Ứng dụng Laser trong điều trị vô sinh

49
THÔNG TIN CẬP NHẬT
Ứng dụng Laser trong điều trị vô sinh 
Tăng Quang Thái * 
Mở đầu 
Chùm tia laser đã được công bố ứng dụng 
trong lĩnh vực y khoa hỗ trợ sinh sản từ 
những năm cuối 1970 và đầu những năm 
1980, đặc biệt với những loại phẫu thuật 
vùng chậu. Từ những năm 1980 – 1990, 
laaser bắt đầu ứng dụng nhiều trong điều 
trị vô sinh. Sự phát triển của những laser 
với các bước sóng khác nhau và tác động 
lên những tổ chức mô học khác nhau là 
những vấn đề được các nhà lâm sàng quan 
tâm. 
 Từ 1981, M.A. Bruhat và cộng sự đã có 
báo cáo về việc ứng dụng laser CO2 vào 
điều trị vô sinh với 3 kỹ thuật: phá ổ dính 
vùng chậu, cắt đầu tận ống dẫn trứng trước 
khi nối phục hồi, và thông ống dẫn trứng. 
Tác giả nhận định laser CO2 bản thân nó 
không có tham vọng đảo ngược tiên lượng 
của điều trị vô sinh do ống dẫn trứng, mà 
nó giúp cho phẫu thuật viên tiến hành dễ 
dàng hơn, đặc biệt trong kỹ thuật tạo hình 
ống dẫn trứng. Cùng năm, A. Favard và 
cộng sự cũng tiến hành thực nghiệm dùng 
laser CO2 cắt ống dẫn trứng trên thỏ và nối 
lại. Kết quả nghiên cứu cho thấy thời gian 
phẫu thuật ngắn hơn, cắt ống dẫn trứng 
nhanh hơn và phần lớn không chảy máu, 
chất lượng lành sẹo chỗ nối ống dẫn trứng 
nhanh hơn và tốt hơn. Tuy nhiên có ghi 
nhận phản ứng phụ như xơ cứng thành do 
nhiệt độ cao. Với phát triển của ngành vi 
phẫu, sự kết hợp vi phẫu và laser đã được 
đặt ra. 
 Năm 1984, G.Sadoul và cộng sự tiến 
hành phẫu thuật cho 95 bệnh nhân có tắc 
ống dẫn trứng: 39 trường hợp phá tiêu 
dính (25 trường hợp mang thai trong tử 
___________________________________________________ 
*BV Hùng Vương DĐ: 0989220925 –
Email: [email protected] 
cung, 1 trường hợp thai ngoài tử cung), 41 
trường hợp tạo hình loa ống dẫn trứng (24 
trường hợp thai trong tử cung, 2 trường 
hợp thai ngoài tử cung), 15 người được mở 
ống dẫn trứng (5 người mang thai trong tử 
cung, 1 người mang thai ngoài tử cung). 
Các nhà nghiên cứu nhận định laser CO2 
tạo thuận lợi cho vi phẫu, tránh dính tái 
phát. Tuy nhiên nếu có ứ dịch ống dẫn 
trứng, laser CO2 không đem lại lợi ích hơn 
vi phẫu cổ điển.1 Đến nay laser CO2 vẫn 
luôn giữ vai trò quan trọng, có nhiều ứng 
dụng, đặc biệt là với những chế độ siêu 
xung, đã trở thành lựa chọn cho mục đích 
đốt, bốc bay chính xác và an toàn những 
mảng lạc nội mạc tử cung. Bên cạnh đó, 
laser Nd: YAG, vì độ thâm nhập sâu hơn, 
lại phù hợp hơn trong các phẫu thuật nội 
soi và tập trung năng lượng vào các thanh 
hoặc sợi thạch anh tác động vào mô qua cơ 
chế nhiệt. Năng lượng laser CO2 được hấp 
thụ mạnh bởi phân tử nước và không có 
hiệu quả khi có máu nên các laser có bước 
sóng ở vùng ánh sáng thấy được (laser 
argon và laser KTP 532) thích hợp hơn để 
điều trị các bệnh lý về lạc nội mạc tử cung 
trên buồng trứng và thai ngoài tử cung. 
