Quy trình nghiệm thu, kiểm chuẩn máy gia tốc xạ trị siemens primus

Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ Mở đầu Theo thống kê Tổ chức Y tế giới( WHO), tỷ lệ tử vong giới bệnh ung th- cao Hằng năm có khoảng gần 10 triệu tr-ờng hợp mắc ung th- triệu ng-ời chết bệnh Việt Nam, năm -ớc tính có khoảng 150.000 ca ung th- 50.000 ca tử vong Và thực trạng đáng buồn tỉ lệ tr-ờng hợp mắc ung th- không ngừng gia tăng với số đáng báo động[4] Có liệu pháp để điều trị bệnh ung th- : phẫu thuật, xạ trị điều trị hóa chất Xạ trị ph-ơng pháp dùng xạ ion hóa có l-ợng thích hợp để tiêu diệt tế bào ung th- Tùy loại ung th- giai đoạn bệnh khác mà ng-ời ta dùng ba ph-ơng pháp phối hợp ph-ơng pháp với Có thể nói, xạ trị đ-ợc áp dụng 70% loại bệnh ung th- Máy gia tốc đ-ợc ứng dụng lâm sàng từ đầu năm 1950 trở thành loại thiết bị chủ yếu nhiều trung tâm xạ trị Việt Nam, việc ứng dụng máy gia tốc lĩnh vực y tế đ-ợc áp dụng vào đầu năm 2000 số bệnh viện lớn nh-: Bệnh viện K trung -ơng, Bệnh Viện Chợ Rẫy, Trung tâm Ung B-ớu Thành phố Hồ Chí Minh Nh- vậy, nói ứng dụng máy gia tốc y tế n-ớc ta lĩnh vực non trẻ nh-ng sau khoảng ch-a đầy 10 năm phát triển, đến có khoảng 17 máy gia tốc xạ trị đ-ợc triển khai Nếu so sánh với khuyến cáo tổ chức Y tế giới (WHO) : 1triệu dân/ thiết bị xạ trị rõ ràng việc ứng dụng máy gia tốc y tế n-ớc ta dù bắt đầu phát triển nh-ng ch-a đáp ứng đ-ợc nhu cầu thực tế tiềm phát triển ứng dụng lĩnh vực n-ớc ta lớn Hiện tại, xạ trị Việt Nam đáp ứng đ-ợc 10% bệnh ung th- Hệ thống máy gia tốc sau hoàn thành việc lắp đặt tr-ớc đ-a vào sử dụng điều trị cần qui trình kỹ thuật quan trọng bắt buộc Kiểm chuẩn đo liều vật lý Commisioning Công việc Kỹ s- Vật lý đảm trách định đến chuẩn xác thông số vật lý đ-ợc sử dụng suốt thời gian sử dụng thiết bị Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ Kiểm chuẩn nghiệm thu kỹ thuật máy gia tốc xạ trị trình thử nghiệm, kiểm tra đặc tính học đo đạc liều l-ợng máy gia tốc nhằm đảm bảo máy hoạt động cách bình th-ờng đáp ứng đ-ợc yều cầu kỹ thuật xạ trị Quá trình bao gồm việc thu nhận, l-u giữ thông tin, thông số liều l-ợng, số liệu liều sâu phần trăm, đồ đồng liều đ-ợc l-u giữ máy tính để dùng cho việc lập kế hoạch điều trị sau Đồ án với đề ti Qui trình kiểm chuẩn, nghiệm thu máy gia tốc xạ trị SiemensPrimus nhằm mục đích tìm hiểu qui trình nghiệm thu, kiểm chuẩn máy gia tốc nói chung máy gia tốc hãng Siemens sản xuất nói riêng, làm sáng tỏ qui trình quan trọng phức tạp tr-ớc đ-a máy gia tốc vào vận hành điều trị bệnh nhân Ch-ơng I Cấu tạo nguyên lý hoạt động MáY GIA TốC xạ trị Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ I Các thành phần máy gia tốc xạ trị Các thành phần hoạt động máy gia tốc xạ trị th-ờng đ-ợc chia thành hệ thống sau: (1) Súng điện tử, (2) hệ thống tần số vô tuyến, (3) hệ thống thiết bị phụ trợ, (4) hệ thống vận chuyển chùm tia, (5) hệ thống theo dõi chuẩn trực chùm tia Súng điện tử nguồn sản sinh electron Hệ thống tần số vô tuyến đ-ợc sử dụng để gia tốc hạt, bao gồm vài thành phần nh-: (1) nguồn vô tuyến Nguồn nguồn magnetron phận lái tần số vô tuyến kết hợp với klytron, (2) điều chế phát xung có công suất cao chu kỳ ngắn để vận hành súng điện tử hệ thống phát tần số vô tuyến, (3) số khối điều khiển, định thời cho điều chế, (4) ống