Đảm bảo chất lượng thiết bị CT mô phỏng trong xạ trị tại Bệnh viện Ung Bướu Tp. Hồ Chí Minh

Bài viết Đảm bảo chất lượng thiết bị CT mô phỏng trong xạ trị tại Bệnh viện Ung Bướu Tp. Hồ Chí Minh trình bày việc tìm hiểu các phương pháp kiểm tra chất lượng thiết bị CT đang được sử dụng hiện nay ở Việt Nam và trên thế giới để áp dụng kiểm tra chất lượng hình ảnh và laser trong thân máy của thiết bị CT mô phỏng tại Bệnh viện Ung Bướu thành phố Hồ Chí Minh.

XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG THIẾT BỊ CT MÔ PHỎNG TRONG XẠ TRỊ TẠI BỆNH VIỆN UNG BƯỚU TP HỒ CHÍ MINH TRẦN NGUYỄN VIỆT CƯỜNG1, NGUYỄN TRUNG HIẾU2, ĐẶNG THỊ MINH TÂM3 TÓM TẮT Mục tiêu: Tìm hiểu các phương pháp kiểm tra chất lượng thiết bị CT được sử dụng hiện ở Việt Nam và thế giới để áp dụng kiểm tra chất lượng hình ảnh và laser thân máy của thiết bị CT mô phỏng tại Bệnh viện Ung Bướu thành phố Hồ Chí Minh Phương pháp: Áp dụng phương pháp kiểm tra chất lượng thiết bị CT để thực hiện kiểm tra laser hằng ngày với phantom nhựa Wilke đánh giá chất lượng hình ảnh của máy CT với phantom Catphan 503 Kết quả: Số CT trung bình và độ lệch chuẩn của chúng ở cả hai hệ máy đều nằm giới hạn cho phép của nhà sản xuất với khoảng sai số ± 20 HU Sự sai lệch về số CT trung bình của ROI trung tâm và các ROI biên ở cả hai hệ máy CT là không lớn Chất lượng ảnh về tính đồng đều và về mặt phân giải không gian ở cả hai hệ máy CT lát cắt và CT 64 lát nằm giới hạn cho phép Kết luận: Thực nghiệm cho thấy quy trình thực hiện phép kiểm tra laser đơn giản và không mất nhiều thời gian Lazer thân máy đạt yêu cầu Chất lượng hình ảnh thu nhận ở hai hệ máy CT lát cắt và CT 64 lát cắt là phù hợp ABSTRACT Objective: The purpose of this report is to survey the methods of quality assurance (QA) for Computed Tomography (CT) equipment that being used in Vietnam and in the world Based on this method, the author applied the methods for doing verification of image quality and gantry lasers of CT simulator at Ho Chi Minh City Oncology Hospital Method: Application of the CT quality assurance methods to perform gantry lasers test with Wilke Phantom and evaluate the image quality of CT with phantom Catphan 503 Result: The CT numbers and their standard deviation of both CT scanners are meet the requirements of manufacturer with the tolerance ± 20 HU There is not much difference in the mean CT numbers of the center ROI (ROI-Region of Interest) and the border ROI between both CT scanners The uniformity and resolution of the obtained images of both slice CT scanner and 64 slice CT scanner are conformable Conclusion: Experimentation shows that the process of performing laser test is simple and does not take much time The gantry lasers meet the requirements The quality of obtained images of both CT scanners are conformable ĐẶT VẤN ĐỀ Quá trình khai thác sử dụng thiết bị CT không tránh khỏi sai lệch khơng mong muốn làm ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh thu nhận Những sai lệch máy, tư bệnh nhân hay chí thao tác sử dụng máy kỹ thuật viên Nếu q trình ghi nhận ảnh thiết bị CT khơng đảm bảo sẽ ảnh hưởng đến chất lượng ảnh, từ dẫn đến sai số q trình khảo sát liều khiến bệnh nhân nhận liều không mong muốn, bướu cần xạ nhận liều hay liều quan lành Do đó, việc đảm bảo chất lượng thiết bị CT thật cần thiết Để chuẩn hóa việc đảm bảo chất lượng thiết bị CT sở, thực đề tài “Đảm bảo chất lượng thiết bị mô xạ trị Bệnh viện Ung Bướu Tp Hồ Chí Minh” ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG THIẾT BỊ CT MÔ Cử nhân chuyên ngành Vật lý Y khoa - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên KS Trường Khoa Vật Lý Phóng Xạ - Bệnh viện Ung Bướu TP.HCM KS Phó Trưởng Khoa Vật Lý Phóng Xạ - Bệnh viện Ung Bướu TP.HCM TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 163 XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ PHỎNG TRONG XẠ TRỊ thực cách xác theo thông số đặt bệnh nhân trước Che chắn liều bệnh nhân Kiểm tra che chắn q trình kiểm tra phịng thiết bị CT đảm bảo thiết kế, che chắn phòng với yêu cầu kỹ thuật trước đưa vào vận hành Kiểm tra liều phát máy phải đảm bảo an toàn cho bệnh nhân, nhân viên vận hành máy cơng chúng qua lại bên ngồi phịng chụp Bảng Chi tiết các yêu cầu kiểm tra về che chắn và liều bệnh nhân[2] Yếu tố đánh giá Mục đích kiểm tra Kiểm tra suất Che chắn Liều bệnh nhân, CTDI liều chiếu xung quanh phòng CT Kiểm tra liều phát từ máy CT Tần suất Sai số Kiểm tra trước đưa máy vào sử dụng Theo tiêu chuẩn quốc gia giới hạn cho phép Hằng năm có thay linh kiện máy ±20% tiêu chuẩn nhà sản xuất Các thành phần điện tử máy Kiểm tra thành phần điện tử trình kiểm tra mặt khí máy hệ thiết bị kèm, gồm kiểm tra laser, bàn bệnh nhân, gantry dịch chuyển chúng Mục đích kiểm tra để đảm bảo trình ghi nhận ảnh Việc thực kiểm tra thành phần điện tử bao gồm: Kết nối laser thân máy, laser định vị định hướng chúng Kiểm tra chuyển động bàn số hiển thị, kiểm tra góc nghiêng vị trí gantry Kiểm tra vị trí quét hệ máy Các phép kiểm tra thực theo định kỳ ngày, tháng, năm có sai lệch hay thay linh kiện máy Chất lượng hình ảnh thu được Kiểm tra chất lượng hình ảnh trình kiểm tra hệ ghi nhận tái tạo ảnh máy CT Hình ảnh ghi nhận phải đảm bảo tốt nhất, phục vụ cho trình chẩn đốn điều trị bệnh Nó bao gồm kiểm tra chất lượng hình ảnh thu sau chụp phantom với thông số chụp thông thường máy bao gồm: Kiểm tra số CT tuyến tính Kiểm tra đồng số CT nhiễu Kiểm tra độ phân giải không gian/tương phản cao KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Việc đảm bảo chất lượng máy CT mô thực Bệnh viện Ung Bướu Tp Hồ Chí Minh sau chụp CT phantom chuyên dụng, kiểm tra laser ngày với phantom nhựa Wilke đánh giá chất lượng hình ảnh máy CT với phantom Catphan 503 Kiểm tra laser ngày Thực phép kiểm tra laser với phantom Wilke máy CT lát cắt Phantom Wilke phantom nhựa thiết kế gồm: rãnh nhỏ dọc theo thân phantom theo chiều dọc ngang, lỗ nhỏ nằm đối xứng xung quanh thân phantom (Hình 3.1) Các rãnh phantom Hình Đặt phantom trùng khớp với laser 164 TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ Hệ thống laser đảm bảo ảnh thu nhận quan sát rõ ràng tất rãnh bên lỗ rỗng bên phantom Hình cho thấy, lát cắt chụp phantom cho hình ảnh rõ nét dễ dàng quan sát khe xung quanh phantom mặt trước sau Do đó, hệ thống laser máy CT lát cắt đạt yêu cầu đảm bảo chất lượng Hình Lát cắt giữa phantom quan sát ở chế độ lưới phòng lập kế hoạch Kiểm tra chất lượng hình ảnh Kiểm tra sớ CT và tún tính Trong phần này, chúng tơi thực kiểm tra đánh giá số CT tuyến tính với vật liệu có module CTP404 phantom Catphan 503 Module có vật liệu khác với số CT tăng dần nằm phạm vi lỗ nhỏ quanh module Chúng thực ghi nhận số CT trung bình sau liệu chuyển từ phòng máy CT phòng lập kế hoạch Hình ROI ghi nhận số CT các vật liệu TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 165 XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ Dưới bảng kết số CT ghi nhận lỗ vật liệu Bảng Số CT trung bình vật liệu với máy CT lát cắt và 64 lát cắt Số CT trung bình ghi nhận máy CT lát cắt (HU) Số CT trung bình ghi nhận máy CT 64 lát cắt (HU) Số CT nhà sản xuất cung cấp (HU) Lỗ khơng khí -956 -954 -1046 : -986 Lỗ khơng khí -959 -953 -1046 : -986 PMP -176 -174 -220 : -172 LDPE -91 -88 -121 : -87 Polystyrene -35 -32 -65 : -29 Acrylic 118 121 92 : 137 Delrin 354 354 344 : 387 Teflon 940 937 941 : 1026 Vật liệu Qua ghi nhận, thấy số CT trung bình hầu hết vật liệu hai máy CT lát 64 lát cắt nằm giới hạn cho phép nhà sản xuất Và khác biệt số CT trung bình vật liệu ghi nhận hai hệ máy khơng lớn Riêng số CT trung bình khơng khí Teflon có sai lệch định hai hệ máy Kiểm tra đồng số CT và nhiễu Độ đồng đánh giá thơng qua việc so sánh số CT trung bình ROI vị trí trung tâm với số CT trung bình ROI vị trí gần biên ảnh thu với độ lệch chúng nằm khoảng cho phép Qua Bảng 2, thấy số CT trung bình độ lệch chuẩn chúng hai hệ máy nằm giới hạn cho phép nhà sản xuất với sai số ± 20 HU Bảng Số CT trung bình ở các ROI với máy CT lát cắt và CT 64 lát cắt Số CT trung bình (TB) ghi nhận máy CT lát cắt (HU) Độ lệch chuẩn  Trung tâm 9,0 Góc 3h 7,3 7,1 5,4 3,4 Góc 12h 7,7 7,3 5,3 3,4 Vị trí ROI 166 Độ lệch chuẩn  (HU) (HU) Số CT trung bình (TB) ghi nhận máy CT 64 lát cắt (HU) 7,6 6,8 3,8 Sai số: TB +   20 HU Nhiễu xác định độ lệch tiêu chuẩn số CT thông qua ROI trung tâm cách đem số CT trung bình ROI trung tâm trừ số CT trung bình ROI biên Chúng tơi ghi nhận số CT trung bình độ lệch chuẩn ROI vị trí tâm, góc góc 12 module CTP486 (ROI góc 12 nằm vị trí 2/3 khoảng cách từ tâm đến cạnh module) Kết Bảng 3.3 cho thấy mức độ nhiễu máy CT nằm giới hạn cho phép Bảng So sánh số CT ở các ROI Vị trí ROI so sánh Khác biệt số CT trung bình ghi nhận máy CT lát cắt (HU) Khác biệt số CT trung bình ghi nhận máy CT 64 lát cắt (HU) Trung tâmgóc 3h 1,7 1,4 Trung tâmgóc 12h 1,3 1,5 Sai số cho phép (HU) ±5 Kiểm tra độ phân giải không gian/tương phản cao Cuối cùng, kiểm tra đánh giá độ phân giải không gian thực module CTP528 với 21 cặp dây nối (Bảng 0.4) Đối với phantom kiểu vạch, xác định vị trí có vạch nhỏ mà vẫn phân biệt rõ ràng vạch ghi lại để tính giá trị số cặp vạch milimet Bảng Giá trị độ rộng các vạch[3] Vị trí cặp dây Độ rộng vạch (cm) Vị trí cặp dây Độ rộng vạch (cm) 0,500 11 0,045 0,250 12 0,042 0,167 13 0,038 0,125 14 0,036 0,100 15 0,033 0,083 16 0,031 0,071 17 0,029 0,063 18 0,028 0,056 19 0,026 10 0,050 20 0,025 21 0,024 TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ Hình Chụp module CTP528 với máy CT lát cắt Hình Chụp module CTP528 với máy CT 64 lát cắt Qua quan sát ảnh cặp dây (Hình 3.4 3.5), chúng tơi xác định vị trí số cặp dây nhỏ phân biệt Từ Bảng 3.4 suy giá trị số cặp dây có milimet Số vạch đen, trắng có vị trí số nên suy có cặp vị trí Độ rộng vạch 0,83mm Số cặp dây phân biệt milimet là: Yêu cầu chấp nhận độ phân giải không gian/tương phản cao cho theo kích thước ma trận tái dựng ảnh khác (Bảng 3.5) 256 ≤ 1,0 ≥ 0,5 512 ≤ 0,5 ≥ 1,0 Bảng Yêu cầu chấp nhận cho độ phân giải không gian/tương phản cao[1] 1024 ≤ 0,3 ≥ 2,0 Ma trận dựng ảnh Kích thước lỗ quan sát (mm) Số cặp đường milimet (lp/mm) TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM Ở hai hệ máy CT lát cắt, CT 64 lát cắt sử dụng ma trận tái tạo ảnh 512×512 Nên thấy rằng, chất lượng ảnh mặt phân giải không gian hai hệ máy vẫn nằm khoảng cho phép (Bảng 3.6) 167 XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO Kết kiểm tra lazer thân máy đạt yêu cầu Thực nghiệm cho thấy quy trình thực phép kiểm tra đơn giản khơng nhiều thời gian Do quy trình nên thực ngày trước đưa vào sử dụng máy Bộ Khoa Học Công nghệ (2016), Quy Chuẩn Kỹ Thuật Quốc Gia Đối Với Thiết Bị Chụp Cắt Lớp Vi Tính Dùng Trong Y Tế Kết hình ảnh thu nhận Bệnh viện Ung Bướu Tp Hồ Chí Minh chụp hai hệ máy CT lát cắt CT 64 lát cắt phù hợp Phần lớn giá trị nằm khoảng giới hạn cho phép Riêng kết số CT trung bình ghi nhận hai hệ máy có khác biệt không lớn số vật liệu 168 McCollough C.H., Mutic S., Palta J.R., Butker E.K, Das I.F., Huq M.S., Loo L.D., Salter B.J., Dyk J.V (2003), Quality Assurance For Computed Tomography Simulators And The computed Tomography Simulation Process, AAPM Report No.66 The Phantom Laboratory (2016), Catphan 503 Manual TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM ...XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ PHỎNG TRONG XẠ TRỊ thực cách xác theo thơng số đặt bệnh nhân trước Che chắn liều bệnh nhân Kiểm tra che chắn q trình kiểm tra phịng thiết bị CT đảm bảo thiết. .. CT tuyến tính Kiểm tra đồng số CT nhiễu Kiểm tra độ phân giải không gian/tương phản cao KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Việc đảm bảo chất lượng máy CT mô thực Bệnh viện Ung Bướu Tp Hồ Chí Minh sau chụp CT. .. Quốc Gia Đối Với Thiết Bị Chụp Cắt Lớp Vi Tính Dùng Trong Y Tế Kết hình ảnh thu nhận Bệnh viện Ung Bướu Tp Hồ Chí Minh chụp hai hệ máy CT lát cắt CT 64 lát cắt phù hợp Phần lớn giá trị nằm khoảng