Những tiến bộ trong lĩnh vực xạ trị ung thư

NHỮNG TIẾN BỘ TRONG LĨNH VỰC XẠ TRỊ UNG THƯ

Ngày 8/11/1895, Wilhem Conrad Roentgen phát hiện ra tia X, chỉ 5 tháng sau đó (tháng 3/1896) một bệnh nhân ung thư vòm họng đã được điều trị bằng loại tia này, đây là một mốc quan trọng trong việc ứng dụng năng lượng bức xạ vào mục đích điều trị bệnh ung thư. Vào những năm đầu thế kỷ 20 các nhà nghiên cứu tìm kiếm công nghệ phát bức xạ ion hoá năng lượng cao phục vụ cho điều trị đã liên tục có những tiến bộ. Năm 1931 máy gia tốc 700 kV ra đời được đặt tại bệnh viện Memorial New York, không lâu sau đó các máy gia tốc sử dụng loại biến áp cộng hưởng đã được đưa vào sử dụng, từ đó máy gia tốc thực sự đã trở thành một công cụ tiên tiến với công nghệ cao, phục vụ cho lĩnh vực điều trị ung thư, đặc biệt từ những năm đầu 1970 các máy gia tốc tuyến tính, còn gọi là máy gia tốc thẳng (Linear Accelerator - LINAC) ra đời đã đánh dấu một mốc quan trọng mới của công nghệ này.

Gần đây một số công nghệ mới dùng phân bố liều lượng bức xạ cho điều trị ung thư một cách có hiệu quả hơn như: xạ trị theo hình thái khối u, xạ trị định vị (Streotactic Radiotherapy - SRT), xạ phẫu định vị (Streotactic Radiosurgery - SRS), xạ trị theo kỹ thuật điều biến liều lượng chùm tia (Intensity Modulate Radiotherapy - IMRT), điều trị bằng Proton, bằng Neutron nhanh, Neutron chậm. Đặc biệt thiết bị xạ trị proton/ion ra đời có thể tạo ra năng lượng cực đại tại khối ung thư, trong khi đó ở các mô lành lân cận liều chiếu lại rất thấp, điều đó sẽ đưa lại hiệu quả điều trị khỏi bệnh cao và giảm thiểu các biến chứng.

SRS và SRT là hai kỹ thuật tương tự nhau về ý nghĩa vật lý. Sự khác nhau căn bản là cách phân chia liều lượng. SRS thực hiện điều trị bằng một phân liều đơn, còn SRT thực hiện đa phân liều. SRS được hạn chế trong điều trị các tổn thương nhỏ ở vùng não, chẳng hạn các dị dạng động tĩnh mạch (AVM), các u thần kinh thính giác, các ung thư nguyên phát và những di căn đơn hay đa di căn rải rác... SRS cũng được sử dụng để điều trị một số bệnh rối loạn chức năng như bệnh động kinh, bệnh Parkinson... Còn SRT được sử dụng phổ biến trong điều trị ung thư nguyên phát hay thứ phát lớn trong não và những tổn thương gần các tổ chức nhạy cảm mà trong đó có một tỷ lệ đáng kể các tổ chức mô lành cũng phải chịu liều chiếu cao, việc phân chia liều lượng phải được tính toán tỷ mỉ, chính xác để các tế bào lành có khả năng hồi phục. Việc xác định vị trí chính xác cần được chiếu xạ bằng cách kết hợp một hay vài kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh như CT, MRI hay chụp động mạch não (đối với AVM). Thiết bị chủ yếu là máy gia tốc có collimator đa lá (multileaf - MLC). Người ta áp dụng các trường chiếu tĩnh hay vòng cung với nhiều điểm đồng tâm để điều trị những thể tích u có hình dạng không đều. Dao gamma (gamma knife) dùng nhiều nguồn cobalt-60 cùng phát tia đồng tâm hay Cyberknife - một máy gia tốc phát chùm photon tia X năng lượng 6MeV lắp trên cánh tay 6 khuỷu của một Robot, được điều khiển bằng máy tính là những thiết bị dùng trong xạ trị định vị và xạ phẫu định vị.

Kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượng chùm tia (IMRT) là một tiến bộ mới được áp dụng từ năm 1996 có khả năng phân bố liều lượng chùm tia tương đối đồng đều cho bất kỳ khối u nào trong cơ thể, giảm thiểu liều chiếu cho các tổ chức lành bao quanh, đồng thời chỉ cần sử dụng các trường chiếu theo một vài hướng mà thôi. Điều này đạt được bằng cách tạo cho mỗi trường chiếu không đồng nhất về cường độ, sử dụng bộ lọc bù trừ, hệ MLC.

Cùng với các thế hệ máy xạ trị, các công cụ hỗ trợ cũng lần lượt ra đời giúp cho việc điều trị được tối ưu hoá, đạt hiệu quả cao nhưng lại giảm thiểu được các biến chứng trong điều trị. Một số thiết bị đó là:

Lập kế hoạch điều trị theo không gian 3 chiều (3D).
Mô phỏng bằng máy CT (CT simulator).
Các thiết bị chụp phim kiểm tra trong điều trị.

Hiện nay trong cả nước ta có một số cơ sở bệnh viện lớn đã được trang bị máy gia tốc, máy Cobalt-60, máy CT mô phỏng, Gamma knife và Cyberknife. Tuy nhiên số lượng thiết bị này còn ít, chưa thể đáp ứng nhu cầu điều trị bệnh ung thư. Theo đề án phát triển Y học hạt nhân và xạ trị ung thư trong chương trình Quốc gia ứng dụng năng lượng hạt nhân vì mục đích hoà bình thì đến 2020 ở nước ta phấn đấu đạt 1 máy gia tốc/1 triệu dân.

