Nghiên cứu tối ưu hóa kỹ thuật xạ trị imrt theo số trường xạ trị cho bệnh nhân ung thư vòm họng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Nghiên cứu tối ưu hóa kỹ thuật xạ trị IMRT theo số trường xạ trị cho bệnh nhân ung thư vòm họng PHẠM VĂN KHẮC Ngành Kỹ thuật hạt nhân Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Kim Tuấn Viện: Vật lý kỹ thuật HÀ NỘI, 04/2023 Chữ ký GVHD CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Phạm Văn Khắc Đề tài luận văn: Nghiên cứu tối ưu hóa kỹ thuật xạ trị IMRT theo số trường xạ trị cho bệnh nhân ung thư vòm họng Chuyên ngành: Kỹ thuật hạt nhân Mã số SV: 20211155M Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày… .………… với nội dung sau: - Thay đề tài tham khảo nghiên cứu năm 2007 đề tài năm 2014 Thay thuật ngữ “cửa sổ cánh chớp” cửa sổ trượt Bổ sung ý nghĩa hàm phạt Thay vùng thể tích CTV70, 60, 54Gy PTV70, 60, 54Gy để đánh giá kế hoạch Thay từ “tìm hướng chiếu góc chiếu” thành “tìm trường chiếu với góc chiếu” Chỉnh sửa lỗi tả câu khơng thích hợp khóa luận Bổ sung: giải thích lý không chọn trường chiếu nhỏ trường, lớn trường Bổ sung thêm trích dẫn Ngày Giáo viên hướng dẫn tháng 05 năm 2023 Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Nghiên cứu tối ưu hóa kỹ thuật xạ trị IMRT theo số trường xạ trị cho bệnh nhân ung thư vòm họng Giáo viên hướng dẫn Ký ghi rõ họ tên LỜI CAM ĐOAN Luận văn thạc sĩ: “Nghiên cứu tối ưu hóa kỹ thuật xạ trị IMRT theo số trường xạ trị cho bệnh nhân ung thư vòm họng” đề tài nghiên cứu hướng dẫn TS Trần Kim Tuấn, thực Trung tâm Ung bướu Bệnh viện Trung ương Thái Nguyên Các kết nghiên cứu trình bày luận văn khách quan trung thực Tôi xin cam đoan luận văn tiến hành nghiên cứu cách nghiêm túc, số liệu sử dụng phân tích luận văn có nguồn gốc rõ ràng, tất tham khảo, kế thừa trích dẫn tham chiếu đầy đủ Tơi xin chịu trách nhiệm cam đoan Hà Nội, ngày … tháng … năm 2023 Học viên Phạm Văn Khắc LỜI CẢM ƠN Trong trình thực hồn thành luận văn này, tơi nhận quan tâm, giúp đỡ tận tình thầy cơ, gia đình, bạn bè đồng nghiệp Qua luận văn tơi xin chân thành bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới Thầy hướng dẫn tôi-TS Trần Kim Tuấn Thầy quan tâm, theo sát suốt trình thực luận văn Thầy đọc, đưa góp ý cho luận văn cẩn thận Cho học hữu ích, quý giá để rút kinh nghiệm sau Đây học vô quý khơng có trường lớp đào tạo Thầy ln cho động lực áp lực để cố gắng hoàn thành luận văn Lần nữa, cho xin cảm ơn Thầy Xin cảm ơn Quý Thầy cô hội đồng chấm luận văn dành thời gian đọc góp ý chân thành cho luận văn em hoàn thiện Xin cảm ơn Quý Thầy cô môn Kỹ thuật hạt nhân vật lý môi trường, Đại Học Bách Khoa Hà Nội giảng dạy, giúp đỡ Cuối cùng, em xin chúc Quý Thầy cô người mà em yêu quý dồi sức khỏe thành công nghiệp TĨM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN Ung thư vịm họng bệnh lý ác tính thường gặp số ung thư vùng đầu mặt cổ Xạ trị phương pháp điều trị hiệu cho ung thư vòm họng Năm 2020, Bệnh viện Trung ương Thái Nguyên đưa vào hoạt động máy gia tốc xạ trị Elekta Synergy Platform đa năng, đa thực kỹ thuật xạ trị xạ trị chiều theo hình dạng khối u (3D-CRT) xạ trị điều biến liều (IMRT) Việc lập kế hoạch xạ trị 3D-CRT cho bệnh nhân ung thư vòm họng giai đoạn II thường khả tối ưu kế hoạch không cao, liều vào vùng thể tích chiếu xạ nhận thấp, đồng thời quan nguy cấp cần bảo vệ nhận liều cao so với giới hạn liều đưa ra, dẫn đến hiệu điều trị chưa cao Để khắc phục vấn đề này, kỹ thuật IMRT đưa áp dụng thường quy Bệnh viện Để cho kết điều trị kỹ thuật IMRT đạt hiệu cao việc lập kế hoạch xạ trị cho kỹ thuật quan trọng, liên quan đến nhiều thông số cần đưa vào Quy trình lập kế hoạch điều trị IMRT thường tiến hành cách trước tiên chọn số hướng chùm tia định sau tối ưu hóa đồ liều lượng góc chùm tia Trong quy trình này, vấn đề tối ưu hóa định hướng chùm tia, đóng vai trị quan trọng việc xác định chất lượng lập kế hoạch cuối Tuy nhiên, sử dụng nhiều chùm tia IMRT dẫn đến vấn đề kéo dài thời gian điều trị tăng lỗi tiềm ẩn chuyển động bệnh nhân Do đó, mong muốn thực tối ưu hóa theo số trường góc chiếu để có kế hoạch với số lượng chùm tia nhỏ đạt chất lượng tương đương chí tốt kế hoạch có nhiều góc chùm tia khơng tối ưu hóa Trong thực hành IMRT tại, đơi chùm tia cách sử dụng nhiều tình lâm sàng để đơn giản Tuy nhiên, cách tiếp cận thường dẫn đến chất lượng kế hoạch điều trị mức tối ưu Bài toán tối ưu hóa định hướng chùm tia thuộc loại tối ưu hóa tổ hợp, tìm kiếm kết hợp tối ưu số hướng chùm tia định số tất góc đưa để đạt chất lượng kế hoạch tốt Bằng cách đưa tất kết hợp hướng chùm tia có thể, người ta đảm bảo tính tối ưu hướng chùm tia chọn Do vậy, luận văn này, nghiên cứu đưa nhằm tối ưu hóa kỹ thuật xạ trị IMRT theo số trường chiếu xạ với góc chiếu xạ khác để đưa trường chiếu góc chiếu xạ tốt cho việc lập kế hoạch xạ trị bệnh nhân ung thư vòm họng MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ TIẾNG ANH VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ XẠ TRỊ UNG THƯ VÒM HỌNG 1.1 Giới thiệu Ung thư vòm họng 1.1.1 Đặc điểm ung thư vòm họng 1.1.2 Thuận lợi lập kế hoạch IMRT 1.1.3 Khó khăn q trình lập kế hoạch IMRT 1.2 Tổng quan số nghiên cứu xạ trị ung thư vòm họng CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ XẠ TRỊ ĐIỀU BIẾN LIỀU 10 2.1 Xạ trị điều biến liều 10 2.1.1 Tổng quan xạ trị điều biến liều 10 2.1.2 Bản đồ liều lượng 14 2.1.3 Ma trận liều lượng 15 2.1.4 Xây dựng kế hoạch IMRT tối ưu 16 2.1.5 Kế hoạch Điều trị Tối ưu 18 2.1.6 Điều chỉnh cân hàm lập kế hoạch 21 2.1.7 Phân bố trường điều biến liều 21 2.1.8 Hiệu ứng thể tích liều lượng 23 2.1.9 Sử dụng mơ hình kết lâm sàng tối ưu hóa IMRT 24 2.1.10 Thuật tốn tối ưu hóa 25 2.1.11 Sắp xếp MLC 27 2.1.12 Tối ưu hóa độ trực tiếp 32 2.2 Các đại lượng đánh giá kế hoạch 36 2.3 Ý nghĩa số trường, góc chiếu kỹ thuật IMRT 40 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 42 3.1 Lựa chọn bệnh nhân để nghiên cứu 42 3.2 Trang thiết bị cần thiết để triển khai kỹ thuật xạ trị IMRT 42 3.3 Quy trình kỹ thuật xạ trị điều biến cường độ (IMRT) cho bệnh nhân ung thư vòm họng 45 3.3.1 Cố định tư bệnh nhân 45 3.3.2 Lập kế hoạch 45 3.3.3 Tổng liều- phân liều 46 3.3.4 Đo liều kiểm tra chất lượng kế hoạch điều trị (QA) 46 3.3.5 Tiến hành điều trị xạ trị 46 3.4 Kết thực nghiệm 46 3.4.1 Khảo sát góc chiếu với kỹ thuật IMRT trường 54 3.4.2 Khảo sát góc chiếu với kỹ thuật IMRT trường 56 3.4.3 Khảo sát liều vào quan nguy cấp với kỹ thuật IMRT trường 59 3.4.4 Khảo sát liều vào quan nguy cấp với kỹ thuật IMRT trường 61 3.4.5 Khảo sát kỹ thuật IMRT trường kỹ thuật IMRT trường với trường hợp góc chiếu tối ưu 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 DANH MỤC CÁC TỪ TIẾNG ANH VIẾT TẮT Ký hiệu chữ viết tắt Chữ tiếng Anh Chữ tiếng Việt 3DCRT Three-dimensional conformal radiation therapy Xạ trị chiều theo hình dạng khối u CTV Clinical Target Volume Thể tích bia lâm sàng CTV Clinical target volume Thể tích bia lâm sàng DAO Direct Aperture Optimization Tối ưu hóa trực tiếp độ mở DRR Digitally Reconstructed Radiograph X quang tái tạo kỹ thuật số DVH Dose-Volume Histogram Biểu đồ thể tích – liều lượng EUD Equivalent Uniform Dose Liều đồng tương đương FFF Flattening Filter Free Chùm tia không lọc phẳng FMO Fluence Map Optimization Tối ưu hóa đồ liều lượng GTV Gross Tumor Volume Thể tích khối u thơ GTV Gross tumor volume Thể tích khối u thô IM Internal margin Biên độ nội IMRT Intensity Modulated Radiation Therapy Xạ trị điều biến liều ITV Internal target volume Thể tích nội bia IV Irradiated volume Thể tích chiếu xạ MLC Multileaf Collimator Ống chuẩn trực đa NTCP Normal Tissue Complication Probability Xác suất biến chứng mô lành OAR Organs At Risk Cơ quan nguy cấp PRV Planning organ at risk volume Thể tích quan nguy cấp lập kế hoạch PTV Planning Target Volume Thể tích bia lập kế hoạch PTV Planning target volume Thể tích bia lập kế hoạch QA Quality Assurance Kiểm tra chất lượng RTOG Radiation Therapy Oncology Group Nhóm xạ trị ung thư SIB Simultaneous Integrated Boost Tăng liều tích hợp đồng thời TCP Tumor Control Probability Xác suất kiểm soát khối u TPS Treatment Planning System Hệ thống lập kế hoạch TV Treated volume Thể tích điều trị UTVH VMAT XT Ung thư vòm họng Volumetric modulated arc therapy Xạ trị điều biến thể tích cung tròn Xạ trị Tiếp theo khảo sát đánh giá số kế hoạch cho trường hợp tương ứng kỹ thuật IMRT trường, xét cho PTV70Gy Bảng 3.9 Các số CI (PTV70Gy), HI (PTV70Gy) đánh giá kế hoạch IMRT trường cho trường hợp tương ứng Trường hợp Chỉ số CI (PTV70Gy) HI (PTV70Gy) Trường hợp 0.890.15 1.050.16 Trường hợp 0.880.11 1.030.20 Trường hợp 0.90 1.050.13 Trường hợp 0.88 0.10 1.060.15 Trường hợp 0.870.16 1.040.22 Trường hợp 0.900.13 1.040.17 Trường hợp 0.920.12 1.0111 Nhận xét: từ bảng 3.9 cho thấy số phù hợp CI trường hợp cho PTV70Gy đạt giá trị cao trường hợp cịn lại Do đó, liều bao phủ sát với thể tích PTV70Gy so với trường hợp lại Chỉ số đồng HI trường hợp cho kết gần với trường hợp lại, nghĩa liều đồng tồn PTV70 trường hợp cịn lại 3.4.2 Khảo sát góc chiếu với kỹ thuật IMRT trường Tiếp theo, với kỹ thuật IMRT trường, ban đầu trường chiếu chia góc quay thành trường chiếu, với trường hợp 0, 400, 80 0, 1200, 160 , 2000, 2400, 2800, 3200 trường đầu, góc quay tăng lên 0; trường tiếp theo, góc quay tăng lên 40 để tránh trùng góc chiếu trường khác Kết đưa bảng 3.10, kết xây dựng đồ thị thể hình 3.4 56 Bảng 10 Phân bố góc quay thân máy cho kỹ thuật IMRT trường chiếu xạ để đánh giá tối ưu phân bố liều cho c % Thể tích chiếu xạ Trường hợp Trường hợp nhận 95% liều 00 ,40 0, 50,45 0,85 0,12 0 định 80 ,120 ,160 50,1650,205 0, ,2000,2400 ,28 2450 ,2850 ,32 00,3200 50 Góc quay thân máy cho kỹ thuật Trường chiếu Trường hợp Trường hợp Trường hợp Trường hợp Trường hợp Tr 10 ,500 ,900 ,13 00 ,1700 ,2100 ,2 50 0,290 0,330 150 ,550,950 ,1 35 0,175 0,215 ,2550,2950 ,33 50 200,600 ,100 , 1400 ,180 ,22 00,2600 ,300 , 3400 24 ,640 , 1040 ,1440 ,18 40 ,2240 ,264 , 3040 ,3440 280 ,680 , 1080 ,1480 ,18 80,2280,268 0, 3080 ,3480 20 PTV70 97.32±0.12 96.88±0.15 97.02±0.15 97.40± 0.20 97.33±0.16 97.88±0.21 97.35±0.14 PTV60 96.36±0.13 96.77±0.17 96.31±0.12 96.55±0.12 96.40±0.11 96.93±0.14 96.45±0.11 PTV54 96.39±0.14 96.16±0.14 96.03±0.15 96.42±0.11 96.20±0.10 96.89±0.15 96.41±0.11 57 98,5 98 97,5 97 96,5 96 95,5 95 PTV70 PTV60 PTV54 Trường hợp Trường hợp Trường hợp Trường hợp Trường hợp Trường hợp Trường hợp Trường hợp Trường hợp Hình Biểu đồ cột so sánh liều nhận vào thể tích chiếu xạ theo góc thân máy khác cho kỹ thuật IMRT trường Nhận xét: từ bảng 3.10 hình 3.4 rằng: - Trường hợp với góc quay thân máy 220 , 620, 1020, 1420, 182 , 2220, 2620, 3020, 3420 liều nhận vào thể tích chiếu xạ PTV70; PTV60 PTV54 đạt cao so với góc chiếu xạ cịn lại Cụ thể 97.88 ± 0.21%; 96.93 ± 0.14 %; 96.89 ± 0.15% liều định - Trường hợp với góc quay thân máy là: 0, 450, 850, 125 0, 165 0, 2050, 2450, 285 , 3250 liều nhận vào thể tích PTV70 đạt thấp nhất, đạt 96.88 ± 0.15 % liều định - Trường số với góc quay thân máy là: 100 , 500, 900, 1300 , 170 0, 2100, 2500, 2900 , 3300 liều nhận vào thể tích PTV60 PTV54 đạt thấp nhất, 96.31 ± 0.12% 96.03 ± 0.15% liều định Nhận xét: - Từ bảng 3.11 cho thấy số phù hợp CI trường hợp cho PTV70Gy đạt giá trị cao trường hợp cịn lại Vì vậy, liều bao phủ sát với thể tích PTV70Gy so với trường hợp lại - Chỉ số đồng HI trường hợp cho kết gần với trường hợp lại, nghĩa liều đồng toàn PTV70 trường hợp lại 58 Bảng 3.11 Các số CI, HI đánh giá kế hoạch IMRT trường cho trường hợp tương ứng Trường hợp Chỉ số CI (PTV70Gy) HI (PTV70Gy) Trường hợp 0.860.12 1.030.18 Trường hợp 0.880.10 1.040.22 Trường hợp 0.86 1.060.17 Trường hợp 0.88 0.14 1.050.13 Trường hợp 0.860.13 1.040.16 Trường hợp 0.910.18 1.010.18 Trường hợp 0.870.20 1.0421 Trường hợp 0.89 1.06 Trường hợp 0.88 1.03 3.4.3 Khảo sát liều vào quan nguy cấp với kỹ thuật IMRT trường Với kỹ thuật IMRT trường, đánh giá liều vào quan nguy cấp liền kề với vùng chiếu xạ nhận Kết đưa bảng 3.12, kết thể biểu đồ hình 3.5 59 Bảng 12 Phân bố góc quay thân máy cho kỹ thuật IMRT trường chiếu xạ để đánh giá cho quan n Cơ quan nguy cấp (OAR) Góc quay thân máy cho kỹ thuật Trường chiếu Trường hợp Trường hợp 00,510 ,1020,153 0, 50,560 ,107 0,1580 ,2090,2600 ,3110 2040 ,255 0,306 Trường hợp Trường hợp 0 0 100 ,610 ,1120,163 0, 15 ,66 ,117 ,168 , 0 214 ,265 ,316 2190 ,2700 ,3210 Trường hợp Trường hợ 0 200,710 ,1220 ,1730, 25 ,76 ,127 0 224 ,275 ,326 229 ,2800, Gy Gy Gy Gy Gy Tủy sống 43.16±0.28 43.28±0.60 43.70±0.61 43.43±0.54 42.94±0.33 42.88±0 Thân não 53.02±0.11 52.91±0.37 52.78±0.42 51.86±0.34 52.41±0.47 51.37±0 Tuyến mang tai trái 24.66±0.52 24.22±0.27 24.61±0.36 24.71±0.31 23.86±0.39 23.62±0 Tuyến mang tai phải 22.31±0.13 22.53±0.34 21.16±0.26 21.54±0.32 22.57±0.40 22.18±0 Giao thoa thị giác 36.63 ± 0.51 35.76 ± 0.74 36.11 ± 0.32 37.13 ± 0.22 36.90± 0.27 35.81 ± Thần kinh thị giác trái 22.27 ± 0.44 22.16 ± 0.37 22.03 ± 0.61 21.62 ± 0.58 21.45 ± 0.37 20.51 ± Thần kinh thị giác phải 19.97 ± 0.50 19.84 ± 0.45 19.77 ± 0.61 18.82 ± 0.56 18.86 ± 0.42 18.79 ± Mắt trái 24.32 ± 0.60 24.53 ± 0.56 24.66 ± 0.12 23.85 ± 0.57 23.79 ± 0.51 23.46 ± Mắt phải 23.22 ± 0.27 23.16 ± 0.32 22.88 ± 0.61 22.84 ± 0.46 22.59 ± 0.63 22.36 ± 60 Gy 60 50 40 30 20 10 Tủy sống Thân não Tuyến mang tai trái Tuyến Giao thoa Thần kinh Thần kinh mang tai thị giác thị giác trái thị giác phải phải Trường số Trường số Trường số Trường số Trường số Trường số Mắt trái Mắt phải Trường số Hình Biểu đồ so sánh liều nhận vào quan nguy cấp theo góc thân máy khác cho kỹ thuật IMRT trường Nhận xét: Từ bảng 3.12 hình 3.5 ta nhận thấy rằng: - Trường hợp với góc quay thân máy 300, 810 , 1320 , 1830, 2340 , 2850, 3360 liều mà quan nguy cấp gồm tủy sống, thân não, tuyến mang tai trái, giao thoa thị giác, thần kinh thị giác trái, mắt trái, mắt phải nhận thấp trường hợp lại Đối với tuyến mang tai phải thần kinh thi giác phải có cao chút so với vài trường hợp cịn lại khơng nhiều - Liều vào tủy sống trường hợp cao - Liều vào thân não trường hợp cao so với trường hợp lại; - Liều vào tuyến mang tai trái trường hợp cao - Liều vào tuyến mang tai phải trường hợp cao - Giao thoa thị giác nhận liều cao trường hợp - Liều vào thần kinh thị giác trái, phải với trường hợp cao - Mắt trái nhận liều cao trường hợp mắt phải nhận liều cao trường hợp 3.4.4 Khảo sát liều vào quan nguy cấp với kỹ thuật IMRT trường Với kỹ thuật IMRT trường, đánh giá liều vào quan nguy cấp liền kề với vùng chiếu xạ nhận Kết đưa bảng 3.13, kết thể qua biểu đồ hình 3.6 61 Bảng 13 Phân bố góc quay thân máy cho kỹ thuật IMRT trường chiếu xạ để đánh giá cho quan n Góc quay thân máy cho kỹ thuật Trường chiếu Trường hợp Trường hợp Trường hợp Trường hợp Trường hợp Trường hợp Trường hợp Tr 00,40 0, 80 ,1200,1600 ,2000,2400 ,28 00,3200 50,450 ,850 ,12 50,165 ,2050 , 245 0,2850 ,32 50 100 ,500 ,900,1 30 0,170 0,210 ,2500,2900 ,33 00 150 ,550 ,950,1 35 ,1750,215 ,2550,2950 ,33 50 200 ,600 ,1000 , 140 0,1800 ,22 00,260 ,3000 , 3400 24 0,640 , 104 0,1440 ,18 40,224 ,2640 , 304 0,3440 28 0,680 , 108 0,1480 ,18 80,228 0,2680, 3080 ,3480 Gy Gy Gy Gy Gy Gy Gy Tủy sống 42.23±0.36 42.68±0.57 43.13±0.31 43.35±0.29 42.44±0.32 40.29±0.33 41.08±0.62 Thân não 51.24±0.32 52.18±0.41 52.51±0.36 51.65±0.55 51.69±0.59 49.63±0.31 50.22±0.38 Tuyến mang tai trái 21.47±0.60 22.31±0.54 21.88±0.66 22.01±0.63 21.96±0.29 19.56±0.26 20.67±0.52 Tuyến mang tai phải 19.11±0.28 18.97±0.51 19.33±0.62 19.77±0.21 19.46±0.23 19.35±0.27 19.02±0.31 Giao thoa thị giác 41.58 ±0.28 42.87 ±0.13 40.74±0.66 42.90±0.27 42.64± 0.35 40.12±0.23 41.72 ±0.55 Thần kinh thị giác trái 24.88 ±0.47 24.19 ±0.61 24.97±0.43 24.78±0.65 23.96± 0.55 23.18±0.36 23.64 ±0.48 Thần kinh thị giác phải 24.07 ±0.40 24.24 ±0.34 24.16±0.55 22.92±0.73 22.57± 0.64 23.26±0.62 23.88 ±0.56 Mắt trái 28.35±0.55 28.44±0.58 28.03±0.37 27.97±0.72 27.70±0.63 26.56±0.57 26.83±0.66 Mắt phải 27.66±0.62 28.57±0.70 28.15±0.51 28.53±0.64 28.16±0.54 26.01±0.35 27.71±0.58 Cơ quan nguy cấp (OAR) 62 20 Tủy sống Thân não Tuyến mang tai phải Giao thoa thị giác Thần kinh thị giác phải Mắt trái Tuyến mang tai trái Thần kinh thị giác trái Mắt phải 60 50 40 30 20 10 Trường Trường Trường Trường Trường Trường Trường Trường Trường Hình Biểu đồ so sánh liều nhận vào quan nguy cấp theo góc thân máy khác cho kỹ thuật IMRT trường Nhận xét: Từ bảng 3.13 hình 3.6 ta nhận thấy tủy sống, thân não, tuyến mang tai trái, giao thoa thị giác, thần kinh thị giác trái, mắt trái, mắt phải liều nhận với trường hợp có góc quay 240, 64 0, 104 0,1440,1840, 2240, 2640 , 304 0, 3440 thấp trường lại Đối với tuyến mang tai phải thần kinh thi giác phải có cao chút so với vài trường hợp lại không nhiều 3.4.5 Khảo sát kỹ thuật IMRT trường kỹ thuật IMRT trường với trường hợp góc chiếu tối ưu a So sánh liều thể tích chiếu xạ Sau xác định đại diện góc chiếu xạ tối ưu kỹ thuật IMRT trường trường, tiến hành so sánh liều nhận vào vùng thể tích chiếu xạ Kết so sánh thể hiển bảng 3.14 biểu diễn biều đồ cột hình 3.7 Bảng 14 So sánh kế hoạch IMRT 7F với 9F: PTV70, PTV60 PTV54 thể tích nhận 95% liều định cho 21 bệnh nhân ung thư vịm họng %Thể tích chiếu xạ nhận 95% liều định trường trường PTV 70 96.98±0.26 97.88±0.25 PTV 60 96.86 ± 0.37 96.93±0.20 PTV 54 96.74±0.45 96.89±0.24 63 98 97,8 97,6 97,4 97,2 97 96,8 96,6 96,4 96,2 96 PTV 70 PTV 60 trường PTV 54 trường Hình 7: so sánh liều nhận vào vùng thể tích chiếu xạ kỹ thuật trường trường Nhận xét: Từ bảng 3.14 biểu đồ 3.7 ta nhận thấy kỹ thuật xạ trị IMRT trường cho ta liều vào vùng thể tích chiếu xạ nhận liều cao so với kỹ thuật IMRT trường (so sánh trường tối ưu đại diện cho kỹ thuật xạ trường trường) So sánh liều quan nguy cấp Tiếp theo thống kê liều nhận vào quan nguy cấp kỹ thuật IMRT trường trường tối ưu từ biểu đồ thể tích liều lương DVH Kết thể thông qua bảng 3.6 Nhận xét: qua bảng 3.15 ta thấy kỹ thuật xạ trị IMRT trường liều vào quan nguy cấp ưu tiên (tủy sống, thân não, tuyến mang tai trái, phải) nhận thấp so kỹ thuật IMRT trường Với giao thoa thị giác, thần kinh thị giác trái, phải; mắt trái, phải liều nhận kỹ thuật IMRT trường cao kỹ thuật IMRT trường b So sánh thời gian phát tia MU Thời gian phát tia điều trị kỹ thuật IMRT đưa để so sánh kỹ thuật IMRT trường trường Kết thể qua bảng 3.16 biểu đồ 3.8 64 Bảng 15 Thống kê liều lượng trích xuất từ DVH’s quan nguy cấp (OARs) cho kỹ thuật 7F - IMRT 9F - IMRT cho 21bệnh nhân ung thư vòm họng Cấu trúc Kỹ thuật Dmean (Gy) D max (Gy) Giới hạn liều (Gy) Dmax 45 Tủy sống 7F-IMRT 9F-IMRT 43.15 ± 0.47 42.00 ± 0.38 Thân não 7F-IMRT 9F-IMRT 52.25 ± 0.31 Tuyến mang tai trái Tuyến mang tai phải Giao thoa thị giác 51.05 ± 0.45 7F-IMRT 24.17 ± 0.37 9F-IMRT 21.30 ± 0.47 7F-IMRT 22.05 ± 0.28 9F-IMRT 19.32 ± 0.32 7F-IMRT Dmean 26 Dmax 54 21.47 ± 0.46 24.10 ± 0.49 Dmax 50 19.31 ± 0.46 23.55 ± 0.54 Dmax 50 9F-IMRT 23.98 ± 0.42 27.58 ± 0.58 Dmax 50 7F-IMRT 22.64 ± 0.41 9F-IMRT 27.70 ± 0.57 9F-IMRT 7F-IMRT Thần kinh thị giác phải 7F-IMRT 9F-IMRT 9F-IMRT 7F-IMRT Mắt phải Dmean 26 36.27 ± 0.44 41.69 ± 0.35 Thần kinh thị giác trái Mắt trái Dmax 54 Dmax 50 Bảng 3.16 Thời gian phát tia số MU phân liều cho kỹ thuật trường trường 7F-IMRT 9F-IMRT Thời gian phát tia (s) 513±42 602±35 MU 886±51 985±46 65 1200 1000 800 600 400 200 MU Thời gian phát tia (s) 7F-IMRT 9F-IMRT Hình Biểu đồ so sánh thời gian phát tia số MU kỹ thuật IMRT trường trường Nhận xét: Qua bảng 3.16 biểu đồ 3.8 ta thấy kỹ thuật xạ trị IMRT trường thời gian phát tia số MU phát cao chút so kỹ thuật IMRT trường 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Như sử dụng phần mềm lập kế hoạch Monaco để tính tốn góc trường xạ trị cho ung thư vòm họng thu kết tốt Như mong đợi, liều vào vùng thể chiếu xạ đạt cao, 95% liều kỹ thuật xạ IMRT trường trường chiếu, quan nguy cấp cần bảo vệ gần vùng thể tích chiếu xạ nhận liều giới hạn liều cho phép Các quan xa vùng thể tích chiếu xạ nhận liều thấp Các giá trị tính lập kế hoạch xạ trị vòm họng giá trị gần đặc trưng cho trường chiếu góc chiếu cụ thể Trong trình nghiên cứu tìm góc chiếu tối ưu trường chiếu tối ưu cho xạ trị bệnh nhân ung thư vòm họng giai đoạn II Cụ thể lập kế hoạch với trường chiếu trường hợp góc chiếu 30 0, 81 0, 1320, 1830 , 2340, 2850 , 3360 liều nhận vào thể tích chiếu xạ PTV70; PTV60 PTV54 đạt cao so với trường hợp lại; đồng thời liều nhận vào quan nguy cấp liền kề thấp so với trường hợp lại Với kỹ thuật xạ trường chiếu trường hợp góc quay 240 , 640, 1040,1440,1840, 2240 , 2640, 3040 , 3440 cho kết tốt trường hợp lại Các số đồng (HI) số phù hợp (CI) tốt trường hợp lại Mặt khác so sánh kỹ thuật IMRT trường trường đại diện cho trường hợp có góc tối ưu nhận thấy kỹ thuật trường cho kết đạt tốt so với kỹ thuật trường thể tích chiếu xạ Đối với kỹ thuật IMRT trường liều nhận vào quan nguy cấp ưu tiên tủy sống, thân não, tuyến mang tai trái, phải thấp so với kỹ thuật IMRT trường KIẾN NGHỊ VÀ ĐỀ XUẤT Mặc dù đề tài xuất phát từ trường hợp xạ trị điều biến liều để tính liều xạ vào bệnh nhân, nhiên nghiên cứu mức độ giới hạn bệnh nhân giai đoạn II với số thông số đánh giá cụ thể để đưa kế hoạch tối ưu điều trị Trong thực tế điều trị có trường hợp bệnh nhân giai đoạn III, giai đoạn I điều cần nghiên cứu thêm tương lai, xem góc, số trường chiếu thơng số để đánh giá có cịn tối ưu nghiên cứu hay không 67 Độ tuổi cần phân loại trình lập kế hoạch để xem kết điều trị có đạt kết cao hay khơng, có đáp ứng tiêu trí đưa hay khơng vấn đề cần lưu tâm hướng nghiên cứu Cuối sở điều trị tác giả áp dụng thường quy kỹ thuật IMRT trường cho bệnh nhân ung thư vòm họng góc chiếu tối ưu đưa nghiên cứu 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] Hướng dẫn chẩn đoán điều trị số bệnh ung thư thường gặp, Nhà xuất Y học (2016), Hà Nội Lin S., Pan J., Han L., et al (2014) Update report of nasopharyngeal carcinoma treated with reduced-volume intensity-modulated radiation therapy and hypothesis of the optimal margin Radiother Oncol, 110 (3), 385389 [3] Sun X., Su S., Chen C., et al (2014) Long-term outcomes of intensitymodulated radiotherapy for 868 patients with nasopharyngeal carcinoma: an analysis of survival and treatment toxicities Radiother Oncol, 110 (3), 398- 403 [4] Ng W.T., Lee M.C., Chang A.T., et al (2014) The impact of dosimetric inadequacy on treatment outcome of nasopharyngeal carcinoma with IMRT Oral Oncol, 50 (5), 506-512 [5] Bortfeld T and Schlegel W 1993 Optimization of beam orientations in radiation therapy: some theoretical considerations Phys Med Biol 38 291–304 [6] Pirzkall A, Carol M P and Pickett B et al 2002 The effect of beam energy and number of fields on photon-based IMRT for deep-seated targets Int J Radiat Oncol Biol Phys 53 434–42 [7] Bray F, Ferlay J, Soerjomataram I, et al Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries CA Cancer J Clin 2018; 0:1–31 [8] Lee A.W., Ng W.T., Chan L.K., et al (2012) The strength/weakness of the AJCC/UICC staging system (7th edition) for nasopharyngeal cancer and suggestions for future improvement Oral Oncol, 48 (10), 1007-1013 [9] Guo Q., Lu T., Lin S., et al (2016) Long-term survival of nasopharyngeal carcinoma patients with Stage II in intensity-modulated radiation therapy era Jpn J Clin Oncol, 46 (3), 241-247 [10] Faiz M Khan, et al (2021), Khan's Treatment Planning in Radiation Oncology, 5th Edition, Publisher: LWW [11] Doaa M AL Zayat, Ehab M Attalla, H.S Abouelenein, Shady.Fadel, Wafaa Khalil Dosimetric Comparison of Intensity-Modulated Radiotherapy versus 3D Conformal Radiotherapy in Patients with Head and Neck Cancer Journal of Multidisciplinary Engineering Science and Technology (JMEST); ISSN: 3159-0040 Vol Issue 4, April – 2015 [12] Mohamed S Ibrahim, Ehab M Attalla, Mostafa El Naggar and Wael M Elshemey Dosimetric comparison between threedimensional conformal 69 radiotherapy (3D-CRT) and intensity-modulated radiotherapy (IMRT) in the treatment of different stages of nasopharyngeal carcinoma Journal of Radiotherapy in Practice · September 2018 [13] Mei-Chun Cheng, M.S., Yu-Wen Hu, M.D., Ching-Sheng Liu Ph.D., JeunShenn Lee, Ph.D., Pin-I Huang, M.D., Sang-Hue Yen, M.D., Yuh-Lin Lee, M.S., Chun-Mei Hsieh, B.S., and Cheng-Ying Shiau, M.D Optimal beam design on intensity-modulated radiation therapy with simultaneous integrated boost in nasopharyngeal cancer American Association of Medical Dosimetrists March 2014 [14] Indra J Das, Nicholas J Sanfilippo, Antonella Fogliata, Luca Cozzi (2020), Intensity Modulated Radiation Therapy; A clinical overview, Physics and Engineering in Medicine and Biology [15] Brahme A Multi leaf collimator (US Patent No 4,672,212) Washington, DC: US Patent and Trademark Office; 1987 [16] Stein J, Mohan R, Wang X H, Bortfeld T, Wu Q W, Preiser K, Ling C C and Schlegel W 1997 Number and orientations of beams in intensitymodulated radiation treatments Medical Physics 24 149-60 [17] Woudstra E, Heijmen B J M and Storchi P R M 2005 Automated selection of beam orientations and segmented intensity-modulated radiotherapy (IMRT) for treatment of oesophagus tumors Radiotherapy and Oncology 77 254-61 [18] W P M Mayles, et al (2022), Handbook of Radiotherapy Physics Theory and Practice, Second Edition Volume [19] Romeijn HE, Dempsey JF, Li JG A unifying framework for multi-criteria fluence map optimization models Phys Med Biol 2004;49(10):1991–2013 [20] Li R, Xing L Bridging the gap between IMRT and VMAT: Dense angularly sampled and sparse intensity modulated radiation therapy Med Phys 2011;38(9):4912–4919 [21] Kim H, Li R, Lee R, et al Dose optimization with first-order total-variation minimization for dense angularly sampled and sparse intensity modulated radiation therapy (DASSIM-RT) Med Phys 2012;39(7):4316–4327 [22] Kamath S, Sahni S, Palta J, et al Optimal leaf sequencing with elimination of tongue-and-groove underdosage Phys Med Biol 2004;49(3): N7–N19 [23] ICRU Report 83 Prescribing, Recording, and Reporting Photon-Beam IMRT (2010) [24] Van’t Riet A, (1997): A conformation number to quantify the degree of conformality in brachytherapy and external beam irradiation Int J Radiat Oncol Biol Phys, 37, 731-6 70