intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Ứng dụng kĩ thuật xạ trị ba chiều theo hình dạng khối u 3-D CRT ( 3-D conformal radiotherapy ) cho một số bệnh ung thư thường gặp

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:115

Thêm vào BST
Báo xấu
51
lượt xem 7
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung của Luận văn này nhằm giới thiệu những kiến thức cơ bản về ung thư, cơ sở sinh học và vật lý trong ung thư, hệ thống máy gia tốc và hệ MLC, các bước tiến hành của quy trình điều trị ung thư theo hình dạng khối u 3D-CRT. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Ứng dụng kĩ thuật xạ trị ba chiều theo hình dạng khối u 3-D CRT ( 3-D conformal radiotherapy ) cho một số bệnh ung thư thường gặp

  1. Luận văn Cao học Nguyễn Thị Lan ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NGUYỄN THỊ LAN ỨNG DỤNG KĨ THUẬT XẠ TRỊ BA CHIỀU THEO HÌNH DẠNG KHỐI U 3-D CRT ( 3- D CONFORMAL RADIOTHERAPY ) CHO MỘT SỐ BỆNH UNG THƢ THƢỜNG GẶP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2013
  2. Luận văn Cao học Nguyễn Thị Lan ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NGUYỄN THỊ LAN ỨNG DỤNG KĨ THUẬT XẠ TRỊ BA CHIỀU THEO HÌNH DẠNG KHỐI U 3-D CRT ( 3- D CONFORMAL RADIOTHERAPY ) CHO MỘT SỐ BỆNH UNG THƢ THƢỜNG GẶP Chuyên ngành: Vật lý Nguyên tử Mã số: 60440106 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Bùi Văn Loát Hà Nội – Năm 2013
  3. Luận văn Cao học Nguyễn Thị Lan LỜI CẢM ƠN Bản Luận văn này là kết quả của ba tháng nghiên cứu và học tập tại bệnh viện K- Hà Nội, dưới sự hướng dẫn Khoa học của PGS.TS Bùi Văn Loát và ThS Nguyễn Xuân Kử. Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Nguyễn Xuân Kử, thầy đã tận tình chỉ bảo truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu, đồng thời cung cấp cho em nhiều tài liệu liên quan tới Luận văn này. Em cũng xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ, nhân viên trong khoa Xạ trị Bệnh viện K trung ương đã tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian em làm Luận văn tại Bệnh viện. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Bùi Văn Loát, cùng toàn thể các thầy, cô trong Bộ môn Vật lý Hạt nhân khoa Vật lý đã dạy dỗ chỉ bảo em trong suốt quãng thời gian học tập tại trường. Do kiến thức còn nhiều hạn chế, nên Luận văn này chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo của thầy, cô cũng như sự đóng góp ý kiến của tất cả các bạn Em xin chân thành cảm ơn !! Hà nội, ngày 23 tháng 08 năm 2013 Học viên Nguyễn Thị Lan
  4. Luận văn Cao học Nguyễn Thị Lan MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................1 Chương 1 Tổng quan về ung thư và các phương pháp điều trị ...............................2 1.1. Khái niệm về ung thƣ .............................................................................................. 2 1.2. Các phƣơng pháp điều trị ung thƣ ...................................................................... 3 1.3. Cơ sở của xạ trị ung thƣ .......................................................................................... 4 1.3.1. Cơ sở sinh học - Chu kỳ tế bào .................................................................4 1.3.2. Khái niệm “4 tái tạo”của sinh học phóng xạ .............................................7 1.3.3. Tác động của bức xạ lên cơ thể sống .........................................................9 1.4. Các đặc trƣng cơ bản của quá trình truyền năng lƣợng của bức xạ trong vật chất .............................................................................................................................. 