Các kỹ thuật và kết quả của phẫu thuật 
laser trong lạc nội mạc tử cung, phẫu thuật 
ống dẫn trứng, thai ngoài tử cung và hội 
chứng buồng trứng đa nang đã được 
nghiên cứu và chứng minh. Ưu điểm chính 
của các laser khác nhau là chúng cho phép 
các bác sĩ phẫu thuật tiếp cận bằng phương 
pháp xâm lấn tối thiểu.2 
Ứng dụng trong hỗ trợ phôi thoát 
màng 
Một số tài liệu ghi nhận phôi có thể được 
xử lý bởi laser Nd:YAG với bước sóng 
1064nm hoặc 534nm, laser Ti: sapphire 
650-1080nm. Ứng dụng laser chủ yếu 
50
THỜI SỰ Y HỌC, Chuyên đề SỨC KHỎE SINH SẢN, Tập 17, Số 2, Tháng 5 – 2017
trong lĩnh vực này là làm mỏng hoặc tạo 
những khoan mỏng trên màng zona 
pellucida (một lớp glycoprotein bao quanh 
màng sinh chất của noãn), kỹ thuật này là 
hỗ trợ phôi thoát màng.3, 4 Ngày nay, dụng 
cụ laser hỗ trợ phôi thoát màng được ứng 
dụng thành công nhất là loại laser bán dẫn 
có bước sóng 1,48 µm. Đây là tiêu chuẩn 
cao nhất đối với laser trong hỗ trợ sinh 
sản, hoàn toàn an toàn đối với việc cắt 
màng zona pellucida. 3, 5 
Ứng dụng trong xử lý tinh trùng và 
noãn 
Xử lý noãn với laser 
 Laser công suất thấp như laser He-Ne 
cũng được sử dụng để xử lý những noãn 
bào không trưởng thành. Sử dụng những 
bức xạ laser ở liều lâm sàng trong khoảng 
0,4 – 2 J/cm2 có thể tạo ra các tác động 
tiêu cực lên sự quá trình trưởng thành của 
noãn, đặc biệt là những tổn thương đáng 
kể ở cấp độ nhân tế bào. Do noãn bào khá 
nhạy cảm với các tác động liên quan đến 
nhiệt độ, khó thu thập, lưu trữ và nghiên 
cứu, nên ứng dụng laser tỏ ra còn hạn chế. 
Xử lý tinh trùng với laser 
 Đa số bệnh nhân vô sinh nam gặp vấn 
đề về số lượng tinh trùng, nhưng một số 
khác gặp vấn đề ở tỉ lệ tinh trùng di động 
quá thấp. Các nhà nghiên cứu cũng đã ghi 
nhận rằng trong hơn 50 năm qua tinh trùng 
ở người đã có xu hướng giảm dần về số 
lượng và chất lượng.2 Mỗi tinh trùng cấu 
trúc bởi phần đầu tinh trùng (chứa ADN cô 
đặc và acrosome), phần cổ ngắn chứa ty 
thể, và một đuôi mỏng (chịu trách nhiệm 
về động học của tinh trùng). Tốc độ di 
chuyển của tinh trùng phụ thuộc vào cung 
cấp năng lượng. Tinh trùng duy trì mức 
tiêu thụ năng lượng thấp trong suốt thời 
gian lưu trữ trong tinh dịch. Tăng sản xuất 
adenosine-5'-tri-phosphate (ATP) giữ vai 
trò quan trọng trong tăng hoạt của tinh 
trùng và quá trình này được kích hoạt chỉ 
sau khi xuất tinh. Kích hoạt sự di chuyển 
của tinh trùng liên quan đến sự chuyển hóa 
năng lượng trong ty thể và các bộ phận 
truyền động. Tinh trùng động vật có vú có 
thể sản sinh ATP bằng cách glycolysis kỵ 
khí và hiếu khí.6 Các dữ liệu khoa học đã 
cho thấy chiếu tia laser công suất thấp có 
thể làm tăng hoạt động của tinh trùng cũng 
như lượng ATP trong tế bào. 
