Các phương thức điều trị chiếu trong bằng đồng vị phóng xạ nguồn hở

Để đạt được hiệu quả cao trong điều trị với liều phóng xạ vừa đủ nhằm tránh các tác dụng phụ không cần thiết cho cơ thể, người ta đã nghiên cứu lựa chọn các loại dược chất phóng xạ thích hợp ở dạng sử dụng hợp lý và đưa vào cơ thể bệnh nhân bằng con đường đơn giản, an toàn với mục đích đạt được tập trung thuốc phóng xạ cao nhất ở tổ chức bệnh lý. Ta có thể phân loại điều trị chiếu trong bằng đồng vị phóng xạ nguồn hở theo các loại phương thức điều trị sau đây:

1.7.1. Điều trị chuyển hóa

Nguyên lý của phương pháp là dựa trên cơ sở của định đề Hevesy: cơ thể sinh vật không phân biệt được đồng vị của cùng một nguyên tố. Hay nói cách khác các đồng vị của cùng một nguyên tố có cùng một số phận chuyển hóa trong cơ thể sinh vật.

Thuốc phóng xạ sau khi được đưa vào cơ thể bằng con đường uống hoặc tiêm sẽ tập trung vào tế bào tổ chức bệnh lý theo cơ chế hầu như sinh lý trên cơ sở hoạt động chức năng của tế bào, cơ quan. Hoạt độ phóng xạ tại cơ quan, tế bào đích cao hơn rất nhiều lần so với tổ chức xung quanh. Tia bức xạ sẽ phát huy tác dụng tại chỗ tiêu diệt tế bào tổ chức bệnh lý bằng các cơ chế tác dụng trực tiếp tức thì hoặc là gián tiếp kéo dài về sau để đảm bảo đạt được hiệu quả điều trị như mong muốn.

19

1.7.2. Điều trị bệnh máu bằng đồng vị phóng xạ dựa trên cơ sở tính nhạy cảm phóng xạ của tế bào bệnh cao hơn tế bào lành.

Ta biết rằng khi đưa một đồng vị phóng xạ với mục đích điều trị vào máu bệnh nhân thì các tế bào bệnh lý sẽ bị tổn hại nhiều hơn và bị tiêu diệt trước khi tế bào lành bị tổn thương ít hoặc không tổn thương. Qua nghiên cứu thấy rằng tính nhạy cảm phóng xạ của tế bào máu xếp theo thứ tự giảm dần như sau: lympho bào trong bạch cầu > bạch cầu hạt trong bệnh bạch cầu > hồng cầu trong bệnh Vaquez > lympho bào thường > hồng cầu bình thường > bạch cầu hạt bình thường > monocyte bình thường > plasmocyte bình thường. Tiểu cầu có độ nhạy cảm phóng xạ tương đương bạch cầu hạt bình thường.

1.7.3. Điều trị bệnh dựa trên cơ sở ái tính của một số tế bào tổ chức bệnh với đồng vị phóng xạ cao hơn tế bào lành

Điển hình của kỹ thuật điều trị dựa trên nguyên lý này là sử dụng các đồng vị phóng

xạ hướng xương như 32P, 89Sr, 153Sm, 186Re để điều trị ung thư di căn xương.

32P là chất được ưu tiên sử dụng có hiệu quả kinh tế và có hiệu quả tương đối tốt.

Sau khi cho bệnh nhân dùng 1 mCi/1kg cân nặng, bằng đường uống hoặc tiêm tĩnh mạch

vào máu, do có tính hướng xương 32P tập trung chủ yếu vào xương đặc biệt nơi xảy ra di

căn, nơi mà đang có quá trình hủy cốt và tạo cốt diễn ra mạnh mẽ. Nồng độ 32P tại ổ tổn

thương cao gấp hàng ngàn lần tổ chức cơ quan xung quanh. Tia bêta của 32P phát ra sẽ phát

huy tác dụng tiêu diệt tế bào ung thư làm cho tổn thương nhỏ lại hoặc mất, giảm phù nề, giảm chèn ép và hiệu quả chung là tác dụng giảm đau rõ rệt, cải thiện chất lượng sống của bệnh nhân.

Với liều điều trị trung bình 5-10mCi, 32P tác dụng giảm đau có thể duy trì trong

khoảng thời gian trung bình 3 tháng. Có thể cho liều tiếp theo nếu cần. Liệu pháp hầu như không có biến chứng sớm nặng nề. Tác dụng phụ gây suy tủy thiếu máu cần cân nhắc nếu điều trị nhiều đợt, thời gian sống của bệnh nhân còn dài.

