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 . 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. 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. 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 y, dựa trên những thông tin thu đợc cũng nh một số hiểu