 Trong trường hợp tinh trùng có rối loạn 
hoạt động thể my nguyên phát (tinh trùng 
không di động hoặc tinh trùng cuộn đuôi 
chiếm đa số) những tinh trùng còn sống có 
thể được phát hiện khi sử dụng laser bán 
dẫn bước sóng 1,48 µm.7 Theo các tác giả, 
ICSI với những tinh trùng được lựa chọn 
bằng phương pháp này cho tỉ lệ thụ tinh 
khoảng 57% và chuyển phôi trữ đông cho 
tỉ lệ có thai là 25% trong nhóm có phôi tốt 
để chuyển. Các nhà nghiên cứu đã khuyến 
cáo rằng có thể sử dụng laser diode ở bước 
sóng trong vùng không nhìn thấy được 
như một phương pháp kiểm tra để tìm tinh 
trùng còn sống.2 
 Bên cạnh đó, có một số nghiên cứu cho 
thấy laser He-Ne chiếu trên tinh trùng có 
thể làm tăng sự di chuyển của tinh trùng.8-
10 Ở liều 2, 4, 8 hoặc 16 J/cm2 để kích 
thích hoạt động của acrosome, độ kích 
thích tăng lên theo liều và cao hơn các tác 
nhân hóa học (heparin, calcium, caffeine). 
Một nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực 
đặc biệt này được thực hiện bởi H. 
Breitbart và R. Lubart với các đồng 
nghiệp. Kích thích sự di động của tinh 
trùng bò, chuột, và tinh trùng của con 
người cũng như tế bào trứng chuột bằng 
cách chiếu xạ với ánh sáng nhìn thấy bằng 
laser và không phải laser ở bước sóng 
632,8; 660 và 780 nm cũng như với ánh 
sáng có thể nhìn thấy trên băng rộng 400-
800 nm.11-14 Kết quả là sử dụng ánh sáng 
trong dãy bước sóng ánh sáng nhìn thấy có 
thể làm tăng số lượng tinh trùng tăng hoạt, 
nhưng không làm tăng tổng số tinh trùng 
di động. Tình trạng gia tăng nồng độ Ca2+ 
nội bào và số tinh trùng di động tăng hoạt 
sau chiếu xạ giảm đáng kể khi kênh vận 
chuyển phụ thuộc nồng độ của Ca2+ bị 
51
THÔNG TIN CẬP NHẬT
khóa, hoặc môi trường xử lý thiếu Ca2+. 
Các phân tích cho thấy tỉ lệ thụ tinh tăng 
lên sau khi chiếu xạ. 
 Chất lượng tinh trùng của gà được trữ 
đông đã được chứng minh là có cải thiện 
nếu được chiếu xạ laser He-Ne, và tránh 
được những tổn thương do quá trình lưu 
trữ gây ra.15 Các tác giả nhận định các 
thông số di động của tinh trùng, khả năng 
sống, và mức năng lượng tế bào đều tăng. 
