seminar ứng dụng laser công suất cao điều trị bệnh ung thư

HOÁ TRỊ Là phương pháp dùng thuốc các hoá chất chống ung thư để chữa bệnh, thường được áp dụng để chữa các ung thư của hệ thống tạo huyết bệnh bạch cầu, U limphô ác tính… hoặc ung thư đ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM

KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

-*** -SEMINAR:

ỨNG DỤNG LASER CÔNG SUẤT CAO ĐIỀU TRỊ

BỆNH UNG THƯ

GVHD: PGS.TS Trần Minh Thái HVTH: Phạm Thành Luân

Nguyễn Công Minh

NỘI DUNG TRÌNH BÀY

I Khái quát ung thư

II Một số phương pháp điều trị ung thư

III Liệu pháp quang động học (PDT)

IV So sánh các phương pháp điều trị ung thư cổ điển

với PDT => ưu và nhược điểm của PDT

V Kết luận và hướng phát triển

VI Tài liệu tham khảo

I KHÁI QUÁT VỀ

UNG THƯ

 Các ung thư thường phát triển từ một tế bào ban

đầu và phải mất nhiều năm cho tới khi có một kích thước đủ lớn để có thể nhận thấy được Quá trình phát triển từ một tế bào duy nhất thành một khối ung thư trải qua nhiều giai đoạn

NGUYÊN NHÂN GÂY UNG THƯ

Sự sai hỏng ADN

Đột biến gen điều khiển quá trình phân bào Khối u

Ung thư Không ung

thư

MỘT SỐ TÁC NHÂN GÂY UNG THƯ

 Do Virus:

 Vi rút viêm gan B và ung thư gan nguyên phát

 Vi rút Esptein - Barr (EBV) và ung thư vòm mũi họng

 Vi rút gây u nhú có liên quan mật thiết với các ung thư

vùng âm hộ, âm đạo, cổ tử cung ở nữ giới và ung thư dương vật ở nam giới

 HIV tuy không phải là tác nhân trực tiếp gây ung thư nhưng ở các bệnh nhân bị nhiễm HIV, hệ miễn dịch suy giảm nên rất dễ mắc các bệnh nhiễm trùng khác

DẤU HIỆU VÀ TRIỆU CHỨNG

Ba nhóm chính:

 Triệu chứng tại chỗ

 Triệu chứng của di căn (lan tràn)

 Triệu chứng toàn thân.

PHÂN LOẠI UNG THƯ

Phân loại dựa theo tính chất giải phẫu hay theo cơ quan bị tổn thương

Phân loại theo tế bào khởi phát và theo vi trí của nó

 Carcinoma (ung thư biểu mô)

 Hematological malignancy (bệnh lý huyết học ác tính)

 Sarcoma (ung thư mô liên kết)

 U hắc tố

 U quái

TÌNH HÌNH UNG THƯ HIỆN NAY

Ung thư ở người lớn

MỘT SỐ UNG THƯ KHÁC

 Ung thư biểu mô: ung thư da, ung thư cổ tử cung, carcinoma hậu môn, ung thư thực quản, carcinoma tế bào gan, ung thư thanh quản, carcinoma tế bào thận, ung thư dạ dày, nhiều loại ung thư tinh hoàn và ung thư tuyến giáp

 Bệnh lý ác tính về huyết học (máu và tủy xương): leukemia (bệnh bạch cầu), u lympho bào, bệnh đa u tủy

 Sarcoma (ung thư mô liên kết): sarcoma xương, sarcoma sụn, sarcoma cơ vân

 Có nguồn gốc hỗn hợp: u não, u mô đệm đường tiêu hoá (GIST), u trung biểu mô (ở màng phổi hay màng tim), u tuyến ức, u quái, u hắc tố

CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN UNG THƯ

Khám lâm sàng

Cận lâm sàng: Chụp x-quang, chụp nhiệt, chụp lấp lánh, siêu âm, CT, MRI, chụp hình qua kháng thể đơn clon

Sử dụng chất chỉ điểm sinh học

Phương pháp nội soi

Chuẩn đoán tế bào học

Xét nghiệm huyết học

Chẩn đoán mô bệnh học

II PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU

CÁC TRỊ UNG THƯ

Giải phẫu

Xạ trị Hóa Trị

Đều trị bằng các hạt Nano mang gen ức chế khối u.

GIẢI PHẪU

 Giải phẫu là phương pháp điều trị cổ điển nhất nhưng cũng

rất công hiệu đặc biệt là với ung thư thu gọn ở một phần nào đó của cơ thể

 Ðôi khi tế bào lành cũng được cắt bỏ để chắc chắn là tế

bào ung thư lẫn vào đã được loại hết

 Hiệu quả tùy thuộc vào một số yếu tố:

 U bướu thu gọn ở một chỗ và chưa di căn.

