CHƯƠNG VI ĐIỀU TRỊ TIA XẠ BỆNH UNG THƯ 6. Thông tin chung 6. Giới thiệu tóm tắt nội dung bài học Bài học cung cấp kiến thức tổng quát về nguyên tắc điều trị tia xạ, liều điều trị, các tai biến trong xạ trị và biện pháp xử trí. Mục tiêu học tập 1.
Nắm được nguyên lý và các nguyên tắc điều trị tia xạ. Hiểu rõ chỉ định điều trị tia xạ trong ung thư. Nắm được các tai biến trong xạ trị và biện pháp xử trí. Chuẩn đầu ra Nắm được kiến thức cơ bản về kỹ thuật xạ trị, liều điều trị và các tai biến trong xạ trị và biện pháp xử trí.
Tài liệu giảng dạy 6.1 Giáo trình Giáo trình Ung thư đại cương (2022), Trường đại học Võ Trường Toản: NXB.2 Tài liệu tham khảo 1. Nguyễn Bá Đức, Nguyễn Chấn Hùng (2002), Công tác phòng chống ung thư ở Việt Nam và vai trò của ghi nhận ung thư trong công tác phòng chống ung thư, Tài liệu tập huấn ghi nhận ung thư. Phạm Thụy Liên(1999), Tình hình ung thư ở Việt Nam, nhà xuất bản Đà Nẵng. Yêu cầu cần thực hiện trước, trong và sau khi học tập Sinh viên đọc trước bài giảng, tìm hiểu các nội dung liên quan đến bài học, tích cực tham gia thảo luận và xây dựng bài học, ôn tập, trả lời các câu hỏi, trình bày các nội dung cần giải đáp và tìm đọc các tài liệu tham khảo.
Nội dung chính 6. CÁC LOẠI BỨC XẠ ION HÓA Trong những năm đầu của thế kỹ 20 người ta đã phát hiện ra rằng một vài chất có trong tự nhiên bị biến đổi tự phát về cấu trúc của chúng để làm cho chúng trở nên 63 bền hơn. Các chất như thế được gọi là các chất phóng xạ và sự phân rã phóng xạ được định nghĩa là sự biến đổi xảy ra trong các nhân của nguyên tử làm cho chúng bền hơn. Các quá trình phân rã phóng xạ dẫn đến sự phát xạ của các hạt tích điện và các tia.
Hầu hết sự phát xạ là phát ra các hạt alpha, hạt beta và tia gamma. Các phát xạ khác có thể phát ra positron, tiaX, và rất hiếm trường hợp phát ra nơtron. Các hạt và các tia được phát ra từ sự phân rã phóng xạ có đủ năng lượng để bứt các điện tử từ nguyên tử môi trường vật chất mà chúng đi qua. Các hạt, các tia này được xếp loại là bức xạ ion hóa.
Như vạy bức xạ ion hóa được định nghĩa là một hạt hoặc một tia bất kỳ có đủ năng lượng để bứt các điện tử khỏi các nguyên tử, phân tử. Các bức xạ ion hóa bất kỳ từ nguồn nào khi tác động đến cơ thể con người gây ra các hiệu ứng sinh học bức xạ làm tổ n thương các tế bào của cơ thể người. Các đại lượng và đơn vị đo Năng lượng của bức xạ ion hóa được đo bằng đơn vị electronvolts (eV), là đơn vị rất nhỏ của năng lượng. Một electronvolt là năng lượng thu được bởi một điện tử khi gia tốc qua hiệu điện thế một volt và một cách toán học bằng 1,6x10-19 joules.
Trong thực tế, đơn vị của năng lượng bức xạ ion hóa thường được biểu diễn dưới dạng bội số của electronvolt như kiloelectronvolt (keV hoặc 103 eV) hoặc megaelectronvolt (MeV hoặc 106 eV). Các loại bức xạ ion hóa Các phát xạ phổ biến nhất sinh ra từ phân rã phóng xạ là các hạt alpha, các hạt beta và các tia gamma. Các phát xạ khác có thể bao gồm các hạt positron, tia X và rất hiếm là các hạt neutron. + Hạt Alpha: Hạt alpha bao gồm 2 proton và 2 neutron liên kết chặt chẽ với nhau.
Nó có thể được coi là hạt nhân của nguyên tử Heli có số khối nguyên tử là 4u và điện tích là +2e. Hạt alpha được biểu diễn bằng ký hiệu α. + Hạt Beta: hạt Beta về cơ bản là hạt điện tử mà nó được phóng ra từ các hạt nhân phóng xạ trong quá trình phân rã phóng xạ. Chúng được tạo ra khi 1 nơtron trong hạt nhân đó chuyển thành một proton và 1 điện tử.
Proton bị giữ lại trong hạt nhân còn điện tử thì được phát ra như một hạt Beta. Giống như các điện tử, các hạt beta có khối lượng nhỏ (xấp xỉ 1/1840 u, u là 4 đơn vị khối lượng nguyên tử) và một điện tích âm đơn lẻ (tức là một điện tích bằng-1e). Chúng được ký hiện là β. 64 + Tia gamma: tia gamma là bức xạ điện từ được tạo ra từ hạt nhân của một nguyên tử.
Bức xạ điện từ gồm các bó năng lượng còn gọi là các photon chúng được truyền dưới dạng sóng với tốc độ ánh sáng. Tia gamma không có khối lượng và điện tích, nó được ký hiệu là γ. + Positron: Positron được tạo ra khi một proton được biến đổi thành 1 nơtron và một điện tử dương (Positron). Nơtron ở lại trong hạt nhân còn positron được phát ra với tốc độ lớn.
Positron cũng giống như hạt beta nhưng khác biệt chính là positron có một điện tích dương. Vì thế các positron được ký hiệu là β+ để chỉ ra sự giống nhau và sự khác nhau của chúng đối với các hạt beta. + Tia X: Giống như tia gamma, tia X cũng là tia bức xạ điện từ không có khối lượng và điện tích. Tuy nhiên tia X khác tia gamma ở chỗ tia gamma được tạo ra bởi sự biến đổi trong hạt nhân của một nguyên tử trong khi đó tia X được tạo ra khi điện tử nguyên tử bị thay đổi về quĩ đạo.
+ Nơtron (được ký hiệu là n) là hạt được tìm thấy trong hạt nhân của một nguyên tử với số khối là 1u và không có điện tích. CƠ SỞ SINH HỌC CỦA ĐIỀU TRỊ TIA XẠ Cơ chế chính xác của sự chết tế bào do tia xạ là một lĩnh vực đang được tích cực nghiên cứu. Hiện nay người ta đã tìm ra một số cơ chế sau: Dưới tác dụng của bức xạ ion hoá, trong tổ chức sống trải qua 2 giai đoạn biến đổi: giai đoạn hoá lý và giai đoạn sinh học. Giai đoạn hóa lý Giai đoạn hoá lý thường rất ngắn, chỉ xảy ra trong khoảng thời gian 10-16- 10- 13 giây.
Trong giai đoạn này các phân tử sinh học cấu tạo tổ chức sống chịu tác dụng trực tiếp hoặc gián tiếp của bức xạ ion hoá. Dưới tác dụng trực tiếp: bức xạ ion hoá trực tiếp tác động vào DNA trong nhân tế bào làm DNA bị đứt, gãy liên kết làm cho tế bào không nhân lên được và chết. Dưới tác dụng gián tiếp: bức xạ ion hoá tác dụng lên phân tử nước (chiếm 75% trong cơ thể người) gây hiện tượng ion hoá các phân tử nước tạo thành các ion 65 H+ và OH-, các hợp chất có khả năng oxy hoá cao HO2, H2O2, chúng tác dộng gián tiếp lên DNA gây tổn thương chúng. Các tổn thương ở giai đoạn này chủ yếu là tổn thương hoá sinh.
Tia phóng xạ cũng tác động lên chu trình tế bào làm cho tế bào trở nên già yếu và chết theo lập trình. Nhiều quá trình hiện nay bắt đầu được làm sáng tỏ và vận dụng để làm cho điều trị tia xạ ngày càng hiệu quả hơn. Giai đoạn sinh học Giai đoạn này có thể kéo dài vài giây đến vài chục năm sau khi bị chiếu xạ. Những tổn thương sinh hoá ở giai đoạn đầu nếu không được hồi phục sẽ dẫn đến những rối loạn về chuyển hoá, tiếp đến là những tổn thương về hình thái và chức năng của tế bào.
Kết quả cuối cùng là những hiệu ứng sinh học trên cơ thể sống được biểu hiện hết sức đa dạng. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh học bức xạ Liều chiếu Liều chiếu là yếu tố quan trọng nhất quyết định tính chất và tổn thương sau chiếu xạ. Liều càng lớn tổn thương càng nặng và xuất hiện càng sớm. Bảng 1: Liều chiếu Liều Hiệu ứng 0,1 Gy Không có dấu hiệu tổn thương trên lâm sàng.
Tăng sai lạc nhiễm sắc thể có thể phát hiện được. 1 Gy Xuất hiện bệnh phóng xạ trong số 5-7% cá thể sau chiếu xạ 2-3 Gy Rụng lông, tóc, đục thuỷ tinh thể, giảm bạch cầu, xuất hiện ban đỏ trên da. Tử vong 10-30% số cá thể sau chiếu xạ. 3-5 Gy Giảm bạch cầu nghiêm trọng, ban xuất huyết, xuất huyết, nhiễm khuẩn, rụng long tóc.
Tử vong 50% số cá thể sau chiếu xạ. 6 Gy Vô sinh vĩnh viễn cả nam lẫn nữ. Tử vong 50% số cá thể sau chiếu xạ kể cả khi được điều trị tốt nhất. Suất liều chiếu Cùng với một liều hấp thụ như nhau, thời gian chiếu kéo dài sẽ làm giảm hiệu ứng sinh học của bức xạ.
Nguyên nhân được giải thích bởi khả năng tự hồi phục của 66 cơ thể ở các mức liều khác nhau. Với suất liều nhỏ tốc độ phát triển tổn thương cân bằng với mức độ hồi phục của cơ thể. Tăng suất liều thì quá trình hồi phục giảm nên mức độ tổn thương tăng lên, hiệu ứng sinh học sẽ tăng lên. Diện tích bị chiếu Mức độ tổn thương sau chiếu xạ phụ thuộc rất nhiều vào diện tích bị chiếu, chiếu một phần (chiếu cục bộ) hay chiếu toàn cơ thể.
Liều tử vong khi chiếu xạ toàn thân thường thấp hơn nhiều so với chiếu cục bộ. Các tổn thương do phóng xạ Tổn thương ở mức phân tử Khi chiếu xạ, năng lượng của chùm tia truyền trực tiếp hoặc gián tiếp cho các phân tử sinh học có thể phá vỡ mối liên kết hoá học hoặc phân ly các phân tử sinh học. Tuy nhiên bức xạ ion hoá khó làm đứt hết mối liên kết hoá học mà thường chỉ làm mất thuộc tính sinh học của các phân tử sinh học. Tổn thương ở mức tế bào Khi bị chiếu xạ, các đặc tính của tế bào có thể thay đổi ở cả trong nhân và nguyên sinh chất.
Nếu bị chiếu xạ liều cao tế bào có thể bị phá huỷ hoàn toàn. Các tế bào khác nhau có độ nhạy cảm với tia phóng xạ khác nhau: Các tế bào non đang trưởng thành (tế bào phôi), tế bào sinh sản nhanh, dễ phân chia (tế bào cơ quan tạo máu, niêm mạc ruột, tinh hoàn, buồng trứng) thường có độ nhạy cảm phóng xạ cao. Các tế bào thần kinh, tế bào lymphô tuy thuộc loại không phân chia nhưng cũng nhạy cảm với tia phóng xạ. Do vậy không chỉ định chiếu xạ đối với phụ nữ có thai đang cho con bú và đặc biệt đối với trẻ em nếu không bắt buộc.
Tổn thương ở mức toàn cơ thể Tổn thương sớm xuất hiện khi bị chiếu ở mức liều cao trong thời gian ngắn (chiếu toàn thân trên mức liều 500mSv).