dẫn sóng gia tốc, electron đ-ợc gia tốc, (5) circulator cho phép truyền công suất vô tuyến từ nguồn tới ống dẫn sóng gia tốc nh-ng không theo h-ớng ng-ợc lại Hệ thống phụ trợ bao gồm hệ thống bơm chân không, hệ thống làm lạnh n-ớc, hệ thống nén khí, hệ thống chất điện môi gas để truyền vi sóng từ phát tần số vô tuyến tới ống dẫn sóng gia tốc bảo vệ ngăn xạ dò Hệ thống vận chuyển chùm electron chân không từ ống dẫn sóng gia tốc tới bia tán xạ, kết hợp với thiết bị lái từ tr-ờng thiết bị hội tụ Hệ thống chuẩn trực theo dõi chùm tia đ-ợc đặt đầu điều trị, cung cấp hình dạng theo dõi chùm tia X chùm electron lâm sàng Sơ đồ khối máy gia tốc xạ trị đ-ợc minh hoạ hình Sơ đồ cho thấy thành phần mối liên hệ phận, nhiên, có khác đáng kể máy tuỳ thuộc vào động chùm electron cuối nh- thiết kế đặc biệt nhà sản xuất Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ Hình 1: Sơ đồ khối máy gia tốc xạ trị Chiều dài ống dẫn sóng gia tốc phụ thuộc vào động chùm electron cuối thay đổi từ 30cm MeV tới 150cm 25 MeV Tại mức l-ợng electron megavolt, photon theo hiệu ứng phát xạ hãm tạo bia tia X đạt đến giá trị đỉnh phía tr-ớc chùm photon đ-ợc tạo theo h-ớng chùm electron đ-ợc tạo đập vào bia Tất nhiên liên quan ống dẫn sóng gia tốc với bệnh nhân cấu hình điều trị đồng tâm Trong cấu hình đơn giản thông th-ờng nhất, nh- minh hoạ hình (a), súng điện tử bia tia X đ-ợc xếp thẳng hàng trực tiếp với đồng tâm máy gia tốc để tránh phải dùng hệ thống vận chuyển chùm tia Chùm photon thẳng suốt từ đầu đến cuối đ-ợc tạo nguồn tần vô tuyến đ-ợc gắn dàn quay Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ Hình 2: Cấu trúc máy gia tốc xạ trị đồng tâm: (a) chùm tia thẳng: súng điện tử bia đ-ợc gắn cố định vào ống dẫn sóng gia tốc; (b) ống dẫn sóng gia tốc dàn quay song song với trục đồng tâm, điện tử đ-ợc bia qua hệ thống vận chuyển chùm tia; (c) ống dẫn sóng gia tốc khung đỡ dàn quay Tuy nhiên lý thực tế, đ-ờng đồng tâm máy gia tốc tuyến tính không v-ợt 130cm phía phòng điều trị khoảng cách từ nguồn tới tâm u trục (SAD) th-ờng 100cm Nh- rõ ràng cấu hình này, chiều dài ống dẫn sóng gia tốc bị hạn chế 30cm, t-ơng ứng với động electron MeV với súng điện tử bia cố định đ-ợc gắn với ống dẫn sóng gia tốc, không đòi hỏi vận chuyển chùm tia hay đ-a lựa chọn xạ trị electron ống dẫn sóng gia tốc mức l-ợng electron trung bình (8 tới 15 MeV) cao (15 tới 30 MeV) hiển nhiên dài gần đ-ờng ống đồng tâm trực Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ tiếp, chúng đ-ợc đặt dàn quay song song với trục quay đàn quay, khung đỡ dàn quay Sau đó, hệ thống vận chuyển chùm tia đ-ợc sử dụng để dẫn chùm electron từ ống dẫn sóng gia tốc tia X nh- đ-ợc minh hoạ hình (b) (c) Nguồn hai cấu hình th-ờng đ-ợc gắn khung đỡ dàn quay II Các mođun thành phần máy gia tốc tuyến tính Các máy gia tốc tuyến tính đại gồm số mođun thành phần Các mođun máy gia tốc tuyến tính bao gồm dàn quay, khung đỡ, buồng điều khiển gi-ờng điều trị Một số máy có tủ điều chế Hình xác định thành phần chứa khung đỡ dàn quay máy gia tốc tuyến tính l-ợng cao Khung đỡ đ-ợc bắt chặt xuống sàn dàn quay hai phía khung đỡ Cấu trúc gia tốc đ-ợc đặt dàn quay, quay quanh trục nằm ngang đ-ợc cố định khung đỡ Các thành phần chứa khung đỡ nh- sau: Klystron (hoặc magnetron): loạt khoang vi