Phương pháp xạ trị ung thư mới giúp giảm tác dụng phụ và thời gian chiếu xạ

“Tích hợp liều bức xạ của một buổi hóa trị liệu thông thường thành một lần chiếu duy nhất trong chưa đầy 1 giây là cách tối ưu để giảm ảnh hưởng của tia xạ lên các cơ quan khỏe mạnh, đây là một tiến bộ lớn so với phương pháp chiếu xạ đang được sử dụng hiện nay”- Billy Loo, phó giáo sư về xạ trị ung thư tại Đại học Standford nhận xét.

“Để tạo ra tia xạ mật độ cao mang lại hiệu quả trị liệu trong thời gian chiếu xạ rất ngắn, chúng tôi cần các cấu trúc gia tốc mạnh hơn hàng trăm lần so với công nghệ hiện tại. Nguồn tài trợ mà chúng tôi nhận được sẽ giúp chúng tôi xây dựng hệ thống này,” GS vật lý lượng tử và thiên văn Sami Tantawi, trưởng phòng thí nghiệm gia tốc quốc gia SLAC cho biết.

Xạ trị bằng tia X

Dự án có tên là PHASER nhằm phát triển hệ thống phân phối tia X cho xạ trị.

Với các thiết bị y tế thông thường hiện nay, các hạt electron được truyền qua một cấu trúc tạo gia tốc dạng ống dài khoảng 1m, thu năng lượng từ sóng điện từ tần số radio (sóng radio) qua ống cùng một lúc và theo cùng một hướng. Năng lượng của electron sau đó được chuyển thành tia X. Trong những năm vừa qua, nhóm PHASER đã phát triển và thử nghiệm các cấu trúc gia tốc với nhiều hình dạng và cách thức nạp sóng radio khác nhau. Kết quả từ những thử nghiệm này đã cho các nhà nghiên cứu cơ sở để thiết kế các máy gia tốc có khả năng tạo ra năng lượng cao hơn và kích thước nhỏ gọn hơn.

“Tiếp theo chúng tôi sẽ thiết kế cấu trúc máy gia tốc và thử nghiệm tác động của công nghệ này, trong vòng 3 đến 5 năm tới, chúng tôi có thể tạo ra thiết bị đầu tiên và đưa vào thử nghiệm lâm sàng.”- Tantawi cho biết.

Xạ trị bằng photon

Về nguyên tắc, xạ trị bằng photon sẽ ít gây hại cho mô lành hơn là dùng tia X vì năng lượng từ photon sẽ tiêu diệt các tế bào khối u tại một vị trí nhất định. Tuy nhiên, liệu pháp xạ trị bằng photon đòi hỏi nhiều thiết bị để tạo và điều chỉnh gia tốc phù hợp. Liệu pháp này cũng cần dùng đến các nam châm nặng hàng trăm tấn chuyển động chậm quanh người bệnh nhân để nhắm các hạt từ đến đúng khối u.

Emilio Nanni, một trong những thành viên của dự án tại SLAC cho biết: “Chúng tôi muốn tìm ra cách mới để tạo ra các thiết bị điều khiển chùm photon nhỏ gọn hơn với vận tốc lớn hơn. Hiện tại chúng tôi đang tiến hành thiết kế, chế tạo và thử nghiệm một cấu trúc tạo gia tốc tương tự dự án PHASER, với thiết bị này chúng tôi có thể điều chỉnh hướng và năng lượng của chùm photon và tạo ra liều bức xạ năng lượng cao ngay lập tức.”

Nhanh, hiệu quả và dễ sử dụng

Ngoài việc giúp điều trị ung thư hiệu quả hơn, phương pháp xạ trị mới này cũng có thể mang lại nhiều lợi ích khác.

“Chúng tôi thấy rằng ở những con chuột được điều trị bằng phương pháp chiếu xạ nhanh này, hiệu quả tiêu diệt tế bào ung thư ngang bằng hoặc thậm chí hiệu quả hơn cả phương pháp chiếu xạ thời gian dài trước đây, ngoài ra những cơ quan khỏe mạnh khác của chuột mô hình cũng ít bị ảnh hưởng bởi tia xạ hơn. Nếu kết quả này vẫn đúng trên người, phương pháp này sẽ thật sự trở thành một liệu pháp mới cho xạ trị ung thư.”- Loo nói.

Nhóm nghiên cứu cũng hướng đến thiết kế một hệ thống vừa nhỏ gọn vừa tiết kiệm năng lượng, vừa dễ áp dụng cho lâm sàng và tương thích với cơ sở hạ tầng hiện có của các bệnh viện trên thế giới. Tantawi cho biết thêm: “Máy gia tốc tuyến tính y tế được phát minh và sử dụng rộng rãi đầu tiên tại Stanford chính là đòn bẩy để xây dựng SLAC. Thế hệ tiếp theo của hệ thống này sẽ là một tiến bộ thật sự không những đối với y học mà cả nhiều lĩnh vực khác như vật lý và quốc phòng.” ¨