Thiết bị đốt tế bào ung thư an toàn, hiệu quả với độ chính xác cao

Khoảng 19,3 triệu người trên toàn cầu được chẩn đoán mắc các bệnh ung thư khác nhau hàng năm và tiếp tục tăng. Do tỷ lệ tử vong cao của bệnh ung thư, yêu cầu vô cùng quan trọng là chẩn đoán sớm và điều trị hiệu quả ngăn ngừa tái phát.

Nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Khoa học và Công nghệ Huazhong (HUST) phát minh một phương pháp tiêu diệt ung thư, sử dụng  công cụ gọi là thiết bị cắt bỏ bằng tần số vô tuyến (RFA), được thiết kế để chỉ làm nóng mô ung thư và vẫn giữ cho các mô khỏe mạnh không bị tổn thương.

Huageng Liang, bác sĩ phẫu thuật tại Bệnh viện Liên hiệp Vũ Hán, cố vấn chuyên môn nghiên cứu cho biết, những thiết bị cắt bỏ  bằng RFA truyền thống có xâm lấn tối thiểu, chỉ tạo ra các vết rạch nhỏ trên da bệnh nhân và làm nóng khu vực mục tiêu, sử dụng hướng dẫn hình ảnh siêu âm. Nhưng nhiều bệnh ung thư có hình dạng bất thường, khiến cho việc nhắm chính xác mục tiêu ung thư bằng  thiết bị RFA  rất khó có thể xác định chính xác mà không vô tình chồng lên mô khỏe mạnh, do không thể điều chỉnh chính xác hình dạng của thiết bị.

Đốt mô ung thư đòi hỏi khu vực được làm nóng phải khớp chính xác với khu vực 3D mà tế bào ung thư chiếm giữ. Sự không trùng hợp giữa khu vực gia nhiệt và không gian ung thư sẽ làm hỏng các tế bào khỏe mạnh, thậm chí phá hủy các mô quan trọng như các mạch lớn hoặc những thành phần của hệ thần kinh, gây ra những vấn đề không mong muốn với cơ quan nội tạng hoặc các tác dụng phụ khác. Tổn thương các mô lành có thể rất nguy hiểm và sẽ gây hại trong quá trình bệnh nhân phục hồi. Cần thiết phải có những thiết bị có thể thay đổi vùng đốt nóng theo hình dạng của các khối ung thư cho thực tế lâm sàng.

Nguyên mẫu thiết bị mới

Hình dạng khu vực làm nóng do các thiết bị truyền thống tạo ra thường cố định, nên gần như không thể bao phủ hoàn toàn toàn bộ khu vực bị ung thư mà không có sự chồng chéo không mong muốn. Nguyên nhân chính là hình dạng cố định của các điện cực không thể điều chỉnh được trong các thiết bị RFA. Nhóm nghiên cứu đã đề xuất một thiết bị mới, bao gồm một số điện cực phụ, điều khiển độc lập để tối ưu hóa liệu pháp điều trị ung thư.

Thiết bị đốt mô ung thư với các đầu điện cực phụ điều khiển độc lập. Ảnh Wiley.

Mỗi điện cực phụ bao gồm hai phân đoạn hoạt động với cấu trúc riêng biệt được thiết kế trước. Điều chỉnh vị trí tương đối của hai đoạn này, cả hai sẽ biến dạng độc lập. Bộ điều khiển riêng lẻ, phân bổ cho từng phân đoạn cho phép điện cực tạo ra nhiều hình dạng linh hoạt khác nhau phù hợp với khối u mục tiêu.

Phương pháp điều trị đốt tế bào ung thư thận bằng thiết bị mới sử dụng tần số vô tuyến. Ảnh Wiley.

Nhóm nghiên cứu đã so sánh thiết bị mới với một tùy chọn bán sẵn trên thị trường để chứng minh khả năng của công cụ. Với các thể tích cần được làm nóng gần như giống nhau, thiết bị mới xử lý an toàn các khu vực được làm nóng có hình dạng tiêu chuẩn và bất thường, nhưng thiết bị thương mại chỉ có khả năng làm nóng khu vực có hình dạng đều đặn, do đó chỉ điều trị hiệu quả một số trường hợp tế bào ung thư nhất định.

Tiến hành các thí nghiệm theo quy trình tiêu chuẩn của một ca phẫu thuật, nhóm nghiên cứu chứng minh được khả năng áp dụng vào thực tế lâm sàng.

Liệu pháp điều trị ung thư chính xác 

Do những đặc tính vật lý và sinh học của các cơ quan khác nhau, những thông số vận hành như công suất đầu vào và thời gian làm nóng, cần được điều tra kỹ lưỡng để thích ứng với các cơ quan.

Nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ được phép thực hiện những thử nghiệm lâm sàng để đảm bảo an toàn cho thiết bị mới này trước khi được áp dụng trong môi trường thực tế.

GS Zhigang Wu thuộc HUST, chủ nhiệm nhóm nghiên cứu giải thích, nguyên mẫu thiết bị mới được phát minh cho bệnh ung thư thận nhưng có thể áp dụng cho nhiều bệnh ung thư khác như ung thư gan, ung thư vú, ung thư phổi... Nhóm nghiên cứu phát triển một giao diện để thiết bị mới được tích hợp vào một hệ thống phẫu thuật thông minh có thể tự động lập kế hoạch phẫu thuật.

Thử nghiệm sử dụng thiết bị mới để đốt tế bào ung thư trong thận lợn. Ảnh Wiley.

Với sự trợ giúp của những công nghệ tiên tiến, việc đưa vào triển khai thiết bị điện cực linh hoạt sẽ được tính toán chính xác, cho phép loại bỏ ung thư an toàn với độ chính xác cao trong tương lai gần.