 Tế bào ung thư tăng sinh chậm.

 Vị trí của u bướu.

 Khả năng chuyên môn của phẫu thuật gia.

 Công hiệu của các dịch phụ hỗ trợ như thuốc mê,

kiểm soát ngừa nhiễm trùng, tiếp máu, dụng cụ

giải phẫu và chăm sóc sau khi mổ.

XẠ TRỊ

 Xạ trị liệu (điều trị bằng tia X hay chiếu xạ) là sử dụng một

dạng năng lượng (gọi là phóng xạ ion hoá) để diệt tế bào ung

thư và làm teo nhỏ khối u

 Có 2 phương pháp điều trị bằng tia xạ:

Tia xạ từ ngoài vào

(máy Cobalt, quang

tuyến X,máy gia tốc)

Tia xạ trong (ống, kim radium, máy Afterloading nguồn Cobalt60, Cesium…)

Mô hình hệ thống xạ trị cơ bản

Máy gia tốc Accelerator

Máy mô phỏng Simulator

Hệ thống phần mềm lập kế hoạch

điều trị TPS

CT - Scanner

Máy gia tốc Accelerator

Máy mô phỏng Simulator

nhân

HOÁ TRỊ

 Là phương pháp dùng thuốc (các hoá chất chống ung thư) để chữa bệnh, thường được áp dụng để chữa các ung thư của hệ thống tạo huyết (bệnh bạch cầu, U

limphô ác tính…) hoặc ung thư

đã lan tràn toàn thân mà phẫu

thuật và tia xạ không có khả

năng điều trị được

 Thuốc có thể uống nhưng đa số

là truyền qua tĩnh mạch

 Miễn dịch trị liệu không ảnh hưởng tới tế bào lành nhưng rất hữu hiệu trong việc tiêu diệt tế bào ung thư.

 Một số chất miễn dịch đặc hiệu như: BCG và

Carynebacterium barvum và LH1 Điều trị ung thư

ĐIỀU TRỊ BẰNG CÁC HẠT MANG GENE ỨC CHẾ KHỐI U

Hữu dụng đối với những người mang bệnh ung thư

mà không thể phẫu thuật( sức khỏe , hoặc những vùng quan trọng như não hoặc phổi)…

SO SÁNH CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU TRỊ UNG THƯ

Phương thức điều trị Chỉ định Tác dụng phụ

Phẩu thuật Khối u khu trú Mất máu, tạo sẹo, thời gian hồi phục lâu.

Xạ trị Khối u khu trú. Thay đổi trên bề mặt da, mất ngủ, ăn không ngon.

Hoá trị Khối u lan rộng Rụng tóc, ói mửa, dễ nhiễm trùng, thiếu hồng huyết cầu.

Phương pháp miễn dịch Khối u lan rộng Ít tác dụng phụ.

Các hạt nano mang gen ức

III LIỆU PHÁP QUANG

ĐỘNG HỌC (PDT)

1 PDT LÀ GÌ ?

Liệu pháp quang động học (Photodynamic Therapy: PDT) là một phương pháp liên quan đến việc sử dụng một loại thuốc gọi là chất nhạy quang (photosensitizer: PS), được kích hoạt bằng cách tiếp xúc với ánh sáng laser, để tiêu diệt những tế bào ung thư

ĐÔI NÉT LỊCH SỬ

1903 - Bệnh ung thư da là lần đầu tiên điều trị thành công với chất màu eosine và ánh sáng Chất màu tự nhiên như vậy được đặt tên là "chất nhạy quang" (PS) và phương

"photodynamic action" trên một tế bào.

1941 - Bắt đầu sử dụng khái niệm "photosensitizer" (PS) và " photodynamic therapy (liệu pháp quang động học)" (PDT) mô

tả các quá trình liên quan đến các phân tử kích thích bằng ánh sáng, tạo ra oxy singlet để phá hủy các tế bào.

1998 - Dưới sự hướng dẫn của giáo sư Stranadko, chuyên gia hàng đầu về PDT của Nga, Bệnh viện Việt Đức bắt đầu áp dụng kỹ thuật này vào điều trị ung thư Phương pháp PDT là

sự kết hợp của 2 yếu tố: chất nhạy quang (photosensitizer) và ánh sáng (laser).

