Để hoàn thành bài báo cáo thực tập này, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành vàsâu sắc tới TS. Trần Kim Tuấn . Thầy đã tận tình dạy dỗ, chỉ bảo và hƣớng dẫn tôitrong suốt thời gian học chuyên ngành cũng nhƣ tạo mọi điều kiện cho tôi thực hiện bàibáo cáo này.Tôi cũng xin chân thành cảm ơn tất cả các Thầy Cô trong Viện Kỹ thuật Hạt nhân Vật lý Môi trƣờng đã tận tình giảng dạy, hƣớng dẫn tôi trong suốt quá trình học đạihọc.Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Đốc và toàn thể cán bộ nhân viênBệnh viện K đã tạo mọi điều kiện cũng nhƣ chỉ bảo nhiệt tình cho tôi trong quá trìnhtìm hiểu những kiến thức về máy gia tốc tuyến tính Elekta Infinity, phần mềm Monacovà kỹ thuật xạ trị VMAT tại bệnh viện.Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến KS. Nguyễn Hà Quang đã giúp tôi lựa chọnđề tài, tận tình hƣớng dẫn, luôn nhắc nhở và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành đợt thực tập. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới tập thể các bác sĩ, kỹ sƣ, kỹ thuật viên tại Khoa xạ trị Bệnh viện K cơ sở Tân Triều đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi tìm hiểu và sử dụng phần mềm trong quá trình lập kế hoạch xạ trị tại Bệnh viện.
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ DANH MỤC BẢNG LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG I:TỔNG QUAN VỀ XẠ TRỊ 12 1.1 Khái niệm xạ trị 12 1.2 Cơ sở xạ trị ung thƣ 16 1.2.1 Cơ sở vật lý 16 1.2.2 Cơ sở sinh học 19 CHƢƠNG II:XẠ TRỊ TRÊN MÁY LINAC VÀ KỸ THUẬT VMAT 22 2.1 Nguyên lý hoạt động máy gia tốc dùng xạ trị 22 2.2 Kỹ thuật xạ trị điều biến liều theo cung 29 2.3 Nguyên lý VMAT 31 2.3.1 Nguyên lý điều biến cƣờng độ chùm tia 37 2.3.2 Nguyên lý cấp liều theo cung 40 2.3.3 Mơ hình tối ƣu hóa VMAT 42 2.4 Ƣu – nhƣợc điểm VMAT 48 CHƢƠNG III: QUY TRÌNH LẬP KẾ HOẠCH THEO KỸ THUẬT VMAT BẰNG PHẦN MỀM MONACO 50 3.1 Phần mềm Monaco 54 3.2 Mô liệu bệnh nhân 56 3.3 Xác định thể tích điều trị 64 3.4 Xác lập trƣờng chiếu 68 3.4.1 Chọn mức lƣợng 68 3.4.2 Thiết lập beam arc 70 3.5 Chỉ định liều phân liều 71 3.6 Tối ƣu hóa liều 74 3.7 Tính liều: 78 CHƢƠNG IV:KẾT QUẢ LẬP KẾ HOẠCH THEO KỸ THUẬT VMAT 81 KẾT LUẬN 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành báo cáo thực tập này, tơi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành sâu sắc tới TS Trần Kim Tuấn Thầy tận tình dạy dỗ, bảo hƣớng dẫn suốt thời gian học chuyên ngành nhƣ tạo điều kiện cho thực báo cáo Tôi xin chân thành cảm ơn tất Thầy Cô Viện Kỹ thuật Hạt nhân & Vật lý Mơi trƣờng tận tình giảng dạy, hƣớng dẫn tơi suốt q trình học đại học Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Đốc toàn thể cán nhân viên Bệnh viện K tạo điều kiện nhƣ bảo nhiệt tình cho tơi q trình tìm hiểu kiến thức máy gia tốc tuyến tính Elekta Infinity, phần mềm Monaco kỹ thuật xạ trị VMAT bệnh viện Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến KS Nguyễn Hà Quang giúp lựa chọn đề tài, tận tình hƣớng dẫn, ln nhắc nhở tạo điều kiện cho tơi hồn thành đợt thực tập Tôi xin gửi lời cảm ơn tới tập thể bác sĩ, kỹ sƣ, kỹ thuật viên Khoa xạ trị - Bệnh viện K sở Tân Triều tạo điều kiện tốt cho tìm hiểu sử dụng phần mềm trình lập kế hoạch xạ trị Bệnh viện Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn đến Gia đình bạn lớp Kỹ thuật Hạt nhân K57 động viên tinh thần, khích lệ giúp đỡ tơi thời gian học tập hoàn thành thực tập Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Sinh viên Nguyễn Thị Thanh Hồng DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Anh Three Dimension Conformal Radiation Therapy Four Dimension RadioTherapy Xạ trị tƣơng thích ba chiều American Association of Physicists in Medicine Hiệp hội Vật lý Y khoa AFC Automatic Frequency Control Bộ điều chỉnh tần số tự động BEV CI CT CTV Beam Eyes View Conformity Index Computed Tomography Clinical Target Volume Chỉ số tƣơng thích liều Chụp cắt lớp vi tính Thể tích bia lâm sàng DRR Digitally Reconstructed Radiograph Ảnh tái tạo số DTV Dose To Volume DVH Dose Volume Histogram EPID Electronic Portal Imaging Devices Liều theo thể tích Biểu đồ phân bố liều thể tích Cổng thiết bị thu nhận hình ảnh FFF Flattened Filter Free Chùm xạ khơng phẳng GTV HI H&N Gross Target Volume Homogeneity Index Head and Neck IAEA International Atomic Energy Agency ICRU International Commission on Radiation Unit IGRT Image Guide Radiotherapy Thể tích khối u thô Chỉ số đồng liều Bệnh nhân đầu cổ Cơ quan Năng lƣợng nguyên tử quốc tế Ủy ban quốc tế đơn vị đo lƣờng phóng xạ Xạ trị theo dẫn hình ảnh 3D-CRT 4D-RT AAPM IMRT ITV Intensity Modulated Radiation Therapy Interner Target Volume Tiếng Việt Xạ trị bốn chiều Xạ trị điều biến liều Thể tích bia nội LINAC Linear Accelerator MC MLC MP MU Monter Carlo Multi-leaf Collimator Medical Physicist Monitor Unit OAR Organs At Risk Máy gia tốc tuyến tính xạ trị Pencil Beam Hệ chuẩn trực đa Kỹ sƣ y vật lý Đơn vị liều giám sát Cơ quan cần bảo vệ có nguy nhận liều cao Chùm tia bút chì PTV Planning Target Volume Thể tích bia lập kế hoạch PRV Planning Organ at Risk Volume QA RF RO RTT Quality Assurance Radio Frequency Radiotherapy Oncologist Radiation treatment Technician Thể tích quan nguy cấp lập kế hoạch Đảm bảo chất lƣợng Tần số vô tuyến Bác sĩ xạ trị ung thƣ Kỹ thuật viên xạ trị RVR Remaining Volume at Risk Thể tích nguy cấp lại TPS Treatmeant Planning System SAD Source to Axis Distance SCD Source-Collimator Distance SDD Source to Detector Distance SSD Source Surface Distance PB TERMA TV TMR VMAT Total Energy Released per unit Mass Treatment Volume Tissue Maximum Ratio Volumetric Modulated Arc Therapy Hệ thống lập kế hoạch xạ trị Khoảng cách từ nguồn đến trục Khoảng cách nguồn collimator