Chiếu xạ y tế bằng cách bắt neutron (BNCT)

Giáo Viên: Trần Thiện Thanh.
Sinh viên : Lê Thị Thúy Ngân

Chiếu xạ y tế
Khái Quát Ung Thư.
Ung thư là gì?
Ung thư giết chết cơ thể chúng ta bằng cách nào?
Thống kê số bệnh nhân ung thư
Giới thiệu BNCT?
Các Hợp Chất Của Boron.
Nguồn Neutron.
Máy gia tốc
Lò phản ứng
Cơ Sở Vật Lý.
Thử Nghiệm Lâm Sàng.
Kết Luận.
Nội Dung:
Khái quát ung thư
Ung thư là gì?
Chưa có định nghĩa nào thoả đáng vì bản chất chính xác và nguyên nhân của sự hình thành, phát triển u chưa được biết rõ.
ung thư là u “ác tính”,rất khó kiểm soát .
Ung thư : các khối u xâm lấn vào tế bào ảnh hưởng xấu đến cơ thể gây chết cho cơ thể đó.
2. Ung thư giết chết cơ thể chúng ta bằng cách nào?
Ung thư có thể giết chết cơ thể chúng ta bằng nhiều cách:
Gây cho cơ thể suy mòn, thiếu máu, suy kiệt.
Làm tê liệt hoạt động của một hay nhiều cơ quan.
Gây tăng áp lực trong hộp sọ, chèn ép vào những trung tâm quan trọng.
Làm bít tắc đường thở, bít các mạch máu lớn, làm tắc lòng ruột, làm tắc đường mật, đường tuỵ, đường tiết niệu…
Làm rối loạn đông máu, cầm máu khiến chỉ cần một vết thương nhỏ mà máu không thể cầm được.
 Làm giảm, rồi mất các phản ứng đề kháng của cơ thể chống lại bệnh tật.
3. Số bệnh nhân ung thư ở tp.hcm
Năm 2006 : 5575 ca.
Năm 2009: 6943 ca
Năm 2010: 14064 ca
Ước tính mõi năm nước ta có 15 vạn người mắc bệnh và 10 vạn người chết gần đây tỷ lệ mắc bệnh đã tăng gấp 3 lần.
Ước tính năm 2030 thế giới sẽ có 21 triệu ca ung thư và khoảng 13 triệu trường hợp tử vong.
4. Giới thiệu BNCT
BNCT là viết tắt của Boron Neutron Capture Therapy –là phương pháp điều trị ung thư bằng phản ứng bắt neutron nhiệt của đồng vị 10B sinh hạt anpha năng lượng cao tiêu diệt tế bào ung thư, đặc biệt là ung thư não mà các phương pháp điều trị truyền thống không thể chữa trị được.

BNCT là một phương pháp điều trị khá an toàn và hiệu quả cho Glioblastoma và khối u ác tính. Nó đã mở ra một bước ngoặc mới trong việc tìm kiếm phương pháp chữa trị ung thư.
II. Các hợp chất của Boron:
Các hợp chất được sử dụng trong BNCT không nhiều vì liều chính trong BNCT đến từ phản ứng Boron-10 .
Hai hợp chất quan trọng được chọn lọc và đưa lên khối u :
BSH (di-sodium undecahydro-mercapto-closo-dodecacarborate )
BPA (p-boronphenylalanine ).
II. Các hợp chất của Boron:
BSH : dựa trên sự khuếch tán thụ động từ máu vào các khối u phá vỡ hàng rào máu não BSH khuếch tán vào tế bào ung thư nhưng không vào được tế bào bình thường của não .
BPA : tác động trực tiếp đến não ,kết hợp tế bào ung thư .
III. Nguồn Neutron
Có nhiều loại nguồn ,tuy nhiên nguồn sử dụng cho BNCT chủ yếu là :
Nguồn neutron từ những máy gia tốc .
Nguồn neutron từ những lò phản ứng .
1. Nguồn neutron từ những máy gia tốc (ABNSs)
Những hạt mang điện như : proton ,deuterium, tritium... được gia tốc lên một năng lượng đủ lớn để gây ra phản ứng trên bia tạo ra neutron.
Ưu điểm :
+ Hiệu suất cao hơn vài bậc so với nguồn đồng vị .
+ Sản xuất được neutron đơn năng.
Dùng các phản ứng :
+ (p,n): hiệu suất sinh neutron lớn
7Li(p,n) 7Be
3H(p,n) 3He
+ (d,n) :dùng để tạo nguồn neutron có năng lượng cao
2H(d,n)3He cho neutron năng lượng (2-10 MeV).
3H(d,n)4He cho neutron năng lượng (12-20 MeV).
1. Nguồn neutron từ những máy gia tốc (ABNSs)
Đến nay, tất cả các bức xạ ion được sử dụng để điều trị lâm sàng BNCT là từ nguồn neutron trong lò phản ứng phân hạch.  Nói chung nguồn neutron làm từ các máy gia tốc có các ưu điểm sau :
Tạo ra các neutron nhanh đơn sắc ,sản xuất các đồng vị phóng xạ có chu kỳ bán hủy ngắn ,hạn chế tối đa các phản ứng nhiễu .

Ta có thể xung hóa tương đối dễ dàng dòng neutron nhanh được hình thành. Do vậy hiệu quả sử dụng trong phân tích kích hoạt rất cao.

Có thể di chuyển dễ dàng ,công tác che chắn và bảo vệ phóng xạ cũng rất đơn giản .

ABNS gần đây đã được xây dựng ở Nhật Bản và đã được Cục An toàn dược phẩm và Bộ Y tế Nhật Bản cấp giấy phép công nhận và có thể đưa vào thử nghiệm lâm sàng.
2. Nguồn neutron từ những lò phản ứng
Lò sản xuất neutron bằng phản ứng phân hạch như phân hạch uranium-235:
U235 + n → Ba139 + 94Kr + 3n +2 γ
2. Nguồn neutron từ những lò phản ứng
Bắc Kinh –Trung Quốc là lò phản ứng năng lượng thấp đầu tiên được thiết kế đặc biệt cho NCT và khá an toàn ,chi phí thiết kế thấp đặc biệt thích hợp cho các khu vực đô thị đông dân cư hoặc trong một bệnh viện.
Đáp ứng tất cả các yêu cầu của một cơ sở chiếu xạ neutron cần thiết cho NCT đạt được hiệu quả lâm sàng cao: cường độ cao, 10-15 phút để cung cấp một liều năng lượng chiếu xạ neutron chính xác cao và vị trí chùm chiếu xạ đến dễ dàng vào bất kỳ phần nào của cơ thể. Có thể đạt được độ sâu lên tới 10 cm bằng cách sử dụng các loại thuốc hiện có( BPA).
2. Nguồn neutron từ những lò phản ứng
IV. Cơ sở vật lý:
Dựa trên sự bắt neutron nhiệt của 10B sinh ra hạt α , Li và ɣ.
10B + n α ( 1,47 MeV) + Li (0,84 MeV) + ɣ (0,48 MeV)
IV. Cơ sở vật lý:
Chuẩn đoán xác định vị trí, kích thước, tính chất và xác định liều lượng hợp chất 10B và liều chiếu neutron cho bệnh nhân.
IV. Cơ sở vật lý:
Truyền hợp chất 10B cho bệnh nhân ,sau khi 10B vào cơ thể sẽ di chuyển tập trung xung quanh khối u.
Chiếu neutron trên nhiệt vào khối u .Các neutron trên nhiệt tương tác ,tán xạ với các mô trong cơ thể bị giảm năng lượng tạo thành các neutron nhiệt ,các neutron nhiệt kết hợp với 10B xung quanh khối u tạo ra phản ứng hạt nhân 10 B(n, α)Li.
Các hạt anpha năng lượng cao được sản sinh ngay xung quanh khối u và tiêu diệt tế bào ung thư ,ít tổn hại đến tế bào bình thường do quãng chạy anpha là nhỏ (5 đến 9 micromet).



IV. Cơ sở vật lý:
V. Thử nghiệm lâm sàng
(Liệu trình điều trị ung thư ở Nhật)
 Tổng cộng có 68 bệnh nhân được chẩn đoán bệnh hoặc tái phát. Để đánh giá sự an toàn và hiệu quả của BNCT ở những bệnh nhân có các khối u ác tính vùng đầu và cổ.  Sử dụng BPA hoặc BSH hoặc kết hợp cả hai:








kiểm tra đánh giá vị trí ,kích thước và tính chất khối u bằng MRI, CT hoặc PET.
Tính toán xác định suất liều neutron và lượng hợp chất B-10 cần truyền.
Xác định phương chiếu xạ neutron và tính toán vị trí chiếu xạ.

Truyền 250 hoặc 500 mg / kg BPA trong 1-2 h
Sau khi chấm dứt việc truyền, chiếu xạ neutron trên nhiệt trong 15 phút
Sử dụng BPA
BPA và BSH
Truyền 100 mg / kg BSH và 700 mg / kg BPA
Chiếu xạ neutron bắt đầu sau 12h khi truyền BSH và 1h sau truyền BPA
Chiếu xạ 2 hướng đến khối u . Liều bức xạ tối đa cho vùng da xung quanh và mô bình thường <10-12 gy
MRI của bệnh nhân glioblastoma và  PET hình ảnh sau khi phẫu thuật 
bệnh nhân nam 56 tuổi tái phát ung thư biểu mô tế bào vảy của hàm trên (trước và 6 tháng sau BNCT )
MRI của bệnh nhân glioblastoma và  PET hình ảnh sau khi phẫu thuật 
Ảnh phóng xạ BNCT ở hai bệnh nhân với GBM
bệnh nhân bị tái phát ung thư biểu mô của tuyến mang tai. trước (trái) và 22 tháng sau BNCT (bên phải)
VI. Kết luận:
Ưu điểm:
Chữa được những khối u gặp khó khăn khi điều trị bằng phương pháp phẫu thuật truyền thống.
Ít tổn hại đến tế bào khỏe mạnh.
Nguồn đồng vị B-10 có sẵn trong tự nhiên khoảng 20%.
B-10 kết hợp được với nhiều nguyên tố tạo ra được nhiều hợp chất .
Thời gian trị liệu ngắn nhưng đạt hiệu quả cao.

Ung thư biểu mô tuyến mang tai
hàm trên ung thư và di căn nút bạch huyết
2. Nhược điểm:
Chùm neutron năng lượng thấp được sử dụng trong BNCT chỉ có thể được lấy ra từ các lò phản ứng hạt nhân có trang bị thiết bị y học chuyên dụng nhưng số lượng chùm neutron đạt yêu cầu để sử dụng cho việc điều trị trong phương pháp BNCT là rất ít.
Thiết bị cao cấp và đắt tiền.
Chi phí điều trị cao
Nhận xét
Mặc dù có những hạn chế và biến chứng để lại, nhưng những thử nghiệm lâm sàng đã chứng minh rằng BNCT khá an toàn và nó thực sự có khả năng chống lại những khối u rất nguy hiểm và chết người. BNCT được xem là phương pháp thay thế tốt nhất cho các phương pháp truyền thống nhằm kiểm soát và chữa trị glioblastoma và u ác tính .