QUÁ TRÌNH TẠO RA OXY PHẢN ỨNG TIÊU DIỆT TẾ BÀO UNG THƯ KHI CÓ KÍCH

THÍCH BỞI ÁNH SÁNG

CÁC GIAI ĐOẠN HẤP THỤ

CHẤT NHẠY QUANG

Bước 1: Tế bào ung thư và tế bào thường trước khi được tiêm chất nhạy quang.

Bước 2: Tiêm chất nhạy quang vào cơ thể.

Bước 3: Chất nhạy quang được hấp thụ trong tế bào ung thư.

Bước 4: Chất nhạy quang được kích thích bởi ánh sáng chiếu

vào.

CÁC GIAI ĐOẠN TIÊU DIỆT TẾ BÀO UNG THƯ

Bước 5: Tạo ra oxy Singlet

ở tế bào ung thư

Bước 6: Tế bào ung thư bị tiêu diệt

Bước 7: Tiêu diệt tế bào ung thư cho đến khi hết hoàn toàn

2 CHẤT NHẠY QUANG

 Là dạng đơn chất

 Hấp thụ mạnh ánh sáng đỏ trong vùng khả kiến

 Khả năng ở dạng triplet cao

 khả năng tạo oxi độc chất cao

 khả năng lựa chọn khả năng lựa chọn khối u ác tính

cao hơn những mô lành bình thường

 Không có độc tố

Những chất nhạy quang dạng đơn chất được sử dụng

rộng rãi hơn vì chúng ta có thể nghiên cứu dễ dàng quá trình tương tác sau khi chiếu ánh sáng

PHÂN LOẠI CHẤT NHẠY QUANG

CÁC PHẢN ỨNG XẢY RA TRONG TẾ BÀO UNG THƯ KHI BỊ CHIẾU LASER

1) Sensitizer + hv  Sensitizer*

2) Sensitizer* + 3 O 2  Sensitizer + 1 O 2

3) 1 O 2 + Substrate  Oxidative damage

CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG

Trực tiếp:

Oxy đơn bội ( 1 02) là một chất oxy hóa điển hình, nó ức chế hô hấp nội bào và sinh các gốc tự do độc làm tế bào chết

máu

Đặc biệt khối u bị hoại tử rất chọn lọc, trong khi

mô lành xung quanh không bị tổn thương do nồng độ chất nhạy quang ở đây thấp hơn nhiều lần so với nồng

độ chất nhạy quang tại mô ung thư

CÁC CHẤT NHẠY QUANG THƯỜNG ĐƯỢC SỬ DỤNG

 Tiến hành chiếu sau khi tiêm 48h

 Tránh ánh sáng trong thời gian 3tháng

 Chu kỳ sinh học, bước sóng hấp thụ cực đại

 Độ an toàn cao, không độc hại …

 Chlorins và bacteriochlorins:

 Trong các bacteriochlorin hai trong số các cặp liên kết exo- pyrole bị hydrat hóa nên sẽ hấp thụ mạnh các bước sóng xa hơn

 Chúng cho phép điều trị các khối u nằm sâu bên trong

 Sử dụng ánh sáng laser có bước sóng 650 nm để kích thích

 Meta-Tetra hydroxyphenyl chlorin

 m-THPC, Còn có tên khác là Foscan hoặc Temoporfin

 22 400 M-1cm-1 tại 652 nm.

 1 170 M-1cm-1 tại 630 nm

 Sử dụng ánh sáng laser có bước sóng 680 nm kích thích

 Thời gian ở trạng thái triplet lâu

 AlPcS có khả năng lựa chọn khối u, giảm nhạy sự nhạy cảm với ánh sáng của da, khả năng hấp thụ ánh sáng đỏ cao

 5-Aminolaevulinic acid (ALA): là dẫn xuất của protoporphyrin IX, 630nm

 Bonellin: 750 ÷ 800 nm là bước sóng hấp thụ mạnh nhất

 Trong ung thư học lâm sàng các PHOTOGEM điều trị triệt để các

trường hợp sau đây:

 Tiền ung thư quốc gia (giai đoạn III loạn sản).

 Tiền xâm lấn và đầu giai đoạn ung thư xâm lấn (Tis, T1N0M0).

 Còn sót lại sau xạ trị khối u.

 Sau phẫu thuật ung thư giai đoạn đầu tái phát (và thứ hai metachronic ung thư)

 Các PHOTOGEM điều trị giảm nhẹ các trường hợp sau đây:

 Ung thư phế quản, thực quản và ruột kết (ruột già).

 Không cắt bỏ, kháng xạ trị-hóa trị III-IV giai đoạn khối u ác tính.