13 1.4.1. Hệ số truyền năng lượng tuyến tính........................................................13 1.4.2. Liều hấp thụ .............................................................................................14 1.4.3. Suất liều hấp thụ .....................................................................................14 1.4.4. Liều chiếu ...............................................................................................14 1.5. Điều trị ung thƣ và kỹ thuật xạ trị ...................................................................... 14 1.5.1. Xạ trị chiếu ngoài.....................................................................................15 1.5.2. Xạ trị áp sát ..............................................................................................16 Chương 2 Máy gia tốc và hệ thống collimator đa lá trong xạ trị ung thư ............18 2.1. Nguyên lý và cấu tạo máy gia tốc thẳng ............................................................ 18 2.1.1. Sơ đồ cấu tạo và sơ đồ khối của máy gia tốc thẳng trong xạ trị ..............19 2.1.2. Nguyên lý hoạt động của máy gia tốc trong xạ trị ...................................22 2.1.3. Ưu điểm của máy gia tốc .........................................................................24 2.2. Hệ thống collimator đa lá ( MLC ) ..................................................................... 26 2.2.1. Nguyên lý hoạt động của collimator đa lá ...............................................28 2.2.2. Cấu trúc hình học và đặc tính cơ khí .......................................................29
  5. Luận văn Cao học Nguyễn Thị Lan 2.2.3. Vị trí MLC trong hệ chuẩn trực trên máy gia tốc ....................................35 2.2.4. Đặc tính vật lý .........................................................................................36 Chương 3 Kỹ thuật xạ trị ba chiều theo hình dạng khối u 3-D CRT ....................44 3.1. Xạ trị ba chiều theo hình dạng khối u 3-D CRT............................................. 45 3.2. Cơ sở lâm sàng về áp dụng kỹ thuật xạ trị 3-D CRT...................................... 51 3.2.1. Những yêu cầu tối thiểu trước khi triển khai kỹ thuật xạ trị 3-D CRT ...52 3.2.2. Những yêu cầu quan trọng trong triển kỹ thuật 3-D CRT .......................52 3.2.3. Phương pháp tiếp cận kỹ thuật 3-D CRT ................................................53 3.2.4. Thiết bị chuẩn đoán hình ảnh...................................................................53 3.2.5. Phương tiện, dụng cụ cố định tư thế bệnh nhân ......................................54 3.2.6. Hệ thống máy tính lập kế hoạch điều trị theo 3-D CRT ..........................55 3.2.7. Máy điều trị ..............................................................................................55 3.2.8. Hệ thống mạng kiểm tra và lưu giữ thông tin điều trị R&V....................55 3.2.9. Đào tạo cán bộ chuyên môn.....................................................................56 3.3. Quy trình thực hành lâm sàng kỹ thuật xạ trị theo hình dạng khối u 3-D CRT . 56 3.3.1. Đánh giá bệnh nhân và quyết định xạ trị ................................................56 3.3.2. Cố định tư thế bệnh nhân ........................................................................57 3.3.3. Phân loại cấu trúc các tổ chức mô ...........................................................61 3.3.4. Lập kế hoạch điều trị theo 3-D CRT .......................................................66 3.3.5. Truyền thông tin, dữ liệu sang máy điều trị.............................................69 3.3.6. Kiểm tra thông tin và thực hành điều trị ..................................................69 