Ngày nay, việc ứng dụng năng lượng từ bức xạ hạt nhân nguyên tử vào y khoa (Chuyên ngành Y học hạt nhân) đã góp một phần ý nghĩa trong chẩn đoán và điều trị một số bệnh lý nói chung và đặc biệt là trong ung thư nói riêng. Nội dung chính của bài viết phần này sẽ giới thiệu cho bạn đọc những thông tin cơ bản về vai trò của Y học hạt nhân trong ung thư, hay nói cách khác là về việc chẩn đoán ung thư bằng đồng vị phóng xạ.
Đồng vị là nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học mà hạt nhân nguyên tử của chúng có số proton bằng nhau nhưng khác nhau về số neutron (nơ-tron).Ví dụ: nguyên tố Hydro (H) có 3 đồng vị tự nhiên là Protium, Deuterium và Tritium. Hạt nhân nguyên tử của chúng đều có 1 proton nhưng số nơ-tron lần lượt là 0, 1 và 2.
Đồng vị phóng xạ là đồng vị của một nguyên tố hóa học mà hạt nhân nguyên tử của nguyên tố đó ở trạng thái không ổn định nên sẽ phân rã phát ra các bức xạ ion hóa để trở thành trạng thái ổn định. Các bức xạ này có thể bao gồm các tia alpha, beta hoặc gamma tùy vào đồng vị phóng xạ được sử dụng . Do bản chất xuyên thấu vật chất của các tia này khác nhau (mức độ xuyên thấu tăng dần theo thứ tự: alpha, beta, gamma) nên việc ứng dụng chúng trong chẩn đoán cũng như điều trị là khác nhau. Theo đó, tia alpha và tia beta được dùng trong điều trị và tia gamma chủ yếu được dùng trong chẩn đoán (có thể ứng dụng trong điều trị như xạ phẫu gamma knife).
Chẩn đoán các bệnh lý nói chung và chẩn đoán ung thư bằng đồng vị phóng xạ được ứng dụng dưới hình thức ghi hình, hay thường được gọi là xạ hình.
Đầu tiên, đồng vị phóng xạ phải được gắn kết vào một chất hóa học hoặc chất sinh học để tạo thành thuốc phóng xạ.
Sơ đồ tạo thành thuốc phóng xạ
Thuốc phóng xạ được đưa vào cơ thể bằng đường uống hoặc đường tiêm, tùy vào mỗi loại thuốc mà sẽ đến cơ quan đích khác nhau (Bảng 1 – Phụ lục). Tại đây, các đồng vị phóng xạ sẽ phát ra bức xạ gamma và bức xạ này sẽ được ghi nhận lại bằng đầu dò (detector) của máy gamma camera, máy SPECT, SPECT/CT hoặc máy PET, PET/CT được đặt bên ngoài cơ thể. Sau đó, các tín hiệu bức xạ ghi nhận trên đầu dò tiếp tục được hệ thống máy tính xử lý và chuyển thành tín hiệu hình ảnh.
Lưu ý: Thuốc phóng xạ sau khi kiểm tra chất lượng sẽ được sử dụng ngay, do thời gian bán rã của thuốc được tính theo thời gian bán rã của đồng vị phóng xạ gắn kết.
Thời gian sử dụng của thuốc (thời gian bán rã của thuốc) có thể được tính bằng phút như các thuốc có đồng vị phóng xạ C-11, N13, O-15 hoặc bằng giờ như thuốc có gắn với đồng vị phóng xạ Tc-99m hoặc F-18 (thông thường <8h). Nếu để càng lâu, thuốc sẽ bị bán rã và bị ly giải phóng xạ gắn kết nên sẽ không còn tinh khiết như mong đợi.
Hãy cùng tìm hiểu rõ hơn về chẩn đoán ung thư bằng đồng vị phóng xạ, cũng như ứng dụng của một số loại thuốc phóng xạ cũng như các kỹ thuật ghi hình tương ứng thường được chỉ định trong ung thư.
PET/CT là gì?
PET/CT (Positron Emission Tomography / Computed Tomography) là sự kết hợp giữa kỹ thuật xạ hình cắt lớp positron (Positron Emission Tomography: PET) và kỹ thuật chụp cắt lớp điện toán (Computed Tomography: CT). PET/CT cung cấp thông tin về mức độ chuyển hóa, hoạt động chức năng của tế bào hay mô cơ quan bên trong cơ thể. Nhờ vậy giúp ích cho việc chẩn đoán và theo dõi nhiều bệnh lý khác nhau (ung bướu, thần kinh, tim mạch), đặc biệt là trong lĩnh vực ung bướu.
