Xạ trị giờ đây đã trở thành kỹ thuật thường quy và là phương pháp mang lại hiệu quả tốt nhất trong điều trị ung thư. Trong quá trình xạ trị, các bác sỹ đã ghi nhận mùi hôi xuất hiện trên người bệnh nhân và khu vực xạ trị, nhưng nguyên nhân gây ra mùi hôi này cho đến nay vẫn chưa được xác định. Mới đây, các nhà khoa học đã tiến hành một nghiên cứu thực nghiệm nhằm tìm ra nguồn gốc sản sinh mùi hôi và liệu có phải do sự gia tăng nồng độ ôzôn trong phòng điều trị và trong ống polyvinyl clorua (PVC) cuộn được đặt trong trường bức xạ.
Theo ghi nhận từ Hiệp hội Ung thư Hoa Kỳ, các bệnh nhân trong quá trình điều trị ung thư đã cảm nhận được sự xuất hiện của mùi hôi trong các buổi xạ trị, mùi này tương tự như mùi của ôzôn. Đánh giá biểu đồ hồi cứu trước đây đã chứng minh rằng tỷ lệ xảy ra hiện tượng xuất hiện mùi hôi là dưới 5% và tăng cao ở những ca xạ trị từ năm 1990. Trong nghiên cứu mới đây, tỷ lệ này đã đạt tới khoảng 34% ở các ca điều trị u não. Các nhà nghiên cứu đã ghi lại những lần bệnh nhân báo cáo có mùi trong một đợt điều trị bằng thiết bị xạ trị cắt lớp (TomoTherapy) xoắn ốc và thấy rằng hầu hết các báo cáo đều xảy ra trong trường hợp chùm tia điều trị đi qua biểu mô khứu giác. Điều này đặt ra các giả định về mùi hôi là từ việc sản sinh chất như ôzôn, được tạo ra bởi bức xạ tia X hoặc do sự kích thích của hệ thần kinh bởi bức xạ ion hóa. Dựa trên kết quả nghiên cứu, các nhà khoa học đã nghi ngờ rằng mùi hôi trong ca xạ trị là do ôzôn sinh ra từ sự tác động của tia X hoặc các electron thứ cấp.
Nồng độ ôzôn được đo bằng máy theo dõi ôzôn (Model 1150; Dylec Inc., Ibaraki, Nhật Bản) nhờ phương pháp hấp thụ tia cực tím. Tốc độ dòng khí mẫu của thiết bị này là 1,5 L/phút. Nồng độ ôzôn tối thiểu có thể phát hiện được là 0,001 ppm và các phép đo có độ chính xác trong khoảng 0,001 ppm. Để đo nồng độ ôzôn trong khí quyển, các nhà khoa học sử dụng ống lấy mẫu cùng với thiết bị đo mẫu. Để đo nồng độ ôzôn trong ống polyvinyl clorua (PVC), ống lấy mẫu được đưa vào ống PVC, bịt kín mối nối để tránh ảnh hưởng từ không khí trong môi trường. Để đo nồng độ ôzôn trong phòng điều trị, thiết bị được đặt ở độ cao 80 cm tính từ sàn nhà, 3 m tính từ tâm chùm tia ở góc 210 độ (trong đó 180 độ tương ứng là hướng đuôi). Ống PVC (đường kính trong 7 mm, đường kính ngoài 10 mm; Cao su Makiguchi, Hongo, Nhật Bản) được sử dụng để mô phỏng môi trường của khoang mũi. Ống (790 cm) được cuộn lại và đặt giữa hai phantom rắn tương đương dày 4 cm (đối với tia X) và dày 2 cm (đối với chùm điện tử).
Ống polyvinyl clorua (đường kính ngoài: 10 mm; đường kính trong: 7 mm, dài 790 cm) được đặt giữa hai phantom rắn tương đương dày 4 cm. O: đầu ra của thiết bị đo ôzôn; I: đầu vào cho không khí và oxy (Nguồn: Springer Nature).