20

1.7.4. Dựa trên đặc điểm tăng sinh mạch máu ở tổ chức ung thư

Tại khối u các tế bào phát triển mạnh, nhu cầu oxy, dinh dưỡng rất cao nên các tổ

chức mạch máutân tạo phát triển phong phú người ta tiến hành kỹ thuật bơm các đồng vị

phóng xạ gắn các hợp chất thích hợp vào nhánh động mạch nuôi khối u đưa thuốc phân bố đều khắp để tiêu diệt tế bào ung thư.

Đó là kỹ thuật điều trị ung thư gan nguyên phát bằng cách tiêm dược chất phóng xạ qua ống thông vào động mạch nuôi khối u gan. Các dược chất phóng xạ thường dùng là

Lipiodol gắn 131I, 166Ho Chitosal, 188Re microsphere hoặc Lipiodol (dạng keo hoặc dạng

dung dịch lỏng) gắn 188Re… Đây là một trong những phương pháp điều trị mới, cho kết

quả khả quan.Tuy nhiên để tiến hành được cần có sự phối hợp giữa các thầy thuốc y học hạt nhân và các chuyên gia của ngành điện quang.

1.7.5. Đưa các đồng vị phóng xạ dạng keo, hạt vào các khoang cơ thể

Đưa các đồng vị phóng xạ dạng keo, hạt vào các khoang cơ thể như ổ bụng, ổ màng phổi, màng tim, ổ khớp để điều trị bệnh là một trong những phương thức điều trị sớm được thực hiện và cho hiệu quả cao. Các hạt keo phóng xạ có kích thước lớn tồn tại trong các khoang tự nhiên cơ thể sẽ tác dụng trực tiếp lên các mao mạch, tế bào thanh mạc, tổ chức viêm, xơ, tế bào ung thư di căn phát huy tác dụng điều trị.

Các kỹ thuật điều trị dựa trên nguyên lý này gồm: Tiêm keo vàng 198Au, 90Y

microsphere vào ổ khớp điều trị viêm khớp gối, tiêm keo vàng phóng xạ vào khoan màng bụng, màng phổi, màng tim trong điều trị chứng tràn dịch do ung thư di căn.

1.7.6. Điều trị bằng kỹ thuật miễn dịch phóng xạ RIT (Radio Immuno Therapy)

Với các kỹ thuật y sinh hiện đại ta có thể gắn các đồng vị phóng xạ vào các chất gắn đặt hiệu gọi là Receptor (chất tiếp nhận) của các tế bào ung thư. Khi các yếu tố miễn dịch này được đưa vào cơ thể nó sẽ đến gắn đặt hiệu với tế bào ung thư mà ta cần tiêu diệt để

21

phát huy hiệu quả điều trị. Đây là phương pháp điều trị lý tưởng song thực tế chưa áp dụng được nhiều.

Một số kỹ thuật được áp dụng hiện nay như: Điều trị các u thần kinh, ung thư tuyến

giáp thể tủy bằng MIBG gắn 131I, điều trị ung thư vú bằng thuốc có gắn phóng xạ trên các

receptor của Progesterol và Oestrogen, điều trị ung thư xương bằng BDP gắn 131I.

1.7.7. Phương thức đặt nguồn cố định

Các đồng vị phóng xạ nguồn hở 32P, 166Ho, 90Y cũng được gắn trên các tấm áp để

điều trị bệnh bằng cách dán áp vào nơi có tổn thương: u máu dưới da, ung thư da hoặc được gắn trên các giá đỡ, bóng để điều trị bệnh mạch vành, chít hẹp thực quản …

Như vậy với các đồng vị phóng xạ nguồn hở tác dụng điều trị cũngcó thể là triệt căn

(trong một số bệnh như Basedow, nhân độc tuyến giáp) hoặc điều trị các chứng bệnh (giảm đau, chống chèn ép …).

Sử dụng phóng xạ nguồn hở để điều trị là một trong những ứng dụng đem lại nhiều lợi ích to lớn.Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện phải tính toán cân nhắc để “đảm bảo an toàn cho người bệnh, cho nhân viên y tế cũng như an toàn cho môi trường và xã hội”. Với những hiểu biết và phương tiện hiện nay chúng ta hoàn toàn có thể kiểm soát để sử dụng các đồng vị phóng xạ nguồn hở điều trị bệnh một cách an toàn hiệu quả.

