Tuy nhiên chưa có biểu hiện lâm sàng, nhưng có thể phát hiện dựa trên các xét nghiệm lâm sàng.+ Giai đoạn lâm sàng: Trên lâm sàng chỉ phát hiện các khối u có kích thước trên 1cmP3Pkhoảng
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Họ tên tác giả luận văn LÊ ĐỨC HÀ TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN UNG THƯ SỚM Chuyên ngành : Kỹ thuật Y sinh LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Kỹ thuật Y sinh NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Nguyễn Đức Thuận Hà Nội – Năm 2011 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205283601000000 Luận văn cao học Lê Đức Hà LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, khoa học giới phát triển mạnh mẽ, có nhiều phát minh khoa học ứng dụng vào thực tế nhằm nâng cao đời sống vật chất, tinh thần người Đặc biệt phát minh khoa học kỹ thuật ứng dụng y học Những ứng dụng cụ thể hố thành máy móc trang bị y tế Hiện nay, bệnh viện máy móc đại giúp ích nhiều cho bác sỹ chuẩn đốn xác bệnh Vai trị máy móc ngày trở lên đặc biệt quan trọng Việc ứng dụng, nghiên cứu công nghệ thiết bị vấn đề cấp bách, thực tế đặt Chính lý định thực luận văn“ Nghiên cứu thiết bị chẩn đoán ung thư sớm ” Trong bệnh viện Việt Nam số lượng hệ thống PET/CT cịn tập trung thành phố lớn trực thuộc trung ương bên cạnh chi phí cho ca chụp cịn đắt so với mặt chung thu nhập người Việt Nam Mặt khác bệnh ung thư hàng ngày hàng cướp sinh mạng hàng chục hàng trăm người đất nước ta Với hi vọng luận văn đem lại cho người nhìn rõ bệnh ung thư phương pháp chẩn đốn phịng ngừa, điều trị chúng Bản thân tơi nghiên cứu luận văn với mục đích nâng cao kiến thức thân thiết bị y tế qua áp dụng phần kiến thức nhỏ bé vào cơng việc bảo vệ, nâng cao sức khỏe thân cộng đồng Thực bắt tay vào làm đồ án tơi có nhiều bỡ ngỡ, thiếu kinh nghiệm, thiếu tài liệu quan tâm, động viên, hướng dẫn thày cô, bạn bè, gia đình đặc biệt thày giáo PGS TS Nguyễn Đức Thuận - Trưởng phòng KHCN, Trường ĐHBK Hà Nội, Trưởng Bộ môn Công nghệ điện tử kỹ thuật điện tử y sinh hồn thành luận văn Mục đích luận văn nghiên cứu chẩn đoán ung thư sớm PET/CT Cơ cấu nội dung luận văn: - Chương 1: Bản chất chế phát triển bệnh ung thư Luận văn cao học Lê Đức Hà - Chương 2: Một vài phương pháp chẩn đoán ung thư PET/CT - SPECT - Chương 3: Nguyên lý chụp cắt lớp phát xạ positron - Chương 4: Nguyên lý hoạt động máy PET/CT - Chương 5: Phân tích ưu nhược điểm chẩn đoán ung thư PET/CT với phương pháp khác Đây vấn đề mẻ, khó nên người viết khơng tránh khỏi sai sót, thiếu sót Rất mong nhận đóng góp thày cơ, bạn bè người quan tâm Cuối cùng, lần xin cảm ơn thày giáo PGS.TS Nguyễn Đức Thuận bác sĩ bên Bệnh viện Việt Đức tận tình hướng dẫn tơi thực luận văn Xin chân thành cảm ơn thày cô, bạn bè, người thân động viện, giúp đỡ tạo điều kiện để tơi hồn thành luận văn Luận văn cao học Lê Đức Hà CHƯƠNG I BẢN CHẤT VÀ CƠ CHẾ PHÁT TRIỂN BỆNH UNG THƯ 1.1 Định nghĩa ung thư Mặc dù khoa học có bước phát triển vượt bậc lĩnh vực sinh học phân tử, nhiên để định nghĩa ung thư vấn đề khơng dễ dàng Tuy nhiên định nghĩa ung thư trình bệnh lý số tế bào khỏi kiểm sốt, phân biệt hóa sinh lý tế bào tiếp tục nhân lên Những tế bào có khả xâm lấn phá hủy tổ chức xung quanh Đồng thời chúng di trú đến phát triển quan khác hình thành nên di cuối gây tử vong Biểu hiện: Biến chứng cấp tính như: xuất huyết ạt, chèn áp não, khiến ngạt thở Tiến triển nặng dẫn đến rối loạn chức quan khối y di như: suy chức gan