tư rất nhiều ở
Việt Nam. Tuy nhiên những hệ thống máy móc thiết bị còn khá mới mẻ và tương
đối khó sử dụng, bên cạnh đó, kỹ thuật ứng dụng và vận hành thiết bị cũng không
hề dễ dàng. Với thực tế đó việc nghiên cứu kỹ thuật khoan sọ não và các thiết bị
khoan sọ não là rất cần thiết, đáp ứng nhu cầu hiện đại hóa công nghệ, đưa kỹ thuật
hiện đại và chuyên sâu vào trong lĩnh vực y tế nước ta.
Việc nghiên cứu kỹ thuật khoan sọ não và các thiết bị khoan sọ não nhằm
mục đích tìm hiểu sâu hơn về các lý thuyết của kỹ thuật khoan sọ não, tìm hiểu và
tiếp cận các thiết bị khoan sọ não hiện đại, cách vận hành và sử dụng trong những
ca phẫu thuật hết sức phức tạp. Từ mục đích như vậy, tôi lựa chọn đề tài:”Ứng
dụng kỹ thuật điện tử tiên tiến trong điều trị mổ sọ não”
Trong quá trình hoàn thành đề tài, em xin đặc biệt cảm ơn tới PGS.TS
Nguyễn Thúy Anh. Đồng thời em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo, giúp đỡ của tất
cả các Thày, Cô đã dạy em. Em cũng gửi lời cảm ơn tới Ban giám hiệu Viện Đại
học Mở Hà Nội đã hỗ trợ, tạo điều kiện cho em trong thời gian học tập. Tôi xin cảm
ơn các bạn đồng nghiệp trong trường đã luôn động viên, khích lệ tôi. Cảm ơn những
người thân trong gia đình về những hỗ trợ và động viên tôi trong những năm tháng
dài cố gắng học tập.
Hà nội ngày 30 tháng 7 năm 2016
Học viên

Phạm Thanh Bình




MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................
TÓM TẮT LUẬN VĂN .................................................................................
ABSTRACT ....................................................................................................
MỤC LỤC ......................................................................................................
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH .....................................................................
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .........................................................................
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ...................................................................
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .............................................
1. Mục đích đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................ 1
2. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................... 1
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .............................................................. 1
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG .......................................................... 2
1.1 Khái quát về chấn thương sọ não....................................................... 2
1.2 Lịch sử phát triển kỹ thuật khoan sọ não .......................................... 6
1.2.1 Kỹ thuật khoan sọ não thời cổ đại ......................................................... 11
1.2.2 Kỹ thuật khoan sọ não trong y học hiện đại ........................................... 14

1.3 Yêu cầu về nhân lực trong lĩnh vực khoan sọ não........................... 17
1.4 Mô hình hoạt động tại bệnh viện HN Việt Đức ............................... 21
1.5 Kết luận chương................................................................................ 26
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT KHOAN SỌ NÃO ........... 27
2.1 Tổng quan về các loại thiết bị khoan sọ não hiện nay ..................... 27
2.2 Kiến trúc chung của máy khoan sọ Aesculap .................................. 36
2.2.1 Thông số kỹ thuật ................................................................................. 36


2.2.2 Sơ đồ khối và chức năng ....................................................................... 45

Hình 1.16 Chăm sóc bệnh nhân chấn thương sọ não tại Bệnh Viện HN Việt
Đức ........................................................................................................... 26
Hình 2.1 Mặt trước của giao diện điều khiển IPC ..................................... 28
Hình 2.2 Cáp kết nối ................................................................................. 28
Hình 2.3 Panel kết nối thiết bị ngoại vi ..................................................... 29
Hình 2.4 Mặt sau của thiết bị .................................................................... 29
Hình 2.5 Hệ thống tổng quan .................................................................... 30
Hình 2.6 Bộ điều khiển microspeed uni .................................................... 31
Hình 2.7 Các thành phần hệ thống microspeed uni ................................... 32
Hình 2.8 Bộ điều khiển microspeed arthro ................................................ 32
Hình 2.9 Các thành phần của hệ thống microspeed arthro......................... 33
Hình 2.10 Bộ điều khiển Elan-EC............................................................. 33
Hình 2.11 Các thành phần hệ thống Elan-EC ............................................ 34
Hình 2.12 Một số thiết bị trong hệ thống điện khí nén .............................. 35


