Giải thưởng Nobel về Sinh lý và y học năm 2003 (The Nobel prize in Bio-Medicine 2003) pot

TCNCYH 25 (5) 2003
Giải thởng Nobel về Sinh lý và y học năm 2003
(The Nobel prize in Bio-Medicine 2003)

GS. Vũ Triệu An*
Bộ môn Miễn dịch Sinh lý bệnh- Đại học Y Hà Nội

(Ttheo thông lệ hàng năm mỗi khi đợc tin về giải thởng Nobel Sinh lý và Y học, chúng tôi hay
viết một bài báo về giải thởng ấy, dựa trên những thông tin thu đợc cũng nh một số hiểu biết
của bản thân với tính chất phổ biến cùng các bạn đọc Việt Nam. Riêng bài này thuộc nhiều về lĩnh
vực lý hoá và nhất là chụp hinh y học (medical imaging) cho nên đă xin thêm ý kiến của một số
đồng nghiệp chuyên môn. Xin cám ơn các bạn).


Ngày 6 tháng 10 vừa qua Hội đồng Nobel
Viện Karolinska Thuỵ Điển đã quyết đinh về
giải thởng Nobel Sinh lý và Y học cho 2 nhà
bác học ngời Mỹ Paul C Lauterbur và Peter
Mansfield có công trong phát minh những áp
dụng về hiện tợng cộng hởng từ (magnetic
resonance) vào trong y học.
Hiện tợng công hởng từ đã đợc 2 nhà
vật lý học là Felix Bloch và Edward Mills (Mỹ)
tìm ra năm 1946 và đã đợc giải thởng Nobel
về vật lý học năm 1952. Họ đã xác định đợc
mối liên quan giữa cờng độ từ trờng và tần
số sóng radio. Nhân của một nguyên tử nằm
trong một từ trờng mạnh sẽ quay với một tần
số phụ thuộc vào cờng độ của từ trờng.
Năng lợng của chúng có thể tăng nếu chúng
hấp thu các sóng radio có cùng tần số, cho

nên mới gọi là cộng hởng (resonance). Khi
nhân nguyên tử quay trở về mức năng lơng
ban đầu thì sóng radio sẽ đớc phát ra và có
thể ghi nhận đợc chúng (chụp hình). Đối với
nhân của mỗi loại nguyên tử có lẻ số proton
và/hay neutron thì có một hằng số toán học
xác định đợc bớc sóng theo cờng độ của từ
trờng.
Năm 1991 một giải thởng Nobel về hoá
học đã đợc trao cho Richard Ernst (Thuỵ Sĩ )
vì đã phát triển thêm thành phơng pháp
quang phổ cộng hởng từ có độ phân giải cao
(high resolution magnetic resonance
spectroscopy) và năm 2002 một giải
thởng Nobel khác trao cho Kurt Wutricht
(cũng Thuỵ Sĩ) vì đã sử dụng phơng pháp trên
để xác định cấu trúc ba chiều của các đại phân
tử sinh học trong dung môi
Trên cơ sở của những giải thởng Nobel về
lý và hoá học trên các nhà bác học đợc giải
thởng năm nay đã có công đề xuất ra phơng
pháp áp dụng chúng vào trong y học để có thể
chụp hình đợc những cấu trúc khác nhau của
cơ thể sống.
Paul C Lauterbur (sinh năm 1929 tại
Urbana, Illinois) từ 1970 đã phát hiện ra là nếu
tạo ra građiên trong từ trơng thì có thể làm
hiện hình 2 chiều của những cấu trúc mà các
kỹ thuật khác không cho thấy đợc. Năm 1973
ông đã thành công trong việc làm hiện hình cắt

dọc của 2 ống thuỷ tinh lồng vào nhau , cống
bên trong chứa nớc thờng đợc bọc bởi cái
bên ngoài chứa nớc nặng, một cách mà cho
tới lúc đó cha ai thực hiện đợc vì nớc
thờng và nớc nặng không khác gì nhau về
cảm quan. Ông đã sử dụng cách thêm vào cục
từ chính của máy cảm ứng từ một loạt những
cục từ có sức mạnh theo građiên nhất định.
Peter Mensfield (sinh 1933 tại Nottingham,
Anh, sau vào quốc tịch Mỹ) đã phát triển công
việc của Lauterbur bằng cách tăng khả năng
phát hiện các tín hiệu phát ra và do đó có thể
phân tích chúng có hiệu quả hơn để chuyển