Khoảng cách từ nguồn đến đầu dò Khoảng cách từ nguồn đến bề mặt Tổng lƣợng hấp thụ photon đơn vị khối lƣợng Thể tích điều trị Tỷ số liều cao mô Xạ trị điều biến thể tích cung tròn DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 : Tỷ lệ điều trị ung thƣ phƣơng pháp khác Việt Nam Hình 1.2 : Mơ tả hiệu ứng quang điện Hình 1.3: Mơ tả tán xạ Compton Hình 1.4: Mơ tả hiệu ứng tạo cặp Hình 1.5: Đồ thị loại tƣơng tác photon theo lƣợng Hình 1.6: Sơ đồ tác động xạ lên tế bào Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý máy gia tốc tuyến tính Hình 2.2: Thơng số hình học nguồn thể tích điều trị Hình 2.3: Minh họa kỹ thuật IMRT Hình 2.4: Hệ thống MLC Hình 2.5: Sự thay đổi liều theo độ sâu mơ Hình 2.6: Mơ tả trƣờng chiếu Hình 2.7: Sắp xếp cung VMAT Hình 2.8: Phân chia beamlet kỹ thuật VMAT Hình 2.9: Phân đoạn trƣờng chiếu (segment) Hình 2.10: Sắp xếp điểm kiểm sốt cung Hình 2.11: Chia voxel thể tích điều trị Hình 2.12: Hệ thống MLC Hình 2.13: Mơ tả lọc nêm vật lý lọc nêm động Hình 2.14: Mơ tả điểm kiểm sốt dọc theo cung điều trị tính liều Hình 2.15: Quy trình cấp liều theo cung chuyển động MLC VMAT Hình 2.16: Sơ đồ xử lý tính liều tối ƣu hóa liều máy tính Hình 2.17: Mơ hình tính liều kỹ thuật VMAT Hình 3.1: Phƣơng pháp lập kế hoạch ngƣợc Hình 3.2: Cơng cụ hỗ trợ lập kế hoạch xạ trị Monaco Hình 3.3: Giao diện Monaco lập kế hoạch VMAT Hình 3.4: Mơ tả cách cố định tƣ bệnh nhân mô phỏng, bệnh nhân đầu-cổ Hình 3.5: Hệ thống mơ chụp cắt lớp Hình 3.6: Sơ đồ khối quy trình mơ chụp cắt lớp hệ thống TPS Hình 3.7: Định nghĩa thể tích cần quan tâm lập kế hoạch xạ trị Hình 3.8: Phân bố liều theo hình dạng MLC Hình 3.9: Tạo hình phân đoạn Monaco Hình 4.1: So sánh độ bao phủ PTV VMAT IMRT Hình 4.2: So sánh liều tổ chức nguy cấp DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Năng lƣợng chu kỳ bán rã số nguồn phóng xạ sử dụng xạ trị áp sát Bảng 1.2: Tƣơng tác Photon theo lƣợng Bảng 2.1: Đặc tính máy Elekta Infinity dùng điều trị Bảng 2.2: Đặc điểm MLC hãng Elekta Infinity Bảng 3.1: Ngƣỡng liều dung nạp số quan Bảng 3.2: Chỉ định liều cho số quan Bảng 4.1: Mô tả bệnh nhân áp dụng quy trình lập kế hoạch xạ trị theo kỹ thuật VMAT Bảng 4.2: So sánh số CI, HI, lƣợng MU thời gian điều trị dùng kỹ thuật VMAT với dùng kỹ thuật IMRT Bảng 4.3: So sánh độ bao phủ PTV VMAT IMRT Bảng 4.4: So sánh liều OAR LỜI NÓI ĐẦU Ở Việt Nam nay, xạ trị đƣợc sử dụng đơn với phƣơng pháp điều trị ung thƣ khác, chẳng hạn nhƣ phẫu thuật hay hóa trị Ví dụ, bệnh nhân đƣợc điều trị bệnh ung thƣ phƣơng pháp phẫu thuật phƣơng pháp hóa trị Sau đó, để tiến trình điều trị đƣợc tốt hơn, định với tia xạ thêm Sau phẫu thuật hóa trị, bác sĩ sử dụng tia xạ để tiêu diệt phần lại tế bào ung thƣ ngăn chặn nguy tái phát ung thƣ (điều đƣợc gọi liệu pháp bổ trợ) Lĩnh vực xạ trị bệnh viện K có phát triển đáng ghi nhận đóng góp nhiều phƣơng pháp điều trị ung thƣ tiên tiến giới vào triểu khai ứng dụng thành công Cải tiến lớn thiết bị điều trị tia xạ giúp nhà lâm sàng định liều lƣợng cao đến tế bào ung thƣ liệt làm giảm liều lƣợng xạ phải nhận mô khỏe mạnh Những cải tiến dẫn đến kiểm sốt khối u có kết tốt giảm đáng kể biến chứng sau điều trị (do độc tích tia xạ gây ra) Các tác dụng phụ thƣờng đƣợc giới hạn khu vực đƣợc điều trị tế bào lành hầu nhƣ luôn phục hồi sau điều trị đƣợc hồn tất Nhìn chung, thập kỷ qua xạ trị trở thành phƣơng pháp điều trị ung thƣ an toàn hiệu cao Đây động lực để Bênh Viện K đầy mạnh đầu tƣ mua sắm thiết bị xạ trị đại, nhằm triển khai ứng dụng kỹ thuật xạ trị ƣu việt để giúp nâng cao chất lƣợng phục vụ ngƣời bệnh đến khám điều trị bệnh viện Một dự án dự án BT - 06, lắp đặt triển khai máy Elekta Infinity hãng Elekta đƣa vào sử dụng vào cuối tháng năm 2017 Đây hệ máy gia tốc tuyến tính dụng y tế đại Việt Nam tính thời điểm Theo kế hoạch, bệnh viện triển khai kỹ thuật xạ trị VMAT máy Kỹ thuật xạ trị VMAT đƣợc biết đến nhƣ kỹ thuật xạ trị đáp ứng cao yêu cầu mà bác sĩ đặt Tuy nhiên kỹ thuật xạ trị VMAT nhƣ máy Elekta Infinity mẻ Việt Nam Do đó, đợt thực tập tốt nghiệp bệnh viện K, chọn đề tài: “Xây dựng quy trình lập kế hoạch xạ trị theo kỹ thuật VMAT phần mềm Monaco cho máy Elekta Infinity” Việc nghiên cứu tìm hiểu giúp tơi tiếp cận gần với lĩnh vữc xạ trị chuyên sâu tƣơng đối mẻ Việt Nam Mục tiêu đề tài nghiên cứu tìm hiểu kỹ thuật xạ trị VMAT ứng dụng kỹ thuật VMAT xạ trị lâm sàng Đồng thời xây dựng quy trình lập kế hoạch xạ trị theo kỹ thuật VMAT ứng dụng vào thực tế xạ trị sở xạ trị Với mục tiêu trên, báo cáo đƣợc chia thành 04 phần nhƣ sau: Chương I: Tổng quan xạ trị ung thư Trình bày tổng quan xạ trị (khái niệm, mục tiêu, sở vật lý sở sinh học xạ trị ung thƣ) Chương II: Xạ trị máy LINAC kỹ thuật VMAT Khái quát sở xạ trị máy gia tốc tuyến tính tổng thể phát triển xạ trị thời gian gần đây, trình bày nguyên lý điều biến cƣờng độ cấp liều theo cung, thuật tốn tối ƣu hóa cho kỹ thuật xạ trị VMAT, nhận định ƣu-nhƣợc điểm kỹ thuật VMAT Chương III: : Quy trình lập kế hoạch xạ trị theo kỹ thuật VMAT phần mềm Monaco 10 ⁄ (3.5) đó: ⁄ liều điểm hình học chuẩn MU; dcalib liều đƣợc tính cho điểm chuẩn; bcalib hiệu chỉnh thành phần tán xạ cho thiết lập chuẩn; b(A) hiệu chỉnh thành phần tán xạ cho kích thƣớc trƣờng A; d(r) liều tính đƣợc điểm liều xác định beam Trên tồn quy trình lập kế hoạch xạ trị theo kỹ thuật VMAT phần mềm Monaco Để kiểm tra khả ứng dụng quy trình thực tế, tiến hành lập kế hoạch đƣa kết phần sau 80 CHƢƠNG IV: KẾT QUẢ LẬP KẾ HOẠCH THEO KỸ THUẬT VMAT Ung thƣ đầu cổ (Head and Neck - H&N) xuất khối u phạm vi môi, khoang miệng (miệng), khoang mũi (trong mũi), xoang cánh mũi, quản tuyến mang tai Phần lớn bệnh nhân H&N thƣờng giống mặt sinh học Do H&N vị trí thể có kích thƣớc nhỏ nên hầu hết tổ chức gần Yêu cầu đặt liều lƣợng chất lƣợng kế hoạch xạ trị bệnh nhân H&N tƣơng đối phức tạp đòi hỏi ngƣời lập kế hoạch phải có chun mơn cao để cung cấp đủ liều tiêu diệt khối u đồng thời hạn chế tối đa thƣơng tổn tới quan lành.