sóng đặt đỉnh để chứa dầu cách ly cung cấp nguồn vi sóng để gia tốc electron ống dẫn sóng: mang nguồn công suất vi sóng tới cấu trúc gia tốc giàn quay Circulator: thiết bị đ-ợc đ-a vào ống dẫn sóng gia tốc để cách ly klytron khỏi sóng vi ba phản xạ lại từ cấu trúc gia tốc Hệ thống làm mát n-ớc: làm mát thành phần khác cách giải phóng l-ợng nhiệt thiết lập ổn định nhiệt độ vận hành cấu trúc gia tốc Các thành phần dàn quay là: Cấu trúc gia tốc: loạt khoang vi sóng đ-ợc cấp l-ợng nguồn vi sóng đ-ợc cung cấp klystron qua ống dẫn sóng Súng điện tử: (hoặc catốt): Cung cấp nguồn electron đ-a vào ống dẫn sóng Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ Hình 3: Sơ đồ mặt cắt máy gia tốc tuyến tính l-ợng cao cho xạ trị (các thành phần bên chứa khung đỡ dàn quay) Từ tr-ờng uốn: uốn electron phát từ cấu trúc gia tốc quanh đ-ờng vòng nhằm hội tụ chùm electron bia để tạo tia X sử dụng chùm electron trực tiếp cho điều trị Đầu điều trị: bao gồm thiết bị định dạng theo dõi chùm tia Bộ chặn chùm tia: nhằm giảm yêu cầu che chắn phòng chùm tia tán xạ từ bệnh nhân kéo từ phía chân dàn quay Tủ điều chế: chứa thành phần phân bố điều kiện nguồn điện sơ cấp tới tất vị trí máy từ kết nối, cung cấp xung cho việc phun chùm tia cho phát công suất vi sóng Bàn điều khiển (hình 4) trung tâm hoạt động máy gia tốc tuyến tính Nó cấp xung định thời để khởi động xung xạ Nó theo dõi số hoạt động máy gia tốc tuyến tính, bao gồm liệu điều trị cho bệnh nhân Việc điều trị tiến hành thông số điều trị v-ợt giới hạn đ-ợc thiết lập tr-ớc Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ Bên cạnh mođun thành phần có số hệ thống phụ trợ, bao gồm: hệ thống phụ trợ, bao gồm: hệ thống chân không áp lực n-ớc, điều khiển nhiệt độ, tự động điều khiển tần số (AC), theo dõi điều kiện xạ Hình 4: Bàn điều khiển máy gia tốc tuyến tính gồm có nhiều máy tính thiết bị hiển thị Tại bàn điều khiển, nhà trị liệu khởi động theo dõi điều khiển việc điều trị Các hình hiển thị quan sát bệnh nhân máy gia tốc Hệ thống l-u trữ, kiểm tra theo dõi thông số điều trị bệnh nhân III ống dẫn sóng gia tốc ống dẫn sóng cấu trúc kim loại đ-ợc rút hết điền đầy khí, có hình chữ nhật tròn đ-ợc sử dụng để truyền sóng vi ba Sự truyền sóng vi ba qua ống dẫn sóng tuân theo ph-ơng trình Maxwell điều kiện biên bờ kim loại, đó, thành phần tiếp tuyến điện tr-ờng thành phần pháp tuyến từ tr-ờng Loại ống dẫn sóng đơn giản ống kim loại hình trụ đ-ợc rút hết điện đầy chất điện dung môi đồng nhất, ví dụ: SF6 freon (freon chất làm lạnh dùng thiết bị làm lạnh) Các ống dẫn sóng đồng có ý nghĩa quan trọng hệ thống thông tin đ-ợc sử dụng máy gia tốc tuyến tính để truyền công suất vi sóng từ Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ nguồn tần số vô tuyến tới ống dẫn sóng gia tốc Tuy nhiên, ống dẫn sóng đồng đơn giản không đ-ợc sử dụng để gia tốc điện tử máy gia tốc tuyến tính Ta biết rằng, vận tốc pha vpha vận tốc mẫu điện tr-ờng (electric field patterms), ống dẫn sóng đồng v-ợt c, vận tốc ánh sáng chân không, Vpha > c Do điều kiện cần thiết để gia tốc hạt máy gia tốc tuyến tính vận tốc hạt Vhạt phải vận tốc Vpha, Vhạt = Vpha vận tốc hạt v-ợt c, nên rõ ràng gia tốc thực đ-ợc Vpha>c Các loại ống dẫn sóng phức tạp hơn, gọi ống dẫn sóng tải (loadedwaveguides) thu đ-ợc từ ống dẫn sóng đồng cách thêm vào lỗ thủng (perturbation) dọc theo mẫu điện tr-ờng Loại ống dẫn đ-ợc sử dụng tr-ờng hợp phát khuếch đại tần số cao để gia tốc điện tử máy gia tốc tuyến tính Loại ống dẫn sóng tải đơn giản thu đ-ợc từ ống dẫn sóng hình trụ đồng cách thêm vào số đĩa với lỗ tròn tâm đặt dọc theo ống Các đĩa chia ống dẫn sóng thành loạt khoang hình trụ, khoang tạo thành cấu trúc ống dẫn sóng gia tốc Hầu hết máy gia tốc tuyến tính dùng y tế thông th-ờng có đ-ờng kính khoảng 10cm chiều dài 2,5 đến 5cm Các khoang dùng cho hai mục đích: (1) để ghép nối với phân bố công suất vi sóng khoang liền kề (2) cung cấp mẫu điện tr-ờng thích hợp với vpha < c để gia tốc electron Các mode truyền sóng đ-ợc phân loại mẫu tr-ờng mà chúng thiết lập bên ống dẫn sóng Có hai mode bản: điện tr-ờng ngang (TE), ng-ợc lại, điện tr-ờng hoàn toàn từ tr-ờng ngang (TM) Do đó, có mode TM thích hợp để gia tốc điện tử cách hiệu ống dẫn sóng gia tốc đĩa chịu tải (dikloaded accelerating waveguide) Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ Hình 5: Mẫu điện tr-ờng chạy phân bố điện tích khoảng thời gian mặt phẳng chứa trục ống dẫn sóng hình trụ: (a) ống dẫn sóng đồng (b) ống dẫn sóng đĩa tải (dik-loaded) Hình minh hoạ mẫu điện tr-ờng chuyển phân bố điện tích (a) ống dẫn sóng đồng (b) ống dẫn sóng đĩa khoảng thời gian mặt phẳng chứa trục ống hình trụ đ-ợc gia tốc điện tr-ờng chuyển động, nhiên chúng theo dạng điện tr-ờng hình (b) Vpha < c Hai loại ống dẫn sóng gia tốc đ-ợc phát triển cho máy gia tốc điện là: cấu trúc sóng chạy cấu trúc sóng đứng Chúng đ-ợc minh hoạ t-ơng ứng l-ợc đồ hình (a) (b) Trong cấu trúc sóng chạy, sóng vi ba vào ống dẫn sóng từ phía súng điện tử truyền l-ợng cao đến cuối ống dẫn sóng, nơi mà bị hấp thụ không bị phản xạ phản hồi lại đầu ống dẫn sóng g ia tốc Nhminh hoạ hình (b ), biểu thị cấu trúc chạy , cấu trúc sống chạy l-ợng bốn khoang thích hợp thời điểm để gia tố c điện tử, cung cấp điện tr-ờng theo h-ớng truyền sống 10 Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ Từ kết bảng ta thấy: Sai số lớn phẳng chùm tia 2,9 % theo tiêu chuẩn , sai số đạt yêu cầu 3,0% Đối với tính đối xứng 0,6 % theo tiêu chuẩn , sai số đạt yêu cầu 2,0% kết hoàn toàn thỏa mãn theo tiêu chuẩn chuẩn IEC II.2.2 Qui trình Commisioning Commisioning thiết bị chiếu xạ qui trình nên đ-ợc theo b-ớc nh- sau: - Thu thập liệu chùm tia xạ - Thiết lập liệu thành liệu liều - Chuyển liệu sang phòng lập kế hoach điều trị (TPS Treament Planning System ) - Phát triển qui trình đo liều, lập kế hoạch điều trị điều trị - Kiểm tra xác qui trình - Thiết lập qui trình kiểm tra, kiểm soát chất l-ợng điều trị - Đào tạo cho tất nhân viên có liên quan đến xạ trị Tùy thuộc vào yêu cầu thuật toán phần mềm tính toán liều( VD: Xio, Eclipse, ), kỹ thuật xạ trị( 2-D,3-D,xạ trị theo hình thái khối u, xạ trị điều biến liềuIMRT) mà sở sử dụng, số l-ợng liệu trình Commisioning khác D-ới số kết ghi nhận đ-ợc trình thu thập liệu chùm tia xạ sử dụng cho phần mềm Prowess sử dụng để lập kế hoạch điều trị cho bệnh nhân Viện K trung -ơng II.2.2.1 Nhóm liệu liều sâu phần trăm chùm photon: - Các b-ớc thực hiện: Thiết lập phantom n-ớc cho bề mặt phantom n-ớc mặt phẳng vuông góc với trục quay Collimator góc 00 cần máy Bật th-ớc quang học gắn đầu máy, điều chỉnh khoảng cách nguồn bề mặt phantom 100 cm 82 Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ Buồng ion hóa đ-ợc đặt trục trung tâm chùm tia Đặt kích th-ớc tr-ờng chiếu x cm Máy gia tốc đ-ợc đặt chế độ phát liên tục Khởi động phần mềm Omnipro Accept thiết lập thông số cho việc thu thập liệu ( Năng l-ợng chùm tia xạ, chiều dài khảo sát, b-ớc nhảy điểm khảo sát) Phát tia thực việc thu thập liệu Lặp lại b-ớc với tr-ờng chiếu có kích th-ớc khác theo yêu cầu phần mềm tính liều điều trị L-u kết khảo sát Hình 37: Dữ liệu chùm tia chùm photon 6MV với kích th-ớc tr-ờng chiếu khác độ sâu khác 83 Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ Bảng 10: Bảng liều sâu phần trăm chùm photon MV, kích th-ớc tr-ờng chiếu 40 x 40 cm Depth Dose Depth Dose Depth Dose Depth Dose Depth Dose (mm) (%) (mm) (%) (mm) (%) (mm) (%) (mm) (%) 70.6 76.1 80.7 152.1 58.6 208.1 45.4 284.1 32.2 80.1 78 80.1 154 58 210.1 45.1 286 32 91.3 80 79.4 156.1 57.2 212 44.6 288.1 31.6 96.5 82 78.8 158.1 56.8 214 44.2 290 31.3 99.4 84.1 78 160.1 56.4 216 43.8 291.9 31 10 100.5 86.1 77.3 162.1 56 218 43.5 294 30.6 12 101.1 88 76.8 164 55.4 219.9 43.1 296 30.4 14.1 101.1 90 76.1 166.1 54.9 222.1 42.8 297.9 30.3 16 100.3 92 75.6 168 54.5 224.1 42.3 300 29.9 18.1 100 94.1 74.8 170 53.9 226 42 301.9 29.6 20 99.6 96 74.3 172.1 53.5 228.1 41.7 303.9 29.4 22 98.9 98 73.6 174.1 53 230 41.3 306.1 29 24 98.4 100 73.2 176.1 52.5 232 40.9 307.8 28.9 26 97.4 102 72.2 178 51.9 234.1 40.6 310 28.6 28 96.9 104.1 71.7 180.1 51.6 235.9 40.1 30 96.3 106 71 182 51.3 238 39.7 32 95.9 108 70.6 184 50.8 240 39.3 34 94.8 110 70 186.1 50.1 242 39 84 Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ 36.1 94.1 112 69.3 188.1 49.8 244 38.6 38 93.3 114 68.9 190 49.4 246 38.2 40 92.9 116.1 68.2 192 49 247.9 37.9 42 91.9 118.1 67.7 194 48.3 250 37.6 44 91.2 120.1 67.1 196 47.8 252 37.4 46 90.8 122 66.6 198 47.6 254.1 37 48 90.2 124 65.8 200.1 47.2 256.1 36.6 50 89.5 126 65.2 202 46.7 258.1 36.3 52 88.5 128 64.7 204 46.2 260 35.9 54 87.7 130.1 64.4 206 45.8 262.1 35.7 56 87.1 132 64 208.1 45.4 264 35.1 58 86.7 134 63.4 210.1 45.1 266 34.8 60.1 85.7 136 62.5 212 44.6 268.1 34.6 62 84.7 137.9 62.2 214 44.2 270 34.2 64 84.5 140.1 61.4 216 43.8 272 33.9 66 83.7 142 61 218 43.5 274 33.7 68.1 83.4 144 60.5 219.9 43.1 276 33.3 70 82.4 146 59.9 222.1 42.8 278 33.1 72 82 148.1 59.4 224.1 42.3 280.1 32.8 74.1 81.3 150 58.9 226 42 281.9 32.5 Lặp lại qui trình nh- trên, khác chế độ phát tia lúc có nêm ta thu đ-ợc liệu liều sâu phần trăm chùm photon có nêm 85 Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ Hình 38: Liều sâu phần trăm chùm photon 6MV có nêm 450 với kích th-ớc tr-ờng chiếu độ sâu khác II.2.2.2 Nhóm liệu chùm tia chùm photon - Các b-ớc thực hiện: Thiết lập phantom n-ớc cho bề mặt phantom n-ớc mặt phẳng vuông góc với trục quay Collimator góc 00 cần máy Bật th-ớc quang học gắn đầu máy, điều chỉnh khoảng cách nguồn bề mặt phantom 100 cm Sử dụng buồng ion hóa, buồng đ-ợc đặt cố định không khí phía phantom cho vùng nhạy buồng nằm kích th-ớc tr-ờng chiếu xạ, buồng ion hóa đ-ợc sử dụng nh- buồng tham chiếu Một buồng ion hóa khác đ-ợc đặt độ sâu cần khảo sát Đặt kích th-ớc tr-ờng chiếu x cm Máy gia tốc đ-ợc đặt chế độ phát liên tục Khởi động phần mềm Omnipro Accept thiết lập thông số cho việc thu thập liệu ( Năng l-ợng chùm tia xạ, chiều dài khảo sát, b-ớc nhảy điểm khảo sát, độ sâu khảo sát, ) 86 Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ Phát tia thực việc thu thập liệu Lặp lại b-ớc với tr-ờng chiếu có kích th-ớc khác theo yêu cầu phần mềm tính liều điều trị Lặp lại tất b-ớc với độ sâu cần khảo sát theo yêu cầu phần mềm tính liều điều trị 10 L-u kết khảo sát 11 Lặp lại qui trình nh- trên, khác chế độ phát tia lúc có nêm ta thu đ-ợc liệu liều sâu phần trăm chùm photon có nêm Hình 39: Dữ liệu chùm tia chùm photon MV đ-ợc đo n-ớc với độ sâu khác kích th-ớc tr-ờng chiếu khác 87 Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ Bảng 11: Bảng liệu chùm photon MV với kích th-ớc tr-ờng chiếu 40 x 40 cm với độ sâu khác Crossline (mm) Inlin e (mm) Dept h (mm) Dose (%) -241.9 100 -212 100 67 -210 100 68.2 10 -208 100 69.1 100 69.5 -240 100 10.3 -206 -238 100 10.8 -204 100 70 -236 100 11.2 -202 100 70.5 -234 100 11.7 -200 100 71 -232 100 12.3 -198 100 71.4 -230 100 13.1 -196 100 71.5 -228 100 14.6 -194 100 72.1 -226 100 16.6 -192 100 72.2 -224 100 20.8 -190 100 72.6 100 72.8 -222 100 28.9 -188 -220 100 39.8 -186 100 72.9 -218 100 52.1 -184 100 73.1 -216 100 60 -182 100 73.3 -214.1 100 65.1 -180.1 100 73.4 88 Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ -178 100 73.7 -98 100 76.1 -176 100 73.9 -96 100 76.1 -174 100 74.1 -94 100 76.1 -172 100 74.3 -92 100 76 -170 100 74.5 -90 100 76.1 -168 100 74.6 -88 100 76 -166 100 74.6 -86 100 75.5 -164 100 74.8 -84 100 75.9 -162 100 74.9 -82 100 75.7 -160 100 75 -80 100 75.8 -158 100 75.1 -78 100 75.5 -156 100 75.1 -76 100 75.9 -154 100 75.2 -74 100 75.7 -152 100 75.5 -72 100 75.6 -150 100 75.5 -70 100 75.5 -148 100 75.6 -68 100 75.5 -146 100 75.4 -66 100 75.7 -144 100 75.5 -64 100 75.5 -142 100 75.7 -62 100 75.4 -140.1 100 75.8 -60.1 100 75.5 -138 100 75.8 -58 100 75.3 -136 100 75.9 -56 100 75.8 -134 100 76 -54.1 100 75.4 -132 100 76 -52.1 100 75.5 -130 100 76 -50 100 75.1 -128 100 75.9 -48.1 100 75.2 -126 100 76 -46.1 100 75.2 -124 100 76.2 -44 100 75.3 -122 100 76 -42 100 75.5 -120 100 76.4 -40 100 75.3 -118.1 100 76.2 -38 100 75 -116 100 76.4 -36 100 75.1 -114 100 76.2 -34 100 74.8 -112 100 76.3 -32.1 100 74.8 -110 100 76.4 -30 100 74.9 -108 100 76.3 -27.9 100 74.6 -106 100 76.3 -26 100 74.9 -104.1 100 76.4 -24 100 74.8 -102 100 76.2 -22.1 100 74.6 -100 100 76.3 -20.1 100 74.6 89 Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ -18.1 100 74.5 62 100 74.6 -16 100 74.4 63.9 100 74.8 -14 100 74.3 66 100 74.8 -12 100 74.2 68 100 74.6 -10 100 74.2 69.9 100 74.7 -8 100 73.9 71.9 100 74.7 -6 100 74.2 74 100 74.6 -4 100 74 76 100 74.5 -2.1 100 73.9 78 100 74.7 -0.1 100 73.9 79.9 100 74.6 100 73.7 81.9 100 74.8 100 73.7 84 100 74.7 5.9 100 73.8 86 100 74.7 100 73.9 88 100 74.8 10 100 73.9 89.9 100 75 12 100 73.9 91.9 100 75.2 13.9 100 74.1 93.9 100 75 16 100 74.1 96 100 75.1 18 100 74.1 98 100 75.2 19.9 100 74.1 99.9 100 75.3 21.9 100 74.1 101.9 100 74.9 24 100 74.1 104 100 75.3 25.9 100 74 106 100 75.2 27.9 100 74.4 108 100 75.4 29.9 100 74.3 110 100 75.4 31.9 100 74.7 112 100 75.2 33.9 100 74.7 114 100 75.1 35.9 100 74.4 116 100 75.4 38 100 74.4 117.9 100 75.2 39.9 100 74.7 120 100 75.3 42 100 74.7 44 100 74.7 122 124 0 100 100 75.1 75.1 46 100 74.5 125.9 100 75 48 100 74.7 128 100 74.8 50 100 74.7 51.9 100 74.7 130 100 75.1 54 100 74.7 132 100 75 55.9 100 74.8 134 100 74.9 58 100 74.5 135.9 100 74.9 60 100 74.7 90 Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ 138 100 74.6 191.8 100 71.2 140 100 74.7 194 100 71.1 141.9 100 74.8 196 100 70.7 144 100 74.6 198 100 70.1 146 100 74.6 199.9 100 70.1 147.9 100 74.6 201.9 100 69.6 149.9 100 74.4 204.1 100 68.9 152 100 74.2 206 100 68.4 154.1 100 74.2 208 100 68.1 155.9 100 74.1 210 100 67.2 158 100 74.2 211.9 100 65.7 160 100 74 213.9 100 63.1 161.9 100 73.9 215.9 100 57.5 164 100 73.8 218 100 48.1 166 100 73.8 219.9 100 36.6 167.9 100 73.8 221.9 100 26.1 170 100 73.6 224 100 19.2 172 100 73.3 226 100 15.6 174 100 73.4 228 100 13.9 176 100 73.3 229.9 100 12.7 178 100 72.8 232 100 11.9 179.9 100 72.7 234 100 11.3 182 100 72.4 236.2 100 10.8 184 100 72.3 237.9 100 10.4 186 100 72.2 239.9 100 10 188 100 71.6 241.9 100 9.6 190.2 100 71.4 91 Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ Hình 40: Dữ liệu chùm tia chùm photon MV đ-ợc đo n-ớc với độ sâu khác kích th-ớc tr-ờng chiếu khác có nêm 600 II.2.2.3 Nhóm liệu liều sâu phần trăm chùm electron - Các b-ớc thực hiện: Thiết lập phantom n-ớc cho bề mặt phantom n-ớc mặt phẳng vuông góc với trục quay Collimator góc 00 cần máy Bật th-ớc quang học gắn đầu máy, điều chỉnh khoảng cách nguồn bề mặt phantom 100 cm Buồng ion hóa đ-ợc đặt trục trung tâm chùm tia Lắp applicator vào đầu máy điều trị Máy gia tốc đ-ợc đặt chế độ phát liên tục Khởi động phần mềm Omnipro Accept thiết lập thông số cho việc thu thập liệu ( Năng l-ợng chùm tia xạ, chiều dài khảo sát, b-ớc nhảy điểm khảo sát) Phát tia thực việc thu thập liệu Lặp lại b-ớc với mức l-ợng khác electron 92 Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ L-u kết khảo sát Hình 41: Liều sâu phần trăm chùm electron với applicator 10x10cm, mức l-ợng khác độ sâu khác II.2.2.4 Nhóm liệu chùm tia chùm electron - Các b-ớc thực hiện: Thiết lập phantom n-ớc cho bề mặt phantom n-ớc mặt phẳng vuông góc với trục quay Collimator góc 00 cần máy Bật th-ớc quang học gắn đầu máy, điều chỉnh khoảng cách nguồn bề mặt phantom 100 cm Lắp applicator vào đầu máy điều trị Sử dụng buồng ion hóa, buồng đ-ợc đặt cố định không khí phía phantom cho vùng nhạy buồng nằm góc applicator kích th-ớc tr-ờng chiếu xạ, buồng ion hóa đ-ợc sử dụng nh- buồng tham chiếu Một buồng ion hóa khác đ-ợc đặt độ sâu cần khảo sát 93 Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ Máy gia tốc đ-ợc đặt chế độ phát liên tục Khởi động phần mềm Omnipro Accept thiết lập thông số cho việc thu thập liệu ( Năng l-ợng chùm tia xạ, chiều dài khảo sát, b-ớc nhảy điểm khảo sát) Phát tia thực việc thu thập liệu Lặp lại b-ớc với mức l-ợng khác electron Lặp lại b-ớc với applicator khác 10 L-u kết khảo sát Hình 42: Dữ liệu chùm tia chùm electron MeV với applicator 10x10cm với độ sâu khác KếT LUậN 94 Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ Máy gia tốc xạ trị loại thiết bị phức tạp, đại công nghệ Sau lắp đặt phần công việc tỉ mỉ nghiêm túc kỹ s- vật lý xạ trị, nghiệm thu, kiểm chuẩn máy gia tốc Đây qui trình quan việc đảm bảo chất l-ợng máy gia tốc tr-ớc đ-a vào điều trị bệnh nhân Nó sở điểm khởi đầu trình đảm bảo chất l-ợng để đạt đ-ợc hiệu điều trị mong muốn sau n y Các máy gia tốc sử dụng lâm sàng ngày đ-ợc thừa kế nghiên cứu, cải tiến mạnh mẽ suốt 50 năm qua khẳng định đ-ợc vai trò giá trị loại thiết bị việc điều trị bệnh nhân ung th- Ngày có số hãng sản xuất máy gia tốc xạ trị theo thiết kế hoạt động khác Dù khác kiểu dáng cấu tạo, song yêu cầu nghiệm thu kiểm chuẩn máy gia tốc tr-ớc đ-a vào hoạt động đ-ợc tuân thủ cách chặt chẽ Qui trình nghiệm thu kiểm chuẩn máy gia tốc xạ trị không áp dụng sau việc lắp đặt máy đ-ợc hoàn tất mà số b-ớc toàn qui trình đ-ợc áp dụng ch-ơng trình QA QC chất l-ợng điều trị hàng ngày, hàng tuần, hàng tháng, hàng quí, hàng năm thay phận máy gia tốc Thời gian dành cho việc nghiệm thu kiểm chuẩn máy gia tốc phụ thuộc nhiều vào kiến thức chuyên môn kinh nghiệm thực tế đội ngũ kỹ s- vật lý làm việc sở xạ trị Mặc dù có nhiều cố gắng nh-ng kiến thức chuyên môn có hạn, kiến thức lâm sàng nhiều hạn chế, đâ y lại lĩnh vực giao thoa Vật lý hạt nhân ứng dụng y tế lâm sàng nên việc hoàn thành luận án tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đ-ợc lời h-ớng dẫn, giải thích thầy, cô nh- ý kiến đóng góp bạn để em mở rộng h-ớng nghiên cứu làm tốt công việc em sau Tài liệu tham khảo: 95 Viện Vật lý Kỹ thuật Luận án thạc sĩ [1] Nguyễn Xuân Cử, Cơ sở vật lý thiết bị chủ yếu xạ trị, Hà Nội, 9-2004 [2] Nguyễn Xuân Cử, Nguyên lý máy gia tốc xạ trị ung th-, Hà Nội, 6-2000 [3] Phùng Văn Duân, An toàn xạ bảo vệ môi tr-ờng, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội,2006 [4] Nguyễn Thái Hà Nguyễn Đức Thuận, Y học hạt nhân kỹ thuật xạ trị, Nhà xuất Bách Khoa Hà Nội, -2006 [5] Trần Đức Thiệp, Máy gia tốc, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội,2002 [6] E.B.Podgorsak, Radiation oncology physics : A handbook for teachers and students, International Atomic Enegy Agency, Vienna, 2005 [7] Swiss Society of Radiobiology and Medical Physics- Member of EFOMP and IOMP, Quality control of medical electron Accelerators, 11- 2003 [8] Technical Reports Series No.398, Absorbed dose determination in external beam radiotherapy, International Atomic Enegy Agency, Vienna, 2000 [9] Gunilla C Bentel, Radiation therapy planning, Duke University Medical center Durham, North Carolina, 1992 [10] Thomas J Deeley, Principles of Radiation therapy, Butterwotrh& Co, 1976 [11] Ann Barrett - Jane Dobbs - Stephen Morris - Tom Roques, Practical radiotherapy planning, Fourth edition, Hodder Education - an Hachette UK Company 338 Euston Road, London, 2009 [12] Harold Elford Jonhs and John Robert Gunningham, The physics of Radiologyy, Forth edition, Charles C Thomas Publisher springfield Illinois USA, 1983 96 ... án với đề ti Qui trình kiểm chuẩn, nghiệm thu máy gia tốc xạ trị SiemensPrimus nhằm mục đích tìm hiểu qui trình nghiệm thu, kiểm chuẩn máy gia tốc nói chung máy gia tốc hãng Siemens sản xuất... án thạc sĩ Kiểm chuẩn nghiệm thu kỹ thuật máy gia tốc xạ trị trình thử nghiệm, kiểm tra đặc tính học đo đạc liều l-ợng máy gia tốc nhằm đảm bảo máy hoạt động cách bình th-ờng đáp ứng - c yều cầu... suất vô tuyến Các điện tử - c gia tốc ống dẫn sóng gia tốc cách truyền l-ợng từ tr-ờng RF công suất cao, tr-ờng - c thiết lập ống dẫn sóng gia tốc xạ vi sóng Bức xạ - c tạo phát tần số vi sóng,