Có thể chiếu xạ laser là một trong những 
kỹ thuật hữu ích nâng cao chất lượng tinh 
trùng cần lưu trữ lâu dài. Chiếu xạ ở bước 
sóng 655 nm đã làm tăng khả năng vận 
động và tốc độ di động của tinh trùng ở 
chó. Sau chiếu xạ 15 và 45 phút, vận tốc 
trung bình, hệ số tuyến tính, và tần suất 
được cải thiện về mặt thống kê.16 Tinh 
trùng tươi ở người có tình trạng suy nhược 
cơ thể được chiếu xạ với laser bán dẫn 830 
nm, liều 4, 6 và 10 J/cm2. Sau 30, 45, và 
60 phút chiếu xạ, vận động tinh trùng được 
đánh giá. Người ta phát hiện ra rằng sự di 
chuyển tinh trùng của nhóm đối chứng 
giảm đáng kể tùy thuộc vào thời gian trôi 
qua, trong khi ở tất cả các nhóm chiếu xạ, 
tỉ lệ di động vẫn không thay đổi hoặc thậm 
chí tăng nhẹ. Tăng đáng kể vận động tinh 
trùng được quan sát thấy khi chiếu xạ tế 
bào ở liều 4 và 6 J/cm2 ở 60 và 45 phút 
(tương ứng) sau khi chiếu xạ.17 Thông qua 
một số khảo sát trong phòng thí nghiệm và 
khả năng trao đổi chất của tế bào tinh 
trùng sau chiếu xạ, các tác giả kết luận: 
Thứ nhất, phổ tác động được mô tả trong 
các nghiên cứu chiếu xạ trên tinh trùng có 
thể phản ánh sự hấp thụ của tế bào 
cytochrome b; Thứ hai, họ tin rằng sự hấp 
thụ ánh sáng bởi cytochrome b giảm kích 
hoạt phản ứng redox của cytochrome này 
và từ đó tăng hoạt động trao đổi chất. 
 Trong một số khảo sát khác, những 
chùm tia laser siêu nhỏ, có bước sóng 
trong khoảng 700 - 1200 nm, cũng được 
sử dụng làm bẫy quang học (lưới laser) 
trong quá trình vi thao tác trên tinh trùng. 
Nó cho thấy tinh trùng có thể bị tương tác 
bởi lưới laser ở cả 2 chiều và 3 chiều. Tuy 
nhiên, những chùm tia sử dụng bẫy quang 
học có cường độ khá cao và có thể ảnh 
hưởng lên DNA. Cả khi sử dụng laser He-
Ne (632.8 nm) ở liều 24 J/cm2 có thể gây 
cảm ứng đổi đoạn ở các tế bào đơn nhân ở 
cừu. (Điều quan trọng cần lưu ý rằng các 
bức xạ của laser He-Ne không bị hấp thu 
bởi DNA)2 
Kết luận 
Để hoàn thành dữ liệu về việc ứng dụng 
các nguồn ánh sáng laser và không laser 
trong điều trị vô sinh, nhiều nhà khoa học 
phải nhấn mạnh rằng dữ liệu chưa đầy đủ. 
Có nhiều câu hỏi hơn câu trả lời. Không 
nghi ngờ gì nữa, lĩnh vực này dường như 
hứa hẹn và cần được “khai phá”. Đến thời 
điểm hiện tại có thể giải thích chính xác cơ 
chế kích thích chuyển động tinh trùng của 
các tác nhân năng lượng ánh sáng. Tuy 
nhiên, dữ liệu thu thập được cho đến nay 
cho thấy các cảm thụ quang ánh sáng 
chính yếu có liên quan đến chuyển hóa 
oxy, đặc biệt là với các chuỗi trao đổi chất. 
Điều quan trọng phải nhớ rằng các phân tử 
chuỗi trao đổi chất trong tế bào có nhân 
chuẩn cũng như các tế bào prokaryote 
được xem như là các bộ cảm thụ quang và 
các đầu dò quang điện trong các tế bào 
này. 
Tài liệu tham khảo 
1. Vũ Công Lập, Trần Công Duyệt, Đỗ Kiên 
Cường. Đại Cương về Laser y học và Laser 
ngoại khoa. 2 ed. Thành phố Hồ Chí Minh: Nhà 
xuất bản Y học; 2008. 
2. Karu TI. Lasers in infertility treatment: 
irradiation of oocytes and spermatozoa. 
Photomedicine and laser surgery. 
2012;30(5):239-41. Epub 2012/05/04. 
3. Ebner T, Moser M, Tews G. Possible 
applications of a non-contact 1.48 microm 
wavelength diode laser in assisted reproduction 
technologies. Human reproduction update. 
2005;11(4):425-35. Epub 2005/04/09. 
4. Feichtinger W, Strohmer H, Fuhrberg P, 
Radivojevic K, Antinori S, Pepe G, et al. 
Photoablation of oocyte zona pellucida by 
erbium-YAG laser for in-vitro fertilisation in 
severe male infertility. Lancet. 
