Ứng dụng kỹ thuật xạ trị điều biến liều-IMRT bằng hệ Collimator Jaw Only cho bệnh nhân mắc ung thư trực tràng tại bệnh viện K Trung ương năm 2014-2015

Header Page of 237 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - CAO VĂN CHÍNH ỨNG DỤNG KĨ THUẬT XẠ TRỊ ĐIỀU BIẾN LIỀU-IMRT BẰNG HỆ COLLIMATOR JAW ONLY CHO BỆNH NHÂN MẮC UNG THƢ TRỰC TRÀNG TẠI BỆNH VIỆN K TRUNG ƢƠNG NĂM 2014-2015 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2015 Footer Page of 237 Header Page of 237 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - CAO VĂN CHÍNH ỨNG DỤNG KĨ THUẬT XẠ TRỊ ĐIỀU BIẾN LIỀU-IMRT BẰNG HỆ COLLIMATOR JAW ONLY CHO BỆNH NHÂN MẮC UNG THƢ TRỰC TRÀNG TẠI BỆNH VIỆN K TRUNG ƢƠNG NĂM 2014-2015 Chuyên ngành: Vật lý Nguyên tử Mã số: 60440106 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Bùi Văn Loát Hà Nội – Năm 20 Footer Page of 237 Header Page of 237 MỤC LỤC Danh mục hình ảnh Danh mục bảng biểu Danh mục chữ viết tắt Mở đầu Chương Tổng quan kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượng 1.1 Ung thư phương pháp điều trị 1.1.1 Khái niệm ung thư 1.1.2 Các phương pháp điều trị ung thư 1.1.3 Phương pháp xạ trị dùng chùm photon 1.2 Máy gia tốc xạ trị ung thư .Error! Bookmark not defined 1.2.1 Ưu việt phương pháp xạ trị dùng máy gia tốc Error! Bookmark not defined 1.2.2 Nguyên lý cấu tạo máy gia tốc tuyến tính dùng xạ trị Error! Bookmark not defined 1.2.3 Nguyên lý hoạt động máy gia tốc tuyến tính xạ trị Error! Bookmark not defined 1.3 Kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượng Error! Bookmark not defined 1.3.1 Xạ trị điều biến liều lượng Error! Bookmark not defined 1.3.2 Ứng dụng lâm sàng kỹ thuật IMRT Error! Bookmark not defined 1.4 Thực hành lâm sàng xạ trị kỹ thuật IMRTError! Bookmark not defined 1.4.1 Đánh giá bệnh nhân định xạ trịError! Bookmark not defined 1.4.2 Xác định thể tích bia Error! Bookmark not defined 1.4.3 Những yêu cầu lập kế hoạch xạ trị kỹ thuật IMRT Error! Bookmark not defined 1.4.4 Điều biến liều lượng Error! Bookmark not defined Footer Page of 237 Header Page of 237 1.4.5 Kiểm tra chất lượng QA cho bệnh nhân xạ trị kỹ thuật IMRT Error! Bookmark not defined Chương Kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượng hệ Collimator Jaw Only Error! Bookmark not defined 2.1 Giới thiệu chung kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượng hệ Collimator Jaw Only Error! Bookmark not defined 2.2 Trang thiết bị cần thiết để triển khai kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượng hệ Collimator Jaw Only Error! Bookmark not defined 2.3 Chương trình kiểm sốt đảm bảo chất lượng xạ trị cho kỹ thuật IMRT Error! Bookmark not defined 2.3.1 Tiểu ban chun mơn kiểm sốt đảm bảo chất lượng xạ trị kỹ thuật IMRT Error! Bookmark not defined 2.3.2 Những yêu cầu công tác đào tạo cho kỹ thuật IMRT Error! Bookmark not defined 2.3.3 Quy trình kỹ thuật xạ trị IMRT hệ Collimator Jaw-Only cho bệnh nhân ung thư trực tràng Error! Bookmark not defined Chương Kết thực nghiệm Error! Bookmark not defined 3.1 Đối tượng nghiên cứu .Error! Bookmark not defined 3.1.1 Tiêu chuẩn lựa chọn bệnh nhân Error! Bookmark not defined 3.1.2 Tiêu chuẩn loại trừ Error! Bookmark not defined 3.2 Phương pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined 3.2.1 Thiết kế nghiên cứu Error! Bookmark not defined 3.2.2 Cỡ mẫu nghiên cứu Error! Bookmark not defined 3.2.3 Các bước tiến hành Error! Bookmark not defined 3.2.4 Các sai số biện pháp khống chế Error! Bookmark not defined 3.2.5 Xử lý số liệu Error! Bookmark not defined 3.2.6 Vấn đề đạo đức nghiên cứu Error! Bookmark not defined 3.3 Kết nghiên cứu Error! Bookmark not defined 3.3.1 Một số đặc điểm nhóm bệnh nhân nghiên cứuError! Bookmark not defined Footer Page of 237 Header Page of 237 3.3.2 Một vài thông số kỹ thuật kỹ thuật IMRT 3D-CRT Error! Bookmark not defined 3.3.3 Đánh giá đáp ứng Error! Bookmark not defined 3.4 Bàn luận Error! Bookmark not defined 3.4.1 Một số đặc điểm nhóm bệnh nhân nghiên cứuError! Bookmark not defined 3.4.2 Một vài thông số kỹ thuật kỹ thuật IMRT 3D-CRT Error! Bookmark not defined 3.4.3 Bàn luận tình trạng đáp ứng Error! Bookmark not defined 3.4.4 Bàn luận tác dụng phụ sớm sau xạ trịError! Bookmark not defined Kết luận chung Error! Bookmark not defined Tài liệu tham khảo Phụ lục Error! Bookmark not defined MỞ ĐẦU Ung thư trực tràng bệnh ung thư phổ biến nước ta nước giới Theo thống kê Tổ chức Quốc tế nghiên cứu Ung thưIARC (International Agency for Research on Cancer) tỷ lệ mắc ung thư đại trực tràng, 50% ung thư trực tràng giới ngày tăng Hiện nay, có nhiều phương pháp để điều trị cho bệnh nhân ung thư phẫu thuật, hóa chất, xạ trị…Tuy nhiên, xạ trị phương pháp phổ biến chiến lược kiểm soát bệnh ung thư nói chung bệnh ung thư trực tràng nói riêng Trong sử dụng đơn kết hợp với phẫu thuật kết hợp với hóa chất mục đích điều trị triệt hay triệu chứng Từ kỹ thuật xạ trị phân bố liều lượng theo hai chiều (2D), ba chiều (3D), ba chiều theo Footer Page of 237 Header Page of 237 hình dạng khối u (3D-CRT), kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượng (IMRT), xạ trị định vị…đã ứng dụng rộng rãi nhiều nước giới [15] Trong xạ trị ung thư, lập kế hoạch xạ trị tối ưu với việc đạt liều xạ trị tập trung cao vào vùng tổn thương, liều xạ trị tối thiểu vào tổ chức lành xung quanh đóng vai trò quan trọng nâng cao hiệu điều trị giảm thiểu biến chứng Phương pháp xạ trị 3D-CRT giúp tạo kế hoạch xạ trị tương đối tốt, nhiên khơng phù hợp với khối u có bề mặt lồi lõm, với khối u lan tỏa hình ngón tay…, đặc biệt với bệnh ung thư vị trí nhạy cảm, gần quan quan trọng ung thư trực tràng Trực tràng tạng nằm tiểu khung có liên quan mật thiết với quan bên cạnh bàng quang, cổ xương đùi hai giới; âm đạo, tử cung nữ; tuyến tiền liệt, tinh hoàn nam, xạ trị vào trực tràng nhiều quan lân cận bị ảnh hưởng chí có số trường hợp bị