Hình 2.13 Những thành phần cơ bản của hệ thống công suất pin .............. 35
Hình 2.14 Bộ phận điều khiển GD670 ...................................................... 37
Hình 2.15 Bàn đạp điều khiển GD668 và GD671 ..................................... 38
Hình 2.16 motor thẳng GD674 ................................................................. 39
Hình 2.17 Motor GD676........................................................................... 40
Hình 2.18 Motor GD678........................................................................... 40
Hình 2.19 Dây cáp nối motor GD672 ....................................................... 42
Hình 2.20 Dây cáp nối motor GD673 ....................................................... 42
Hình 2.21 Tay cưa/khoan/mài hình súng GD684 ...................................... 43
Hình 2.22 Sơ đồ khối chức năng máy khoan sọ ........................................ 45
Hình 2.23 Mô tả bộ điều khiển trung tâm ................................................. 46
Hình 2.24 Mô tả bàn đạp điều khiển ......................................................... 47
Hình 2.25 Mô tả cáp motor ....................................................................... 47
Hình 2.26 Motor Legend EHS .................................................................. 48

Hình 3.22 Tay ca /khoan ........................................................................... 74
Hình 3.23 Mũi khoan, mài/lưỡi ca ............................................................ 75
Hình 3.24 Hệ thống khay rửa ECCOS ...................................................... 75
Hình 3.25 Dầu bảo quản AESCULAP ...................................................... 76
Hình 3.26 Trước mỗi lần tiệt trùng ........................................................... 76
Hình 3.27 Tình trạng mũi khoan/mài/lưỡi ca ............................................ 78
Hình 3.28 Tác hại của vệ sinh, bảo dưỡng không đúng gây ra ăn mòn ...... 79
Hình 3.29 Motors bị hỏng do nhúng vào dung dịch sát khuẩn .................. 79
Hình 3.30 Tình trạng và thiết bị bảo quản ................................................. 80


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
STT
1
2
3

Tên viết
tắt
IPC
NIM
ELSA

4
5
6
7
8
9
10

20
21
22

SE
GRE
IR
GRASS

23
24
25

FLASH
FFE
GMR

26
27

GMN
BOLD

28

TEM

29
30
31

Aesculap
Điện từ tốc độ cao
Hiển thị tinh thể lỏng
Diode phát quang
Bộ điều khiển bàn đạp
Máy oxilo
Chế độ tiến
Chế độ lùi
Nhiệt độ
Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế

Hiện tượng suy giảm tín hiệu
do lệch pha spin
Magnetic resonance
Cộng hưởng từ
rotate per minute
Vòng trên phút
Time to echo event
Thời gian dội
Time of repetition
Thời gian lặp xung
Echo space
Khoảng thời gian giữa 2 tín
hiệu dội
Spin echo
Tín hiệu dội spin
Gradient echo
Tín hiệu dội gradient
Inversion Recovery
Sự hồi phục ngược


TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1. Mục đích đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Mục đích nghiên cứu của đề tài luận văn này dựa trên khả năng ứng dụng các
khoa học kỹ thuật hiện đại vào quá trình chăm sóc sức khỏe y tế. Trên cơ sở phân
tích tình hình thực tế về tình trạng trang thiết bị và nhu cầu cấp thiết tại các khoa
điều trị tại các Bệnh viện về lĩnh vực khoan sọ não, tôi đã đi tới nghiên cứu về thiết
bị khoan sọ não, không những tìm hiểu về kỹ thuật khoan sọ não nói chung, nghiên
cứu này sẽ trình bày chi tiết về quy trình khai thác, vận hành, và bảo dưỡng đối với
các thiết bị khoan sọ não hiện đại phục vụ cho quá trình tìm hiểu vận hành thiết bị
ứng dụng trong thực tế được thuận lợi và nhanh chóng hơn.
Luận văn tập trung chủ yếu vào các thiết bị y tế điện tử hiện đại. Trên cơ sở
lý thuyết về kỹ thuật y sinh, học viên vận dụng để tìm hiểu sâu hơn về máy khoan
sọ từ đó đưa ra khuyến cáo về quy trình vận hành và bảo dưỡng nhằm tăng tuổi thọ
và độ tin cậy của thiết bị.