1992;339(8796):811. Epub 1992/03/28. 
5. Montag M, Rink K, Delacretaz G, van der Ven 
H. Laser-induced immobilization and plasma 
52
THỜI SỰ Y HỌC, Chuyên đề SỨC KHỎE SINH SẢN, Tập 17, Số 2, Tháng 5 – 2017
membrane permeabilization in human 
spermatozoa. Hum Reprod. 2000;15(4):846-52. 
Epub 2000/03/31. 
6. Mukai C, Okuno M. Glycolysis plays a major 
role for adenosine triphosphate 
supplementation in mouse sperm flagellar 
movement. Biology of reproduction. 
2004;71(2):540-7. Epub 2004/04/16. 
7. Gerber PA, Kruse R, Hirchenhain J, Krussel 
JS, Neumann NJ. Pregnancy after laser-
assisted selection of viable spermatozoa before 
intracytoplasmatic sperm injection in a couple 
with male primary cilia dyskinesia. Fertility and 
sterility. 2008;89(6):1826 e9-12. Epub 
2007/08/31. 
8. Sato H, Landthaler M, Haina D, Schill WB. The 
effects of laser light on sperm motility and 
velocity in vitro. Andrologia. 1984;16(1):23-5. 
Epub 1984/01/01. 
9. Lenzi A, Claroni F, Gandini L, Lombardo F, 
Barbieri C, Lino A, et al. Laser radiation and 
motility patterns of human sperm. Archives of 
andrology. 1989;23(3):229-34. Epub 
1989/01/01. 
10. Fujiwara A, Tazawa E, Yasumasu I. Activating 
effect of light irradiation at various wavelength 
on the respiration in sperm of the echiuroid, 
Urechis unicinctus, in the presence of carbon 
monoxide. Journal of biochemistry. 
1991;109(3):486-91. Epub 1991/03/01. 
11. Lubart R, Friedmann H, Levinshal T, Lavie R, 
Breitbart H. Effect of light on calcium transport 
in bull sperm cells. Journal of photochemistry 
and photobiology B, Biology. 1992;15(4):337-
41. Epub 1992/09/15. 
12. Lubart R, Friedmann H, Sinyakov M, Cohen N, 
Breitbart H. Changes in calcium transport in 
mammalian sperm mitochondria and plasma 
membranes caused by 780 nm irradiation. 
Lasers in surgery and medicine. 
1997;21(5):493-9. Epub 1997/01/01. 
13. Cohen N, Lubart R, Rubinstein S, Breitbart H. 
Light irradiation of mouse spermatozoa: 
stimulation of in vitro fertilization and calcium 
signals. Photochemistry and photobiology. 
1998;68(3):407-13. Epub 1998/09/25. 
14. Shahar S, Wiser A, Ickowicz D, Lubart R, 
Shulman A, Breitbart H. Light-mediated 
activation reveals a key role for protein kinase 
A and sarcoma protein kinase in the 
development of sperm hyper-activated motility. 
Hum Reprod. 2011;26(9):2274-82. Epub 
2011/07/21. 
15. Iaffaldano N, Rosato MP, Paventi G, Pizzuto R, 
Gambacorta M, Manchisi A, et al. The 
irradiation of rabbit sperm cells with He-Ne 
laser prevents their in vitro liquid storage 
dependent damage. Animal reproduction 
science. 2010;119(1-2):123-9. Epub 
2009/11/26. 
16. Corral-Baques MI, Rivera MM, Rigau T, 
Rodriguez-Gil JE, Rigau J. The effect of low-
level laser irradiation on dog spermatozoa 
motility is dependent on laser output power. 
Lasers in medical science. 2009;24(5):703-13. 
Epub 2008/09/13. 
17. Yazdi RS, Bakhshi S, Alipoor FJ, Akhoond MR, 
Borhani S, Farrahi F, et al. Effect of 830-nm 
diode laser irradiation on human sperm motility. 
Lasers in medical science. 2014;29(1):97-104.