thận, suy hơ hấp Thối triển dẫn đến suy kiệt cuối dẫn đến tử vong Tính chất đặc trưng tế bào ung thư: - Tránh apoptosis (chết theo chương trình) - Khả phát triển vô hạn (bất tử) - Tự cung tự cấp yếu tố phát triển - Không nhạy cảm với yếu tố chống tăng sinh - Tốc độ phân bào gia tăng - Thay đổi khả biệt hóa tế bào - Khơng có khả ức chế tiếp xúc - Khả xâm lấn mô xung quanh - Khả di đến nơi xa - Khả tăng sinh mạch máu Luận văn cao học Lê Đức Hà 1.2 Quá trình tiến triển tự nhiên ung thư Ung thư gây đột biến không sửa chữa ADN tác động yếu tố sinh ung ( hóa học, xạ, vius ) Khởi đầu chế sinh ung hoạt hóa gen sinh ung đột biến dị hợp đồng tử gen đè nén bướu Tạo sinh tăng cho dịng tế bào ác tính phát triển bền vững thể nhờ tăng sinh chiến thắng hệ thống miễn dịch thể để xâm lấn rộng di xa Hình 1.1 Sơ đồ chế sinh ung Các giai đoạn phát triển ung thư chia làm ba giai đoạn chính: - Giai đoạn khởi đầu - Ung thư tiến triển - Ung thư di Luận văn cao học Lê Đức Hà 1.2.1 Giai đoạn khởi đầu 1.2.1.1 Giai đoạn khởi phát Bắt đầu từ tế bào gốc tiếp xúc tác nhân gây đột biến, làm thay đổi không phục hồi tế bào Tác nhân gây ung thư là: tác nhân vật lý, tác nhân hóa học, tác nhân virus Q trình diễn nhanh hồn tất vài giây khơng thể đảo ngược Tuy nhiên người ta chưa xác định ngưỡng gây khởi phát Trong đời người có nhiều tế bào thể trải qua q trình khởi phát, khơng phải tất tế bào phát sinh bệnh Đa số tế bào khởi phát không tiến triển, chết đi, chế miễn dịch vô hiệu hóa Hình 1.2 Tác nhân gây đột biến làm thay đổi không phục hồi DNA 1.2.1.2 Giai đoạn tăng trưởng, thúc đẩy chuyển biến Do tiếp xúc liên tục, kéo dài với chất gây ung thư làm ổn định trì tổn thương Đây giai đoạn sau giai đoạn khởi phát: bao gồm lựa chọn dòng tế bào, thay đổi thể gien, tăng sinh tế bào khởi phát Sự tăng sinh tế bào ung thư mức độ nhỏ, cư trú mơ Bước khởi đầu giai đoạn tăng trưởng, thúc đẩy chuyển biến biết qua mơ hình thí nghiệm nghiên cứu dịch tễ ung thư người Luận văn cao học Lê Đức Hà 1.2.1.3 Giai đoạn lan tràn Tiếp theo giai đoạn trên, ung thư chuyển sang giai đoạn tràn lan Giai đoạn ngắn vài tháng vài năm Ở giai đoạn khối u bành trướng gia tăng từ 100 tế bào đến vài triệu tế bào khơng kiểm sốt được, phát triển độc lập khả phân biệt hóa, xâm lấn cục cho di Tuy nhiên nhỏ để phát phương pháp phân tích Hình 1.3 Sơ đồ giai đoạn khởi đầu Hình 1.4 Khoảng cách thời gian hút thuốc ung thư phổi Để dự phòng giai đoạn khởi đầu sinh ung thư người ta bảo vệ tránh tiếp xúc với tác nhân gây ung thư thuốc lá, benzol, hóa chất khác nhau, tia phóng xạ, 1.2.2 Ung thư tiến triển Sự tiến triển ung thư giải thích chất cảu bệnh ung thư gì: khối u phát triển cục chỗ, xâm lấn, vùng cho di toàn thân Ở người bình Luận văn cao học Lê Đức Hà thường số lượng tế bào tạo số tế bào chết giữ mức định (khoảng 102 triệu tế bào chết ngày cần thay thế) Khi bị ung thư, tế bào sản sinh vô hạn dẫn đến phá vỡ mức định Trong giai đoạn tiến triển chia làm hai giai đoạn nhỏ: + Giai đoạn tiền lâm sàn: giai đoạn đầu, ngắn vài tháng u lympho Burkit, kéo dài nhiều năm : ung thư trực tràng, ung thư phổi, bàng quang, giai đoạn kéo dài 15-20 năm, có 40, 50 năm, chiếm 75% thời gian phát triển bệnh Tuy nhiên chưa có biểu lâm sàng, phát dựa xét nghiệm lâm sàng + Giai đoạn lâm sàng: Trên lâm sàng phát khối u có kích thước 1cm3 (khoảng tỷ tế bào), cần phải có 30 lần nhân đôi P P Ở giai đoạn để chống lại tiến triển : + Sàng lọc điều trị tổn thương tiền ung thư + Sàng lọc điều