Trị xạ ung thư bằng Hadron pptx

Trị xạ ung thư bằ
ng
Hadron


Ung thư là một nhóm bệnh liên
quan đến việc phân chia tế bào
một cách vô tổ chức, và khả năng
của các tế bào này xâm lấn tới cá
c
mô khác, thông qua quá trình
phá
t triển trực tiếp ở các mô bên
cạnh hay bằng cách di căn. Sự
sai
hỏng của các ADN do yếu tố di
truyền hoặc yếu tố môi truờng
làm các tế bào phát triển không
bình thường và dẫn đến bệnh
ung thư. Mỗi loại ung thư khác
nhau như ung thư da, ung thư
gan, ung thư phổi hay ung thư
tuyến tiền liệt có các triệu
chứng khác nhau. Để xác định rõ
loại ung thư cùng các giai đoạn
của nó, người khám cần phải
qua các xét nghiệm lâm sàng, N
ếu

kết quả xét nghiệm nghi có ung
thư bệnh nhân sẽ cần phải được
tiến hành sinh thiết. Trong quá
trình sinh thiết bác sĩ sẽ cắt mẫu
mô và quan sát những mô này
dưới kính hiển vi để tìm tế bào
ung thư. Nếu có ung thư bác sĩ
thường thông báo mức độ của
khối u. Mức độ khối u cho chúng
ta biết mức độ mô ung thư khác
mô thường như thế nào và tốc độ
phát triển của khối u. Sau quá
trình chẩn đoán, các bệnh nhân
ung thư sẽ được chữa trị bằng
một trong những phương pháp
như phẫu thuật, trị
liệu hoặc chiếu xạ. Có 2 cách
chiếu xạ đó là chiếu xạ
ngoài và chiếu xạ áp sát. Bài viết
sau đây sẽ giới thiệu với các bạn
phương pháp chiếu xạ sử dụng
máy gia tốc thẳng di chuyển, bắn
các tia phóng xạ vào khối u.

Chiếu xạ photon là phương pháp
chiếu xạ thông dụng nhất, bằng
việc sử dùng các tia X hoặc tia
Gamma. Các tia này sinh ra bởi
quá trình ion hóa các dòng điện từ
trường năng lượng cao, chứa các

hạt không khối lượng photon, hay
còn gọi là quang tử. Sự khác biệt
giữa 2 tia này đó là tia gamma
hình thành từ các phân rã của cá
c
chất phóng
xạ
như radium hay Cobalt-60,
trong khi các tia X được tổng hợp
bởi các thiết bị như máy gia tốc, ở
đó các electron bị kích thích. Các
tia này chiếu vào các tế bào sẽ làm
gián đoạn các electron nguyên tử
trong các phân tử ở tế bào. Những
thay đổi của nguyên tử sẽ gián đoạ
n
đến các phân tử, do đó, sẽ làm gián
đoạn các chức năng của tế bào , là
nguyên nhân để phân chia và tạo ra
các tế bào mới.

Tuy nhiên sự phát triển của ngành
vật lý hạt, cùng với sự ra đời của
các máy gia tốc lớn ở CERN hay
Fermilab đã mang đến một phương
pháp chiếu xạ khác, đó là bằng các
hadron. Chiếu xạ hadron là
phương
pháp chiếu xạ sử dụng
các hạt tương tác mạnh như các

neutron, proton, pion hay các
ion (alphas, C, Ne). Chiếu xạ
proton được sử dụng từ những năm
đầu của thập kỷ 90, nhưng ở một
mức độ giới hạn. Các tia proton
chứa các proton, có khối lượng và
điện tích. Giống như các tia X và
tia gamma, các tia proton làm gián
đoạn các electron nguyên tử trong
các tế bào mục tiêu. Điểm mạnh
của các tia proton là ở chỗ nó có
thể được điều chỉnh để thích hợp
với hình dạng của khối u tố
t hơn so
với các tia X và tia gamma. Dẫn
đến việc chúng làm tổn hại ít hơn
tới các mô bên cạnh, và có ít các
triệu chứng phụ hơn. Do vậy chiếu
xạ proton có hiệu quả hơn và có số
lần điều trị cũng ít hơn.

Nhưng phương pháp chữa trị ung
thư bằng chiếu xạ (xạ trị) có nhiều
hứa hẹn nhất chính là xạ trị ̣
Neutron. Xạ trị neutron là một
dạng chiếu xạ hiệu ứng cao. Kết
quả nghiên cứu sau nhiều năm chỉ
ra rằng có một số dạng khối u (các
mô) rất khó có thể tiêu diệt nếu sử
dụng các xạ trị ̣ hiện tại. Các mô

này được phân loại như là các "mô
nhạy bức xạ". Xạ trị neutron được
đặc biệt dùng cho các khố
i u không
thể mổ được.

Hiệu ứng cơ bản của phóng xạ ion
hóa là để phá hủy khả năng của cá
c
tế bào đang trong quá trình phân
chia và phát triển bởi các sợi ADN
bị sai hỏng. Với xạ trị ̣ photon,
electron và proton, sự phá hỏng nà
y
được hoàn thành bởi các hoạt động
căn bản xảy ra ở các tương tác cấp
nguyên tử. Những dạng phóng xạ
này được gọi là các phóng xạ
năng
lượng chuyển tiếp tuyến tính
thấp (low linear-energy-transfer,
low LET). Với phóng xạ neutron,
sự phá hủy này được thực hiện bởi
các tương tác hạt nhân. Cá
c neutron
là các phóng xạ năng lượng chuyể
n
tiếp tuyến tính cao( high LET). Nế
u
một tế bào khối u bị phá hủy bởi

phóng xạ LET thấp, nó sẽ lại có cơ
hội để tái sinh và tiếp tục phát triển
.
Nhưng với phóng xạ LET cao, như
phóng xạ neutron thì cơ hội cho cá
c
tế bào khối u này phục hồi là rất
thấp.

Khối u viêm xơ ban đầu
Sau 2 tháng
sử dụng xạ trị̣ neutron


Bởi vì các hiệu ứng sinh học của
các neutron là rất lớn, nên thờ
i gian
x
ạ trị bằng neutron giảm đi rất
nhiều, chỉ bằng một phần ba so vớ
i
thời gian xạ trị ̣bởi photon,
electron
hay proton. Một quá trình chữa trị
bằng xạ trị neutron chỉ cần đến từ
10 đến 12 lần điều trị, trong khi đố
i
với các phóng xạ LET thấp thì số
lần điều trị lên đến 30 đến 40 lần.

So sánh 2 phuơng pháp xạ trị ̣ bằng
photon và bằng neutron. Để giảm
0,001 số lượng tế bào khối u gốc,
cần 7 gray neutron, trong khi phải
cần đến 28 gray photo. Điều này
chỉ ra rằng xạ trị neutron hiệu quả
g
ấp 4 lần xạ trị photon (Gray là
đơn vị phóng xạ, được đặt để ghi
công nhà vật lý người Anh Louis
Harold Gray).

Cũng vẫn là xạ trị neutron, nhưng
lúc này sử dụng phương pháp chiế
u
xạ áp sát, các thí nghiệm hiện
hành chỉ ra rằng xạ trị neutron
có
khả năng vận chuyển lượng
phó
ng xa cao tới một diện tích rất
gi
ới hạn. Chiếu xạ áp sát là
phương
pháp đặt trực tiếp các

viên phóng xạ vào các khối u, sau
một thời gian nó sẽ tiêu tan.
Trong
trường hợp này, các hạt boron đượ
c
gắn vào chính các tế bào khối u,
mà
không phải tất cả các tế bào lành
xung quanh khác. Mô đó lúc này
được cô lập rõ ràng. Khi các
neutron đi vào tiếp xúc với các
nguyên tử boron, hạt nhân boron
sẽ
tách ra, tạo ra phản ứng hạt nhân
nhỏ, nhưng đủ để diệt một tế bào.
Nếu như viên phóng xạ không dính
vào các tế bào lành, thì chỉ có các
tế bào ung thư bị phá hủy, sự phá
hủy của những tế bào này sẽ là mãi
mài, làm cho chúng không thể phụ
c
hổi được.