 Khu trú hóa của các khối u: da, đường hô hấp trên, khí quản, phế

quản, khoang miệng, thực quản, dạ dày, trực tràng và đại tràng, bàng quang, âm đạo, cổ tử cung của tử cung, nội mạc tử cung và khối u khác truy cập cho chiếu sáng laser trực tiếp hoặc nội soi

3 ÁNH SÁNG LASER

Light Amplification by Stimulated Emission of

Radiation.

CẤU TẠO VÀ CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA LASER

Cấu tạo:

Hoạt chất

Buồng cộng hưởng

3

Bộ phận kích thích

Quá trình tự phát và cưỡng bức

Sự phát xạ cưỡng bức trong hộp laser

CÁC TÍNH CHẤT CỦA LASER

LASER

Cường độ tia laser lớn

Độ định hướng của laser cao

Độ đơn sắc

Không gian của tia laser

Thời gian của tia laser

Tính kết hợp của tia laser

PHÂN LOẠI LASER DỰA TRÊN HOẠT CHẤT LASER

LASER LASER rắn

LASER bán dẫn

LASER khí

LASER lỏng

LASER electron tự do

- Laser màu

PHÂN LOẠI LASER THEO CÔNG SUẤT

 Laser công suất thấp: mật độ công suất vào khoảng

10-4 W/ cm2, thời gian chiếu: 10s ÷ vài phút.

Ứng dụng: trị bại não ở trẻ em, phục hồi chức năng sau tai biến, cắt cơn cai nghiện ma tuý….

 Laser công suất cao: công suất vào khoảng W/ cm2

Ứng dụng: trong giảm áp đĩa đệm qua da, trong chỉnh hình, tạo hình mạch, trong thẩm mỹ, trong chữa tật

khúc xạ của mắt, trong chữa xẹo lồi….và trong điều trị ung thư

HIỆU ỨNG XẢY RA KHI TÁC DỤNG

LASER CÔNG SUẤT CAO LÊN MÔ SỐNG

Các hiệu ứng

Mật độ công suất (W/ cm 2 )

Thời gian chiếu (s)

Hiệu ứng bóc

bay hơi tổ chức 10 4 ÷ 10 6 10 -3 ÷ 10 -6 CO2: 10,6m

Bán dẫn: 830 ÷ 850nm

Chuyên khoa mắt Phẫu thuật mạch.

Tuỳ vào loại ung thư Đa dạng Điều trị ung thư

Argon-Loại ung thư

thích hợp Thực quản, phổi

Da, miệng, lưỡi

Thực quản Phổi…. Đầu, cổ Da, vòm họng

CÁC THIẾT BỊ LASER SỬ DỤNG TRONG PDT

Laser Copper bromide (511nm & 578nm)

Laser diode biomed (630nm)

Laser bán dẫn LAHTA – MILON

Maximum average radiant power of the first and second laser

beams respectively, W (minimum): 2,2; 14

Wavelength range, the first and the second laser beams

respectively (the specified wavelength shall be agreed with a

customer), Nm

662±20, 910±100

Mode of operation Continuously pulsed; Periodic pulsed;

Pulse-periodic radiation Adjustment range for pulse duration and spacing interval, ms

(control step 50%) 1-1000

Target laser wavelength, Nm 532

Luminiferous fiber core diameter, mcm (microns) 200-600

Power supply 220V, 50Hz, 100(250)W

Dimensions, mm 120x260x330

Maximum weight, kg 10

Time range of automatic exposure, min 0.1-120

Range of average laser power density, W/ cm2 0,1-104

SỢI

QUANG ĐƯỢC SỬ

DỤNG TRONG PDT

NHỮNG LƯU Ý KHI ĐƯỢC ĐIỀU TRỊ BẰNG PDT

 Liệu pháp quang động học làm cho da và mắt trở nên nhạy cảm với ánh sáng trong vòng sáu tuần hoặc là lâu hơn sau khi điều trị.

 Bệnh nhân nên tránh tiếp xúc với ánh nắng mặt trời trực tiếp

và ánh đèn quá sáng ở trong nhà ít nhất trong vòng 6 tuần.

 Nếu bệnh nhân phải đi ra ngoài thì họ cần phải mặc quần áo bảo vệ và mang kính râm

 Những tác dụng phụ tạm thời khác của phương pháp điều trị quang động học có thể bao gồm hiện tượng ho, khó nuốt, đau khi thở hoặc khó thở (đối với ung thư phổi), đau ngực, nôn

ói, nhạy cảm với ánh sáng mặt trời trong vòng vài tuần ( đối với ung thư thực quản)

ƯU ĐIỂM CỦA PDT

 Khá chọn lọc và chuyên biệt cho các tế bào ung thư.