Các nhà khoa học đã sử dụng 02 máy gia tốc tuyến tính y tế (LINAC) (TrueBeam: Varian, Palo Alto, CA, USA; TomoTherapy HD: Accuray, Sunnyvale, CA, USA) để tiến hành thí nghiệm đo nồng độ ozone. TrueBeam được sử dụng với trường xử lý có kích thước đầy đủ (40 cm × 40 cm ở khoảng cách trục nguồn là 100 cm). Để đánh giá sự phụ thuộc vào tỷ lệ liều lượng với nồng độ ôzôn, họ tiến hành chiếu xạ tia X ở 400, 600, 1400 và 2400 MU/phút. Tác động của chùm tia điện tử đến nồng độ ôzôn cũng được đánh giá với trường xử lý có kích thước đầy đủ (40 cm × 40 cm ở khoảng cách bề mặt nguồn là 100 cm), chiếu xạ bằng các chùm electron 6, 9, 12 và 15 MeV với tốc độ liều 400-2500 MU/phút. TomoTheracco được áp dụng bằng cách sử dụng trường 25,1 mm và cao độ 0,43, mô phỏng các điều kiện điều trị. Sự thay đổi hàng ngày về nồng độ ozone trong quá trình điều trị cũng được đo trong các phòng điều trị có trang bị máy TrueBeam và TomoTherapy. Hai phòng trị liệu có kích thước lần lượt là 6,7 m × 7,25 m × 3,05 m và 6,7 m × 7,35 m × 3,35 m. Công suất thông gió mỗi phòng là 300 m3/h. Không khí trong phòng được thay khoảng 03 lần/giờ. TrueBeam phát tia 16.000 MU và 15.700 MU lần lượt trong 02 ngày và tương tự đối với TomoTherapy phát ra 65.400 MU và 49.700 MU.
Nồng độ ozone trung bình trong các phòng điều trị. Các thanh màu trắng biểu thị nồng độ trong phòng được trang bị máy TrueBeam và các thanh chấm chấm biểu thị nồng độ trong phòng được trang bị máy TomoTherapy. Nồng độ được đo vào 2 ngày khác nhau (Nguồn: Springer Nature).
Kết quả thu được cho thấy những thay đổi về nồng độ ôzôn trong hai phòng điều trị sử dụng máy TrueBeam và TomoTherapy. Ở cả hai phòng, nồng độ đều vượt quá 0,008 ppm vào 1 giờ sau khi bắt đầu điều trị và dao động từ 0,010 đến 0,015 ppm cả ngày. Nồng độ ôzôn trong ống PVC theo suất liều bức xạ và năng lượng tia X tối đa chỉ là 0,006 ppm, ngay cả khi ống được chiếu xạ ở tốc độ 2400 MU/phút. Thí nghiệm tương tự sau đó được thực hiện với 1,5 L/phút oxy chảy vào đầu kia của ống với giả định bệnh nhân thỉnh thoảng sẽ hít oxy trong quá trình xạ trị. Tốc độ dòng chảy này giống như tốc độ dòng chảy vào của thiết bị đo ozone. Nồng độ ôzôn tăng lên tới 0,010 ppm tùy thuộc vào suất liều tia X.
Con người có thể phát hiện ra ôzôn ở nồng độ trên 0,015–0,020 ppm. Bức xạ ion hóa có thể tổng hợp ôzôn trong không khí. Nồng độ ôzôn tối đa trong cả hai phòng là 0,015 ppm, cao hơn đáng kể so với nồng độ thông thường. Trong ống PVC mô phỏng khoang mũi, tia X và điện tử thúc đẩy quá trình tổng hợp ôzôn chỉ từ một lượng nhỏ không khí hoặc oxy, trong khi ở phòng điều trị, lượng không khí được chiếu xạ lớn hơn nhiều. Điều này có thể đã góp phần vào sự khác biệt về nồng độ ôzôn. Tia X và chùm tia điện tử tổng hợp ôzôn với lượng gần như giống hệt nhau. Tùy thuộc vào tốc độ liều lượng tia X, nồng độ tăng lên tối đa là 0,010 ppm với oxy vào đầu kia của ống tốc độ 1,5 L/phút. Như vậy có thể khẳng định, bức xạ sản sinh ôzôn trong môi trường xạ trị và giải thích được tại sao xuất hiện mùi hôi trong khu vực xạ trị.
Từ khóa: ôzôn; xạ trị; ung thư; LINAC; TrueBeam; TomoTherapy
– CMD&DND –