biến chứng nặng viêm bàng quang nặng, hoại tử ruột, hoại tử xương đùi sau điều trị, loét da vùng xạ trị….Các biến chứng hay gặp xạ trị theo phương pháp 3D hay 2D Nhằm nâng cao hiệu điều trị bệnh ung thư trực tràng, giảm thiểu tối đa biến chứng quan lành bệnh viện K Trung Ương áp dụng phương pháp xạ trị điều biến liều lượng điều trị, kỹ thuật đại thực hành lâm sàng, đời giúp tạo kế hoạch xạ trị hoàn hảo với việc lập kế hoạch đảo ngược Tại Việt Nam, ngành xạ trị coi giai đoạn phát triển Việc sử dụng thiết bị xạ trị cho bệnh nhân ung thư tiến hành thời gian dài kỹ thuật kinh điển đơn giản Ngày nay, với tốc độ phát triển nhanh chóng khoa học công nghệ, nhiều thiết bị kỹ thuật xạ trị đại có mặt Việt Nam, đặc biệt với kỹ thuật xạ trị IMRT Kỹ thuật xạ trị IMRT triển khai lần bệnh viện K Trung Ương năm 2008 cho bệnh nhân mắc ung thư vòm họng Hiện nay, kỹ thuật triển khai cho số bệnh ung thư thường gặp khác có ung thư trực tràng Để đáp ứng phát triển đó, cần có tài liệu đề cập đến kiến thức quy trình kỹ thuật xạ trị IMRT cho bệnh nhân ung thư trực tràng để góp phần phục vụ bác sỹ chuyên ngành ung bướu, kỹ sư, kỹ thuật viên xạ trị, sinh viên Hơn nhằm khẳng định tính khả thi kỹ thuật IMRT jaws-only Footer Page of 237 Header Page of 237 hợp lý phân bố liều lượng thể tích bia (TV) liều lượng tổ chức lành liền kề (OAR), thực đề tài với hai mục tiêu: (1) Đánh giá phân bố liều lượng hấp thụ thể tích khối u số thể tích lành quanh khối u kỹ thuật IMRT kỹ thuật xạ trị thường quy (2) Nhận xét số tác dụng phụ sớm không mong muốn phương pháp điều trị JO-IMRT Ngoài phần mở đầu kết luận, nội dung Luận văn chia thành chương: Chƣơng Tổng quan kỹ thuật xạ trị điều biến liều lƣợng đề cập đến sở vật lý, sở sinh học phương pháp xạ trị điều biến liều lượng nguyên lý hoạt động máy gia tốc tuyến tính xạ trị Chƣơng Kỹ thuật xạ trị điều biến liều hệ Collimator Jaw Only đề cập đến quy trình xạ trị yêu cầu cần thiết để triển khai kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượng hệ Collimator Jaw Only Chƣơng Kết thực nghiệm tiến hành lập kế hoạch, kiểm tra chất lượng QA trước điều trị điều trị cho 50 bệnh nhân ung thư trực tràng thấp dùng kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượng hệ Collimator Jaw Only Dựa kết thực nghiệm tiến hành thảo luận rút tính ưu việt kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượng so với kỹ thuật xạ trị thông thường Chƣơng TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT XẠ TRỊ ĐIỀU BIẾN LIỀU LƢỢNG 1.1 Ung thƣ phƣơng pháp điều trị 1.1.1 Khái niệm ung thƣ Trong thể sống, bình thường trình sinh trưởng phát triển tế bào sinh chết theo chế quản lý chặt chẽ thể Quy luật để kiểm soát trì số lượng tế bào quan mức ổn định Ngược lại, tế bào ung thư tế bào bất thường, sinh không quản lý thể chết theo nhịp độ nhanh tế bào bình thường Ung thư định nghĩa sinh trưởng kiểm soát, tạo nên tập trung khối lượng lớn tế bào sinh sản nhanh, vượt số tế