1.8. Cách thức đưa liều vào bệnh nhân 1.8.1. Liệu pháp thông thường 1.8.1. Liệu pháp thông thường

Các đơn vị điều trị ung bướu sử dụng các thiết bị xạ trị nguồn kín nghĩa là dùng năng lượng của các tia bức xạ chiếu từ bên ngoài vào cơ thể người bệnh (vào các khối u). Đây là phương pháp xạ trị có từ lâu, tuy nhiên nếu các tổn thương ung thư nhiều ổ, nhiều nơi, đặc biệt các vị trí di căn rải rác nhiều nơi, li ti... thì phương pháp xạ trị ngoài này sẽ ít hoặc không có hiệu quả... Để điều trị những bệnh nhân ung thư có nhiều ổ di căn nhỏ, nằm rải rác khắp cơ thể, người ta phải sử dụng các phương pháp điều trị toàn thân để diệt tế bào ung thư như điều trị bằng hoá chất, sử dụng các đồng vị phóng xạ để đưa vào cơ thể theo

22

đường uống, đường tiêm... Đây được gọi là phương pháp xạ trị chiếu trong. Hiện nay ở Việt Nam, Trung tâm Y học hạt nhân và Ung bướu (Bệnh viện Bạch Mai) là một mô hình lồng ghép đầu tiên về hai chuyên ngành này.

1.8.2. Máy xạ trị áp sát suất liều cao

Hình 1.1. trình bày ví dụ về máy xạ trị áp sát suất liều cao. Loại máy này dùng để điều trị các khối u và khu vực ung thư nằm sâu trong cơ thể.Loại máy này có nhiều mô thức điều trị linh động: Xạ trị tiền phẫu thuật sau đó đặt ống nguồn và xạ trị ngay sau khi mổ lấy bướu, xạ trị bảo tồn (không phải cắt bỏ) điều trị sẹo lồi, điều trị ung thư tiền liệt tuyến.

Loại máy này được sử dụng rộng rãi và đánh giá cao tại nhiều bệnh viện và trung tâm ung thư trên thế giới do hiệu quả điều trị và tính hiệu quả cao.

Hệ thống xạ trị áp sát là một trong những loại máy xạ trị tốt nhất hiện nay. Máy điều trị theo phương pháp Brachytherapy phục vụ cho việc điều trị các khối u và khu vực ung thư nằm sâu trong cơ thể mà máy Gia tốc và máy Gamma Knife không điều trị được. Đây là loại máy được sử dụng rộng rãi tại nhiều bệnh viện và trung tâm ung thư trên thế giới do hiệu quả điều trị và tính năng ưu việt của nó. Xạ trị áp sát là sử dụng nguồn phóng xạ đặt trong khối u để phát xạ. Như vậy khối u sẽ nhận liều tia xạ cao nhất và liều sẽ giảm nhanh ra tổ chức lành chung quanh.

23

Hình 1.1. Máy suất liều cao

Nguồn phóng xạ sử dụng là các nguồn mềm có thể uốn nắn được như 192Ir hoặc 137Cs

và kỹ thuật nạp nguồn sau được đã phát triển một cách nhanh chóng trong xạ trị áp sát. Trước hết các catheter (đường dẫn thuốc vào cơ quan) rỗng được đặt vào bên trong khối u với gây tê tại chỗ hoặc gây mê toàn thân. Vị trí chính xác của catheter và sự phân bố về liều lượng được kiểm tra chặt chẽ, sau đó tiến hành đặt nguồn phóng xạ vào trong catheter.

Ưu điểm chính của xạ trị áp sát là khả năng đưa liều phóng xạ lên cao trong một thể tích rất nhỏ và liều giảm nhanh ra ngoại vi không ảnh hưởng đến tổ chức lành chung quanh. Điều này đòi hỏi các bác sĩ xạ trị có kinh nghiệm để đặt một cách chính xác catheter (ống dẫn) vào khối u và tính toán chính xác sự phân bố về liều lượng. Có hai loại xạ trị áp sát:

Xạ trị áp sát suất liều thấp: đây là phương pháp điều trị xạ trị áp sát chuẩn với thời gian xạ trị từ 1 đến 5 ngày với suất liều thấp (30-100 cGy/h). Liều ở điểm tiếp xúc của

24

nguồn là cao nhất nhưng giảm đi một cách nhanh chóng (trong khoảng vài mm), như vậy cho phép bảo vệ các tổ chức lành chung quanh. Bệnh nhân được giữ lại nằm vài ngày trong phòng tường có chắn chì, có hệ thống che chắn để bảo vệ nhân viên y tế trong quá trình chăm sóc.

Xạ trị áp sát suất liều cao: kỹ thuật này sử dụng nguồn gia tăng hoạt độ phóng xạ, như vậy sẽ giảm thời gian tia xạ và giảm thời gian bất động bệnh nhân.

Máy sử dụng trong các trường hợp điều trị: ung thư vùng đầu – cổ, ung thư vòm hầu, ung thư lưỡi, ung thư sàng miệng, ung thư niêm mạch máu, ung thư môi, ung thư thực quản, ung thư khí quản, ung thư vú phụ khoa, ung thư tiền liệt tuyến, ung thư trực tràng, ung thư ngoài da.

1.9. Liều tồn đọng 1.9.1. Liều tồn đọng 1.9.1. Liều tồn đọng

Liều tồn đọng là liều mà sau quá trình chính của xạ trị liều được hấp thụ qua đường tiêu hoá. Hệ tiêu hoá của cơ thể gồm chủ yếu vào 4 bộ phận chính trong cơ thể là dạ dày (ST) ruột non (SI) và ruột già (LI). Chất phóng xạ trong hệ tiêu hoá của cơ thể di chuyển từ trên xuống dưới bị hấp thụ vào các mô cơ khác nhau của hệ nên chịu sự hấp thụ và đào thải liều khác nhau trong cơ quan đó. Do đó thời gian bán hủy hiệu dụng hay hằng số phân rã

hiệu dụng khác nhau.

1.9.2. Liều tồn đọng trong cơ thể

Bảng 1.6. Kí hiệu một số hằng số các cơ quan [2]

Cơ quan Ký hiệu Hằng số phân rã hiệu dụng

25

Ruột non eSI   SI R B

Ruột già phần trên (ULI) ULI  ULI R

Ruột già phần dưới (LLI) LLI  LLI R

Trong đó:

ST

 là hằng số phân rã sinh học của dạ dày

B

 là hằng số chuyển vào dịch lỏng cơ thể của ruột non

SI

 là hằng số phân rã sinh học của ruột non

ULI

 là hằng số phân rã sinh học của ruột già phần trên

LLI

 là hằng số phân rã sinh học của ruột già phần dưới

R

 là hằng số phân rã phóng xạ của đồng vị

Bảng 1.7. Hằng số một số cơ quan tiêu hoá [2]

Vùng Khối lượng (g) Thời gian lưu trú (ngày) Tốc độ thải (ngày-1)

Dạ dày 260 1/24 24

Ruột non 1102,4 4/24 6

Ruột già trên 220 13/24 1,8

Ruột già dưới 135 24/24 1

Nếu tốc độ đưa vào vùng ST không đổi là I thì trong trường hợp nuốt liên tục thức ăn có phóng xạ thì phương trình cân bằng đối với dạ dày là:

ST ST R ST ST dq I q q dt          (1.25)

Trong trường hợp vật liệu phóng xạ có mặt trong ST tại trước đó, tức là không có tốc độ đưa vào I thì công thức (1.25) trở thành:

26 ST 0ST R 0ST ST dq q q dt         (1.26)

trong đó q là hoạt độ phóng xạ tính bằng đơn vị Bq, q0ST là hoạt độ ban đầu của vật liệu

phóng xạ có trong dạ dày được nuốt vào tức thời.

Vật liệu từ dạ dày đi vào ruột non và ra khỏi ruột non theo hai con đường: Đi xuống phần trên của ruột già và khuếch tán vào dịch lỏng cơ thể (máu). Phương trình miêu tả tốc độ thay đổi hoạt độ phóng xạ trong ruột non như sau:

ST ST SI SI B SI R SI SI dq q q q q dt           (1.27)

trong đó tốc độ chuyển vào dịch lỏng cơ thể Bđược xác định theo biểu thức sau đây:

1 SI B 1 f 1 f     (1.28)

Với f1 là hệ số hấp thu của ruột non đối với nguyên tố.

Giá trị f1 được cho trong bảng thông số tiêu hoá của một số loại hợp chất của mỗi nguyên

tố. Đối với nhân con phóng xạ, giá trị f1 tương đương với f1 của nguyên tố bền của đồng vị

đó được nuốt vào. Mô hình giả sử rằng đồng vị sẽ được chuyển hoàn toàn, trực tiếp từ dạ dày vào dịch lỏng cơ thể mà không qua bất cứ phần nào khác trong hệ tiêu hoá khi

f1 = 1 ( B ).

Bảng 1.8. Hệ số hấp thu của ruột non đối với một số đồng vị [2]

Đồng vị f1 T1/2(năm)

238U 2,00.10-2 4,468.109

232Th 5,00.10-4 14,05.109

27 40K 1,00 1,248.109 99mTc 0,8 7.10-4 40Xe 6.10-4 192Ir 1,00.10-2 0,2 81Kr 2,29.105

Đối với ruột già thì mô hình này giả thuyết rằng chỉ có nước được hấp thụ vào máu từ ruột già, như vậy tốc độ biến thiên hoạt độ phóng xạ trong phần trên của ruột già tuân theo phương trình:

SI SI ULI ULI R ULI ULI dq q q q dt          (1.29)

Tốc độ biến thiên trong phần dưới của ruột già:

ULI ULI LLI LLI R LLI ULI dq q q q dt          (1.30)

Ta có thể viết lại các phương trình trên sử dụng hằng số phân rã hiệu dụng.

eSI 0ST ST dq q dt        (1.31) ST ST eSI SI SI dq q q dt         (1.32) SI SI eULI ULI