(SKDS) – Bệnh ung thư luôn chập chờn ám ảnh thế giới, tất nhiên trong đó có Việt Nam. Ðể điều trị, cần phải hủy diệt các tế bào ung thư nhưng phải tránh các tế bào lành. Có 3 phương pháp điều trị khối u chủ yếu: phẫu thuật, hóa trị và xạ trị. Trong đó phương pháp xạ trị được sử dụng nhiều nhất, nó tránh cắt bỏ cơ quan có u.
Từ những thực tế
Xạ trị đạt hiệu quả cao khi năng lượng cao rọi vào khối u. Tuy nhiên, nếu bức xạ hủy diệt các tế bao u thì nó cũng có nguy cơ làm hại các mô và các cơ quan lành bao quanh khối u đó và gây ra các ung thư thứ phát. Như vậy, xạ trị cổ điển chủ yếu sử dụng tia X đang vấp phải giới hạn lâm sàng khi khối u quá gần với một cơ quan rủi ro, tức là chức năng của nó rất cần thiết song lại rất nhạy cảm với bức xạ. Hơn nữa các mô ung thư lạ ít nhạy cảm với tia X so với mô lành.
Những hạn chế của xạ trị bằng tia X có thể được khắc phục bằng cách khác không? Ngay từ năm 1946, nhà vật lý người Mỹ đã đề xuất thay tia X bằng các chùm ion nhanh. Ông nghĩ cách hoàn thiện chuyển động của vật phóng tác động đến một số khối u chịu được tia X. Hiện nay, người ta đã biết hủy diệt khối u bằng các ion gia tốc. Kỹ thuật này - hadronthérapie (liệu pháp hạt tương tác mạnh) được sử dụng lâm sàng ở nhiều trung tâm ung thư học hoặc với các ion cacbon ở Nhật bản và ở Đức (sắp tới là Italia) hoặc với các proton ở một số nước lớn trong đó có Mỹ và Pháp.
Hệ thống máy gia tốc xạ trị tại Viện Y học phóng xạ và U bướu Quân đội. |
Hiện có nhiều nghiên cứu trên thế giới nhằm hoàn chỉnh kỹ thuật phức tạp này.
Tia X được sử dụng trong xạ trị cổ điển hoạt động ra sao khi nó xuyên qua các mô của bệnh nhân? Các proton đó tương tác với các nguyên tử nằm trên đường đi của nó. Do vậy mà số lượng proton có trong chùm tia càng lan truyền vào mô thì càng giảm xuống. Năng lượng mà một chùm tia X để lại khi nó đi vào một cơ quan đạt mức tối đa ở một vùng nằm cách da vài cm. Khả năng một proton tương tác với vật chất là thấp nhưng khi tương tác đó xảy ra, các proton mất năng lượng, có khi mất hết.
Như vậy, số lượng proton chạm tới đích giảm theo hàm mũ nhưng từng proton đi tới đích thì lại bảo tồn được năng lượng ban đầu, tức là hiệu quả tiêu diệt các tế bào u. Chính vì thế, có được nhiều chùm đi vào bệnh nhân qua các điểm vào khác nhau là cần thiết để có liều lượng tối đa đối với u. Với liệu pháp hạt tương tác mạnh, các proton được thay thế bằng các ion. Sự thay thế này có lợi thế ở chỗ chỉ với một chùm tia thôi nhưng liều lượng vẫn tối đa. Nhờ có các thiết bị tối tân nên các ion đạt được tốc độ rất cao, cỡ 70% tốc độ ánh sáng và có năng lượng nhiều triệu điện tử - von, cho phép thâm nhập cả chục phân trong mô sinh học.
Động năng của các ion nhanh tạo nên chùm tia có thể điều chỉnh sao cho năng lượng chuyển giao theo đơn vị độ dài đạt được tối đa tới độ sâu của u. Lên tới đỉnh cao, việc chuyển giao năng lượng đạt mức tối đa, các ion tạo thành những nơi tập trung cao các gốc tự do trong các mô u rồi các mô này bị hủy diệt một cách hiệu quả dù cho có các cơ chế sinh học phục hồi. Như vậy, trái với các chùm proton X, các chùm ion cho phép để lại một lượng năng lượng tối đa trong các mô u chỉ bằng một chùm duy nhất.
... Và kết quả
Tuy vậy, có một phần năng lượng được giải phóng ra vượt quá đỉnh cao, gây phương hại cho các mô lành. Điều bất lợi gắn liền với phương pháp này phải được chú ý đến khi tính toán kế hoạch điều trị. Trong thực tế, người ta phát hiện u bằng phương pháp chẩn đoán trên ảnh, các mô phỏng trên máy tính cho phép lập kế hoạch các thông số chiếu xạ: đó là kế hoạch điều trị. Đặc biệt, năng lượng của các ion lại điều chỉnh được để cho đỉnh của nó tập trung vào vùng có u.
Với các kỹ thuật chuẩn bị tốt nhất, đầu mút của chùm tia quét vùng u, sau đó thay đổi năng lượng để đỉnh năng lượng dịch chuyển hơn mộ chút vào độ sâu của u. Như vậy, từng đợt một, u được quét bởi chùm tia để lại đó một năng lượng tối đa cho đến khi cả thể tích của nó đều được phủ tia. Các mô phỏng phác đồ điều trị cho thấy liệu pháp hạt tương tác mạnh, chẳng hạn với proton cho phép tránh các cơ quan dễ rủi ro nằm bên dưới khối u tốt hơn so với xạ trị. Các mô phỏng này cũng cho thấy thể tích các mô lành tiếp nhận một liều lượng thấp cũng rất nhỏ.
Mặc dù có nhiều lợi thế và các kết quả tốt có được nhờ mô phỏng song vẫn còn nhiều hạn chế ở mô hình này. Vì vậy người ta đang tiếp tục thực hiện các nghiên cứu để tối ưu hóa nó.
Liệu pháp hạt tương tác mạnh đã chứng minh được khả năng của nó ở nhiều nước nhưng tỷ lệ điều trị còn thấp. Cho đến nay mới có khoảng 100 ngàn người điều trị bằng kỹ thuật này ở phạm vi thế giới (kể cả proton và ion cacbon cộng lại). Cố nhiên, việc gia tốc các chùm ion cacbon hay proton có khi sâu vào 30cm trong cơ thể bệnh nhân đòi hỏi phải có các thiết bị phức tạp, chi phí cao. Chính vì thế mà số lượng bệnh nhân được điều trị còn hạn chế trên thế giới. Nhưng ở Pháp có nhiều đề án đang được xem xét và cho phép họ đứng trong số các nước dẫn đầu trong lĩnh vực này.
Nguyễn Thanh Hà (Theo Pour la Science )