2. Phương pháp nghiên cứu
Khảo sát lý thuyết, tài liệu về kỹ thuật y sinh nói chung và các thiết bị y tế
nói riêng. Phân tích về thiết bị khoan sọ, đưa ra quy trình vận hành và bảo dưỡng
thiết bị khoan sọ.

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• Tạo tiền đề cho những nghiên cứu chuyên sâu về kỹ thuật khoan sọ, và các
hướng nghiên cứu cải tiến thiết bị, công nghệ nhằm nâng cao hiệu quả trong
điều trị.
• Xây dựng quy trình vận hành và bảo dưỡng thiết bị, và ứng dụng quy trình
đối với cơ sở vật chất hiện tại ở Việt Nam.

1


em còn có nhiều mơ hồ, thiếu sót trong chẩn đoán cũng như kỹ thuật. Nhưng tai nạn
có thể xẩy ra tại bất cứ nơi nào, bất cứ lúc nào. Trách nhiệm đột nhiên có thể đến
với mỗi người thầy thuốc, dù không phải chuyên khoa; tính mạng của nạn nhân
hoàn toàn nằm trong tay họ.

Hình 1.3 Kiểm tra hồi phục mổ sọ não
Tại các nước tiên tiến, người ta đã tổ chức các trung tâm chuyên khoa dành
riêng cho các chấn thương sọ não. Tại đó có những phẫu thuật viên chuyên khoa, đã
3


được rèn luyện nhiều, sẵn sàng đối phó với mọi khó khăn, mọi bất thường của phẫu
thuật, mà mỗi cử chỉ sai lầm nhỏ nhặt có thể kèm theo ngay một tai biến. Mổ xong
còn cần phải theo dõi từng phút từng giờ vì một bệnh nhân dù có được mổ hoàn
chỉnh đến mấy, đột nhiên có thể bị nguy ngập bởi một biến cố nhỏ, biến cố này nếu
được phát hiện kịp thời sẽ không gây tai hại. Muốn làm được như vậy phải có một
tổ chức lớn với những phương tiện đầy đủ về người, máy móc, dụng cụ, v.v...
Chúng ta chưa thể có được nhiều tổ chức lớn như vậy. Tất cả các chấn
thương sọ não đều không thể gửi được về các trung tâm lớn. Do đó trách nhiệm
người thầy thuốc lại càng quan trọng hơn nữa. Một người bị chấn thương sọ não
được gửi đến: trường hợp nàycó phải mổ hay không ? Nên gửi bệnh nhân đến bệnh
viện trung ương hay giữ lại? Có thể mổ được tại chỗ không đối với một vết thương
được coi là nhẹ? Có nên gửi đi nữa không đối với một chấn thương được coi là quá
nặng ? Hoặc giả, trong những trường hợp tính mạng bệnh nhân được tính từng phút
một, có thể đảm bảo gửi bệnh nhân đến nơi sau một quãng đường xa, còn sống, và
mổ có kết quả? Hay đành phải giữ lại và giải quyết ngay tại chỗ, mặc dù chưa đầy
đủ phương tiện, điều kiện, để dành cho bệnh nhân ít nhiều hi vọng?
Đó là những nỗi băn khoăn, lo lắng mà tôi chắc rằng bất cứ Phẫu thuật viên
nào cũng đều phải trải qua, và trên thực tế, những thiếu sót về chuyên môn, về kỹ
thuật, song song với những thiếu sót về tổ chức đã từng phải trả bằng những giá rất

• Loại thứ nhất gồm những ca vỡ xương sọ có xương lún, hoặc đi sâu vào não,
dù da đầu có rách hay không.
• Loại thứ hai gồm những chấn thương sọ não kín, da đầu không rách, xương
sọ không vỡ hay chỉ nứt rạn. Từ lâu người ta đã có thái độ rõ rệt:
Nhất thiết phải mổ trong trường hợp đầu.
Trong trường hợp thứ hai, mổ hay không nhiều khi còn có thể thảo luận
được. Những khó khăn về chẩn đoán bệnh, về định khu tổn thương, về tiên
lượng và phẫu thuật, tất cả những khó khăn đó làm cho vấn đề chấn thương
sọ não kín trở thành một vấn đề thường xuyên được đem ra bàn cãi và từ
mấy chục năm nay, cục diện của vấn đề đã được thay đổi rất lớn với sự phát
triển của khoa mổ thần kinh và của khoa sinh lý thần kinh.