 Có hiệu quả đối với tất cả các loại khối u.

 Tỉ lệ thành công cao đến 90% cho ung thư giai đoạn đầu (ung thư thực quản (esophageal) và ung thư phổi Đối với ung thư đã phát triển thì tỉ lệ thành công trên 70%.

 Không độc hại, không ức chế miễn dịch và ức chế tủy

MỘT SỐ UNG THƯ ĐIỀU TRỊ ĐƯỢC BẰNG PDT

 Ung thư vú

 Ung thư phổi

 Ung thư tuyến tiền liệt

 Ung thư thực quản

 Ung thư màng bụng

 Ung thư da

 Ung thư ống dẫn mật

 Ung thư dạ dày

 Ung thư não

 Ung thư bàng quang

 Ung thư buồng trứng

 Ung thư lá lách

 Ung thư trực tràng

 Ung thư tuyến tụy

 Ung thư võng mạc

UNG THƯ THỰC QUẢN

 Sử dụng một chất nhạy sáng là Photofrin và tia laser

để tiêu diệt những tế bào tiền ung thư và tế bào ung thư

 Photofrin sẽ được tiêm vào tĩnh mạch của bệnh nhân

48 giờ trước khi thực hiện thủ thuật

 Sau đó tia laser sẽ được chiếu xuyên qua nội soi và hoạt hóa Photofrin để tiêu diệt mô Barrett trong thực quản

UNG THƯ PHỔI

 Đối với ung thư phổi bị nghẽn phế quản, PDT giúp làm thông thoáng đường thở.

 Đối với ung thư phế quản giai đoạn đầu, PDT có tỉ lệ thành công 90%; đối với ung thư tắc nghẽn (obstructive cancer), khả năng cải thiện là 85%.

tumor obstructing the left upper lobe bronchus

After PDT Before PDT

MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐIỀU TRỊ

BẰNG PDT Ở VIỆT NAM

Với các ung thư nông: da, đầu, mặt, cổ, sàn miệng có

14 bệnh nhân (PDT 20 đợt) kết quả khỏi 8 bệnh nhân (có kiểm tra tế bào vi thể sau điều trị); còn 6 bệnh

nhân đến điều trị muộn ở giai đoạn 3, 4 đã có di căn gần và xa thì kéo dài thời gian sống thêm được 2 năm (trung bình)

 Với các bệnh nhân có khối u não ác tính (glioma) được điều trị PDT kết hợp trong thì phẫu thuật: 25 bệnh nhân (27 lần PDT), không gặp biến chứng hậu phẫu (không chảy máu, phù não,

nhiễm trùng vết mổ), các bệnh nhân PDT + mổ u não cho xuất viện sau 7 ngày Qua theo dõi thấy thời gian tái phát u não kéo dài hơn so với mổ lấy u đơn thuần (GS.Dương Chạm Uyên,

Th.S Kiều Đình Hùng).

 Thuốc nhạy quang: trong 3 năm qua sử dụng thuốc nhạy quang Photogem của Nga, dùng 47 liều bước đầu thấy an toàn, không gặp tác dụng phụ.

 Máy Laser hơi vàng áp dụng thuận lợi, an toàn cho các bệnh

nhân, kíp mổ và kíp vận hành máy.

MỘT SỐ VƯỚNG MẮC

Tuy nhiên còn tồn tại 2 vấn đề:

 Giá thành điều trị còn cao (trung bình 2.000.000đ

một liều Photogem) mà người bệnh còn phải chi phí nhiều tiền khác trước khi đến đơn vị Laser y học làm PDT

 Phương pháp PDT còn chưa được nhiều thầy thuốc

quan tâm tin tưởng nên vẫn muốn sử dụng những biện pháp cổ điển (mổ, hoá trị liệu, tia xạ) hơn là gửi bệnh nhân ung thư cho điều trị PDT.

 Ứng dụng Laser trong ngoại khoa được thực hiện an toàn,

có hiệu quả.

 Tuy nhiên, do tính hiệu quả, tính an toàn đạt được, ngành Laser y học nói chung rất nên được phát triển để trở thành một vũ khí hữu hiệu phối hợp với các phương pháp điều trị hiện có góp phần tăng thêm khả năng chẩn đoán, điều trị của ngành y tế hiện nay.

 Hướng phát triển sắp tới là phải làm sao lấy được sự ủng hộ của các bác sĩ chuyên chẩn đoán và điều trị ung thư ở nước

ta, thứ hai là nghiên cứu làm giảm giá thành chất nhạy

quang Có như thế liệu pháp quang động học mới thực sự trở thành một hi vọng cho những bệnh nhân ung thư

V KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN