Chương 1: Tổng quan, đề cập đến cơ sở sinh học và vật lý ứng dụng trong xạ trị, phương pháp và thiết bị xạ trị Chương 2: Thiết bị và phương pháp nghiên cứu, mô tả hệ thống máy gia tốc Precise và các thiết bị liên quan, phương pháp tiến hành đo đạc thực nghiệm thu thập dữ liệu các chùm tia trong đề tài. Chương 3: Kết quả và bàn luận 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG I Tổng Quan Về Ung Thƣ Và Các Phƣơng Pháp Điều Trị 1. Khái niệm về ung thƣ [1, 2] Trong cơ thể sống, bình thường trong quá trình sinh trưởng và phát triển các tế bào được sinh ra và chết đi theo một cơ chế quản lý chặt chẽ. Cơ thể dùng quy luật này để kiểm soát và duy trì số lượng tế bào ở mỗi cơ quan ở mức ổn định.
Ngược lại, các tế bào ung thư là các tế bào bất thường, đuợc sinh ra không chịu sự quản lý của cơ thể và chết đi theo một nhịp độ nhanh hơn các tế bào bình thường. : “ Ung thư được định nghĩa là sự rối loạn tế bào, tạo nên sự tập trung một khối lượng lớn tế bào do sự sinh sản quá nhanh, vượt quá số tế bào chết đi, hậu quả là khối tế bào này dần dần xâm lấn và tàn phá các mô và các cơ quan của cơ thể sống” [ 1] Như thế, ung thư là bệnh của tế bào sống, trong cơ thể chúng ta, nơi nào có tế bào sống, nơi đó có thể có ung thư. Tóc, lông, móng là chất sừng, không phải là tế bào sống nên không có ung thư. Các tế bào ung thư là các tế bào bất thường, và chết theo một nhịp độ nhanh hơn các tế bào bình thường, nhưng cũng không cân bằng được với mức độ sinh sản ra các tế bào mới quá nhanh, do đó khối lượng mô ung thư ngày càng lớn.
Sự mất quân bình này do 2 yếu tố chính: các bất thường di truyền trong tế bào ung thư và sự bất lực của cơ thể chủ trong việc phát hiện và tiêu diệt các tế bào này. Sự không cân bằng giữa mức độ sinh sản ra các tế bào mới và tế bào chết đi là nguyên nhân dẫn đến khối lượng tế bào ung thư ngày càng lớn, chúng tạo thành những khối u ung thư. Có thể chia khối u ung thư thành hai loại: ung thư lành tính và ung thư ác tính. Ung thư lành thường không gây nguy hiểm đến tính mạng người bệnh và có thể điều trị bằng phương pháp phẫu thuật loại bỏ khối u xơ.
Những tế bào của ung thư ác tính có thể xâm lấn và chèn ép các cơ quan xung quanh làm cho quá trình trao đổi chất của chúng trở lên rối loạn. Ngoài ra, một số tế bào ung thư 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com còn có thể theo mạch máu và mạng bạch huyết di cư đến những cơ quan mới khác trong cơ thể, bám lại và tiếp tục sinh sôi, nảy nở ra những khối u mới. Hiện tượng này được gọi là sự di căn. Việc chèn ép cũng như xâm lấn vào những cơ quan giữ chức năng quan trọng, điều hòa sự sống như não, phổi, gan, thận khiến các cơ quan này không còn được thực hiện đúng chức năng của nó và dẫn đến gây tử vong cho người bệnh.
“Căn bệnh có tỉ lệ tử vong hàng đầu và chiếm gần một phần năm tổng các ca tử vong trên toàn thế giới chính là ung thư”. Như vậy, ung thư là một căn bệnh rất nguy hiểm và cần phải được điều trị kịp thời khi mắc phải. Các phƣơng pháp điều trị ung thƣ Hiện nay có ít nhất ba phương pháp điều trị ung thư chính. Đó là : Phẫu thuật, xạ trị, và hóa trị.
Ngoài ra có thể điều trị kết hợp các phương pháp để đạt hiệu quả mong muốn. Việc lựa chọn phương pháp điều trị thích hợp là hoàn toàn phụ thuộc vào đặc điểm và từng giai đoạn ung thư khác nhau. [1, 2] Mục đích các phương pháp này là làm sao để tiêu diệt được nhiều nhất các tế bào ung thư mà làm tổn thương ít nhất có thể cho tế bào bình thường ở xung quanh. Phẫu thuật: là phương pháp điều trị cổ điển nhất nhưng cũng rất công hiệu đặc biệt là với ung thư thu gọn ở một phần nào đó của cơ thể.
Khi phẫu thuật, tế bào ung thư được lấy đi càng nhiều càng tốt. Ðôi khi tế bào lành cũng được cắt bỏ để chắc chắn là tế bào ung thư lẫn vào đó sẽ được loại hết. Phương pháp này dùng hiệu quả nhất với các khối u lành tính hoặc không di căn. Thông thường phẫu thật được can thiệp, sau đó phải dùng kết hợp với các phương pháp khác sau đây.
Xạ trị: là phương pháp sử dụng bức xạ ion hoá để tiêu diệt các khối u. Thông thường xạ trị được dùng cho ung thư không áp dụng được bằng phẫu thuật hoặc khi đã phẫu thuật mà vẫn còn e ngại ung thư tái phát, nghĩa là xạ trị sẽ giúp phẫu thuật tiêu diệt tận gốc các tế bào ung thư. Về cơ bản xạ trị được chia ra làm hai loại chủ yếu: Xạ trị ngoài (Externer Beam Radiotherapy) và xạ trị áp sát (Brachytherapy). 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hóa trị: là phương pháp sử dụng hoá chất (các loại thuốc đặc hiệu chống ung thư) để điều trị ung thư.
Nó được dùng khi ung thư đã lan ra ngoài vị trí ban đầu hoặc khi có di căn ở nhiều địa điểm. Có nhiều loại hóa chất khác nhau được sử dụng trong hóa trị. Mỗi hóa chất có tác dụng riêng biệt với từng ung thư bằng cách làm ngưng sự phân chia của các tế bào dị thường. Khi không có sự phân bào thì tế bào ung thư sẽ bị tiêu diệt, khối u teo lại.
Các phương pháp kết hợp: ngoài các phương pháp độc lập, để điều trị ung thư hiệu quả hơn, còn có thể kết hợp các phương pháp với nhau. Ví dụ, phẫu thuật kết hợp với xạ trị; phẫu thuật kết hợp với hoá trị; xạ trị kết hợp với hoá trị. Cơ Sở Của Xạ Trị Cơ sở của việc dùng bức xạ iôn hóa để điều trị ung thư bao gồm cả cơ sở sinh học với đặc trưng trong quá trình phân chia của tế bào và cơ sở vật lý là kết quả tương tác của chùm bức xạ với cơ thể người bệnh.1 Cơ sở sinh học - Chu kỳ tế bào Quá trình phân chia tế bào được diễn tiến qua một số giai đoạn (còn gọi là Pha), được kích hoạt bởi một số tác nhân sinh hoá từ bên ngoài (các yếu tố tăng trưởng, các kích tố, các phức hợp kháng thể…) và được điều hoà bởi hệ thống kiểm soát từ bên ngoài lẫn bên trong tế bào để tránh sự dư thừa hay thiếu hụt số tế bào cần thiết cho các hoạt động của cơ thể. Quá trình phân chia này có thể được chia ra các giai đoạn như sau [1] : 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.1 : Chu kỳ tế bào Pha G0: Tế bào trong giai đoạn nghỉ, không phân chia, thường được lập trình để giữ một nhiệm vụ nào đó, thí dụ tế bào cơ giữ nhiệm vụ co duỗi tạo nên hoạt động của cơ.
Pha G1: Tế bào tổng hợp nhiều Protein và RNA (dùng để tổng hợp các Protein), đặc biệt nhiều chất men (Enzyme) cần thiết cho việc tổng hợp DNA thành phần căn bản của các nhiễm sắc thể trong nhân tế bào. Pha này kéo dài hàng tháng. Pha S (Synthesis= Tổng hợp): Tế bào tổng hợp nhiều DNA (gấp đôi) chuẩn bị cho sự phân chia tế bào. Pha này kéo dài trung bình 8 giờ.
Pha này kháng tia xạ. Pha G2: Tế bào ngưng tổng hợp DNA, tiếp tục tổng hợp Protein, RNA, và các vi ống chuẩn bị cho việc tạo nên thoi vô sắc ( thoi phân bào) cần thiết cho việc phân chia tế bào. Pha này kéo dài từ 30 phút tới 1,5 giờ. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Pha M (mitosis= phân bào): Tế bào ngừng đột ngột việc tổng hợp protein và RNA, các đôi nhiễm sắc thể tách rời nhau, theo các vi ống chạy về hai cực của thoi vô sắc, nhân tế bào chia đôi và tế bào tách thành hai tế bào con.
Các tế bào bình thường có khả năng tự phát hiện các hư hỏng trên chuỗi DNA, khi các bất thường trên chuỗi DNA được phát hiện, sẽ có cơ chế sửa chữa bằng cách thay thế chúng bằng những phân tử lành mạnh. Các cơ chế này đặc biệt quan trọng trong chu kỳ tế bào nhằm bảo đảm là hai tế bào con mới sinh ra có chứa đúng bản sao chất liệu di truyền của tế bào mẹ. Nghĩa là hai tế bào con sinh ra giống hoàn toàn tế bào mẹ ban đầu. Để thực hiện cơ chế này, trong chu kỳ tế bào có hai điểm kiểm soát, tại hai điểm này toàn bộ hệ thống thông tin của quá trình sao chép sẽ được kiểm tra chặt chẽ.
Pha này kéo dài từ 30 phút tới 2,5 giờ, là pha nhạy cảm với tia xạ nhất. 1/ Điểm kiểm soát thứ nhất Ở cuối pha G1, trước khi tế bào bước vào pha S. Lúc này nếu có một bất thường trên DNA, nó sẽ được phát hiện và các cơ chế sửa chữa sẽ vào cuộc để đảm bảo tế bào rời khỏi pha G1 có DNA bình thường. Nếu không sửa được các bất thường trên DNA tế bào sẽ ngừng không tiếp tục chu kỳ tế bào và bị chết theo lập trình.
2/ Điểm kiểm soát thứ hai: Trước khi vào pha M, cuối pha G2 Tế bào phải được chuẩn bị đầy đủ để tạo ra hai tế bào con giống hệt tế bào mẹ. Như thế tế bào nào chưa nhân đôi hoàn toàn đầy đủ số DNA, hay chưa có đủ các protein hay chất liệu của thoi vô sắc, sự phân chia sẽ ngừng ở đây cho đến khi tế bào chuẩn bị đầy đủ tất cả các chất liệu cần thiết. Như vậy, dựa vào đặc điểm của quá trình phân bào và các điểm kiểm soát khi các bất thường trên DNA không sửa chữa được thì tế bào được đưa vào cái chết theo lập trình, ta sẽ dùng một tác nhân nào đó làm biến đổi cấu trúc DNA của tế bào ung thư và như vậy các tế bào ung thư dần dần sẽ bị chết đi. Một đặc điểm nữa của 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com tế bào ung thư đó là rất nhạy cảm với các tia bức xạ và hóa chất hơn các tế bào khỏe mạnh bình thường.