Điều trị bệnh bằng đồng vị phóng xạ nguồn hở chiếu trong.

Quá trình này gây ra những tác động hoá - lý gây tổn thương một phần hoặc phá huỷ hoàn toàn cấu trúc vật chất mà nó xuyên qua.

Cơ sở của việc dùng đồng vị phóng xạ trong điều trị là hiệu ứng sinh vật học của bức xạ ion hoá trên cơ thể sống. Các tổ chức sinh học trong cơ thể khi bị chiếu xạ, các tia phóng xạ gây hiện tượng ion hoá thông qua cơ chế tác động trực tiếp hoặc gián tiếp. Quá trình này sẽ dẫn tới những tác động hoá học - lý học gây tổn thương nguyên tử, phân tử, tế bào, cơ quan bộ phận, hoặc toàn cơ thể ở các mức độ khác nhau tuỳ thuộc liều chiếu, năng lượng tia, độ rộng của diện tích cơ thể bị chiếu, độ nhạy cảm phóng xạ của tế bào cơ quan bị chiếu và các yếu tố bên trong và bên ngoài khác. Hậu quả là tế bào của tổ chức cơ quan bị tổn thương hoặc bị chết. Cơ quan trong cơ thể bị thay đổi cấu trúc, rối loạn chức năng. Cơ thể bị rối loạn hoặc bị chết.

Trong y học người ta sử dụng các nguồn bức xạ ion hoá chiếu xạ để điều trị bệnh với mục đích tiêu diệt những tế bào, tổ chức bệnh lý với nguyên tắc tránh tối đa những tổn thương cho tổ chức, cơ quan lành bảo đảm chức năng sống bình thường của cơ thể. Điều trị bệnh bằng nguồn bức xạ ion hoá hay còn gọi là điều trị tia xạ (Radiation Therapy) có thể thực hiện bằng các phương thức sau:

- Xạ trị chiếu ngoài cơ thể (External Beam Radio Therapy): Nguồn bức xạ là các máy phát tia (máy phát tia X, máy gia tốc, máy xạ trị Cobalt-60...) qua bộ phận chuẩn trực (Collimator) chiếu xạ từ ngoài cơ thể vào bộ phận cần điều trị.

- Xạ trị áp sát (Brachy Radio Therapy): Các đồng vị phóng xạ như Radium-226, Cesi -137 được tạo thành các nguồn dạng kim, que, hạt, bút , sợi hoặc các đồng vị phóng xạ ngắn ngày khác như Ytrium-90, Holmium-166 gắn trên các giá đỡ, bóng, tấm áp để đưa vào các hốc tự nhiên, ống tiêu hoá, mạch máu áp sát tổn thương hoặc dán áp sát trên da vùng khối u để chiếu xạ điều trị.

- Xạ trị chiếu trong (Internal Radio Therapy): Là phương thức điều trị bằng cách đưa vào cơ thể một đồng vị phóng xạ nguồn hở dưới dạng thuốc (thuốc phóng xạ) qua đường uống, đường tiêm hoặc truyền qua động mạch-tĩnh mạch. Khi vào cơ thể các hạt nhân phóng xạ (Radionuclie) sẽ phát huy các hiệu quả điều trị theo nhiều cách khác nhau.

Như vậy về mặt phương pháp, xạ trị có thể thực hiện bằng việc chiếu xạ ngoài từ xa hoặc xạ trị áp sát đưa nguồn bức xạ vàp áp sát tổ chức bệnh lý và cũng có thể thực hiện bằng phép chiếu trong tức đưa hẳn các hạt nhân phóng xạ vào trong cơ thể người bệnh với mục đích điều trị.

NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TRONG ĐIỀU TRỊ BẰNG NGUỒN HỞ CHIẾU TRONG

Bản chất của tia phóng xạ:

Các bức xạ ion hoá dạng sóng hoặc dạng hạt có khả năng ion hoá vật chất không giống nhau nên hiệu ứng sinh học do chúng gây ra cũng khác nhau. Các hạt nhân phóng xạ phát ra các tia phóng xạ khác nhau đó có thể là tia gamma (tia g), anpha (tia a), hoặc bêta (tiab).

Bức xạ a có tác dụng ion hoá và phá huỷ mạnh song hầu như không dùng trong y học vả lại các đồng vị phóng xạ nhân tạo sử dụng điều trị chiếu trong đều không phát tia a.

Bức xạ g bản chất sóng điện từ giống như tia X, khả năng đâm xuyên lớn có quãng chạy dài trong tổ chức tế bào nên tác dụng chọn lọc kém, không phát huy tốt lợi ích trong điều trị chiếu trong mà thường được dùng làm nguồn cho chiếu xạ ngoài.

Bức xạ b mà bản chất là chùm electron có quãng chạy một vài milimet trong tổ chức tế bào nên có tác dụng chọn lọc cao ít gây tác hại đến tổ chức cơ quan lành lân cận tránh được các tác dụng ngoài ý muốn, do đó các đồng vị phóng xạ phát tia b được sử dụng chính cho các biện pháp điều trị chiếu trong.

Năng lượng của bức xạ:

Trên cơ thể sinh vật, đối với mỗi mô cấu trúc hiệu ứng sinh vật học của một loại tia phóng xạ nhất định gây nên trên tổ chức đó tỷ lệ với năng lượng của bức xạ hay nói cách khác là tỷ lệ với năng lượng bức xạ được hấp thụ tại tổ chức - đó chính là liều hấp thụ (Radiation absorbed dose) ký hiệu là rad, 1 rad là liều bức xạ tạo ra mức hấp thụ năng lượng là 100 erg trong 1 gram môi trường vật chất mà nó truyền qua. Đơn vị mới là Gray (Gy), 1Gy = 100 rad.

Sự hấp thu, chuyển hoá, thải trừ thuốc phóng xạ trong cơ thể.

Ngoài những thuộc tính vật lý như năng lượng tia, thời gian bán rã vật lý hiệu quả điều trị của một đồng vị phóng xạ còn tuỳ thuộc vào số phận chuyển hoá của nó trong cơ thể. Điều này được quy định bởi đường vào - sự hấp thu - chuyển hoá và thải trừ đồng vị phóng xạ đó ra khỏi cơ quan hoặc ra ngoài cơ thể.

Sự đào thải đồng vị phóng xạ ra khỏi cơ quan mà đồng vị phóng xạ đó tập trung đặc hiệu hoặc ra khỏi cơ thể là khác nhau tuỳ theo dạng hợp chất hoặc đồng vị phóng xạ sử dụng. Có những chất được đào thải nhanh ra khỏi cơ thể qua đường thận-tiết niệu (nước tiểu) hoặc đường mật-tiêu hoá (phân) như Iốt phóng xạ I-131... ngược lại có những chất được giữ lại lâu trong cơ thể như Stroncti-98 được giữ ở xương, keo Vàng phóng xạ Au- 198 được giữ ở hệ liên võng nội mô. Thời gian cần thiết để cơ thể thải trừ qua các quá trình sinh học bình thường 50% lượng (hoạt tính) của một chất ra khỏi cơ thể được gọi là thời gian bán thải sinh học (Biological half life: T).

Trong thực hành lâm sàng người ta cho bệnh nhân dùng một liều thăm dò chức năng rồi ghi, đo đồ thị thay đổi hoạt tính phóng xạ theo thời gian ở nhiều thời điểm của cơ quan cần theo dõi để xác định thời gian bán rã hiệu ứng của một đồng vị phóng xạ.

Đặc điểm của tế bào, tổ chức và cơ thể người bệnh

Trước hết đó là độ nhạy cảm phóng xạ của tế bào tổ chức bệnh lý. Dộ nhạy cảm phụ thuộc vào loại tế bào, giai đoạn sinh trưởng, mức độ biệt hoá và hoàn chỉnh cấu trúc của nó. Trên thực tế thấy rằng mức độ đáp ứng điều trị của mỗi các thể khác nhau dù được dùng một liều điều trị như nhau và rất khó để xác định được mức độ nhạy cảm phóng xạ của tế bào tổ chức.

Cơ thể con người là một khối thống nhất cho nên tình trạng sức khoẻ chung của của toàn thân, của tuần hoàn, dinh dưỡng cũng ảnh hưởng đến hiệu quả điều trị.

Các yếu tố khác

Nhiệt độ, nồng độ oxy, hàm lượng nước trong mô tổ chức ảnh hưởng đến hiệu ứng sinh học của bức xạ cho nên cũng ảnh hưởng đến hiệu quả điều trị bởi vậy để tăng hiệu quả điều trị người ta tìm biện pháp tăng nhiệt độ, nồng độ oxy, hàm lượng nước tại vị trí cần chiếu xạ.

Việc điều trị chiếu trong vấn đề quan trọng là phải tính toán liều lượng thích hợp và tìm cách để cho đồng vị phóng xạ tập trung cao tối đa ở các tế bào, tổ chức bệnh lý, đồng thời hạn chế liều chiếu ở mức chấp nhận được trên toàn bộ cơ thể tránh các tác dụng ngoài ý muốn.

Liều điều trị thay đổi tuỳ theo hiệu quả điều trị cần có và tùy thuộc vào loại tế bào tổ chức bệnh . Ví dụ : để điều trị bệnh bướu tuyến giáp độc lan toả chỉ cần liều 5 - 10 mCi 131I là đủ làm cho bướu tuyến giáp nhỏ lại đưa hoạt động chức năng trở về bình thường, song để điều trị ung thư tuyến giáp cần liều cao hơn nhiều thường dùng liều từ 50 - 250 mCi 131 I để huỷ hoàn toàn tổ chức tuyến giáp còn lại sau mổ và tiêu diệt hết các tế bào ung thư tại chỗ hoặc di căn.

CÁC ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ NGUỒN HỞ DÙNG CHO ĐIỀU TRỊ CHIẾU TRONG:

- Ngay sau khi ông bà Piere và Marie Curie phát hiện ra Radium-226 ở đầu thế kỷ XX , chất đồng vị phóng xạ thiên nhiên này đã được sớm đem áp dụng điều trị bệnh ung thư nhưng chỉ ở dạng nguồn chiếu ngoài hoặc áp sát. Đến khoảng từ năm 1940 khi con người sán xuất được chất đồng vị phóng xạ thì việc ứng dụng các đông vị nhân tạo trong y học mới thực sự nở rộ. Theo thời gian công nghệ hạt nhân ngày càng phát triển tạo ra nhiều loại hạt nhân phóng xạ mới, cùng với sự phát triển của công nghệ sinh học, hoá dược phóng xạ nhiều dược chất phóng xạ mới ra đời phạm vi ứng dụng và hiệu quả của nó ngày càng được phát huy. Cho đến nay hầu như tất cả các đồng vị phóng xạ nguồn hở sử dụng trong chuyên nghành y học hạt nhân nói chung và cho điều trị chiếu trong nói riêng là các đồng vị phóng xạ nhân tạo. Các đồng vị phóng xạ dùng cho điều trị chiếu trong có thể phát tia bêta (tia â) đơn thuần như P-32 hoặc là phát tia bêta và cả tia gamma (tia ă) như I-131 và ở đây tia bêta là yếu chính tạo nên hiệu quả điều trị.

- Các đồng vị phóng xạ dùng cho điều trị chiếu trong thường là ở dạng hợp chất. Đó có thể là hợp hợp chất vô cơ như Natri Iodua 131 : NaI-131, Strrontium 89 Cloride : Cl2Sr-89 ... cũng có thể là dạng hợp chất hữu cơ như Iốt 131 gắn Acide béo trong thành phần của Lipocide... Đây là các thuốc phóng xạ (Dược chất phóng xạ) được điều chế để sử dụng theo đường uống hoặc tiêm vào khối u vào các khoang tự nhiên trong cơ thể hoặc để truyền vào mạch máu. Các thuốc phóng xạ có thể là dạng dung dịch (Liquid), dạng keo (Colloid), dạng viên nang (Capsule), hoặc gắn trên các tấm áp, khung, giá đỡ tuỳ theo mục đích yêu cầu của thủ thuật điều trị. Dù ở dạng thức nào thì các chế phẩm phóng xạ dùng cho điều trị cũng phải bảo đảm các tiêu chuẩn của một thuốc phóng xạ như quy định.

CÁC PHƯƠNG THỨC ĐIỀU TRỊ CHIẾU TRONG BẰNG ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ NGUỒN HỞ

Để đạt được hiệu quả điều trị cao nhất với một liều phóng xạ vừa đủ nhằm tránh các tác dụng không cần thiết cho cơ thể. Người ta đã nghiên cứu để lựa chọn loại dược chất phóng xạ thích hợp ở dạng sử dụng hợp lý và đưa vào cơ thể bệnh nhân bằng con đường đơn giản, an toàn với mục đích đạt được độ tập trung thuốc phóng xạ cao nhất ở tổ chức bệnh lý tạo điều kiện để thuốc phát huy tác dụng tốt nhất và tránh được các tác hại cho các tổ chức lành lân cận. Trên cơ sở của cơ chế tập trung thuốc phóng xạ vào tế bào, tổ chức bệnh lý ta có thể chia điều trị chiếu trong bằng đồng vị phóng xạ nguồn hở theo các loại phương thức điều trị sau đây:

Điều trị chuyển hoá

Nguyên lý của phương pháp là dựa trên cơ sở của định đề Hevesy: Cơ thể sinh vật không phân biệt được đồng vị của cùng một nguyên tố. Hay nói cách khác các đồng vị của cùng một nguyên tố có cùng một số phận chuyển hoá trong cơ thể sinh vật.

Thuốc phóng xạ sau khi được đưa vào cơ thể bằng đường uống hoặc đường tiêm sẽ tập trung vào tế bào tổ chức bệnh lý theo cơ chế hầu như sinh lý trên cơ sở hoạt động chức năng của tế bào, cơ quan. Hoạt độ phóng xạ tại cơ quan, tế bào đích cao hơn rất nhiều lần so với tổ chức xung quanh. Tia bức xạ sẽ phát huy tác dụng tại chỗ tiêu diệt tế bào tổ chức bệnh lý bằng các cơ chế tác dụng trực tiếp tức thì hoặc là gián tiếp kéo dài về sau để bảo đảm đạt được hiệu quả điều trị như mong muốn.

Điều trị các bệnh máu bằng đồng vị phóng xạ dựa trên cơ sở tính nhạy cảm phóng xạ của tế bào bệnh cao hơn tế bào lành.

Nguyên lý phương pháp: khi đưa một đồng vị phóng xạ với mục đích điều trị vào máu bệnh nhân thì các tế bào bệnh lý sẽ bị tổn hại nhiều hơn và bị tiêu diệt trước khi tế bào lành bị tổn thương ít hoặc không tổn thương.

Qua nghiên thấy rằng tính nhạy cảm phóng xạ của tế bảo máu xếp theo thứ tự giảm dần như sau: lympho bào trong bệnh bạch cầu > bạch cầu hạt trong bệnh bạch cầu > hồng cầu trong bệnh Vaquez > limpho bào thường > hồng cầu bình thường > bạch cầu hạt bình thường > monocyte bình thường > plasmocyte bình thường. Tiểu cầu có độ nhạy cảm phóng xạ tương đương bạch cầu hạt bình thường.

Điều trị bệnh dựa trên cơ sở ái tính của một số tế bảo tổ chức bệnh với đồng vị phóng xạ cao hơn tế bào lành :

Điển hình của kỹ thuật điều trị dựa trên nguyên lý đó của phương pháp này là sử dụng các đồng vị phóng xạ hướng xương như P-32, Sr-89, Sm-153, Re-186 điều trị giảm đau do ung thư di căn xương .

P-32 là chất được dùng sớm nhất, kinh tế và có hiệu quả tương đối tốt. Sau khi cho bệnh nhân dùng liều 1 mCi/1 kg cân nặng, bằng đường uống hoặc tiêm tĩnh mạch vào máu - do có tính hướng xương P-32 tập trung vào xương đặc biệt tại nơi có thổn thương di căn, nơi mà đang có quá trình huỷ cốt và tạo cốt diễn ra mạnh mẽ nồng độ P-32 tại ổ tổn thương cao gấp hàng ngàn lần tổ chức xung quanh. Tia bêta của P-32 phát ra sẽ phát huy tác dụng tiêu diệt tế bào ung thư làm cho tổn thương nhỏ lại hoặc mất, giảm phù nề, giảm chèn ép và hiệu quả chung là tác dụng giảm đau rõ rệt, cải thiện chất lượng sống của bệnh nhân.

Với liều điều trị trung bình 5-10 mCi P-32 tác dụng giảm đau có thể duy trì trong thời gian trung bình 3 tháng. Có thể cho liều tiếp theo nếu cần.

Liệu pháp hầu như không có biến chứng sớm nặng nề. Tác dụng phụ gây suy tuỷ thiếu máu cần cân nhắc nếu điều trị nhiều đợt, thời gian sống còn của bệnh nhân còn dài.