3.4. Những yêu cầu về huấn luyện, đào tạo cán bộ chuyên môn.......................... 70 3.4.1. Đối với các bác sĩ xạ trị ..........................................................................71 3.4.2. Đối với kỹ sư vật lý .................................................................................71 3.4.3. Đối với kỹ thuật viên xạ trị ......................................................................72 3.4.4. Yêu cầu về biên chế cán bộ chuyên môn .................................................73 3.5. Chƣơng trình kiểm soát và đảm bảo chất lƣợng xạ trị ( QA-QC ) cho kỹ thuật 3-D CRT. ............................................................................................................... 73
  6. Luận văn Cao học Nguyễn Thị Lan 3.5.1. Máy CT Sim ............................................................................................74 3.5.2. Hệ thống TPS ...........................................................................................74 3.5.3. Máy điều trị ..............................................................................................75 3.5.4. Thao tác điều trị .......................................................................................76 Chương 4 Ứng dụng kỹ thuật xạ trị 3 chiều theo hình dạng khối u 3-D CRT .....77 4.1. Ung thƣ vòm họng .................................................................................................. 77 4.2 Ung thƣ phổi ............................................................................................................. 83 4.3 Ung thƣ tuyến tiền liệt ............................................................................................ 89 4.4 Ung thƣ vú ................................................................................................................. 94 KẾT LUẬN .............................................................................................................102 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................103
  7. Luận văn Cao học Nguyễn Thị Lan DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ Số thứ tự Bảng biểu, hình vẽ Số trang 1 Hình 1.1.Chu kỳ tế bào Trang 5 2 Hình 1.2. Tác động của bức xạ lên cơ thể sống Trang 10 3 Hình 1.3. Mối tương quan giữa liều hấp thụ và tỷ lệ Trang 12 sống sót của tế bào 4 Hình 1.4. Mối tương quan giữa liều hấp thụ và số Trang 13 sai sót của nhiểm sắc thể 5 Hình 1.5. Các kĩ thuật xạ trị ngoài Trang 15 6 Hình 1.6. Thiết bị và dụng cụ dùng trong xạ trị áp Trang 16 sát và mô phỏng nguồn áp sát 7 Hình 2.1. Mô hình máy gia tốc thẳng trong xạ trị Trang 19 8 Hình 2.2. Sơ đồ khối của máy gia tốc thẳng trong Trang 20 xạ trị 9 Hình 2.3. Các bộ phận chính của máy gia tốc xạ trị Trang 22 10 Hình 2.4. Mô hình hệ thống hoàn chỉnh các thiết bị Trang 26 dùng trong xạ trị 11 Hình 2.5. Hình dạng của khối u nhìn theo hướng Trang 27 chùm tia 12 Hình 2.6. Hệ MLC đơn giản Trang 28 13 Hình 2.7. Các thông số của 1 lá Trang 30 14 Hình 2.8. Các thông số cơ khí quan trọng của một Trang 30 MLC 15 Hình 2.9. MLC được sử dụng lắp ngoài trong xạ trị Trang 33 định vị điều khiển bằng tay hoặc máy tính 16 Hình 2.10. Minh họa vùng bán dạ trường chiếu Trang 33
  8. Luận văn Cao học Nguyễn Thị Lan 17 Hình 2.11. Khoảng giao nhau giữa các lá đối diện Trang 35 18 Hình 2.12. Vị trí MLC trong hệ chuẩn trực trên máy Trang 35 gia tốc 19 Hình 2.13. Tính chất hội tụ hướng tâm : Vuông góc Trang 37 với chiều chuyển động và theo chiều chuyển động của các lá 20 Hình 2.14. Xác định vùng bán dã bằng khoảng cách Trang 38 giữa hai đường đồng liều 20% và 80% 21 Hình 2.15. Các lá có tiết diện hình thang dễ gây rò Trang 39 rỉ liều 22 Hình 2.16. Chế tạo các lá giảm rò rỉ liều Trang 40 23 Hình 2.17. Liều rò rỉ qua khe các lá Trang 41 24 Hình 2.18. Liều truyền qua các lá collimator Trang 41 25 Hình 3.1. MLC cho phép chiếu với hình dạng bất kỳ Trang 45 26 Hình 3.2. Quy trình điển hình xạ trị bằng kỹ thuật Trang 58 3-D CRT 27 Hình 3.3. Mô hình các vùng thể tích khác nhau liên Trang 65 quan cần xác định 28 Hình 4.1. Kế hoạch điều trị tia xạ Trang 80 29 Hình 4.2. Biểu đồ đường đồng liều với kỹ thuật 3-D Trang 81 sử dụng hai trường chiếu có Wedge ( nêm ) 30 Hình 4.3. Hình ảnh DVH Trang 82 31 Hình 4.4. Hình ảnh 3-D của khối u và các đường Trang 82 đồng liều bao quanh 32 Hình 4.5. Kế hoạch điều trị tia xạ Trang 86 33 Hình 4.6. Bản đồ đường đồng liều với kỹ thuật 3-D Trang 87 sử dụng hai trường chiếu có Wedge ( nêm )
  9. Luận văn Cao học Nguyễn Thị Lan 34 Hình 4.7. Hình ảnh DVH Trang 88 35 Hình 4.8. Hình ảnh 3-D của khối u và các đường Trang 88 đồng liều bao quanh 36 Hình 4.9. Kế hoạch điều trị tia xạ Trang 91 37 Hình 4.10. Bản đố đường đồng liều với kỹ thuật 3-D Trang 92 sử dụng bốn trường chiếu 38 Hình 4.11. Hình ảnh DVH Trang 93 39 Hình 4.12. Hình ảnh 3-D của khối u và các đường Trang 93 đồng liều bao quanh 40 Hình 4.13. Kế hoạch điều trị tia xạ Trang 97 41 Hình 4.14. Bản đồ đường đồng liều với kỹ thuật 3-D Trang 98 sử dụng hai trường chiếu có Wedge ( nêm ) 42 Hình 4.15. Hình ảnh DVH Trang 99 43 Hình 4.16. Hình ảnh 3-D của khối u và các đường Trang 99 đồng liều bao quanh 44 Bảng 2.1. Một số thông số kỹ thuật của MLC của Trang 31 một số hãng khác nhau 45 Bảng 2.2. Cấu hình MLC của một số máy gia tốc Trang 36 khác nhau 46 Bảng 2.3. Thành phần, tính chất của một số hợp Trang 42 kim volfram 47 Bảng 3.1. Phân loại cấp độ kỹ thuật CRT Trang 46 48 Bảng 4.1. Số liệu thống kê điều trị một số bệnh ung Trang 100 thư thường gặp
  10. Luận văn Cao học Nguyễn Thị Lan DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Số thứ tự Từ viết tắt Nghĩa của từ viết tắt 1 ATP Kiểm định, nghiệm thu các thiết bị vừa được lắp đặt. 2 BSXT Bác sĩ xạ trị. 3 CT Chụp cắt lớp vi tính. 4 CTV Thể tích bia lâm sàng. . 5 DVH Biểu đồ thể tích liều lượng. 6 DSA Khoảng cách từ tâm nguồn tới tâm u. 7 DRR Kỹ thuật số. 8 EPID Hệ thống port film điện tử. 9 GTV Thể tích khối u thô. 10 ITV Thể tích nội ( trong ) bia. 11 KTV Kỹ thuật viên. 12 KSVL Kỹ sư Vật lý. 13 MLC Hệ thống collimator đa lá. 14 MRT Cộng hưởng từ. 15 MU Đơn vị kiểm soát liều lượng. 16 NTCP Xác suất biến chứng các mô lành. 17 PRV Thể tích các tổ chức nguy cấp liên quan trong lập kế hoạch. 18 PTV Thể tích bia lập kế hoạch.
  11. Luận văn Cao học Nguyễn Thị Lan 19 QA-QC Chương trình kiểm tra, đảm bảo chất lượng xạ trị. 20 RTPS Hệ thống lập kế hoạch xạ trị. 21 R&V Hệ thống mạng kiểm tra và lưu giữu thông tin điều trị. 22 SSD Khoảng cách từ tâm nguồn tới bề mặt da. 23 TCP Xác suất kiểm soát khối u.
  12. Luận văn Cao học Nguyễn Thị Lan LỜI NÓI ĐẦU Ung thư là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây tử vong cho con người trên toàn cầu. Trong nhiều thập kỉ qua đã có những thành tựu nghiên cứu nguyên nhân, cơ chế sinh bệnh, các phương pháp chuẩn đoán chính xác hơn. Các phương pháp điều trị được cải tiến với các phương tiện máy móc và thuốc có công hiệu, và có những bước tiến về sinh học trong ung thư như tìm ra gen, oncogen, antioncogine… và có những xu hướng mới về sửa đổi gen trong điều trị, nhưng điều trị tia xạ vẫn là biện pháp căn bản trong chiến lược kiểm soát bệnh ung thư mà trong đó có thể sử dụng đơn thuần hay kết hợp với phẫu thuật hoặc hóa chất cả trong mục đích điều trị triệt căn hay triệu chứng. Từ khi Roentgen phát minh ra tia X, Becquerel sau đó là ông bà Marie -Jolio Curie khám phá ra tia phóng xạ γ của Radium, người ta đã áp dụng tia X, tia γ để điều trị bệnh ung thư từ 1899 và xạ trị áp sát bằng nguồn radi từ 1910. Cho tới ngày nay, với sự phát triển của vật lý hạt nhân, sinh học phóng xạ, sự tiến bộ trong công nghệ máy tính đã làm thay đổi các kỹ thuật điều trị xạ, từ phân bố liều lượng theo 2D tới phân bố liều lượng theo không gian ba chiều, phù hợp với hình dạng khối u ( 3D –CRT) tới kỹ thuật điều biến liều lượng IMRT, xạ trị định vị, xạ trị cắt lớp, … Hiện nay tại Việt Nam, máy xạ trị ngoài sử dụng nguồn Cobalt- 60 đã dần được thay thế bằng các máy gia tốc thẳng ( Linac Accelerator ). Ngoài việc máy gia tốc có hai chế độ phát tia điều trị là nguồn tia X và nguồn electron với nhiều mức năng lượng khác nhau. Máy gia tốc hiện đại còn được trang bị hệ thống Collimator đa lá ( MLC) rất hiệu quả trong kỹ thuật xạ trị theo không gian ba chiều ( 3D- CRT) và xạ trị điều biến liều lượng IMRT. Nội dung của Luận văn này nhằm giới thiệu những kiến thức cơ bản về ung thư, cơ sở sinh học và vật lý trong ung thư, hệ thống máy gia tốc và hệ MLC, các bước tiến hành của quy trình điều trị ung thư theo hình dạng khối u 3D-CRT. 1
  13. Luận văn Cao học Nguyễn Thị Lan CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ UNG THƢ VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU TRỊ 1.1. Khái niệm về ung thƣ 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 của cơ thể. 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 dưới sự quản lý của cơ thể và chết theo một nhịp độ nhanh hơn các tế bào bình thường. Ung thư được định nghĩa là sự sinh trưởng mất kiểm soát, 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 thành hai loại: U lành tính và u ác tính. 2
  14. Luận văn Cao học Nguyễn Thị Lan U 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. Những tế bào của ung thư ác tính có thể xâm lấm 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 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. 1.2. 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 loại bệnh, vị trí và từng giai đoạn ung thư khác nhau. 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 giai đoạn sớm và khu trú rõ ràng. 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 ung thư không di căn. Thông thường phẫu thật được can thiệp, sau đó phải dùng kết hợp với các phương pháp khác. 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 chưa triệt để, nghĩa là xạ trị sẽ giúp phẫu 3
  15. Luận văn Cao học Nguyễn Thị Lan thuật tiêu diệt tận gốc các tế bào ung thư. Về cơ bản xạ trị được chia ra làm hai kỹ thuật chủ yếu: xạ trị chiếu ngoài và xạ trị áp sát. 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. 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. 1.3. Cơ sở của xạ trị ung thƣ 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 vật chất, cụ thể hơn đó là cơ thể người bệnh. 1.3.1. Cơ sở sinh học - Chu kỳ tế bào Quá trình phân chia tế bào được diễn biến 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 hình 1.1. 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 ( Ribonucleic Acid, một loại Amino acid dùng để tổng hợp các Protein), đặc biệt nhiều chất men (Enzyme) cần 4
  16. Luận văn Cao học Nguyễn Thị Lan thiết cho việc tổng hợp DNA thành phần căn bản của các nhiễm sắc thể trong nhân tế bào. Pha này diễn ra trong khoảng 12-14 giờ. Pha S: Tế bào tổng hợp nhiều DNA chuẩn bị cho sự phân chia tế bào.Pha này kéo dài trung bình 8 giờ. Pha này kháng tia. Hình 1.1. Chu kỳ tế bào 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. Pha M: 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 5
  17. Luận văn Cao học Nguyễn Thị Lan 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. 1.3.1.1. Điểm kiểm soát thứ nhất 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 với tài sản DNA bình thường. Nếu không sửa được các bất thường trên DNA tế bào sẽ ngừng không tiếp tục chu kỳ tế bào và được chuyển sang sự chết theo lập trình. 1.3.1.2. Điểm kiểm soát thứ hai 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 sự chết theo lập trình. Có thể 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 tế bào ung thư đó là rất nhạy cảm với các tia bức xạ và hóa chất hơn các tế bào khoẻ mạnh bình thường. Điều này có nghĩa là các tế bào ung thư rất yếu trong cơ chế sửa chữa những sai hỏng trên DNA so với các tế bào bình thường. Khi được chiếu một liều lượng một cách thích hợp thì sẽ tiêu diệt được các khối u này, nhưng vẫn đảm bảo cho các tế bào lành có thể phục hồi. Việc này được thực hiện bằng cách chia quá trình điều trị thành nhiều phân đoạn chiếu. Điều này vẫn đảm 6
  18. Luận văn Cao học Nguyễn Thị Lan bảo về liều lượng tới khối u, nhưng có khoảng thời gian nghỉ ngơi để cho các tế bào lành hồi phục hoàn toàn. 1.3.2. Khái niệm “4 tái tạo”của sinh học phóng xạ 1.3.2.1. Sự tái tạo oxy Oxy trong khối u ác tính là một thông số rất quan trọng để đảm bảo có được độ nhạy phóng xạ cao. Đối với những bức xạ có LET thấp (như photon và electron), các tế bào được thừa oxy chỉ cần một liều lượng phóng xạ bằng 1/3 của liều chiếu trên loại thiếu oxy mà vẫn đạt cùng một kết quả như nhau. Điều này có nghĩa là những tế bào được cung cấp đầy đủ oxy sẽ tăng hiệu quả nhạy cảm phóng xạ gấp 3 lần. Những khối u bao gồm các tế bào thiếu oxy và các động mạch thuộc loại kháng tia, khi nhận đủ oxy thì vẫn sống sót được. Những tế bào im lặng này có thể chiếm đến 15% tổng số các tế bào. Với kỹ thuật chia nhỏ liều, các tế bào im lặng trong khối u khi được cung cấp thêm oxy sẽ làm cho chúng nhạy xạ hơn. Đó là những tế bào được cung cấp đầy đủ oxy khi bị chết đã để lại lượng máu được cung cấp sẵn có cho các tế bào thiếu oxy trước đó. Bằng cách này, quần thể tế bào được cung cấp tốt oxy được duy trì theo một tỷ lệ không đổi. 1.3.2.2. Tái phân bố Sự tái tạo phân bố chu kỳ tế bào có thể là một yếu tố quan trọng cho tính “tự nhạy cảm tia xạ”. Vì sự nhạy cảm tia xạ của các tế bào là khác nhau ngay trong một chu trình phát triển. Các pha G2/M muộn và G1 muộn/S sớm là nhạy cảm tia xạ nhất trong một chu kỳ sinh sản của tế bào. Việc chia nhỏ liều lượng đảm bảo rằng tất cả các tế bào sẽ ở trong pha nhạy cảm ít nhất cùng thời gian với một hoặc hai lần chiếu xạ. 1.3.2.3. Sự hồi phục Một điều quan trọng là phải có đủ thời gian để cho các tế bào lành hồi phục do tổn thương tia xạ. Người ta đã cho thấy rằng cần ít nhất 6 giờ giữa hai lần chiếu để các tế bào lành bị chiếu xạ kịp hồi phục. Dựa vào các kết quả thu được của chế 7
  19. Luận văn Cao học Nguyễn Thị Lan độ phân liều, người ta thấy rằng thậm trí cần khoảng thời gian lâu hơn nữa đối với tủy sống để tránh viêm do tia xạ. Sự hồi phục có một ý nghĩa đặc biệt đối với việc xạ trị áp sát sử dụng những máy với suất liều khác nhau. Đối với việc tia xạ liên tục theo suất liều thấp, cần phải tính đến sự hồi phục của các tổn thương gần chết trong giai đoạn điều trị. 1.3.2.4. Sự tái sinh sôi Sự tái tạo quần thể của tế bào là một trong những thông số quan trọng đối với kết quả điều trị và quan trọng đối với cả sự đáp ứng sớm của các tế bào lành cũng như của các tế bào u. Đối với sự đáp ứng của tế bào lành như da chẳng hạn, tốc độ phân chia tế bào sẽ bắt đầu tăng lên sau khoảng thời gian nào đó từ khi bắt đầu điều trị. Vì vậy yêu cầu liều lượng ngày càng tăng lên để cho cùng một hiệu ứng sinh học. Điều này làm cho nó có lợi thế trong việc kéo dài thời gian điều trị, bởi vì tốc độ hồi phục trở nên nhanh hơn theo thời gian. Sự kéo dài thời gian điều trị tia xạ do đó có lợi cho sự hồi phục của các mô lành, cho các tế bào đáp ứng sớm, nhưng không có lợi cho các tế bào đáp ứng muộn. Tuy nhiên, cùng một hiệu ứng có thể xảy ra đối với các khối u, nơi mà sự tái tạo quần thể tế bào được gia tăng, có nghĩa là cần tăng liều lượng một cách đáng kể để đạt được cùng một tổng số tế bào bị giết, nếu thời gian điều trị tổng cộng dài hơn thời gian mà sau đó tế bào u bắt đầu phân chia một cách nhanh hơn. Ở các khối u vùng đầu cổ, người ta đã phát hiện được rằng các khối u bắt đầu phát triển nhanh hơn trong khoảng thời gian từ 2 tới 4 tuần sau khi bắt đầu điều trị. Khoảng thời gian này thường được gọi là “thời điểm bắt đầu thực sự„„- Tk. Do đó việc kéo dài thời gian điều trị là bất lợi cho việc kiểm soát khối u, trong khi lại có lợi cho sự đáp ứng sớm của tế bào lành. Đương nhiên, điều này sẽ gây ra khó xử và phương pháp điều trị tốt nhất còn tùy thuộc vào mức độ tương đối của sự hồi phục của các tế bào lành cũng như tránh được sự tăng sinh của tế bào u. Vấn đề ở đây là cần phải cân nhắc một cách thận trọng về loại khối u. Chẳng hạn nó rất quan trọng để giảm tối thiểu thời gian điều trị đối với những khối u tăng sinh nhanh. Biểu hiện của loại 8
  20. Luận văn Cao học Nguyễn Thị Lan khối u tăng sinh nhanh có thể nhận biết được bằng khoảng thời gian tăng đôi (Tp) của các tế bào. Ở đây Tp không phải là thời gian làm tăng đôi thể tích của khối u, mà nó là thời gian cần để làm tăng gấp đôi quần thể tế bào, khi giả thiết rằng không có sự mất mát nào xảy ra ở chúng. Người ta đã ghi nhận được thời gian Tp của các khối u thể sừng hóa thuộc vùng đầu, cổ vào khoảng 3-4 ngày; của các khối u vú là từ 8-30 ngày (trung bình là 12 ngày). Đối với khối u tuyến tiền liệt thì Tp có thể là 60 ngày. Nếu Tp ngắn thì chế độ phân chia liều nhỏ có thể sẽ thích hợp, ngược lại nếu Tp dài thì mọi lợi thế tiêu diệt tế bào u sẽ bị lấn át bởi sự tăng lên về các phản ứng sớm của tế bào lành. 1.3.2.5. Độ nhạy cảm bức xạ Độ nhạy cảm của bức xạ được coi là một yếu tố quan trọng khác về tác dụng khác nhau của sinh học phóng xạ. Các tế bào của các khối u khác nhau sẽ khác nhau về độ nhạy cảm bức xạ. Những loại tế bào u của người có sự khác nhau đáng kể về dạng đường cong sống sót. 1.3.3. Tác động của bức xạ lên cơ thể sống Ảnh hưởng của bức xạ ion hóa tới cơ thể sống rất phức tạp, nhưng tất cả đều được bắt đầu bằng một quá trình vật lý thuần túy. Đó là quá trình tương tác của bức xạ với vật chất, cụ thể hơn đó là cơ thể sinh học. Khi bức xạ tác dụng lên cơ thể, chủ yếu gây ra tác dụng ion hóa, tạo ra các cặp ion có khả năng phá hoại cấu trúc phân tử của tế bào, làm tế bào bị biến đổi hay tiêu diệt. Trên cơ thể con người chủ yếu là nước, chiếm tới hơn 85%. Khi bị chiếu xạ, H2O trong tế bào bị phân chia thành H+ và OH-. Bản thân các cặp H+ và OH- này tạo thành các bức xạ thứ cấp, tiếp tục phá hủy tế bào, sự phân chia tế bào sẽ chậm đi hoặc dừng lại. Quá trình tương tác này có thể được chia làm hai loại. Đó là tác động trực tiếp hoặc gián tiếp tới DNA của tế bào ( hình 1.2 ). Tác động trực tiếp: Bức xạ ion hóa trực tiếp tác động lên DNA, làm cho cấu trúc DNA bị sai hỏng. 9
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.09: Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Quản Trị Kinh Doanh
81 tài liệu
1643 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2