Nguyên lý cơ bản trong ghi hình PET
Sau khi thuốc vào cơ thể, các hạt positron này sẽ kết hợp với các electron trong mô tạo nên sự hủy cặp positron-electron, từ đó phát ra 2 tia gamma theo hai hướng đối nghịch nhau (1). Các tia gamma này sẽ được hệ thống đầu dò ghi nhận lại (2), sau đó thông tin được chuyển đến hệ thống máy tính để xử lý (3) và biến đổi thành tín hiệu hình ảnh (4).
Vai trò của PET/CT trong ung bướu:
Người bệnh nên chuẩn bị gì?
Sau khi được tiêm thuốc phóng xạ, người bệnh cần lưu ý điều gì?
(Để tìm hiểu thêm những thông tin về PET/CT, các bạn hãy đón đọc bài viết sắp tới của Ruy Băng Tím nhé!)
Xạ hình xương là gì?
Xương đáp ứng với những chấn thương và bệnh lý bằng cách gia tăng sự tái tạo, sửa chữa. Quá trình sinh lý này có thể được ghi hình nhờ thuốc phóng xạ gắn lên những vùng hình thành xương.
Khi nào cần xạ hình xương?
Xạ hình xương có thể được chỉ định trong nhiều trường hợp bệnh lý khác nhau như viêm xương khớp, chấn thương, bệnh lý chuyển hóa (cường tuyến cận giáp, bệnh nhuyễn xương) và đặc biệt là trong lĩnh vực ung thư.
Một vài chỉ định xạ hình xương trên lâm sàng đối với các bệnh lý ung thư như:
Người bệnh cần chuẩn bị gì trước, trong và sau khi ghi hình:
Đo độ tập trung tuyến giáp là gì?
Là phương pháp đo phần trăm liều iod phóng xạ tích tụ trong mô tuyến giáp tại một thời điểm sau khi uống iod phóng xạ.
Thiết bị đo độ tập trung là một đầu dò (uptake probe) để chuyển đổi các tia gamma từ iod phóng xạ thành đơn vị số đếm (count). Iod phóng xạ thường được dùng là I-131 dưới dạng kết hợp với Natri, tạo thành muối NaI . Có thể đo độ tập trung tuyến giáp bằng cách tiêm tĩnh mạch đồng vị phóng xạ Tc-99m pertechnetate và đo độ tập trung bằng máy gamma camera nhưng ít chính xác hơn.
Một số chỉ định thường gặp:
Người bệnh cần chuẩn bị như thế nào trước khi thực hiện RAIU:
Thuốc | Thời gian ngừng | |
Thuốc kháng giáp | 2-4 ngày | |
Hormon tuyến giáp | T3
T4 |
2 tuần
4-6 tuần |
Dùng thuốc cản quang | Tan trong nước
Tan trong dầu |
2-4 tuần
3 tháng |
Thuốc amiodarone | 6 tháng |
Thời gian ngừng các thuốc ảnh hưởng đến độ tập trung iod
Xạ hình tuyến giáp là gì?
Xạ hình tuyến giáp là ghi lại hình ảnh tuyến giáp theo các bình diện phẳng vào thời điểm 15 phút sau khi tiêm thuốc phóng xạ Tc-99m pertechnetate hoặc vào thời điểm 3-24 giờ sau khi uống iod phóng xạ I-123 hoặc I-131.
Thuốc phóng xạ Tc-99m pertechnetate và I-123 thường được chọn lựa hơn do cho hình ảnh chất lượng và ít chịu ảnh hưởng của bức xạ hơn so vơi I-131, tuy nhiên I-123 không có sẵn ở nhiều trung tâm và giá cả mắc hơn so với Tc-99m. Trong khi đó, I-131 có mức năng lượng cao hơn nên thích hợp với việc ghi hình tuyến giáp lạc chỗ ở vị trí sâu bên trong cơ thể và xạ hình I-131 có thể được chỉ định khi có dự kiến điều trị I-131 (vì I-131 phát ra cả tia beta và gamma).