100
*Nguyên trởng Bộ môn Miễn dịch Sinh lý bệnh, trờng Đại học Y Hà Nội
TCNCYH 25 (5) 2003
chúng thành hình. Ông đã cho thấy là chỉ có
thể có đợc hình rõ ràng nếu có đợc thay đổi
građiên cực nhanh (nên mới có tên à echo-
plannar scanning). Nhờ kỹ thuật này mới có
ứng dụng rộng rãi trong thực tế .
ứng dụng của chụp hình cộng hởng từ
(MRI).
MRI hơn hẳn các loại chụp hình khác đã có
(X quang, chụp cắt lớp CT) vì cho đến hiện nay
ngời ta cha thấy nó có độc hại nh tia X.
Nhng khó có thể áp dụng với một số bệnh
nhân nh khi họ có trong ngời những mảnh

kim loại sinh từ hay máy tạo nhịp tim, hoặc ở
ngời không chịu đợc nằm lâu trong lồng kín
chật hẹp.
MRI có giá trị rất lớn trong thăm dò não và
cột sống [2, 3]. Các rối loạn trong não thờng
kéo theo thay đổi lợng nớc trong mô. Chỉ cần
có thay đổi chừng 1% lợng nớc là có thể
đợc phản ảnh rất rõ trên MRI nh xuất huyết
não, viêm não, khối u trong não. Đặc biệt trong
bệnh xơ cứng rải rác (multiple sclerosis) có
viêm trong não và tuỷ sống thì MRI dễ dàng
phát hiện nơi nào bị viêm, nặng nhẹ ra sao và
tác dụng điều trị đến đâu. Nó hơn hẳn các biện
pháp cũ trong chẩn đoán và theo dõi điều trị.
Trong chứng đau thắt lng dới, nó cho
phép phân biệt đợc là đau tại cơ hay do tuỷ
sống hay thần kinh bị chèn ép. Nếu là do đĩa
đệm thì có hớng để điều trị bằng phẫu thuật.
MRI cũng là một phơng tiện giúp đỡ cho
công việc chuẩn bị và tiến hành phẫu thuật vì
nó cho một hình ảnh ba chiều của tổn thơng
và ngời tiến hành phẫu thuật có thể biết rõ
không những vị trí của tổn thơng mà cả đờng
tiếp cận thuận lợi nhất. Trong vi phẫu thuật tại
não, MRI là trợ thủ đắc lực vì phẫu thuật viên
có thể mổ qua màn hình của nó. Hình ảnh đủ
rõ để cho phép đặt điện cực một cách chính
xác vào trong các nhân não khi chữa chứng
Parkinson
Trong chẩn đoán ung th, MRI cho thấy rõ

số lợng và giới hạn rõ ràng của từng khối u kể
cả phần mô xung quanh bị xâm lấn hay các
hạch khi có di căn. Đó là những điều rất cần
biết để quyết định ph
ơng pháp điều trị bằng
tia xạ hay phẫu thuật hay trong theo dõi kết
quả các biện pháp điều trị ung th khác nhau.
Cuối cùng MRI còn thay thế đợc một số
thử nghiệm thăm dò mà với các phơng tiện
kinh điển là một cực hình đối với bệnh nhân. Ví
dụ nh khảo sát ống dẫn mật và ống tuyến tuỵ
thờng ngời ta hay dùng ống nội soi để bơm
chất cản quang. Nay MRI có thể thay thế và
cho biết ngay tình trạng của các ống mà không
cần can thiệp làm đau đớn bệnh nhân. Đối với
bệnh tại khớp cũng vậy, MRI cho phép khảo
sát kỹ lỡng tình trạng của sụn cũng nh các
dây chằng mà không phải chọc sinh thiết hay
gì khác, những thủ thuật có rủi ro gây bội
nhiễm.
Nói tóm lại, hai nhà bác học Paul C
Lauterbur và Peter Mansfield đã có đóng góp
quan trọng cho sự phát triển của y học phục vụ
ngời bệnh. Chẳng thế mà phát kiến của các
ông đã không ngừng mở rộng . Chỉ sau 10
năm, đến hết 2002 trên toàn thế giới có khoảng
22.000 máy chụp hình cộng hởng từ (MRI) và
tới 60 triệu xét nghiệm đã đợc làm. Riêng tại
Việt Nam chúng ta cũng đã có mấy cái và đã
có một số kinh nghiệm nh trong các bài báo

tham khảo dới đây.
Tài liệu tham khảo hạn chế
1. The 2003 Nobel Prize in Physiology or
Medicine Press release.
2.Nguyễn Quang Bài (1998). Giá trị của
chụp cộng hởng từ MRI trong chẩn đoán tổn
thơng não và tuỷ. Tạp chí Nghiên cứu y học
1998,7.3. 25-27
3. Trần Trung, Hoàng Đức Kiệt (1999).
Chẩn đoán thoát vị đĩa đệm cột sống bằng
chụp cộng hởng từ. Tạp chí nghiên cứu y học
1999,9.1.3-6.

101