Theo tác giả Nguyễn Xuân Kử - Bệnh viện K Trung ương, Xạ trị hạt nặng hay ion nặng, các chùm ion nặng được định nghĩa là bức xạ thu được bằng cách gia tốc loại hạt nhân mang điện có khối lượng nặng hơn so với protons.
Trong số những chùm ion nặng khác nhau, chùm hạt carbon được sử dụng tốt trong xạ trị ung thư do nó có sự ổn định và cân bằng nhất đối với tính chất chọn lựa cường độ và các mức năng lượng hiệu quả nhất để tiêu diệt các tế bào ung thư.
Về xạ trị bằng chùm ion nặng, chùm ion carbon được gia tốc tới gần 70% tốc độ ánh sáng để tiêu diệt các tế bào ung thư nằm sâu trong cơ thể. Còn đối với chùm tia X trong các kỹ thuật xạ trị truyền thống, liều bức xạ giảm dần theo độ sâu.
Đối với những thể tích khối u có hình dạng bất thường, khi sử dụng chùm ion nặng, một liều lượng vừa đủ có thể được tập trung ngay tại vùng thể tích bia, đúng tại độ sâu tạo đỉnh năng lượng của chùm tia. Để phát chùm ion chính xác tại các vị trí tổn thương, cần có các thiết bị được chế tạo đặc biệt và riêng cho từng loại khối u, cho từng bệnh nhân, được gọi là các Collimator và bộ lọc bù trừ mô.
Áp dụng xạ trị bằng chùm ion nặng giúp giảm thiểu tổn thương tổ chức lành, các cơ quan nguy cấp như tủy sống, tinh hoàn, thân não.
Theo BS Nguyễn Xuân Kử, hiện nay chùm hạt proton hay các ion nặng hơn có thể được tính toán chính xác để nhắm đích chuẩn xác vào khối u, cho dù khối u kích thước rất nhỏ hay lớn, hình dạng bất kỳ và liền kề với tủy sống hay thần kinh thị giác. Với những đặc tính về mặt vật lý và sinh học, xạ trị bằng các chùm ion là một sự lựa chọn tối ưu hơn, tránh được những phẫu thuật nguy cơ cao, tránh phải chiếu xạ một vùng rộng bằng các chùm tia X thông thường hoặc không cần dùng đến những đợt hóa trị gây tổn hại cho các mô lành.
BS. Kử lưu ý, đối với hiệu ứng sinh học tương đối RBE thường phụ thuộc vào loại tế bào và các mức năng lượng của chùm hạt. Phân bố năng lượng của chùm ion carbon trong trường chiếu điều trị là không đồng đều, do đó việc đánh giá chính xác hiệu ứng sinh học tương đối RBE tại những độ sâu khác nhau của liều lượng và của khối u là hết sức quan trọng và cũng để tận dụng được những lợi thế vượt trội so với các chùm proton. Hiệu ứng sinh học tương đối RBE của chùm ion carbon đạt tối ưu tại đỉnh Bragg. Đỉnh Bragg phụ thuộc vào độ sâu của khối u. Một khó khăn gặp phải là hiện nay y học vẫn chưa có được đầy đủ các số liệu thực nghiệm của hiệu ứng sinh học tương đối RBE đối với những loại mô khác nhau. Như vậy nguy hại có thể xảy ra nếu đồng nhất hóa các bảng số liệu thu được từ thực nghiệm với các kết quả nghiên cứu trên lâm sàng của các chùm ion carbon.
Một vấn đề khác các nhà nghiên cứu đưa ra là hiệu ứng thiếu oxy ở các tế bào khối u gây ra hiện tượng kháng tia xạ, điều này dẫn đến khó khăn trong việc kiểm soát khối u.
Theo BS Kử, các bệnh viện chuyên ngành điều trị bệnh ung thư sẽ đứng trước những lựa chọn về khả năng mua sắm trang thiết bị xạ trị cho tương lai. Nếu tiếp tục đầu tư cho những thiết bị truyền thống (LINACs; HDR-Brachytherary); hay đầu tư máy xạ trị protons, Heavy-ion. Dựa trên hiệu quả điều trị, hiệu quả kinh tế để chọn lựa thiết bị sẽ là một vấn đề thật sự đáng quan tâmcủa các nhà quản lý và nhà chuyên môn.
Trước đây giá thành thiết bị cho dự án xạ trị bằng chùm ion nặng rất cao, tuy nhiên hiện nay giá thành đang dần giảm xuống. Ở Nhật Bản chi phí cho thiết bị mới xạ trị bằng chùm ion nặng bằng khoảng 1/3 giá trị của hệ thống đang hoạt động HIMAC. Còn tại Mỹ, xạ trị bằng chùm ion carbon vẫn đang cân nhắc, thử nghiệm. Tại Đức và Nhật Bản, bảo hiểm y tế đã thanh toán cho xạ trị bằng chùm tia ion carbon. Tại Nhật Bản hiện có 3 trung tâm xạ trị hạt nặng sử dụng ion carbon điều trị cho bệnh nhân ung thư.
Trần Hưng