TRON GY HỌC TRÊN THẾ GIỚ
DƯỢC CHẤT PHÓNG XẠ CHO CHẨN ĐOÁN BỆNH
ĐOÁN BỆNH
Mỗi bộ phân trong cơ thể phản ứng khác nhau đối với hóa chất. Các bác sỹ và nhà hóa học xác định một số hóa chất được các bộ phân con người hấp thụ. Ví dụ, tuyến giáp hấp thu iodine, não tiêu thụ một lượng lớn đường glucose, v.v... Trên cơ sở hiểu biết này, các dược sỹ phóng xạ có thể gắn các đồng vị vào các hợp chất hoạt tính vi sinh (vật mang). Một khi một phóng xạ gắn trên hợp chất này đi vào cơ thể, nó được kết hợp vào trong quá trình sinh lý và bài tiết ra theo cách thông thường.
Các dược chất phóng xạ chẩn đoán có thể được sử dụng để kiểm tra lưu thông máu đối với não , hoạt động của gan, phổi, tim hoặc thận, đánh giá phát triển xương, và để khẳng định các liệu pháp chẩn bệnh khác. Một ứng dụng quan trọng khác là dự đoán hiệu ứng của giải phẫu và đánh giá những thay đổi sau khi điều trị.
Số lượng dược phẩm phóng xạ cho một bênh nhân vừa đủ để nhận được thông tin cần thiết trước khi nó phân rã. Liều phóng xạ tiếp
nhận không đáng kể về mặt y tế. Bệnh nhân không cảm thấy khó chịu trong lúc xét nghiệm và sau đó một thời gian ngắn không có dấu hiệu là xét nghiệm đã từng được thực hiện trên cơ thể. Bản chất không xâm hại của công nghệ này, cùng với khả năng quan sát một bộ phận cơ thể đang hoạt động từ bên ngoài cơ thể, khiến cho kỹ thuật này trở thành một công cụ chẩn đoán rất tốt.
Một đồng vị phóng xạ được sử dụng cho chẩn bệnh phải phát tia gamma với năng lượng đủ để thoát ra khỏi cơ thể và nó phải có thời gian bán rã đủ ngắn để nó phân rã ngay sau khi hoàn tất chụp ảnh.
Đồng vị phóng xạ được sử dụng nhiều nhất trong y học là Tc-99m, được sử dụng tới 80% trong tất cả các liệu pháp y học hạt nhân-vì vậy có tới 30 triệu liệu pháp mỗi năm, trong số này 6-7 triệu ở Châu Âu, 15 triệu ở Bắc Mỹ, 6-8 triệu ở Châu Á-Thái Bình Dương (nhất là Nhật Bản), và 0,5 triệu ở các khu vực khác. Đây là một đồng vị của nguyên tố technetium nhân tạo và nó có hầu hết những tính chất lý tưởng cho scan y học hạt nhân. Những tính chất này là:
- Đồng vị này có thời gian bán rã là 6 giờ, đủ dài để kiểm tra quá trình trao đổi chất, đủ ngắn để giảm tối thiểu liều phóng xạ đối với bệnh nhân.
- Phân rã Tc-99m bằng một quá trình được gọi là “đồng phân” (isomeric); phát ra tia gamma và các electron có năng lượng thấp. Không có phát xạ tia beta có năng lượng cao, cho nên liều phóng xạ cho bệnh nhân thấp.
- Tia gamma năng lượng thấp thoát ra khỏi cơ thể con người một cách dễ dàng và được một camera gamma phát hiện chính xác. Liều phóng xạ đối với bệnh nhân được giảm tối đa.
nó có thể đánh dấu vết bằng cách xâm nhập vào bên trong các hợp chất hoạt tính vi sinh để đảm bảo rằng nó tập trung vào tế bào hoặc bộ phận mục tiêu trong cơ thể.
Hình 2. Cơ chế phân rã Mo-99 thành Tc-99m Dịch vụ của technetium cũng thuận lợi cho sử dụng. Máy phát technetium là một bể chì bao bọc một ống thủy tinh chứa đồng vị phóng xạ do lò phản ứng hạt nhân (nơi sản xuất ra đồng vị) cung cấp cho các bệnh viện. Ống này chứa Mo-99, có thời gian bán rã là 66 giờ, Mo-99 phân rã dần dần thành Tc-99m. Tc-99m được rửa sạch khỏi bể chì bằng dung dịch muối. Sau 2 tuần hoặc sớm hơn chút các máy phát này được đưa trở lại để nạp.
Nhu cầu Tc-99m trên thế giới rất cao, mỗi tuần cần tới khoảng 7000-8000 Ci; trong khi cung cấp và sản xuất có nhiều khó khăn. Nhu cầu Mo-99 rất lớn để sản xuất Tc-99m (nhu cầu thế giới đối với Mo-99 là 23.000 sáu ngày TBq/năm trong năm 2012), trị giá khoảng US$550 triệu mỗi năm. Trên 90% Mo-99 được làm tại 5 lò phản ứng: NRU ở Canada (30-40%), HFR ở Hà Lan (30%), BR-2 ở Bỉ Belgium (10%), Osiris ở Pháp (5%), Maria ở Ba Lan (5%), Safari-1 ở Nam Phi (10-15%) và OPAL ở Australia (5%).
Một hệ thống phát tương tự được sử dụng để tạo ra Rb-82 cho chụp ảnh PET từ Sr-82, đồng
vị này có thời gian bán rã là 25 ngày.
Máy chụp hình chuyển dịch máu cơ tim- tưới máu cơ tim (Myocardial Perfusion Imaging (MPI)) sử dụng Tl-201 chloride hoặc Tc-99, kỹ thuật này để phát hiện và tiên lượng bệnh động mạch vành.
Báo cáo “Canadian 2006 data” cho thấy 56% sử dụng Tc-99 trong truyền dịch thiếu máu cục bộ cơ tim, 17% trong scan xương, 7% trong gan, 4% hô hấp, 3% thận, 3% tuyến giáp.
Để chụp ảnh PET, dược chất phóng xạ chủ yếu là Fluoro-deoxy glucose (FDG) kết hợp đồng vị F-18 (có thời gian bán rã gần dưới 2 giờ) là một nguyên tố vết. FDG thâm nhập vào trong tế bào mà không bị phá hỏng, và là một chất chỉ thị tốt của quá trình chuyển hóa tế bào. 18FDG- PET/CT cũng được sử dụng để phát hiện thêm mô giáp tồn dư sau mổ, tổn thương tái phát và di căn bao gồm xạ hình ngay sau khi điều trị bằng I-131 đối với ung thư tuyến giáp thể biệt hóa.
Trong y học chẩn bệnh, có xu hướng mạnh sử dụng nhiều đồng vị được tạo ra từ máy gia tốc vòng cyclotron, như đồng vị F-18 vì PET và CT/PET được sử dụng phổ biến nhiều hơn. Tuy vậy, liệu pháp cần diễn ra trong vòng 2 giờ để cyclotron sản xuất ra đồng vị, máy gia tốc này có sự hạn chế so với máy Mo/Tc-99.
Việt Nam hiện có 3 cyclontron đang cung cấp đồng vị phóng xạ 18 FDG cho PET/CT ở Bệnh 108, Bệnh viện Đa khoa Đà Nẵng và Bệnh viện Chợ Rẫy. Ngoài ra, Bệnh viện Việt-Đức cũng có một cyclontron với công suất nhỏ cho PET/CT và một cyclontron Hàn Quốc ở Trung tâm chiếu xạ Hà Nội.