Tìm hiểu, thực hiện quy trình commissioning máy gia tốc tuyến tính đơn năng unique 6MV, varian tại bệnh viện k3 tân triều

Chương I Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy gia tốc Unique 6MV 1.1 Các bộ phận chính của hệ thống máy gia tốc đơn năng Unique 6MV 3,4 Hình 1.1: Sơ đồ cấu tạo máy gia tốc tuyến tính

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

NGUYỄN THANH BÌNH

TÌM HIỂU, THỰC HIỆN QUY TRÌNH COMMISSIONING MÁY GIA TỐC TUYẾN TÍNH ĐƠN NĂNG UNIQUE 6MV, VARIAN

TẠI BỆNH VIỆN K3 TÂN TRIỀU

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2017

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS ĐÀM NGUYÊN BÌNH

Hà Nội – Năm 2017

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được luận văn này, em xin trân trọng gửi lời cảm

ơn đến quý thầy cô thuộc Khoa Vật lý cũng như quý thầy cô trong bộ môn Vật lý Hạt nhân, trường ĐHKHTN- ĐHQGHN đã có công dậy dỗ và truyền đạt những kiến thức chuyên môn khoa học cũng như những kiến thức và kỹ năng trong cuộc sống trong suốt khoảng thời gian em học tập dưới mái trường

Xin gửi lời cám ơn tới tập thể Khoa Vật lý xạ trị, Bệnh viện K Hà nội, là đơn vị mà tôi đang công tác, đã tạo điều kiện tốt nhất về thời gian và cơ sở vật chất để tôi hoàn thiện luận văn này

Tôi cũng xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới TS Đàm Nguyên Bình, thuộc đơn

vị Y học hạt nhân, Bệnh viện Quân đội 108 đã tận tình hướng, chỉ bảo và đinh hướng khoa học để tôi có thể hoàn thiện luận văn

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới tất cả những người bạn đã luôn ủng hộ, động viên và giúp đỡ rất tôi trong suốt thời gian tham gia học tập và hoàn thiện luận văn và xin gửi lời tri ân tới gia đình đã luôn ở bên cạnh và ủng hộ tôi để có

cơ hội được học tập nâng cao chuyên môn, nghiệp vụ và hoàn thiện tốt nhất cho luận văn này

Hà nội, tháng 10 năm 2017 Nguyễn Thanh Bình

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

Chương I 3

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy gia tốc Unique 6MV 3

1.1 Các bộ phận chính của hệ thống máy gia tốc đơn năng Unique 6MV 3

1.2 Các thành phần chính lắp đặt trong cấu trúc khung cố định máy như sau: 4

1.2.1 Nguồn cung cấp sóng cao tần RF: ( Magnetron): 4

1.2.2 Ống dẫn sóng: 4

1.2.3 Mạch RF: 4

1.2.4 Hệ thống làm mát: 4

1.3 Các thành phần chính trong giàn thân máy quay: 4

1.3.1 Ống gia tốc: 4

1.3.2 Súng điện tử: 4

1.3.3 Từ trường uốn: 4

1.3.4 Đầu máy điều trị: 4

1.4 Chi tiết các thành phần chính của hệ thống máy gia tốc tuyến tính dùng trong xạ trị 4

1.4.1 Nguồn cung cấp sóng cao tần Magnetron: 4

1.4.2 Ống dẫn sóng 6

1.4.3 Mạch RF: 8

1.4.4 Hệ thống làm mát 10

1.4.5 Súng điện tử 11

1.4.5 Đầu máy điều trị 15

1.5 Sự tạo thành chùm tia photon 15

1.5.1 Bia tia X 15

1.5.2 Bộ lọc phẳng chùm tia 17

1.5.3 Buồng Ion hóa [5] 18

1.5.4 Bộ chỉ thị vị trí chùm tia 20

1.5.5 Hệ thống lọc nêm 21

1.5.6 Hệ thống chuẩn trực định dạng chùm tia ( primary and secondary collimator) 22

1.5.7 Bộ chuẩn trực đa lá ( MLC) 24

Chương 2: 25

2.1 Tổng quan 25

2.2 Quy trình commissioning là gì? 26

2.3 Một số khái niệm được dùng trong quy trình commissioning 26

2.3.1 Liều sâu phần trăm – PDD 26

2.3.2 Vùng cân bằng điện tích ( build-up region) 27

2.3.3 Đường cong đồng liều ( Isodose Curves) 27

2.3.4 Đường mô tả hình dạng phân bố chùm tia bức xạ ( Dose/ Beam Profile) 28 2.3.5 Hệ số tán xạ ngược ( Backscatter Factor - BF) 28

2.3.6 Tỷ số mô không khí (TAR) 28

2.3.7 Tỷ số mô phantom ( TPR) và tỷ số mô cực đại ( TMR) 29

2.3.8 Hệ số tán xạ collimator ( S c / CSF) 29

2.3.9 Hệ số tán xạ phantom ( S p / PSR) 29

2.3.10 Hệ số liều tương đối ( hệ số liều đầu ra )- RDR (OF) 29

2.3.11 Hệ số truyền qua wedge (WF) 30

2.3.12 Góc nêm 30

2.3.13 Kích thước trường chiếu xạ 30

2.4 Quét thu nhận dữ liệu chùm photon 30

2.4.1 Tiêu chuẩn đánh giá chùm tia photon 6MV theo IAEA 30

2.4.2 Đặc tính chùm tia photon 6MV theo bảng chi tiết kỹ thuật của nhà sản suất 31

2.5 Đo lường thu nhận dữ liệu chùm photon 33

2.5.2 Yêu cầu dữ liệu chùm tia cho PDD và profile đối với các dạng trường chiếu 33

2.5.2.1 Liều sâu phần trăm - PDD 33

2.5.2.2 Profile chùm tia 34

2.5.2.3 Dữ liệu các liều điểm chùm photon 35

Chương 3 36

3.1 Mô tả thiết bị 36

3.1.1 Máy gia tốc Unique 6MV Varian 36

3.1.2 Hệ thống thiết bị đo liều 37

3.1.3 Các bước tiến hành đo lường ghi nhận kết quả 38

3.1.4 Kết quả đo dữ liệu chùm Photon 40

3.1.4.1 Liều sâu phần trăm trường chiếu mở 40

3.1.4.2 Liều sâu phần trăm trường chiếu có wedge 42

3.1.4.3 Profile trường chiếu mở 46

3.1.4.4 Profile trường chiếu wedge 47

3.1.4.5 Nhóm dữ liệu đo theo điểm 51

3.1.5 Kiểm tra tính chính xác kết quả quy trình commissioning 54

3.1.5.1Chuẩn bị trang thiết bị thực hiện 55

3.1.5.2.2Đo kiểm tra lập kế hoạch trên TPS và liều thực tế máy phát tia: 57

KẾT LUẬN 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

BẢNG ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ ANH – VIỆT

2 Stationary structure Cấu trúc cố định của máy

3 Treatment couch Giường điều trị

9 Beam Limited Device Thiết bị định dạng chùm tia

10 Isodose curves Đường cong đồng liều

12 Commissioning

Quy trình vận hành thiết bị để chấp thuận đưa máy vào sử dụng điều trị lâm sàng

13 Buil-up Region Vùng cân bằng điện tích

15 Output factor Hệ số liều đầu ra

19 Pen Left - Right Vùng bán dạ trái - phải

21 Block Factor Hệ số truyền qua Block

23 Reading Số đếm ghi nhận bằng liều lượng kế

26 Rectangular Field Trường chiếu chữ nhật

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ATP Acceptant test procedure FWHM Field With Half Max

CSF -Sc Collimator Scatter Factor AAA Anisotropic Analytical AlgorithmSPF - Sp Scatter Phantom Factor PBC Pencil Beam Convolution

RDR - OFs Relative Dose Ratio APW15L20

Anterior Post Wedge15 Left side at Out side

ICRU

International Commission on Radiation Units and Measurements LAO Left Anterior ObliqueIAEA

International Atomic Energy

Dmax, D5, D10,

R100, R80,

R50 Depth at Zmax, 80%, 50% %diff Different Percentage

SSD Source Skin/ Surface Distance

MLC Trans MLC Transmission

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.4.3a Vị trí mạch RF trong máy gia tốc tuyến tính 7

Hình 1.4.5 Minh họa súng điện tử được gắn ở đầu lối vào ống gia tốc 9Hình 1.4.6a Sơ đồ của ba hệ thống uốn chùm electron 11Hình 1.4.6b Uốn chùm tia góc 90 độ trong mặt phẳng quỹ đạo của electron 13Hình 1.5.1a Mô tả chi tiết cấu hình thiết bị trong đầu máy Gia tốc 14

Hình 1.5.2 Mô tả bộ lọc phẳng chùn tia theo hướng nhìn nguồn - đích 16

Hình 1.5.7 Mô tả chi tiết vị trí và cấu hình bộ chuẩn trực đa lá MCL 22

Hình 2.3.6 Mô hình thiết lập phép đo ghi nhận TAR 28Hình 2.3.7 Mô hình thiết lập phép đo ghi nhận TMR 29Hình 2.4.2 Mô tả đường profile chùm photon với FS 10x10 32

Hình 3.1.1b Sơ đồ khối mô tả kích thước hình dạng ngoài của máy 37

Hình 3.1.4.1a Kết quả đo PDD với FS tiêu chuẩn 10X10cm2

40Hình 3.1.4.1b Phân tích kết quả đo PDD trường chiếu mở 41Hình 3.1.4.1c Đường cong mô tả liều sâu phần trăm với các FS khác nhau 41Hình 3.1.4.2a Kết quả đo PDD với FS tiêu chuẩn 10X10cm2

Hình 3.1.4.2b Phân tích kết quả đo PDD trường chiếu có Wedge 43Hình 3.1.4.2c Đường cong mô tả liều sâu phần trăm với trường chiếu có wedge 44Hình 3.1.4.3 Đường profile với trường chiếu mở kích thước 10x10cm2

46

Hình 3.1.4.2a Đường profile trường chiếu W15, FS 10x10 50Hình 3.1.5.2.1 Sơ đồ bố trí phép đo chuẩn liều máy 55

Bảng 3.1.4.2a Bảng kết quả xử lý đường profile chùm tia với W15 44

Bảng 3.1.4.2b Bảng kết quả xủa lý đường profile chùm tia với W30 44

Bảng 3.1.4.2c Bảng kết quả xủa lý đường profile chùm tia với W45 45

Bảng 3.1.4.2d Bảng kết quả xủa lý đường profile chùm tia với W60 45Bảng 3.1.4.3a Bảng ghi nhận kết quả profile trường chiếu mở FS 10x10 46Bảng 3.1.4.3b

Bảng ghi nhận kết quả profile trường chiếu mở FS 10x10 xử

Bảng so sánh kết quả đối chiếu liều phát tia thực tế và liều

LỜI MỞ ĐẦU

Năm 1949 Newberry đã tiến hành nghiên cứu và phát triển máy gia tốc tuyến tính theo yêu cầu của một trung tâm xạ trị tại nước Anh Sau đó ba năm, máy gia tốc tuyến tính đầu tiên 8MV đã được đưa vào lắp đặt và sử dụng trong điều trị lâm sàng tại Bệnh viện Hammersmith, nằm ở phía tây của Luân Đôn từ cuối năm 1952 và “

XẠ TRỊ - RADIOTHERAPY ” đã sớm trở thành một phương thức điều trị ung thư hữu hiệu tại nhiều trung tâm xạ trị ở nhiều nước trên thế giới (1,2)

Tại Việt Nam, việc ứng dụng máy gia tốc tuyến tính trong xạ trị ung thư được đưa vào áp dụng điều trị lâm sàng thường quy từ đầu những năm 2000 tại Bệnh viện K trung ương, đặt nền móng cho ngành xạ trị ung thư sử dụng trang thiết bị tiên tiến đầu tiên tại Việt Nam Trong khoảng một vài thập niên phát triển sau đó, một loạt các Bệnh viện lớn nhỏ như Bệnh viện Bạch Mai, Viện 108, Ung bướu TP Hồ Chí Minh… trang bị các máy gia tốc xạ trị nhằm đáp ứng số lượng bệnh nhân ung bướu ngày càng tăng tại Việt nam Đặc biệt là 5 năm trở lại đây, khi

mà số trung tâm xạ trị, Bệnh viện vệ tinh có khoa xạ trị, kèm số lượng trang thiết bị

xạ trị đặc biệt phát triển “nóng”

Sau hơn nửa thế kỷ phát triển, máy gia tốc tuyến tính ứng dụng trong y tế mang trong mình tổ hợp của nhiều ngành khoa học kỹ thuật, công nghệ hiện đại phức tạp, kèm theo đó là “ sản phẩm ” đầu ra của nó là “ vô hình” sẽ là thách thức không nhỏ đối với bất kỳ ai muốn tìm hiểu và khai thác sử dụng nó an toàn và hiệu quả cho mục đích chăm sóc và điều trị cho con người Đặc biệt là đối với Việt Nam, nơi mà chưa có một trung tâm đào tạo chính quy nào trên toàn lãnh thổ Việt Nam có nội dung chương trình đào tạo đáp ứng tiêu chuẩn đào tạo về ngành khoa học máy gia tốc và vật lý trong y tế theo tiêu chuẩn của IAEA

Việc đưa vào sử dụng điều trị lâm sàng trên cơ thể con người với trang thiết bị có công nghệ hiện đại và phức tạp như vậy là cả một vấn đề lớn đối với một

cơ sở xạ trị Nhất là khi bằng mắt thường chúng ta không thể nào thấy được hình dáng của chùm bức xạ photon Chính vì vậy, đây là lý do mà tôi lựa chọn đề tài luận văn “ tìm hiểu về quy trình commissioning”, với mong muốn được tìm hiểu “ đặc điểm đặc trưng ” của chùm photon, làm cơ sở xây dựng các chương trình đảm bảo

an toàn và chất lượng trong điều trị ung thư Luận văn được trình bày ba nội dung Nội dung thứ nhất là giới thiệu tổng quan về nguyên lý cấu tạo máy gia tốc tuyến tính Phần thứ hai tìm hiểu về quy trình và những nội dung cần thực hiện trong khi

thực hiện quy trình Phần cuối luận văn đánh giá kết quả thực hiện của quy trình

Chương I Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy gia tốc Unique 6MV

1.1 Các bộ phận chính của hệ thống máy gia tốc đơn năng Unique 6MV (3,4)

Hình 1.1: Sơ đồ cấu tạo máy gia tốc tuyến tính

Về cơ bản máy gia tốc đơn năng 6MV Unique cũng như các máy gia tốc tuyến

tính khác ứng dụng trong xạ trị ung thư gồm các thành phần chính sau: ( H - Head):

Đầu máy điều trị, ( G - Gantry): giàn thân máy quay được quanh trục 1800 theo

chiều ngược hoặc thuận chiều kim đồng hồ, (S-Stationary Structure): Cấu trúc

khung cố định thân máy và (T- Treatment Couch): Giường điều trị

Khung cố định thân máy được cố định chặt xuống sàn phòng điều trị và giàn

thân máy quay được gắn cố định vào khung cố định và có thể quay theo chiều thuận

và ngược chiều kim đồng hồ 1800 Cấu trúc gia tốc được đặt trong giàn thân máy

quay, và được quay quanh trục nằm ngang và được cố định bởi khung cố định máy

H G

S

Giàn

T

1.2 Các thành phần chính lắp đặt trong cấu trúc khung cố định máy như sau:

1.2.1 Nguồn cung cấp sóng cao tần RF: ( Magnetron): được cố định ở trên đỉnh

bên trong cấu trức giàn cố định thân máy, nó là một bộ dao động và tạo ra sóng

RF Kết quả này thu được là do sự kết hợp tương tác giữa lực điện trường và lực từ trường Magnetron bao gồm một cathode hình trụ được bao xung quanh bởi một anode nhiều khoang

1.2.2 Ống dẫn sóng: mang nguồn công suất vi sóng tới cấu trúc gia tốc trong giàn

thân máy quay

1.2.3 Mạch RF: Gồm ống dẫn sóng cao tần và bộ chuyển 4 cổng: Sóng RF được

tạo ra từ Magnetron được dẫn qua ống dẫn sóng cao tần Mạch chuyển 4 cổng cho phép sóng RF đi từ Magnetron tới ống dẫn sóng 1 chiều, ngăn các sóng phản xạ làm ảnh hưởng tới nguồn sóng RF ban đầu

1.2.4 Hệ thống làm mát: Làm mát hệ thống máy gia tốc bằng cách giải phóng

năng lượng nhiệt và thiết lập sự ổn định nhiệt độ và vận hành đối với cấu trúc gia tốc và tạo chùm bức xạ photon

1.3 Các thành phần chính trong giàn thân máy quay:

1.3.1 Ống gia tốc : một loạt các khoang vi sóng được cấp năng lượng bởi nguồn vi

sóng được cung cấp bởi Magnetron qua ống dẫn sóng

1.3.2 Súng điện tử : Cung cấp nguồn electron đưa vào ống dẫn sóng

1.3.3 Từ trường uốn: uốn chùm electron phát ra từ cấu trúc gia tốc quanh một đường vòng nhằm hội tụ chùm electron trên bia để tạo ra các tia X hoặc sử dụng chùm electron trực tiếp cho điều trị

1.3.4 Đầu máy điều trị : gồm các thiết bị định dạng và kiểm soát chùm tia theo mục

Hình 1.4.1 : Bộ cung cấp sóng RF- Magnetron

Magnetron được đặt ở phía trên đỉnh của khung giàn cố định thân máy Về bản chất, magnetron là một thiết bị tạo ra sóng siêu vi hay sóng cao tần như sóng viba trong lò vi sóng Nó hoạt động như một bộ dao động công suất cao, tạo ra các xung

vi sóng trong thời gian vài micro giây và với tốc độ lặp lại vài trăm xung mỗi giây Tần số của vi sóng trong mỗi xung là khoảng 3.000 MHz Các magnetron có cấu tạo hình trụ, có một cathode ở trung tâm và một anode ở phía ngoài với các khoang cộng hưởng chế tạo từ các miếng đồng rắn Không gian giữa cathode và anode được hút chân không Các cathode được làm nóng bởi một dây tóc bên trong và các electron được tạo ra bởi sự phát xạ nhiệt Một từ trường tĩnh được đặt vuông góc với mặt phẳng của mặt tiết diện cắt ngang của khoang và một xung điện trường DC( dòng điện một chiều) được đặt vào giữa cathode và anode Các electron phát ra từ catốt được gia tốc về phía cực dương do tác động của các xung điện trường DC Dưới ảnh hưởng đồng thời của từ trường, các electron chuyển động dưới dạng xoắn

ốc phức tạp về phía các khoang cộng hưởng, tỏa năng lượng dưới dạng sóng viba Các xung vi sóng viba được tạo ra, được dẫn đến cấu trúc gia tốc thông qua ống dẫn

sóng Thông thường, magnetron hoạt động ở công suất từ 2 MW để cung cấp năng lượng cho máy gia tốc năng lượng thấp (6 MV hoặc ít hơn) Mặc dù trước đây hầu hết các máy gia tốc năng lượng cao hơn 6MV phải sử dụng nguồn phát sóng dạng klystron, vừa là bộ dao động tạo sóng cao tần vừa là bộ khuếch đại làm tăng năng lượng của nguồn sóng RF, tuy nhiên ngay nay công nghệ cho phép các máy gia tốc năng lượng cao tới 25 MeV đã được thiết kế có thể sử dụng magnetron cho công suốt điện khoảng 5 MW

1.4.2 Ống dẫn sóng

Ống dẫn sóng được dùng để truyền sóng cao tần tới cấu trúc gia tốc chùm điện tử, nó có cấu tạo là một loạt các ống rỗng liên kết với nhau dạng hình trụ Ống dẫn sóng được lấp đầy Sulphur hexafluride ( SF6 ), là loại chất khí trơ không độc hại SF6 hội tụ rất nhiều những ưu điểm như là một chất khí cách điện, không độc, không cháy và được đặc trưng bởi một loạt những đặc tính làm mát, cho phép loại trừ các tia lửa điện do sự tuyền năng lượng cao của sóng RF, do đó hạn chế tối đa sự mất nặng lượng khi truyền sóng RF tới cấu trúc gia tốc Tại điểm cuối của khoang ống dẫn sóng là một đĩa ô xít nhôm Al2O3 trong một ống bọc ngoài bằng đồng cho phép sóng RF truyền qua nhưng vẫn cách ly loại bỏ được chất khí lấp đầy trong ống dẫn sóng RF khỏi môi trường chân không trong cấu trúc gia tốc

Hình 1.4.2a : Mô hình ống gia tốc

Cấu trúc ống gia tốc sóng đứng dùng trong máy Unique cho phép sóng di chuyển đến cuối ống dẫn sóng, và phản xạ ngược lại bằng các đĩa phản xạ Khi sóng tới và sóng phản xạ dịch chuyển ngược chiều nhau, tác động lẫn nhau và hình thành một sóng mới

– loại sóng đứng (1)

Hình 1.4.2b: Minh họa chuyển động sóng đứng

Sóng đứng có các điểm cố định không bao giờ phải trải qua bất kỳ sự dịch chuyển nào gọi là các nút sóng Các nút sóng là kết quả của sự giao thoa triệt tiêu nhau của hai sóng đang di chuyển, nghĩa là, hai sóng hủy nhau Ở giữa mỗi hai nút liên tiếp nhau là các điểm trải qua sự dịch chuyển cực đại, được gọi là các phản nút Phản nút là các điểm giao động qua lại lẫn nhau giữa các điểm dịch chuyển biên

độ cực đại âm và dương Phản nút là kết quả của một tổ hợp giao thoa tăng cường và giao thao giảm của hai sóng đang di chuyển và khi đó hai sóng hình thành lên sóng đứng hoàn thành một chu kỳ di chuyển, do đó sóng đứng có biên độ gấp 2 lần sóng

di chuyển ban đầu Hình 4 mô tả đặc trưng của dao động sóng đứng, các đường kẻ

mô tả biên độ của của sóng tại các điểm theo thời gian Các electrons đi vào một khoang tại điểm tối ưu trong chu kỳ sóng ( các khoang C và G tại điểm 1 và các khoang A và E tại điểm 2) sẽ thấy bản thân chúng được gia tốc Khi sóng đứng là tổ hợp của hai sóng, hợp lực tác động lên electron sẽ lớn hơn Chú ý rằng vì các nút sóng luôn cố định một chỗ, các khoang khác ( các khoang B, D và F ) luôn có từ trường bằng 0 và vì vậy chúng không đóng góp vào việc tăng tốc chùm điện tử Về mặt thực hành các khoang chứa các nút sóng có thể được loại bỏ ra khỏi cấu trúc gia tốc, làm cho chiều dài tổng thể của ống dẫn sóng ngắn hơn

1.4.3 Mạch RF:

Mạch RF có cấu tạo gồm ống dẫn sóng kết nối với bộ chuyển 4 cổng Khi nguồn sóng truyền qua ống dẫn sóng, nên không có sóng RF phản xạ trở lại nguồn cung ban đầu từ magnetron Ống dẫn sóng được lấp đầy SF6 tại áp suất 25 psi, là chất điện môi tốt hơn không khí Một bộ khớp xoay được đảm bảo cho hệ thống vận hành an toàn về cơ khí Bộ chuyển bốn cổng có tác dụng ngăn chặn sóng vi ba phản

xạ trở lại nguồn cấp ban đầu Nguồn sóng phản xạ lại được dẫn tới cổng HP (High power load) tại đó sóng phản xạ bị triệt tiêu dưới dạng nhiệt

Hình 1.4.3a :Vị trí mạch RF trong máy gia tốc tuyến tính

Hình 1.4.3b :Bộ chuyển 4 cổng

Magnetron

Bộ chuyển 4 cổng

RF Circuit

Ống dẫn sóng

vi ba Bộ khớp xoay

Nguyên lý hoạt động của bộ chuyển 4 cổng: Sóng RF tới, bắt nguồn từ Magnetron đi qua cổng 1 ( cổng H) sẽ tách ra làm hai sóng đi theo hai nhánh A và B như trong hình Hai sóng này có cùng tần số và pha sẽ được kết hợp lại thành một và

đi qua cổng E

Đặc tính này dựa trên yếu tố hình học chữ T ( Cổng vào H và hai nhánh A, B tạo thành hình dạng chữ T) và tác dụng của trường điện từ Bộ lọc pha được dùng để đảm bảo rằng hai sóng phải cùng pha khi chúng tái kết hợp

Hình 1.4.3c: Minh họa hoạt động bộ chuyển 4 cổng

Hầu hết các sóng RF tới, thoát qua cổng số 2 ống dẫn sóng Các sóng phản xạ

RF, có nguồn gốc từ ống dẫn sóng, đi vào cổng 2 và được chuyển hướng đến cổng số

3 Cổng số 3 được kết nối với một tải công suất cao làm mát bằng nước; nguồn sóng phản xạ sẽ được tiêu tán dưới dạng nhiệt

- Một mạch nước chạy kín bên trong hệ thống máy

- Bằng không khí ( nhiệt độ phòng máy luôn đảm bảo < 220 C)

- Bằng dầu ( Magnetron)

1.4.5 Súng điện tử

Có hai loại súng điện tử được sử dụng làm nguồn điện tử trong các máy gia tốc

xạ trị: diode và triode Như đựợc trình bày trong hình 7, cả hai loại đều chứa cathode

được đốt nóng và anode được đục lỗ, nối đất, trong súng điện tử ba cực còn có một

lưới

Hình 1.4.5 : Súng điện tử được gắn ở đầu lối vào ống gia tốc

Các điện tử được phát ra từ các cathode nung nóng, hội tụ thành một chùm

tia hình bút chì bằng một điện cực hội tụ và được gia tốc về phía anode dạng có lỗ

đục, chùm điện tử đi qua lỗ đó để đi vào ống dẫn sóng gia tốc Cathode bị nóng lên

trực tiếp hoặc gián tiếp và chúng làm cho các diện tích nằm trong một vùng bị giới

hạn thoát ra khỏi vùng giới hạn đó Sự lựa chọn này phụ thuộc vào tiêu chí thiết kế

đặc biệt với chùm điện tử cần đạt trong ống dẫn sóng gia tốc Súng điện tử đuợc đặt

tiếp xúc với ống dẫn sóng gia tốc sóng đứng Trường tĩnh điện được sử dụng để gia

tốc điện tử trong súng điện tử hai cực, được cung cấp trực tiếp bộ điều chế xung dưới

dạng một xung âm tới cathode Trong súng điện tử ba cực, cathode được giữ ở điện

thế âm tĩnh (thường là -20 kV), được quyết định bởi năng lượng điện tử cần thiết

ban đầu tại lối vào ống dẫn sóng Như ta đã biết, các điện tử phun vào cần phải đáp ứng điều kiện bắt giữ Ví dụ, chiếm được năng lượng đủ lớn, để được gia tốc một trường RF không được điều chế Lưới của súng ba cực thường được giữ ở điện áp

âm hiệu quả với cathode để ngắt dòng điện tới anode Sự phun điện tử vào ống dẫn sóng gia tốc được điều khiển bằng xung cung cấp cho bộ phát vi sóng Điện áp trong khoảng -150V tới +180V tương ứng với điện áp cathode đặt vào lưới để điều khiển dòng súng điện tử Tại điện áp -150V, không có điện tử nào tới được anode Tuy nhiên, khi điện thế cathode trở nên dương hơn, súng điện tử bắt đầu cung cấp điện cathode trở nên dương hơn, súng điện tử bắt đầu cung cấp điện tử cho ống dẫn sóng gia tốc, điện áp dương lớn hơn trên lưới sẽ tương ứng với điện áp cathode, dòng của súng điện từ sẽ lớn hơn

1.4.6 Từ trường uốn

Từ trường uốn có cấu tạo là một thành phần bên trong của hệ thống vận chuyển chùm electron trong máy gia tốc tuyến tính tại các mức năng lượng trên 6 MeV, trong đó các ống dẫn sóng gia tốc là quá dài đối với cấu trúc chùm tia đi thẳng Do

đó, như minh hoạ ở hình 1.4.6a, ống dẫn sóng gia tốc được gắn song song với trục quay của dàn quay chùm electron cần phải được uốn cong để tới đập vào bia tia X

để sinh ra bức xạ photon hoặc chùm electron đi qua khe hẹp nếu máy có chế độ phát tia bức xạ electron Có ba hệ thống uốn chùm electron đi qua cửa sổ được minh hoạ

ở hình 12, đó là: (1) Uốn góc 900, (2) uốn góc 2700 và(3) uốn góc 112,50

Hình 1 4 6 a : Sơ đồ của ba hệ thống uốn chùm electron: (a) uốn góc 90 0 , (b) uống góc 270 0 , (c) hệ thống

thích hợp từ trường 45 0 và từ trường 112,5 0

Hệ thống uốn góc 900 là đơn giản nhất trong hệ thống Tuy nhiên, vì từ trường uốn góc 900hoạt động như một phổ kế, trong đó electron năng lượng cao trong phổ của chùm electron sẽ được uốn ít hơn các electron mang năng lượng thấp, nên tiêu điểm bia bị kéo dài ra theo dọc tạo nên một hình elip

Các điện tử xuất hiện từ ống gia tốc đi vào ống dẫn sóng và vào một tổ hợp chân không phẳng được đặt giữa các điện cực phẳng song song của một từ trường lưỡng cực Đối với loại máy phát một mức năng lượng photon thì từ trường này có thể coi là một nam châm vĩnh cửu, nhưng thông thường một máy có thể phát nhiều mức năng lượng nên điện trường sử dụng cần nhiều mức năng lượng điện trường cần được sử dụng cần nhiều mức năng lượng khác nhau để uốn một cách chính xác chùm tia điện tử Bán kính cong của chùm tia hoạt động như một phổ kế năng lượng Khi năng lượng của điện tử càng cao thì phổ càng nhỏ và ngược lại, vì vậy phải giữ cho cả điện trường và năng lượng của chùm điện tử ổn định Trên hình

cong nhiều hơn trong điện trường (đường đứt nét), còn điện tử chuyển động theo quỹ đạo ngắn hơn sẽ bị uốn cong ít hơn (đường liền nét) Hai điện tử này sẽ được

hội tụ tại một điểm nhưng khi chúng rời khỏi hệ từ trường uốn sẽ chuyển động theo các hướng phân kỳ Cho nên điều quan trọng là phải lái chùm tia một cách chính xác vào buồng uốn con theo đúng cả vị trí lẫn hướng

Hình 1.4.6b: Uốn chùm tia góc 90 0 trong mặt phẳng quỹ đạo của electron

Hệ thống uốn góc 2700 là tiêu sắc (achromatic), cung cấp các electron với đường đi dài trong từ trường Nó hội tụ lại sự trải phổ electron, trải phổ trực tiếp và cho một tiêu điểm nhỏ nếu như bia tia X được đặt ở trung tâm của trường uốn Một vài thiết kế đã có trên thị trường hiện nay, một số dựa trên các khối từ trường đơn, số khác lại dựa trên khối từ trường đa Hầu hết các hệ thống phù hợp với năng lượng chùm tia, nó sẽ bỏ đi các electron không nằm trong 5% năng lượng tia danh định Hệ thống uốn góc 112,50 (hệ thống slalom) có nhiều ưu điểm hơn hệ thống uốn 900 và

2700

Cả hai hệ thống uốn góc 900 và 2700 đều không thật là lý tưởng vì hệ thống uốn góc 900 sẽ có hiện tượng tán xạ, còn hệ thống uốn 2700 thì làm cho đầu máy phải nâng cao hơn Hệ thống uốn góc 112,50 sẽ khắc phục được hạn chế này Hệ thống bao gồm 3 phần mà các điện tử nó sẽ đi qua và được uốn Phần thứ nhất làm lệch các điện tử một góc 450 và và đóng vai trò như một phổ kế, các điện tử có năng lượng

lớn sẽ được làm chênh lệch một góc nhỏ hơn 450 còn các điện tử có năng lượng lớn

sẽ được làm lệnh một góc lớn hơn 450 Sau đó các điện tử sẽ đi vào phần uốn thứ hai

và cũng được làm lệch một 450 nhưng theo chiều ngược lại trong quá trình này điện

tử bắt đầu được hội tụ Phần uốn cuối cùng với một góc 112.50 sẽ hoàn thiện việc hội

tụ năng lượng sao cho toàn bộ các điện tử sẽ xuất hiện tại cùng một hướng Chùm tia hội tụ sẽ đập vào bia tia - X với tiết diện khoảng 2mm

1.4.5 Đầu máy điều trị

Các electron phát ra từ súng điện từ, sau khi được gia tốc trong cấu trúc gia tốc và

bẻ cong quỹ đạo trong cấu trúc từ trường uốn thì sẽ tạo ra một chùm electron tập trung hẹp, dưới dạng một chùm tia hình bút chì ( Pencel beam), ít được sử dụng trực tiếp để điều trị cho bệnh nhân Để tạo ra một chùm tia có thể được sử dụng trong điều trị lâm sàng, thì chùm tia này phải được chuyển thành chùm photon ( hoặc chùm electron hẹp qua hệ thống vận chuyển chùm tới đầu điều trị máy gia tốc), trong đó chùm photon hoặc chùm electron lâm sàng được tạo ra Như minh hoạ ở

hình 1.5.1a, đầu điều trị máy gia tốc tuyến tính gồm nhiều thành phần, các thành phần đó ảnh hưởng đến việc hình thành, tạo hình dạng, định vị và theo dõi chùm tia lâm sàng

1.5 Sự tạo thành chùm tia photon

1.5.1 Bia tia X

Cơ chế tạo chùm tia X tương tự như ở dòng máy năng lượng thấp ( kilovoltage), chùm tia X năng lượng cao ở các máy Megavoltage hay máy gia tốc tuyến tính bởi bức xạ hãm ( Bremsstrahlung ) tạo bởi một chùm điện tử năng lượng cao chuyển động va đập vào một bia kim loại có nguyên tử số Z cao, thường là Vonfram hoặc hợp kim Đồng-Vonfram được dát mỏng

Collimator thứ cấp

Buồng đo ion

Hình 1.5.1a: Mô tả chi tiết cấu hình thiết bị trong đầu máy Gia tốc

Tuy nhiên, khi năng lượng tăng lên, sự phát xạ ra bức xạ hãm ngày càng trở nên rõ ràng hơn, do đó ở các nguồn cỡ Megavoltage, bia tia X đóng vai trò như một đích truyền tải Như trong hình dưới đây, phần gờ nổi giữa ống gia tốc sóng và ống dẫn chùm tia cho phép toàn bộ ống dẫn chùm tia được gắn sao cho có thể chuyển động linh hoạt bên trong hệ thống từ trường uốn Điều này cho phép định vị chính xác vị trí của cửa sổ bia tia X hoặc cửa sổ chế độ tạo chùm electron lâm sàng ở đầu của ống chuẩn trực sơ cấp sao cho phù hợp với chế độ hoạt động Photon/ Electron

Collimator thứ cấp

MLCs

Hình 1.5.1b: Bia tia X

Với dòng máy đơn năng Unique, chỉ có 1 mức năng lượng photon, nên khi hoạt động ở chế độ phát tia X, chùm điện tử được gia tốc đập vào trung tâm của bia vonfram dày 1mm ( là cửa sổ bên góc phải hình bên trên ) để tạo ra một chùm photon đối xứng Khi các electron được gia tốc va chạm với các nguyên tử vonfram, năng lượng được giải phóng chủ yếu bằng nhiệt bên cạnh việc tạo ra bức xạ photon Quá trình này được gọi là bremsstrahlung hoặc bức xạ hãm

1.5.2 Bộ lọc phẳng chùm tia

Collimator nhìn theo hướng focus – target Bộ lọc sơ cấp dạng băng Bộ lọc phẳng chùm tia X

Hình 1.5.2: Mô tả bộ lọc phẳng chùn tia theo hướng nhìn nguồn - đích

Hệ thống lọc phẳng là một đĩa băng chuyền xoay với 5 vị trí gắn ở đầu ra của

bộ chuẩn trực Một trong những vị trí bộ lọc (cổng thứ 2) được xác đinh là vị trí của

bộ lọc làm bằng thép không rỉ và nhôm cho chùm tia X năng lượng thấp Nếu hệ thống gia tốc là đa năng, giả sử có ba mức năng lượng tia X, thì cổng số 5 được làm

vị trí cho bộ lọc phẳng hoặc bằng thép không rỉ và nhôm hoặc bằng bộ lọc phẳng hợp kim vonfram và nhôm cho chùm tia X năng lượng mức trung bình và hơn ( cỡ > 10MeV) Ba vị trí bộ lọc khác là dành cho các bộ lọc tán xạ cho các mức năng lượng chùm bức xạ Electron khác nhau Việc lựa chọn cổng cho bộ lọc thích hợp được lựa chọn bởi phần mềm điều khiển hệ thống theo yêu cầu về loại bức xạ và năng lượng mong muốn Hệ thống sử dụng một hệ thống mã hóa để theo dõi vị trí của bộ lọc Nó cũng cung cấp một chỉ dẫn để chỉ ra rằng cơ chế đã được khóa vào đúng vị trí Nếu

vị trí sai thì máy sẽ điều khiển không cho phát chùm tia

1.5.3 Buồng Ion hóa (5)

Vị trí buồn ion hóa được gắn cùng collimator Hình ảnh buồng ion hóa

Hình 1.5.3: Buồn đo ion hóa

Sự đồng nhất của chùm tia (tính bằng phẳng và đối xứng chùm tia) và suất liều đầu ra được kiểm soát bởi buồng ion trong đầu máy Gia tốc Những đặc tính này rất quan trọng đối với sự an toàn của bệnh nhân Máy gia tốc Unique được lắp đặt sẵn

2 buồng ion hóa độc lập nhau để giám sát liều lượng bức xạ đầu ra của máy gia tốc

và cho phép phản hồi tín hiệu tới mạch servo để ngắt phát tia và kiểm soát độ phẳng của chùm tia và suất liều Hai buồng ion hóa này được bịt kín để không bị phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất của môi trường bên ngoài Thường thì vị trí của nó trong đầu máy gia tốc là nằm giữu bộ lọc phẳng chùm tia và bộ chuẩn trực thứ cấp – secondary collimator ( như trong hình minh họa)

Vì sự an toàn của bệnh nhân, hệ thống đo lường kiểm soát liều lượng bức xạ phát ra từ má gia tốc Unique sẽ dựa vào sự hoạt động của hai buồng ion hóa được bịt kín hoàn toàn và độc lập với nhau này Nếu không may buồng ion hóa chính bị lỗi trong quá trình điều trị bệnh nhân, thì buồng thứ hai sẽ ngay lập tức gửi tín hiệu tới mạch servo để ngắt không cho máy phát tia Thường thì trong trường hợp này, chỉ có một lượng liều xạ rất nhỏ cỡ chỉ một vài phần trăm so với liều chỉ định của bác sĩ được chuyển trước khi mạch servo nhận tín hiệu từ buồn ion hóa và ngắt hoàn toàn máy phát tia Đôi khi trong trường hợp hoạt động của cả hai buồng ion hóa thất bại, thì khi đó máy gia tốc sẽ có một cơ chế khác dùng để kiểm soát liều lượng bức

xạ, đó là dùng bộ đếm thời gian để đóng máy và trong trường hợp này cũng chỉ có một lượng liều lượng bức xạ rất nhỏ phân bố tới bệnh nhân

Các yêu cầu chính đối với các buồng ion hoá:

- Các buồng ion hóa phải có ảnh hưởng tối thiểu đến chùm bức xạ phonton và chùm bức xạ electron

- Sự ghi nhận/ phản ứng với tín hiệu của buồng ion hóa phải độc lập với nhiệt độ

và áp suất của môi trường xung quanh ( Các buồn ion hóa được bịt kín mà hầu hết các máy gia tốc ngày nay sử dụng hoàn toàn đáp ứng điều kiện này )

Thường thì buồng ion hoá thứ nhất đo đánh giá số MU Thông thường, độ nhạy của mạch điện áp của buồng ion hóa được hiệu chỉnh 1 MU tương ứng với một liều lượng 1cGy truyền trong môi trường nước dọc theo trục trung tâm chùm tia ở

độ sâu liều đạt cựa đại khi chiếu với trrường 10 x 10 cm2 tại một khoảng cách từ nguồn tới bề mặt da SSD là 100 cm Khi phát tia điều trị bệnh nhân và đạt đến số lượng MU đã được đặt trước, mạch điện trong buồng ion hóa đầu tiên sẽ gủi tín hiệu qua mạch servo để ngắt máy phát tia tới bệnh nhân Trước khi một phiên chiếu xạ mới có thể được bắt đầu, điều cần thiết là đặt lại giá trị MU trên màn hình điều khiển

về không, khi đó việc chiếu xạ tiếp theo sẽ là không thể thực hiện được cho tới khi chúng ta nạp dữ liệu của bệnh nhân mới hay phiên điều trị mới

Bên cạnh việc kiểm soát liều bức xạ chính là MU, buồng ion hóa còn theo dõi các thông số hoạt động khác như năng lượng chùm tia, độ phẳng và tính đối xứng của chùm tia Việc đo lường tất cả các thông số bổ sung này cần đòi hỏi các điện cực của buồng ion hóa sơ cấp và thứ cấp tạo tín hiệu phản hồi thông qua mạch phản hồi

tự động Servo để điều khiển chùm điện tử đi qua ống gia tốc, hệ thống vận chuyển chùm tia và lên bia tia X nếu phát photon hoặc lá tán xạ nếu chế độ phát electron, do

đó chùm tia phát ra được đảm bảo độ phẳng và đối xứng

1.5.4 Bộ chỉ thị vị trí chùm tia

Cho phép nhân viên vận hành máy điều trị bệnh nhân nhìn thấy vị trí chùm tia phóng xạ sẽ được hướng tới Một trường chiếu định dạng bằng ánh sáng quang học được tạo ra trùng khít hoàn toàn với các giới hạn của chùm tia lâm sàng thực tế Điều này ta có được bởi một bóng đèn có cường độ sáng cao và có chứa một dây tóc nhỏ được hiệu lắp đặt và hiệu chỉnh quang học trùng khớp với vị trí nguồn Nó

có thể được gắn trên một thiết bị có hệ cơ khí chuyển động được kiểm soát Một thước quan học cũng được sử dụng trong đường quang học ( hướng ánh sáng chiếu ) sao cho vị trí đồng tâm (isocenter) của tia bức xạ có thể được chỉ thị hình chữ thập

1.5.5 Hệ thống lọc nêm

Bộ lọc nêm được đặt ngay sau buồng ion hóa và nó được ráp trên một hệ thống vận chuyển cơ khí, và hệ thống cơ khí này được gắn trên thiết bị giới hạn chùm tia (BLD – Beam Limited Device) Bộ lọc nêm được làm bằng hợp kim chì với 4% thiếc ( Antimonium – Sb 51 )

Nêm lọc phải nằm ở một trong hai vị trí in hoặc out, nghĩa là vào hoặc ra vị trí khi máy gia tốc được điều khiển để phát tia có sử dụng hoặc không sử dụng bộ lọc nêm Việc điều khiển này được thực hiển bởi bộ vi điều khiển, nó được kích hoạt trước mỗi lần máy hoạt động phát tia để kiểm soát

Nêm lọc được đặc trưng bởi góc nêm Góc nêm được định nghĩa là góc tạo bởi các đường isodose có wedge và đường thẳng vuông góc với trục trung tâm của

chùm tia tại d10 Theo báo cáo của ICRU 24 thì góc nêm cần được xác định ở tại độ sâu d =10 cm Định nghĩa cũ hơn về góc nêm lọc tại đường isodose 50% không được khuyến cáo bởi vì nó phù hợp hơn với các chùm tia cobalt-60 hơn là các chùm Megavoltage

b Nêm động

Nêm động cho hiệu quả thay đổi cường độ chùm tia tương tự như nêm vật lý, nhưng cơ chế hoạt động nó khác ở chỗ là nó được gắn ngay trong đầu máy ra tốc, ở đầu ra của ống chuẩn trực và được điều khiển bằng phần mềm Nêm tự động có bất lợi tiềm ẩn là làm tăng khoảng cách giữa nguồn và mặt trước của đầu máy gia tốc Đây là một bất lợi nho nhỏ vì yêu cầu về thiết kế cần đầu máy gia tốc lớn hơn một chút

Do sự bất tiện của việc phải vào phòng điều trị để chèn nêm vật lý bằng tay, cần phải cung cấp một số hình thức tự động hóa mà không làm giảm khoảng hở giữa đầu máy điều trị và bệnh nhân Varian là công ty đầu tiên giải quyết vấn đề này bằng cách phát triển các nêm động Để có được hình dạng của chùm tia có wedge, một trong hai hàm được giữ tĩnh, và một cái còn lại được di chuyển trong quá trình điều trị Kỹ thuật này có khả năng linh hoạt hơn nêm cố định vì, về nguyên tắc, có thể để thiết kế bất kỳ hình dạng của chùm tia theo yêu cầu của lâm sàng

1.5.6 Hệ thống chuẩn trực định dạng chùm tia ( primary and secondary collimator)

Hình 1.5.6: Sô đồ mô tả bộ định dạng chùm tia

Hệ thống ổng chuẩn trực là công cụ định dạng chùm photon dưới dạng trường chiếu vuông hay trường chiếu hình chữ nhật phù hợp với yêu cầu của điều trị Mặc

dù ống chuẩn trực sơ cấp hay còn gọi là ống chuẩn trực đầu tiên nằm ngay sau bia X được sử dụng cho chế độ phát tia X, các ngàm chắn của ống chuẩn trực cũng đóng vai trò một phần trong chế độ phát chùm bức xạ điện tử bằng cách kết hợp bổ sung với một bộ applicator cho chế độ electron mode

Các ngàm chắn được bố trí theo cặp xác định các mặt của trường chữ nhật như sau:

- Vách ngăn phía ngoài hơn ( phía dưới nếu nhìn theo hướng target) là ngàm trục

X (được xác định là X1, X2)

- Vách ngăn phía trên hơn là ngàm trục Y (được xác định là Y1, Y2)

Vách ngăn X được làm bằng hợp kim vonfram / niken / sắt và dày 78 mm Chúng xác định một cách độc lập một cạnh trường chiếu xạ từ 0 cm đến 20 cm đối với trục chùm tia bức xạ

Chùm Electron

Collimator đa lá

Vách ngăn Y được làm bằng hợp kim vonfram / niken / sắt và dày 78 mm đối với thiết bị hạn chế chùm tia không đối xứng (BLD) và dày 30 mm đối hệ thống gia tốc được trang bị MLC Chúng xác định một cách độc lập một cạnh của trường chiếu xạ từ 20 cm về một phía của trục tia bức xạ đến -12,5 cm ở phía đối diện

1.5.7 Bộ chuẩn trực đa lá ( MLC)

Hình 1.5.7: Mô tả chi tiết vị trí và cấu hình bộ chuẩn trực đa lá MCL

Máy Varian Unique cũng giống như đại đa số các dòng máy gia tốc tiến tiến khác, nó sử dụng bộ collimator 80 lá Nhờ đó, tạo ra được những chùm tia phóng xạ với hình dạng phù hợp với kích thước và thể tích khối u cần chiếu xạ Và khi đó thể tích chiếu xạ sẽ là nhỏ nhất, và khu trú vào khối u tốt nhất Nghĩa là có thể giảm thiểu liều xạ trị tới mô lành xung quanh gần với truờng chiếu xạ điều trị Sự tự động chọn hình dạng chùm tia là yêu cầu đặt ra cho các loại máy gia tốc và collimator

đa lá đã được chế tạo để tạo để thực hiện yêu cầu đó Trên hình 1.5.7 là sơ đồ đơn giản của một collimator đa lá bao gồm những cặp lá có thể chuyển động độc lập nhau, đan xen và vượt qua vị trí isocenter 12,5 cm Độ dầy mỗi lá là 1cm, điều này

MLC

cho phép định dạng trường chiếu xạ phù hợp với hình dạng khối u tốt hơn nhiều so với loại dùng khối chì che chắn trước đó

Chương 2:

QUY TRÌNH COMMISSIONING

( Quy trình vận hành thử nghiệm thiết bị để chấp nhận đưa

thiết bị vào hoạt động lâm sàng )

kỹ thuật điều trị tia xạ tối ưu cho từng bệnh nhân Việc vận hành kiểm tra thiết bị

để đưa vào sử dụng lâm sàng còn bao gồm việc đưa dữ liệu chùm tia vào hệ thống phần mềm lập kế hoạch điều trị và kiểm tra tính chính xác của dữ liệu, phát triển các quy trình vận hành và đào tạo cho tất cả khía cạnh về vận hành hoạt động của máy gia tốc

Dữ liệu thu thập được trong quá trình thử nghiệm chấp nhận thiết bị ATP/CAT thường không đủ để làm dữ liệu cho máy gia tốc trong hệ thống lập kế hoạch điều trị Các dữ liệu chùm tia đặc trưng của từng máy đối với quy trình vận hành kiểm tra để đưa vào sử dụng phụ thuộc rất nhiều vào các thuật toán tính toán liều dùng trong các hệ thống lập kế hoạch điều trị TPS Thuật toán tính toán dựa trên

mô hình (convolution/superposition) đòi hỏi ít dữ liệu đo hơn các thuật toán dựa trên hiệu chỉnh (tương đương TRP / TAR, vv) Tuy vậy, dù là bất kể thuật toán tính toán liều nào, thì cũng cần phải có một bộ số liệu tối thiểu bao gồm liều lượng phần trăm, sự phân phối đường đồng liều và đặc tính phân bố liều phát ra cho một loạt các kích thước trường khác nhau