Do giới hạn về độ phân giải của máy xạ hình nên những nhân giáp kích thước <1 cm có thể khó phát hiện trên xạ hình nếu hoạt động của nhân giáp không đủ gây tương phản chuyển hóa rõ so với mô giáp còn lại. Siêu âm cho độ nhạy cảm tốt hơn so với xạ hình tuyến giáp.
Một số chỉ định thường gặp:
Xạ hình hạch canh gác là gì?
Hạch canh gác (sentinel lymph node – hay còn gọi là hạch gác, hạch cửa hay hạch tiện đồn) là hạch đầu tiên nhận dẫn lưu bạch huyết tự khối ung thư. Di căn hạch là một trong những yếu tố tiên lượng việc tái phát và sống còn trong một số loại ung thư, cũng là yếu tố góp phần quyết định hóa trị hỗ trợ. Việc tìm thấy hạch canh gác bằng hình ảnh và bằng máy gamma probe dò tìm) và sinh thiết hạch canh gác là quan trọng. Nếu hạch canh gác bị di căn thì cần thiết phải nạo hạch vùng, nếu hạch canh gác không bị di căn thì khả năng chưa bị di căn hạch vùng, nên không nhất thiết thực hiện nạo hạch vùng để tránh các biến chứng không cần thiết.
Xạ hình hạch canh gác thường được ứng dụng trong ung thư vú và ung thư khoang miệng, hầu họng.
Ung thư vú:
Ung thư khoang miệng và hầu họng:
Xạ hình và dò tìm hạch canh gác trong một số loại ung thư khác như: melanoma, ung thư đường tiêu hóa (dạ dày, thực quản), ung thư đường niệu dục (tiền liệt tuyến) đã được chứng minh là có giá trị.
Bảng 1: Các thuốc phóng xạ thường dùng trong ghi hình trên máy gamma camera, SPECT và SPECT/CT [11]
Thuốc phóng xạ | Ứng dụng thường gặp | Đường dùng |
Thuốc gắn Tc-99m | ||
Tc-99m Pertechnetate | Xạ hình tuyến giáp | Tiêm tĩnh mạch |
Tc-99m Sestamibi | Xạ hình tưới máu cơ tim
Xạ hình tuyến cận giáp |
Tiêm tĩnh mạch |
Tc-99m MDP (methylene diphosphonate) | Xạ hình xương | Tiêm tĩnh mạch |
Tc-99m DTPA (diethylenetriaminepenta-acetic acid) | Xạ hình thận động
Tính độ lọc cầu thận |
Tiêm tĩnh mạch |
Tc-99m DMSA (dimercaptosuccunic acid) | Xạ hình vỏ thận | Tiêm tĩnh mạch |
Thuốc gắn I-123 hoặc I-131 | ||
I-123 hoặc I-131 (muối NaI) | Đo độ tập trung
Xạ hình tuyến giáp Phát hiện ung thư giáp di căn |
Uống
Tiêm tĩnh mạch |
Iod-123 hoặc I-131 MIBG (metaiodobenzylguanidine) | Xạ hình u tủy thượng thận, u nguyên bào thần kinh | Tiêm tĩnh mạch |
Bảng 2: Một vài thuốc phóng xạ thường dùng trong ghi hình trên máy PET, PET/CT và PET/MRI [11]
Thuốc phóng xạ | Ứng dụng thường gặp | Đường dùng |
F-18 FDG (fluorodeoxyglucose) | Xạ hình khối u
Xạ hình cơ tim |
Tiêm tĩnh mạch |
Ga-68 DOTATOC | Xạ hình u thần kinh nội tiết | Tiêm tĩnh mạch |
Chịu trách nhiệm nội dung: BS. Lê Nho Quốc, Khoa Y học hạt nhân – BV Chợ Rẫy TP.HCM, Thành viên Ban Y học
Góp ý nội dung:
BS. Nguyễn Thị Kim Thương, Khoa Y học cổ truyền, Ban Y học Ruy Băng Tím
ThS Trịnh Vạn Ngữ, Viện nghiên cứu Y sinh SoonChunHyang, Đại học SoonChunHyang, Hàn Quốc
Lần cuối chỉnh sửa khoa học: 02/01/2020
BS Lê Nho Quốc
Khoa Y học hạt nhân - BV Chợ Rẫy
Thành viên Ban Y học