trị ung thư kích thước nhỏ (phẫu thuật tia xạ) + Điều trị tích cực ung thư chỗ (thường kết hợp với điều trị hỗ trợ hóa trị liệu nội tiết trị liệu) Hình 1.5 Các giai đoạn tiến triển ung thư 1.2.3 Ung thư di Di ung thư tình trạng tế bào ung thư tách rời khỏi u nguyên phát để đến cư trú phát triển thành khối u quan khác qua đường khác như: đường bạch huyết, đường máu, đường kế cận khác Luận văn cao học Lê Đức Hà CHƯƠNG II MỘT VÀI PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN UNG THƯ PET/CT - SPECT 2.1 Thực trạng phát triển y học hạt nhân Việt Nam 2.1.1 Y học hạt nhân Việt Nam Trong năm gần đây, Y học hạt nhân giới phát triển khơng ngừng có tiến cơng nghệ Việt Nam lĩnh vực nhiều hạn chế trang thiết bị, dược chất phóng xạ, nhân viên Theo IAEA Việt Nam xếp nhóm nước thấp trang bị gamma camera số sở Y học hạt nhân (0,01 - 0,03 máy/ triệu dân, 0,1 khoa Y học hạt nhân/ triệu dân) Theo báo cáo Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam (2004) nước có 22 khoa Y học hạt nhân, nhiên khoa chủ yếu trang bị: máy đo độ tập trung I-131, máy xạ ký thận, Các thiết bị đại gamma camera SPECT hoạt động có khoảng 10 hầu hết cũ giai đoạn bảo trì, bảo dưỡng Ngay Bệnh viện lớn Bệnh viện TƯQĐ 108 có 03 máy gamma camera SPECT, Bệnh viện Chợ Rẫy có 02 máy sử dụng 10 năm Miền Tây Nam có 01 Bệnh viện đa khoa Kiên Giang chụp kỹ thuật thơng thường như: tuyến giáp, xạ, hình xương Cơng nghệ PET có giá trị cao chẩn đốn ung thư sớm, tim mạch, thần kinh địi hỏi có dược chất FDG máy Cyclotron sản xuất chỗ chưa áp dụng nhiều Viêt Nam Hiện dược chất lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt cung cấp có dùng y tế I-131 chẩn đoán điều trị tuyến giáp, P-32 sử dụng giảm đau di xương Các xét nghiệm sử dụng chất đánh dấu Tc99m có ứng dụng rộng rãi để chụp chẩn đoán máy gamma camera SPECT phải nhập ngoại Do chưa sản xuất chỗ nên công nghệ PET sản phẩm khác Cyclotron không triển khai Tại Bệnh viện TƯQĐ 108 sử dụng máy Luận văn cao học Lê Đức Hà Cyclotron 30 MeV Viêt Nam cung cấp số sản phẩm dược chất phóng xạ đời sống dài sử dụng cho gamma camera SPECT Tl-201, I-123, In111 đáp ứng nhu cầu sử dụng xuất Máy Cycoltron sản xuất đồng vị phóng xạ có đời sống ngắn phục vụ cho chụp hình PET/CT khu vực Hà Nội tỉnh lân cận Các chất phóng xạ có đời sống ngắn F-18, C-11, N13 sản xuất từ máy cung cấp cho sở địa phương với bán kính lên đến 300 km 2.2 Cơng nghệ chẩn đốn ung thư sớm 2.2.1 Vai trị PET (Positron Emission Tomography) Y học PET phương pháp chẩn đoán y học hạt nhân đại cho phép thu nhận đồng thời tia gamma (kết phân rã positron) có mức lượng 511keV theo hướng ngược chiều 180 độ Trong khoảng 10 năm trở lại đây, nhờ phát triển khoa học kỹ thuật, đặc biệt sản xuất động vị phóng xạ từ cyclotron, cơng nghệ PET ngày có vai trị quan trọng y học, không lĩnh vực nghiên cứu mà cịn ứng dụng, phát triển nhanh chóng rộng rãi thực hành lâm sàng Hiện nay, nước công nghiệp phát triển, PET sử dụng thực hành lâm sàng lĩnh vực tim mạch, thần kinh, đặc biệt chẩn đoán điều trị ung thư 2.2.1.1 Các ứng dụng PET tim mạch Trong tim mạch, PET dùng đánh giá hình ảnh tưới máu tim (PET myocardial perfusion imaging), phân tích khả sống cịn tim (myocardial viability) 2.2.1.2 Hình ảnh tưới máu tim PET (PET myocardial perfusion imaging or PET MPI) Có nhiều chất đồng vị phóng xạ nghiên cứu sử dụng đánh giá dòng máu động mạch vành kỹ thuật PET Về mặt nguyên lý, dược chất phóng xạ SPECT-MPI, chất đồng vị phóng xạ sử dụng