bào chết đi, hậu khối tế bào xâm lấn tàn phá mô Footer Page of 237 Header Page of 237 quan thể sống [10, 14] Như thế, ung thư bệnh tế bào sống Trong thể chúng ta, nơi có tế bào sống, nơi có ung thư Tóc, lơng, móng chất sừng, khơng phải tế bào sống nên khơng có ung thư Các tế bào ung thư tế bào bất thường, chết theo nhịp độ nhanh tế bào bình thường, khơng cân với mức độ sinh sản tế bào nhanh, khối lượng mơ ung thư ngày lớn Sự qn bình yếu tố chính: Các bất thường di truyền tế bào ung thư bất lực thể chủ việc phát tiêu diệt tế bào Sự không cân mức độ sinh sản tế bào tế bào chết nguyên nhân dẫn đến khối lượng tế bào ung thư ngày lớn, chúng tạo thành khối u ung thư Có thể chia khối u thành hai loại: U lành tính u ác tính U lành thường khơng gây nguy hiểm đến tính mạng người bệnh điều trị phương pháp phẫu thuật loại bỏ khối u Những tế bào ung thư ác tính xâm lấm chèn ép quan xung quanh làm cho trình trao đổi chất chúng trở lên rối loạn Ngoài ra, số tế bào ung thư theo mạch máu mạch bạch huyết di cư đến quan khác thể, bám lại tiếp tục sinh sôi nảy nở khối u Hiện tượng gọi di Việc chèn ép xâm lấn vào quan giữ chức quan trọng, điều hòa sống não, phổi, gan, thận khiến quan khơng thực chức dẫn đến gây tử vong cho người bệnh “Căn bệnh có tỉ lệ tử vong hàng đầu chiếm gần phần năm tổng ca tử vong tồn giới ung thư” Như vậy, ung thư bệnh nguy hiểm cần phải điều trị kịp thời mắc phải 1.1.2 Các phƣơng pháp điều trị ung thƣ Hiện có ba phương pháp để điều trị ung thư, là: Phẫu thuật, xạ trị hóa trị Ngồi điều trị kết hợp phương pháp để đạt hiệu mong muốn Việc lựa chọn phương pháp điều trị thích hợp hồn tồn phụ thuộc vào loại bệnh, vị trí giai đoạn ung thư khác Footer Page of 237 Header Page of 237 Mục đích phương pháp để tiêu diệt nhiều tế bào ung thư mà làm tổn thương cho tế bào bình thường xung quanh Phẫu thuật: Là phương pháp điều trị cổ điển công hiệu đặc biệt với ung thư giai đoạn sớm khu trú rõ ràng Khi phẫu thuật, tế bào ung thư lấy nhiều tốt Ðôi tế bào lành cắt bỏ để chắn tế bào ung thư lẫn vào loại hết Phương pháp dùng hiệu với khối u lành tính ung thư khơng di Thơng thường phẫu thật can thiệp, sau phải dùng kết hợp với phương pháp khác Xạ trị: Là phương pháp sử dụng xạ ion hoá để tiêu diệt khối u Thông thường xạ trị dùng cho ung thư không áp dụng phẫu thuật phẫu thuật mà chưa triệt để, nghĩa xạ trị giúp phẫu thuật tiêu diệt tận gốc tế bào ung thư Về xạ trị chia làm hai kỹ thuật chủ yếu: Xạ trị chiếu xạ trị áp sát Hóa trị: Là phương pháp sử dụng hố chất (các loại thuốc đặc hiệu chống ung thư) để điều trị ung thư Nó dùng ung thư lan ngồi vị trí ban đầu có di nhiều địa điểm Có nhiều loại hóa chất khác Mỗi hóa chất có tác dụng riêng biệt với ung thư cách làm ngưng phân chia tế bào dị thường Khi khơng có phân bào tế bào ung thư bị tiêu diệt, khối u teo lại Các phương pháp kết hợp: Ngoài phương pháp độc lập, để điều trị ung thư hiệu hơn, kết hợp phương pháp với Ví dụ, phẫu thuật kết hợp với xạ trị; phẫu thuật kết hợp với hoá trị; xạ trị kết hợp với hoá trị 1.1.3 Phƣơng pháp xạ trị dùng chùm photon 1.1.3.1 Khái niệm mục đích xạ trị Mục đích phương pháp xạ trị nhằm phá hủy tế bào ung thư ngăn chặn phát triển thêm lây lan khối u Phương pháp xạ trị tên gọi ngắn gọn phương pháp điều trị tia xạ y học, ba phương pháp sử dụng để điều trị bệnh ung thư với hai phương pháp phẫu thuật hóa chất [5, 18] Xạ trị trình điều trị sử dụng xạ ion hóa hay tia xạ với liều lượng thích hợp Footer Page of 237 Header Page 10 of 237 chiếu tới khối u nhằm tiêu diệt tế bào ung thư đồng thời gây tổn thương nhỏ cho tế bào lành xung quanh Có hai phương pháp xạ trị phổ biến sử dụng xạ trị (hay gọi xạ trị từ xa) xạ trị (hay gọi xạ trị áp sát) Xạ trị (hay gọi xạ trị áp sát) kỹ thuật xạ trị mà khoảng cách từ nguồn phóng xạ đến khối u nhỏ Trong phương pháp người ta sử dụng nguồn phóng xạ có dạng kim, dạng ống, tube để đưa sát lại vùng có khối u Có ba cách thực kỹ thuật này: Cách thứ dùng áp bề mặt để điều trị vùng da mặt, vùng đầu, vùng cổ,…; Cách thứ hai dùng applicator để điều trị khoang tự nhiên thể; Cách thứ ba người ta sử dụng kim cắm trực tiếp vào khe, kẽ, mô,… Xạ trị ngồi hay gọi xạ trị từ xa phương pháp xạ trị mà nguồn phát tia cách bệnh nhân khoảng Đây phương pháp phổ biến điều trị ung thư Phương pháp tiến hành với chùm photon từ nguồn phát nguồn Co60 chùm xạ hãm lượng cao tạo chùm electron gia tốc máy gia tốc tuyến tính, cho đập vào bia Xạ trị từ TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt Lê Chính Đại (1999), “Điều trị tia xạ ung thư”, Bài giảng ung thư học, NXB học, Hà Nội 1999 Nguyễn Bá Đức (2000), “Ung thư đại trực tràng”, Hoá chất điều trị bệnh ung thư, NXB y học, Hà Nội 2000, tr 87-94 Nguyễn Bá Đức, Đào Ngọc Phong (2008), Dịch tễ học bệnh ung thư, NXB y học, Hà Nội 2008 Phạm Quốc Đạt (2002), Đánh giá kết điều trị tia xạ kết hợp phẫu thuật ung thư biểu mô tuyến trực tràng, Luận văn thạc sỹ y học, Trường Đại học Y hà nội, Hà Nội 2002 Nguyễn Thái Hà (2006), Cơ sở vật lý thiết bị dùng xạ trị, NXB Đại học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội 2006 Footer Page 10 of 237 Header Page 11 of 237 Nguyễn Thái Hà, Nguyễn Đức Thuận (2006), Y học hạt nhân kỹ thuật xạ trị, NXB Đại học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội 2006 Nguyễn Văn Hùng (2007), Bài giảng An toàn xạ, Tập giảng trường ĐH Sư Phạm thành phố Hồ Chí Minh, Hồ Chí Minh 2007 Hà Văn Hải (2010), Xác định vài thông số đặc trưng chùm electron lượng Mev, Mev 15 Mev phát từ máy gia tốc PRIMUS dùng xạ trị, Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Sư Pha ̣m TP Hồ Chí Minh, Hồ Chí Minh 2010 Ngô Quang Huy (2004), An tồn xạ ion hóa, NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội 2004 10 Ngơ Chí Hùng (1999), “Trực tràng ống hậu môn”, Giải phẫu người, Nhà xuất đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội 1999, tr 204-206 11 Nguyễn Văn Hiếu, Võ Văn Xuân (2000), “Ung thư đại trực tràng ống hậu môn”, Chẩn đoán điều trị bệnh ung thư, Nhà xuất y học, Hà Nội 2000 12 Võ Quốc Hưng (2004), Nhận xét số đặc điểm lâm sàng, mô bệnh học đánh giá kết đáp ứng xạ trị trước mổ ung thư trực tràng Bệnh viện K, Luận văn thạc sỹ Y học, Trường Đại học Y Hà nội, Hà Nội 2004 13 Ngô Bá Hưng (1996), Tìm hiểu đặc điểm bệnh học ung thư trực tràng, nghiên cứu đề xuất số biện pháp phát chẩn đoán sớm, Luận án Thạc sĩ khoa học y dược, Học viện Quân y, Hà Nội 1996 14 Đỗ Xuân Hợp (1997), “Đại tràng, trực tràng”, Giải phẫu bụng, NXB TP Hồ Chí Minh, Hồ Chí Minh 1997, tr 206-253 15 Nguyễn Xuân Kử-Mai Trọng Khoa (2012), Một số tiến kỹ thuật xạ trị ung thư ứng dụng lâm sàng, Nhà xuất y học, Hà Nội 2012 16 Nguyễn Xuân Kử cộng (2000), Quy trình đảm bảo chất lượng xạ trị ung thư, Hội thảo Quốc tế Điều trị phóng xạ ion hóa ứng dụng y học 17 Nguyễn Xuân Kử (2003) , Cơ sở vật lý- sinh học xạ trị ung thư, Nhà xuất y học, Hà Nội 2003 18 Nguyễn Xuân Kử (2000), Nguyên lý máy gia tốc xạ trị ung thư, Hà Nội 2000 Footer Page 11 of 237 Header Page 12 of 237 19 Bùi Văn Loát (2008), Nghiên cứu số đặc trưng chế sinh xạ hãm nơtron máy gia tốc electron số ứng dụng, Báo cáo đề tài đặc biệt cấp ĐHQGHN, Hà Nội 2008 20 Đồn Hữu Nghị (1994), Góp phần nghiên cứu xây dựng phác đồ điều trị ung thư trực tràng, nhận xét 529 bệnh nhân bệnh viện K qua giai đoạn 1975-1983 1984-1992, Luận án Phó tiến sĩ khoa học y dược, Đại học Y Hà nội, Hà Nội 1994 Tài liệu tiếng anh 21 Cohen A.M., Minsky B.D., Schilsky R.L (1997), Cancer of the rectum, Cancer of the gastrointestinal tract, Cancer: principles and practice of oncology, 5th Edition, Lippincott-Raven, 1197-1234 22 Diez M., Muguerza J M., et alc (2000), Time-dependency of the prognostic effect of carcinoembryonic antigen and p53 protein in colorectal adenocarcinoma, Cancer 88(1), pp 35 – 41 23 Dromain C (2006), Imagerie des cancers du rectum et du canal anal, EMC (Elsevier SAS, Paris), Radiodiagnostic-Appareil digestif, pp 33-480-A-20 24 Ervin B Podgorsak (2002), Review of Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students, International Atomic Energy Gency Vienna, Austria 25 Transition from 2-D Radiotherapy to 3-D Conformal and Intensity Modulated radiotherapy, IAEA-TECDOC -1588 Footer Page 12 of 237 10 ... HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - CAO VĂN CHÍNH ỨNG DỤNG K THUẬT XẠ TRỊ ĐIỀU BIẾN LIỀU-IMRT BẰNG HỆ COLLIMATOR JAW ONLY CHO BỆNH NHÂN MẮC UNG THƢ TRỰC TRÀNG TẠI BỆNH VIỆN K TRUNG ƢƠNG NĂM 2014-2015. .. chóng khoa học công nghệ, nhiều thiết bị k thuật xạ trị đại có mặt Việt Nam, đặc biệt với k thuật xạ trị IMRT K thuật xạ trị IMRT triển khai lần bệnh viện K Trung Ương năm 2008 cho bệnh nhân mắc. .. Chương K thuật xạ trị điều biến liều lượng hệ Collimator Jaw Only Error! Bookmark not defined 2.1 Giới thiệu chung k thuật xạ trị điều biến liều lượng hệ Collimator Jaw Only Error! Bookmark