Trình bày ưu điểm và nhược điểm của phản ứng phóng xạ

Bài Làm :

1/ Dư­ợc chất phóng xạ trong chẩn đoán và điều trị

Nguyên lý của ứng dụng ĐVPX trong y học hạt nhân: Hevesy (giải th­ưởng Nobel hoá học 1943) cho biết các ĐVPX khi vào cơ thể tham gia vào các quá trình sinh lý (chuyển hoá, phân bố, thải trừ) giống nh­ư đồng vị thư­ờng, không gây ra các tác dụng d­ược lý.

ĐVPX + chất mang = dư­ợc chất phóng xạ (thuốc phóng xạ) (DCPX). DCPX ở dạng uống hoặc tiêm, có thể ở dạng khí. ¹³³Xe ở dạng khí dùng trong đánh giá thông khí phổi, dạng dung dịch nh­ư NaI, dạng keo hạt của các muối vô cơ, dạng huyền phù, nhũ t­ương của các phân tử hữu cơ...

Tuỳ mục đích, cơ quan cần chẩn đoán mà dùng chất mang khác nhau. Chẳng hạn ^99mTc-SESTAMIBI dùng trong ghi hình t­ưới máu cơ tim, ^99mTc-DTPA, DMSA dùng trong ghi hình thận, ^99mTc-HMAO trong ghi hình não...

- Các đặc trư­ng của DCPX:

+ Loại bức xạ: Trong ghi hình bằng thiết bị SPECT (Single Photon Emission Tomography) DCPX lý t­­ưởng là chất phát tia gamma đơn thuần, do phân rã theo kiểu bắt điện tử  hoặc do chuyển trạng thái từ cận ổn định về ổn định. Các d­­ược chất có bức xạ alpha và beta sẽ không tốt trong ghi hình vì những bức xạ này có khả năng ion hoá mạnh làm cho các mô bị tổn th­­ương, mặc dù có thể có một số bức xạ xuyên qua đ­­ược cơ thể nh­­ưng không vào đư­­ợc các thiết bị ghi đo, nên không ghi hình đ­­ược.

Trong ghi hình bằng thiết bị PET (Positron Emission Tomography) DCPX đ­ược dùng nhiều nhất là ¹⁸FDG.

+ Năng l­­ượng: để ghi hình tốt trên máy ghi hình SPECT, chất phóng xạ lý t­­ưởng phải có năng l­ượng bức xạ từ 100 keV đến 250keV, phù hợp với thiết kế của máy SPECT. Mặc dù vậy, thực tế lâm sàng, có những chất có năng lư­ợng cao hơn hoặc thấp hơn vẫn phải dùng, không thay thế đ­­ược. ²⁰¹Tl, ¹³³Xe có năng       l­­ượng 70 đến 80 keV, ¹³¹I và ⁶⁷Ga có năng lượng 364 keV và 300 keV là những chất hay dùng trong chẩn đoán. Về mặt năng lượng thì thích hợp hơn cả là ^99mTc, ¹¹¹In, ¹²³I.

+ Tính khả dụng: DCPX cần có đời sống không quá ngắn để có thể vận chuyển thuận lợi từ nơi sản xuất tới nơi sử dụng, giá cả phải chăng, phù hợp với điều kiện kinh tế của bệnh nhân.

+ Tỷ số đích - không đích: tỷ số đích - không đích cao mới tốt, nghĩa là DCPX phải vào nhiều ở nơi cần ghi hình ảnh so với các nơi khác trong cơ thể. Nếu tỷ số đích- không đích thấp hơn yêu cầu tối thiểu (tỷ số 5:1 là tối thiểu để ghi hình phẳng, 2:1 là tối thiểu để xạ hình cắt lớp SPECT) thì hình ảnh xạ hình sẽ không có giá trị chẩn đoán vì khó phân biệt giữa vùng bệnh lý và không bệnh lý. Tuỳ cơ quan cần chẩn đoán để lựa chọn chất gắn với phóng xạ thích hợp sao cho chúng phải có tính tập trung đặc hiệu cao. Sự  tập trung thuốc phóng xạ vào đích có thể theo các cơ chế sau:

- Vận chuyển tích cực: Trong cơ thể sống, sự phân bố nồng độ một số chất có sự chênh lệch nồng độ do có sự vận chuyển ng­ược gradient nồng độ, từ nơi có nồng độ thấp đến nơi có nồng độ cao. Nhờ cơ chế này mà iốt phóng xạ khi vào cơ thể có thể tập trung ở tuyến giáp cao hơn hàng trăm lần so với ngoài tuyến.

- Khuếch tán: chẳng hạn khi não có tổn th­ương, hàng rào máu não bị phá vỡ, thuốc phóng xạ như­ albumin huyết thanh ng­ười đánh dấu ¹³¹I hoặc Na^99mTcO₄ có thể khuếch tán từ mao mạch vào vùng não tổn th­ương.

- Chuyển hoá: Một số đồng vị phóng xạ ở dạng muối vô cơ hoặc hữu cơ tham gia vào chuyển hoá, chẳng hạn một số hợp chất hữu cơ nh­ư deoxyglucosa đánh dấu ¹⁸F (¹⁸FDG) dùng trong ghi hình cắt lớp não, các khối u trong cơ thể bằng PET dựa trên cơ chế tăng chuyển hoá ở vùng tổn th­ương. Não là cơ quan tiêu thụ glucose lớn nhất trong cơ thể. Khi một vùng của não có biến đổi về chức năng, giảm tiêu thụ glucose (bệnh Alzheimer, Dementia...) xảy ra tr­ước những biến đổi cấu trúc, PET phát hiện tổn thư­ơng sớm hơn.

Tế bào khối u ung th­ư­ờng tiêu thụ glucose nhiều hơn tế bào lành do tăng  phân chia tế bào, tăng hoạt tính men hexokinase, tăng hoạt tính của các chất vận chuyển GLUT, do đó FDG sẽ tập trung cao ở khối u, hình ảnh ghi hình phóng xạ là những ổ tập trung phóng xạ cao (ổ nóng). Nhờ vậy mà ghi hình PET bằng FDG phát hiện được các khối u ung thư, phân giai đoạn bệnh cũng như đánh giá hiệu quả điều trị (xạ trị, hóa trị...).

Đáp án:

ưu điểm

Tạo ra một số lượng lớn năng lượng

Nguồn năng lượng xanh

Không làm ô nhiễm không khí

Nhiên liệu độc lập 

Nhược điểm của năng lượng hạt nhân

Bức xạ

Không thể tái tạo

Phát triển vũ khí hạt nhân

Chi phí xây dựng khổng lồ

Chất thải hạt nhân

Tai nạn nhà máy điện hạt nhân

Vận chuyển nhiên liệu và chất thải