LINAC phát 2 loại bức xạ: chùm hạt electron được gia tốc trực tiếp và chùm photon tia X được tạo ra do chùm điện tử đập vào đối âm cực. Năng lượng của chùm tia có rất nhiều mức khác nhau, từ 3MeV đến 15 MeV, 18MeV… Máy hiện đại có ống định hướng chùm tia (collimator) đa lá (Multi Leaf Collimator - MLC) với sự điều khiển tự động của máy tính, cho phép thực hiện được các kỹ thuật điều trị điều biến liều (Intensity Modulated Radiation Therapy - IMRT). IMRT là một kỹ thuật hiện đại trong điều trị UT, liều xạ được phân bố tối đa theo hình dạng khối u được hạn chế tối thiểu ở tổ chức lành xung quanh.

Về thiết bị, dao gamma (gammaknife) và dao tia X (cyberknife) được ứng dụng ngày càng rộng rãi và hiệu quả. Dao tia X thực chất là một máy gia tốc LINAC năng lượng 6 MeV được gắn trên một tay robot 6 khuỷu rất linh động, có thể tạo ra chùm tia hội tụ với tâm điểm là khối u. Còn dao gamma sử dụng bức xạ tia gamma của nguồn Co-60. Dao gamma cổ điển sử dụng 201 nguồn Co-60 sắp xếp trên một mũ chụp hình cầu có các collimator định hướng. Nhờ kỹ thuật định vị không gian 3 chiều, thiết bị này đem lại độ chính xác cao, hiệu quả điều trị tốt và an toàn.

Hệ gamma quay cũng dựa theo nguyên lý dao gamma cổ điển nhưng thay cho collimator cố định là hệ thống collimator quay quanh đầu. Hệ thống xạ phẫu gamma quay sử dụng bộ điều khiển đồng tâm (isocenter) được tạo bởi 30 nguồn phóng xạ Co-60. Nhờ bộ collimator quay mà hệ gamma quay không đòi hỏi phải chụp mũ và cố định mũ định hướng. Với hệ thống gamma quay, suất liều tại các điểm đồng tâm có thể đạt 3Gy / phút với độ lệch vị trí < 0,1mm. Dao gamma cho phép có thể điều trị với suất liều lớn trên 10Gy, do đó với xạ trị thông thường trước đây phải kéo dài 30 - 35 buổi chiếu thì với dao gamma chỉ cần 1 - 5 buổi chiếu, tiện lợi hơn cho người bệnh, đạt kết quả nhanh như cuộc mổ, vì thế nên với dao gamma người ta gọi là xạ phẫu thay cho thuật ngữ xạ trị trước đây.

Để đạt được liều đủ lớn ở điểm hội tụ và liều cực tiểu tới các mô lành xung quanh, các chùm tia gamma phát ra từ các nguồn phải mảnh và hội tụ tốt. Vì vậy, về nguyên tắc chỉ nên dùng dao gamma để tiêu diệt các khối u có kích thước nhỏ, thường dưới 5cm.

Tia gamma có thể tiêu diệt được hầu hết các loại khối u trong hộp sọ tuỳ vào liều tia xạ. Tuy nhiên, để không gây tổn thương các tổ chức lành xung quanh, liều chiếu phải được hạn chế. Đến nay người ta đã thống nhất các chỉ định điều trị bằng dao gamma cho các trường hợp sau đây:

Các khối u di căn vào não, điều trị bằng dao gamma đạt hiệu quả tốt.

U màng não ở các vị trí khác nhau, đặc biệt là vùng không can thiệp được bằng phẫu thuật hoặc phẫu thuật gây ra nhiều biến chứng như: u ở vùng rãnh trượt (Cluvis), u góc cầu tiểu não, u gần các mạch máu lớn, u ở phần ba trong cánh nhỏ xương bướm.
U thần kinh đệm độ I, II, III.
U tuyến yên, đặc biệt là những khối u xâm lấn vào tổ chức xung quanh như động mạch cảnh, xoang tĩnh mạch, mổ hở không lấy được hết u.
U sọ hầu thể đặc.
U vùng tuyến tùng như: u tế bào mầm, u màng não, u thần kinh đệm.
U dây thần kinh số V, số VIII, u dây thần kinh hỗn hợp...
Các khối dị dạng mạch máu não...
Dao tia X ngoài những chỉ định như dao gamma, do có năng lượng lớn hơn nên còn có chỉ định xạ phẫu cho cả u ngoài não như u gan, u phổi...

Gần đây một số công nghệ mới điều trị ung thư bằng bức xạ proton, neutron nhanh, neutron chậm và neutron bắt nguyên tố Boron, bằng các hạt nặng đã được ứng dụng. Các thiết bị này đều có ưu điểm là chùm hạt có năng lượng lớn, lên đến hàng trăm MeV, tuân theo hiệu ứng đỉnh Bragg, nghĩa là giải phóng năng lượng ở cùng một độ sâu trong mô; điều đó cho phép tập tạo ra năng lượng cực đại tại khối ung thư, trong khi đó ở các mô lành lân cận liều chiếu lại rất thấp, điều đó sẽ đưa lại hiệu quả điều trị khỏi bệnh và giảm thiểu được các biến chứng do tia xạ gây nên.

Cùng với các thế hệ máy xạ trị, các công cụ hỗ trợ cũng lần lượt ra đời giúp cho việc điều trị được tối ưu hoá, đạt hiệu quả cao nhưng lại giảm thiểu được các biến chứng trong điều trị như: