ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Ghi nhận và so sánh, đánh giá đặc tính liều của chùm photon 15MV FF phát ra từ máy xạ trị VitalBeam tại bệnh viện TWQĐ 108. TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN Đặt vấn đề: Quá trình commissioning là một quá trình đặc biệt quan trọng trong giai đoạn lắp đặt máy gia tốc xạ trị trước khi đem vào sử dụng trong điều trị lâm sàng, mục đích là để kiểm tra, đánh giá độ chính xác của chùm tia bức xạ phát ra từ máy gia tốc, tính toán cơ sở dữ liệu để nhập vào phần mềm lập kế hoạch phục vụ cho tính toán mô phỏng liều trên phần mềm lập kế hoạch Eclipse. Đây là một bước bắt buộc phải thực hiện trong giai đoạn lắp đặt máy nhằm đảm bảo được tính chính xác và hiệu quả điều trị, tính an toàn trong quá trình điều trị cho bệnh nhân sau này. Vì vậy, trong đồ án này, tôi đã tiến hành commissioning chùm bức xạ photon 15MV không lọc phẳng từ máy gia tốc xạ trị VitalBeam đang được lắp đặt ở bệnh viện Trung Ương Quân Đội 108. Phương pháp thực hiện: Các thông số liều như liều sâu phần trăm, profile liều, hệ số output, liều điểm tuyệt đối của chùm bức xạ photon 15MV FF phát ra từ máy VitalBeam gây ra đối với phantom nước được đo đạc và đánh giá bằng phương pháp Gamma Index. Sau đó bộ dữ liệu này được nhập vào phần mềm lập kế hoạch Eclipse v13.6, lập kế hoạch sử dụng kỹ thuật 3DCRT để tính toán các thông số liều và sử dụng trở lại để so sánh với dữ liệu đo đạc. Kết quả: Kết luận: Hướng phát triển của đồ án: TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN Đặt vấn đề: Quá trình commissioning là một quá trình đặc biệt quan trọng trong giai đoạn lắp đặt máy gia tốc xạ trị trước khi đem vào sử dụng trong điều trị lâm sàng, mục đích là để kiểm tra, đánh giá độ chính xác của chùm tia bức xạ phát ra từ máy gia tốc, tính toán cơ sở dữ liệu để nhập vào phần mềm lập kế hoạch phục vụ cho tính toán mô phỏng liều trên phần mềm lập kế hoạch Eclipse. Đây là một bước bắt buộc phải thực hiện trong giai đoạn lắp đặt máy nhằm đảm bảo được tính chính xác và hiệu quả điều trị, tính an toàn trong quá trình điều trị cho bệnh nhân sau này. Vì vậy, trong đồ án này, tôi đã tiến hành commissioning chùm bức xạ photon 15MV không lọc phẳng từ máy gia tốc xạ trị VitalBeam đang được lắp đặt ở bệnh viện Trung Ương Quân Đội 108. Phương pháp thực hiện: Các thông số liều như liều sâu phần trăm, profile liều, hệ số output, liều điểm tuyệt đối của chùm bức xạ photon 15MV FF phát ra từ máy VitalBeam gây ra đối với phantom nước được đo đạc và đánh giá bằng phương pháp Gamma Index. Sau đó bộ dữ liệu này được nhập vào phần mềm lập kế hoạch Eclipse v13.6, lập kế hoạch sử dụng kỹ thuật 3DCRT để tính toán các thông số liều và sử dụng trở lại để so sánh với dữ liệu đo đạc. Kết quả: Kết luận: Hướng phát triển của đồ án:
LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn chân thành sâu sắc tới TS Phạm Quang Trung, công tác Khoa Xạ trị Xạ phẫu, Bệnh viện TWQĐ 108 tư vấn, giúp chọn đề tài đồng thời tận tình bảo, hướng dẫn tơi suốt q trình tơi thực tập làm đồ án bệnh viện Tôi xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể bác sỹ, kỹ sư, cán nhân viên Khoa Xạ trị - Xạ phẫu, Bệnh viện TWQĐ 108 tạo điều kiện cho suốt trình thực tập làm đồ án Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Thầy, Cô giáo Bộ môn Kỹ thuật Hạt Nhân – Viện Vật lý kỹ thuật nói riêng toàn thể giảng viên trường Đại học Bách Khoa Hà Nội nói chung tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức cho suốt năm học Đại học Tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè mà đặc biệt tập thể lớp Kỹ thuật Hạt nhân K61 bên, động viên tơi suốt q trình học tập Và cuối cùng, xin cảm ơn giảng viên phản biện hội đồng chấm góp ý để tơi hồn thiện đồ án Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Sinh viên Nguyễn Thị Ngọc Ánh TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN Đặt vấn đề: Quá trình commissioning trình đặc biệt quan trọng giai đoạn lắp đặt máy gia tốc xạ trị trước đem vào sử dụng điều trị lâm sàng, mục đích để kiểm tra, đánh giá độ xác chùm tia xạ phát từ máy gia tốc, tính tốn sở liệu để nhập vào phần mềm lập kế hoạch phục vụ cho tính tốn mơ liều phần mềm lập kế hoạch Eclipse Đây bước bắt buộc phải thực giai đoạn lắp đặt máy nhằm đảm bảo tính xác hiệu điều trị, tính an tồn trình điều trị cho bệnh nhân sau Vì vậy, đồ án này, tiến hành commissioning chùm xạ photon 15MV không lọc phẳng từ máy gia tốc xạ trị VitalBeam lắp đặt bệnh viện Trung Ương Quân Đội 108 Phương pháp thực hiện: Các thông số liều liều sâu phần trăm, profile liều, hệ số output, liều điểm tuyệt đối chùm xạ photon 15MV FF phát từ máy VitalBeam gây phantom nước đo đạc đánh giá phương pháp Gamma Index Sau liệu nhập vào phần mềm lập kế hoạch Eclipse v13.6, lập kế hoạch sử dụng kỹ thuật 3D-CRT để tính tốn thơng số liều sử dụng trở lại để so sánh với liệu đo đạc Kết quả: Kết luận: Hướng phát triển đồ án: MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .1 TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, THUẬT NGỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU 12 CHƯƠNG ĐẶT VẤN ĐỀ 14 1.1 Tổng quan máy gia tốc Vital Beam 14 1.1.1 Nguyên lý hoạt động 17 1.1.2 Ứng dụng 18 1.2 Hệ thống xạ trị VitalBeam bệnh viện TWQĐ 108 18 1.3 Quá trình commissioning-thu nhận đặc tính chùm tia .18 1.3.1 Định nghĩa commissioning 18 1.3.2 Quy trình commissioning 19 CHƯƠNG LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM 21 2.1 Cơ sở lý thuyết 21 2.1.1 Liều sâu phần trăm 21 2.1.2 Kích thước trường chiếu 21 2.1.3 Profile chùm tia .22 2.1.4 Hệ số output [8, p 152] 24 2.1.5 Phương pháp gamma index [12] 26 2.1.6 Quá trình End-to-End testing 28 2.1.7 Thuật tốn tính tốn liều 28 2.2 Thực nghiệm 32 2.2.1 Thiết bị đo 32 2.2.2 Tiến hành đo đạc tính tốn 34 2.2.3 Mô tính tốn phần mềm lập kế hoạch Eclipse .36 2.2.4 So sánh liệu chùm tia sử dụng phương pháp gamma index 36 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40 3.1 LIỀU SÂU PHẦN TRĂM .40 3.1.1 Trường mở .40 3.1.2 Nêm lọc 15, SSD=100cm 41 3.1.3 Nêm lọc 15, SSD=80 .43 3.1.4 Nêm lọc 15 SSD=120 44 3.2 Lateral Profile liều 45 3.3 Liều điểm tuyệt đối 47 3.4 Hệ số output 49 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Ký hiệu AFC FF Tiếng Anh Automatic Frequency Control Flatening Filter Tiếng Việt Bộ điều chỉnh tần số tự động Tấm lọc phẳng SSD Source Surface Distance Khoảng cách từ nguồn đến bề mặt SPD Source Phantom Distance Khoảng cách từ nguồn đến phantom PDD Percent depth dose Liều sâu phần trăm DD Dose difference Sự sai khác liều lượng DTA Distance to Agreement Khoảng cách chấp nhận KV Kilo Voltage MV Mega Voltage Đơn vị đo điện MU Monitor Unit Đơn vị liều giám sát CCU Common Control Unit Bộ điều khiển chung Đơn vị đo điện TPS Treatment Planning System Hệ thống lập kế hoạch DRR Digiataly Reconstructed Radiographs Chụp X quang kỹ thuật số CBCT Coned beam Computed Tomography Chụp X quang chùm tia hình nón DVH Dose Volume Histogram Giản đồ liều khối GBD Gold Beam Data OAR Off Axis Ratio Tỷ số trục CAX Central Axis Trục trung tâm CAP Central Axis Position American Association of Physicists in Medicine Commissionin g WHO Khoảng cách từ trục trung tâm Chuẩn quốc tế theo quy định IAEA TRS-398 AAPM Dữ liệu chùm tia World Organization Health Hiệp hội Các nhà Vật lý Y học Hoa Kỳ Qúa trình kiểm tra chất lượng thiết bị trước đưa vào vận hành Tổ chức y tế giới FWHM Full-With Half-Max Độ rộng toàn phần nửa cực đại MLC Multi-leaf Colimator Bộ chuẩn trực đa Inline Trục dọc, hướng vào máy điều trị Crossline Trục nằm ngang, theo hướng trái-phải so với đầu máy điều trị Diagonal Đường chéo Sc Collimator Scatter output facor Hệ số tán xạ collimator Scp Total scatter output factor Hệ số tán xạ tổng Collimator Scatter Sp OF Phantom scatter output factor Hệ số tán xạ phantom Output Factor Thông số đầu Off Axis Distance Khoảng cách ngồi trục DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Máy gia tốc xạ trị vitalbeam (nguồn Varian.com) .12 Hình 2: Các phận hệ thống VitalBeam; 13 Hình 3: Hê Thống chuẩn trực đầu máy điều trị 15 Hình 4: Hệ chuẩn trực đa MLC máy VitalBeam 15 Hình 5: Các bước trình commissioning 17 Hình 1: Liều sâu phần trăm, d độ sâu bất kỳ, d0 độ sâu liều lớn 19 Hình 2: Profile chùm tia thể biến đổi liều tương đương dọc theo 20 Hình 3: Tính phẳng tính đối xứng chùm tia 21 Hình 4: Đo đạc hệ số output phantom 22 Hình 5: Cách xác định hệ số output 23 Hình 6: Biểu diễn hình học phương pháp gamma index 24 Hình 7: Tính tốn liều thuật tốn AAA 26 Hình 8: Buồng ion hóa CC13-IBA 29 Hình 9: Buồng ion hóa Raor-IBA 30 Hình 10: Bố trí hình học hệ đo liều sâu phần trăm profile liều 31 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Kích thước trường đo đạc hệ số output .31 Bảng 1: Chỉ số gamma index liều sâu phần trăm trường mở, nêm 15 nêm 30 37 Bảng 2: Chỉ số gamma index liều sâu phần trăm trường mở, nêm 45 nêm 60 .38 Bảng 3: Gamma index profile liều trường mở, SSD=100cm 38 Bảng 4: Gamma Index profile liều trường sử dụng nêm lọc 15, SSD= 100cm .39 Bảng 5: Gamma Index profile liều trường sử dụng nêm lọc 30, SSD=100cm 39 Bảng 6: Độ sai lệch liều điểm tuyệt đối giá trị liều đo đạc liều tính tốn sử dụng thuật tốn AAA AXB với trường mở 39 Bảng 7: Độ sai lệch liều điểm tuyệt đối giá trị liều đo đạc liều tính tốn sử dụng thuật toán AAA AXB với nêm lọc 15 40 Bảng 8: Độ sai lệch liều điểm tuyệt đối giá trị liều đo đạc liều tính tốn sử dụng thuật toán AAA AXB với nêm lọc 30 41 Bảng 9: Độ sai lệch hệ số OUTPUT giá trị đo đạc giá trị GBD trường mở, SSD=95cm, d=5cm 41 Bảng 10: Độ sai lệch hệ số OUTPUT giá trị đo đạc giá trị GBD trường sử dụng nêm lọc 15, SSD=95cm, d=5cm .43 Bảng 11: Độ sai lệch hệ số OUTPUT giá trị đo đạc giá trị GBD trường sử dụng nêm lọc 30, SSD=95cm, d=5cm .44 Bảng 12: Độ sai lệch hệ số OUTPUT giá trị đo đạc giá trị GBD trường sử dụng nêm lọc 45, SSD=95cm, d=5cm .46 Bảng 13: Độ sai lệch hệ số OUTPUT giá trị đo đạc giá trị GBD trường sử dụng nêm lọc 60, SSD=95cm, d=5cm .47 10 ... xác định đặc tính, liệu chùm tia kiểm tra độ xác liệu chùm tia xạ phát từ máy VitalBeam Đây nội dung tơi trình bày đồ án này: Tên đồ án Trong đề tài này, tiến hành đo đạc ghi nhận liệu liều sâu... thực tính tốn phần mềm Eclipse quy trình so sánh, đánh giá liệu Chương 3: Kết thảo luận Phần này, đưa kết ghi nhận được trình đo đạc so sánh liệu bệnh viện Trung Ương Quân Đội 108 Sau đánh giá nhận. .. đảm bảo tính xác hiệu điều trị, tính an tồn q trình điều trị cho bệnh nhân sau Vì vậy, đồ án này, tơi tiến hành commissioning chùm xạ photon 15MV không lọc phẳng từ máy gia tốc xạ trị VitalBeam