Dựa trên đặc điểm tăng sinh mạch máu ở tổ chức ung thư:

Tại khối u các tế báo phát triển rất mạnh, nhu cầu oxy, dinh dưỡng rất cao nên các tổ chức mạch máu tân tạo phát triển phong phú người ta tiến hành kỹ thuật bơm các đồng vị phóng xạ gắn các hợp chất thích hợp vào nhánh động mạch nuôi khối u đưa thuốc phân bố đều khắp để tiêu diệt tế bào ung thư .

Đó là kỹ thuật điều trị ung thư gan nguyên phát bằng cách tiêm dược chất phóng xạ qua ống thông vào động mạch nuôi khối u gan.

Các dược chất phóng xạ thường dùng là: Lipiodol gắn I-131, Ho -166 Chitosal, Re -188 microsphere hoặc Lipiodol gắn Re-188….

Là một trong những phương pháp điều trị mới, cho kết quả khả quan. Tuy nhiên để tiến hành được cần có sự phối hợp giữa các thầy thuốc y học hạt nhân và các chuyên gia của ngành điện quang.

Đưa các đồng vị phóng xạ dạng keo, hạt vào các khoang cơ thể:

Đưa các đồng vị phóng xạ dạng keo, hạt vào các khoang cơ thể như ổ bụng, ổ màng phổi, màng tim, ổ khớp để điều trị bệnh là một trong những phương thức điều trị sớm được thực hiện và cho hiệu quả cao. Các hạt keo phóng xạ có kích thước lớn tồn tại trong các khoang tự nhiên của cơ thể sẽ tác dụng trực tiếp lên các mao mạch, tế bào thanh mạc, tổ chức viêm, xơ, tế bào ung thư di căn phát huy tác dụng điều trị.

Các kỹ thuật điều trị dựa trên nguyên lý này bao gồm:

Tiêm keo vàng Au -198, Y-90 microsphere vào ổ khớp điều trị viêm khớp gối; Tiêm keo vàng phóng xạ vào khoang màng bụng, màng phổi, màng tim trong điều trị triệu chứng tràn dịch do ung thư di căn.

Các phương thức điều trị đặc hiệu (điều trị bằng kỹ thuật miễn dịch phóng xạ RIT- Radio immuno therapy):

Với các kỹ thuật Y - Sinh hiện đại ta có thể gắn các đồng vị vào các phân tử kháng thể kháng tế bào ung thư hoặc gắn đồng vị phóng xạ vào các chất gắn đặc hiệu của Receptor của các tế bào ung thư. Khi các yếu tố miễn dịch này được đưa vào cơ thể sẽ đến gắn đặc hiệu với tế bào ung thư mà ta cần tiêu diệt để phát huy hiệu quả điều trị. Đây là phương pháp điều trị lý tưởng song thực tế chưa áp dụng được nhiều.

Một số kỹ thuật được áp dụng hiện nay như: Điều trị các u thần kinh, ung thư tuyến giáp thể tuỷ bằng MIBG gắn I-131 (Meta iodo benzyl guanidine); Điều trị ung thư vú bằng thuốc có gắn phóng xạ trên các receptor của Progesterol và Oestrogen; điều trị ung thư xương bằng BDP gắn I-131 (Alpha amino, 4-hydroxy benzilidene diphosphonate).

Phương thức đặt nguồn cố định:

Các đồng vị phóng xạ nguồn hở P-32; Ho-166, Y-90 cũng được gắn trên các tấm áp để điều trị bệnh bằng cách dán áp vào nơi có tổn thương: u máu dưới da, ung thư da hoặc được gắn trên các giá đỡ (Stent), bóng (Bauloon) để điều trị bệnh mạch vành, chít hẹp thực quản ...

Như vậy với các đồng vị phóng xạ nguồn hở tác dụng điều trị cũng có thể là triệt căn (trong một số bệnh như Basedow, nhân độc tuyến giáp ...) hoặc điều trị triệu chứng (giảm đau, chống chèn ép ...)

Sử dụng đồng vị phóng xạ nguồn hở để điều trị bệnh là một trong những ứng dụng đem lại nhiều lợi ích to lớn. Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện cần phải tính toán cân nhắc để bảo đảm: hiệu quả cao, an toàn cho người bệnh, cho nhân viên y tế cũng như an toàn cho môi trường xã hội. Với những hiểu biết và phương tiện hiện nay chúng ta hoàn toàn có thể kiểm soát để sử dụng các đồng vị phóng xạ nguồn hở điều trị bệnh một cách an toàn, hiệu quả.

GS. TSKH. Phan Sỹ An