Liệu pháp hạt là một hình thức xạ trị bên ngoài sử dụng neutron, proton năng lượng cao hoặc các ion dương nặng hơn để điều trị ung thư. So với tia X (chùm photon) được sử dụng trước đây, chùm hạt thể hiện một đặc tính tổn thất năng lượng đặc biệt gọi là đỉnh Bragg. Điều này cho phép liều bức xạ tập trung gần khối u, giảm thiểu thiệt hại cho các mô khỏe mạnh xung quanh.
Trong liệu pháp xạ trị truyền thống, sự phân bổ liều bức xạ không thể khớp chính xác với hình dạng của khối u, trong khi liệu pháp hạt có thể căn chỉnh chính xác theo hình dạng của khối u với đặc điểm lắng đọng năng lượng độc đáo của nó.
Liệu pháp hạt hoạt động bằng cách nhắm mục tiêu chính xác vào khối u bằng các hạt ion năng lượng cao. Những hạt này gây tổn hại DNA của tế bào mô, cuối cùng dẫn đến cái chết của chúng. Các tế bào khối u đặc biệt dễ bị tổn thương trước tổn thương này do khả năng sửa chữa DNA thấp.
Trong quá trình xâm nhập của các hạt, liều đầu tiên tăng lên, sau đó đạt đến đỉnh Bragg, sau đó giảm nhanh chóng. Tính năng này giảm thiểu sự tiếp xúc với bức xạ đối với các mô khỏe mạnh xung quanh.
Liệu pháp proton là một dạng liệu pháp hạt chủ yếu sử dụng chùm proton để chiếu xạ các mô bị bệnh, đặc biệt là ung thư. Ưu điểm chính của liệu pháp proton là liều lượng được lắng đọng trong phạm vi độ sâu hẹp, dẫn đến hầu như không có sự cố hoặc liều bức xạ phân tán đáng kể đến mô khỏe mạnh.
Tỷ lệ liều cao của chùm proton đã mang lại những tiến bộ đáng kể trong xạ trị và các đặc tính cụ thể của đỉnh Bragg có thể nâng cao hơn nữa hiệu quả điều trị.
Liệu pháp ion carbon, sử dụng các hạt nặng hơn proton hoặc neutron để phát bức xạ, đóng vai trò ngày càng quan trọng trong điều trị ung thư. Hiệu lực sinh học tương đối của các ion carbon tăng theo độ sâu, tạo ra sự tấn công mạnh mẽ chống lại các khối u.
Tính đến năm 2017, hơn 15.000 bệnh nhân trên khắp thế giới đã được điều trị bằng ion carbon và Nhật Bản chắc chắn là quốc gia dẫn đầu toàn cầu trong việc củng cố ứng dụng lâm sàng của công nghệ này.
Dưới góc độ sinh học bức xạ, liệu pháp ion nặng có những ưu điểm rõ ràng trong điều trị ung thư. Các ion carbon thể hiện tiềm năng sinh học cao hơn so với proton, khiến chuỗi kép DNA bị đứt sâu bên trong khối u, khiến tế bào khối u khó sửa chữa hơn, từ đó làm tăng tỷ lệ điều trị thành công.
Mặc dù liệu pháp hạt đặt ra nhiều thách thức kỹ thuật, chẳng hạn như tác động của sự di chuyển vị trí khối u đến độ chính xác của phương pháp điều trị, nhưng các công nghệ tiên tiến hiện có đã bắt đầu giải quyết những vấn đề này. Thông qua việc theo dõi vị trí khối u và công nghệ chiếu xạ tiên tiến, kết quả điều trị tiếp tục được cải thiện.
Điều này có nghĩa là độ chính xác và hiệu quả của liệu pháp hạt dự kiến sẽ được cải thiện hơn nữa trong tương lai, mở đường cho việc tận dụng tối đa tiềm năng trị liệu của nó.
Tóm lại, liệu pháp hạt mang đến những khả năng mới trong điều trị ung thư nhờ hiệu quả đỉnh cao độc đáo của Bragg. Ngoài việc giảm tổn thương các mô khỏe mạnh xung quanh, liệu pháp này còn giúp nâng cao hiệu quả điều trị. Tuy nhiên, trước sự phát triển nhanh chóng của công nghệ này, chúng ta không thể không đặt câu hỏi: Liệu liệu pháp hạt có trở thành lựa chọn chủ đạo trong điều trị ung thư trong tương lai hay không?