5


Ngày nay người ta đã có những tiến bộ rõ rệt về kỹ thuật cũng như những
phương tiện hiện đại áp dụng trong chẩn đoán bệnh và hồi sức (tiêm thuốc cản
quang vào động mạch não để tìm máu tụ - thuật mở khí quản dùng máy hô hấp nhân
tạo - giảm thể nhiệt v.v...)
Vấn đề hiện tại và tương lai trong điều trị chấn thương sọ não kín nằm trong
sự nghiên cứu chuyển hoá của nước, đặc biệt với những hình thái thuộc về thần
kinh và các tuyến nội tiết, như vậy để giải quyết một số vấn đề còn tồn tại như bệnh
xẹp não hay phù não toàn bộ, là những biến chứng nguy hiểm có thể kèm theo sau
một chấn thương sọ não nặng.Một vật cứng đập vào đầu, hay ngã đầu đập vào một
nền cứng cũng có thể chỉ ảnh hưởng tới da đầu và gây nên tụ máu, hoặc có rách da
đầu làm thành một vết thương. Nhưng cũng nên biết rằng một chấn thương nặng có
gây một tụ máu nhỏ có thể kèm theo những hư hoại lớn vào não và cần phải theo
dõi bệnh nhân; hoặc một vết thương ngoài da đầu, dù lớn, nhiều khi không ảnh
hưởng tới não và tiên lượng rất tốt.


nhất định trong cuộc đời, vì có tuyên bố cho rằng điều này sẽ giúp linh hồn của họ
dễ dàng “thoát xác” hơn sau khi mất.
Ngày nay, các bác sĩ y khoa đã phải dùng đến phương pháp tinh vi này chỉ để
làm giảm áp lực cho hộp sọ và dẫn lưu máu tụ của bệnh nhân trong trường hợp xuất
huyết não, nhưng vẫn phải thận trọng để không thương tổn tới bộ phận xương bảo
vệ của não bộ. Tuy nhiên, nhiều người cho rằng người xưa còn có lý do khác ngoài
lý do y học.
Một số cá nhân tuyên bố rằng tổ tiên của chúng ta đã từng sử dụng thuật
khoan xương để điều trị các chứng bệnh về tâm lý – hi vọng giải thoát bộ não bị rối
7


loạn khỏi sự giày vò khi bị ma ám. Tuy nhiên, những nhà nghiên cứu khác lại cho
rằng thủ pháp mở não thời cổ đại là một cách để đem lại những trải nghiệm tâm linh
xuất thần. Một niềm tin như vậy vẫn còn tồn tại ngay cả trong thời hiện đại. Năm
1962, một người Hà Lan tên Bart Hughes đã công bố cuốn sách “Cơ chế thể tích
máu não (The Mechanism of Brainblood volume)”, trong đó ông giả định rằng việc
khoan một lỗ trên sọ não người sẽ giúp thể tích máu não sẽ tăng lên.
Sau khi làm như vậy, ông Hughes tin rằng những cá nhân được tiến hành
khoan sọ có thể gia tăng sự tỉnh thức, kèm theo một khả năng nhận thức cao hơn,
gần giống với một đứa trẻ sơ sinh vẫn còn ‘chỗ thóp’ trên đầu. Bằng cách ‘trồng cây
chuối’ hoặc ăn những thực phẩm và thảo mộc giúp gia tăng lưu lượng máu lên não,
cũng có thể tạm thời đạt được một trạng thái tương tự .
Tuy nhiên, ông Hughes quan tâm tới một trạng thái lâu dài hơn so so với
phương pháp đơn thuần sử dụng thảo mộc, nên ông đã tiến hành phẫu thuật khoan
sọ chính mình vào năm 1965. Một vài người đã theo bước ông Hughes; đáng chú ý
nhất là nghệ sĩ Amanda Feilding, người đã ghi lại quá trình chịu đựng dữ dội của bà
trong bộ phim tài liệu Heartbeat in the Brain (Tạm dịch: Nhịp tim trong bộ não).
Trong một số biện pháp y học cổ đại, nếu bệnh nhân bị đau đầu do khối u,
bác sĩ sẽ dùng một dụng cụ để gõ vào các vị trí khác nhau trên đầu. Khi cá nhân đó



Hình 1.6 Ốc tháp được sử dụng làm mũi khoan
Người Ai Cập cổ đại có thể cảm thấy tự hào với một loạt các dụng cụ y tế
tương đối tiên tiến của mình, nhưng các nhà nghiên cứu tin rằng họ đã từng thực
hiện một số ca phẫu thuật khoan sọ chỉ với búa và đục. Một điều thú vị đáng chú ý
trong quy trình phẫu thuật của người Ai Cập cổ đại là sự xuất hiện của một “người
cầm máu”. Những bậc thầy y học cổ đại này được cho là sở hữu sức mạnh ngăn
chặn tình trạng xuất huyết não chỉ nhờ vào sự hiện diện của họ trong căn phòng
phẫu thuật.
Kỹ thuật khoan sọ đã phát triển được trên 10.000 năm, và dần dần hình thành
nên một quy trình phẫu thuật y học tiêu chuẩn hiện đại, nhưng phần lớn giới y học
đều đã nghiêm túc cảnh báo việc đeo đuổi một cách không cần thiết biện pháp
khoan sọ, do khả năng phát triển một số hệ quả chết người kèm theo. Những người
ủng hộ biện pháp khoan sọ vẫn tuyên bố rằng bệnh nhân có thể đạt tới một trạng
thái phấn chấn thông qua việc khoan sọ, nhưng nhiều chuyên gia y tế lại cho rằng
những lợi ích nêu trên sẽ khó có khả năng xảy ra và không tương xứng với nguy cơ
tiềm tàng.
Vậy kỹ thuật khoan sọ xuất hiện như thế nào và ai là những nhà phẫu thuật
đầu tiên? Phải chăng những người cổ đại chỉ đơn thuần tìm cách xoa dịu những cơn
đau đầu trầm trọng, hay phải chăng một loạt những hiện vật đáng kể được tìm thấy
khắp nơi trên thế giới đã cho thấy tổ tiên của chúng ta còn có những động cơ khác
khi thúc đẩy việc tiến hành một hình thức phẫu thuật ẩn chứa đầy nguy cơ như vậy?

10


1.2.1Kỹ thuật khoan sọ não thời cổ đại
Từ những chiếc sọ người cổ đại được khai quật, các nhà khoa học của thế kỷ
21 đã vô cùng sửng sốt khi thấy rằng, từ hàng nghìn năm trước, người ta đã tiến

khoa giải phẫu. Họ là những bậc thầy về giải phẫu”.
Bà Valerie Andrushk nhận định, các thầy thuốc người Inca rất cẩn thận trong
việc tránh các vùng trên hộp sọ vì họ sợ trong lúc khoan xương có thể nguy hại đến
bộ não của người sống, gây nên chứng chảy máu não hay nhiễm trùng. Các cuộc
phẫu thuật đã diễn ra mà không hề có sự can thiệp của thuốc gây mê và các loại
thuốc kháng sinh, nhưng thay vào đó, người Inca rất cao tay trong việc sử dụng
dược thảo chữa bệnh.
Hai loại thảo dược được người Inca cổ đại thường xuyên sử dụng trong các
phương thuật của mình là cây cacao và cây thuốc lá hoang dại. Các loại thuốc khử
trùng có nguồn gốc thiên nhiên như dầu cây nhựa thơm và cây saponin (một loại
cây cho nhựa như xà bông) có tác dụng tốt trong việc chống các bệnh truyền nhiễm
trong suốt quá trình phẫu thuật.
Valerie Andrushk và người cộng sự của mình thuộc Đại học Tulane ở New
Orleans, Mỹ đã nghiên cứu 11 ngôi mộ ở Cuzco và các vùng xung quanh. Họ tìm ra
411 hộp sọ được bảo tồn nguyên vẹn, 66 hộp sọ được khoan vào trong xương. Một
số hộp sọ bị đục lỗ hơn 1 lần, cá biệt có hộp sọ bị đục tới 7 lần.
Phẫu thuật sọ được phát hiện cũng đã diễn ra vào đầu năm 400 trước Công
nguyên ở Nam Mỹ và một vài vùng đất khác nhau trên thế giới. Ở Uganda và Đông
Kenya cho đến nay vẫn tồn tại bộ lạc người Kiziya. Ở đó, các thầy lang thường
khoan sọ trong những điều kiện nguyên thủy. Đã từng có một bộ phim tài liệu quay
12