[11] Sự đời phát triển việc ứng dụng kỹ thuật VMAT xạ trị ung thƣ đƣợc coi bƣớc tiến quan trọng xạ trị nói chung xạ trị cho bệnh nhân H&N nói riêng Để nhận biết xác ƣu điểm kỹ thuật VMAT ứng dụng điều trị lâm sàng cho bệnh nhân H&N tiến hành so sánh chất lƣợng kế hoạch đƣợc lập theo kỹ thuật VMAT chất lƣợng kế hoạch lập theo kỹ thuật IMRT So sánh đƣợc thực yếu tố: [9], [21], [22], [23] - Chỉ số Homogeneity Index cho thấy mức độ đồng phân bố liều thể tích điều trị , (4.1) đó: HI: số Homogeneity Index D2%: Liều chiếm 2% thể tích D98%: Liều chiếm 98% thể tích D50%: Liều chiếm 50% thể tích 81 Chỉ số Conformity Index đặc trƣng cho mức độ bao phủ đồng liều PTV - (4.2) đó: CI: Chỉ số Conformity Index V95%: Thể tích nhận 95% liều định, PTV: Thể tích PTV - Liều OARs, - MU - Ƣớc tính thời gian điều trị Tiêu chuẩn đặt so sánh đƣợc tóm tắt nhƣ sau: - Chỉ số Homogeneity Index – HI: thể phân bố liều hấp thụ hầu nhƣ đồng Do số HI cao cho chất lƣợng xạ trị tốt - Chỉ số Conformity Index – CI: số CI gần 1, mức độ đồng liều theo thể tích vùng đƣợc định cao - Lƣợng MU: lƣợng MU thấp giúp hạn chế ảnh hƣởng tới bệnh nhân - Thời gian điều trị: thời gian điều trị ngắn tốt Độ chênh lệch thông số hai kỹ thuật IMRT VMAT đƣợc tính theo cơng thức: (4.3) đó: ∆X: Độ chênh lệch thông số so sánh 82 XV: giá trị thông số cần so sánh theo kỹ thuật VMAT; XI: Giá trị thông số cần so sánh theo kỹ thuật IMRT Quy trình lập kế hoạch đƣợc tiến hành áp dụng bệnh nhân vòm bao gồm bệnh nhân nữ bệnh nhân nam, thông số liên quan tới bệnh nhân lập kế hoạch đƣợc tóm tắt bảng 4.1 Dữ liệu ảnh CT thu đƣợc theo lát cắt 3mm Mỗi liệu bệnh nhân đƣợc sử dụng để tiến hành lập kế hoạch xạ trị phần mềm Monaco 5.1.11 theo kỹ thuật VMAT với 3-4 cung mức lƣợng 6MV máy Elekta Infinity trang bị 160 MLC có khả cấp liều lên tới 800MU/phút Bảng 4.1: Mô tả bệnh nhân áp dụng quy trình lập kế hoạch xạ trị Số ID bệnh nhân Giới tính Số cung 11949 Nam 12193 Nữ 30774 Nữ 16801 Nam 16397 Nam 3.5 Để tiện cho việc phân tích ƣu nhƣợc điểm kỹ thuật VMAT, báo cáo tiến hành so sánh kết thu đƣợc lập kế hoạch xạ trị theo kỹ thuật VMAT với kế hoạch xạ trị lập theo kỹ thuật Step-and-Shoot IMRT với trƣờng chiếu bệnh nhân Các kết đƣợc so sánh đánh giá theo tiêu chuẩn đề cập 83 Đầu tiên, tiến hành so sánh số liên quan đến độ đồng phân bố liều (Homogeneity Index – HI), độ bao phủ tƣơng thích (Conformity Index – CI), lƣợng MU thời gian phát tia bảng 4.2 Bảng 4.2: So sánh số CI, HI, lượng MU thời gian điều trị dùng kỹ thuật VMAT với dùng kỹ thuật IMRT CI Bệnh nhân HI CII CIV ∆CI (%) HII HIV ∆HI (%) 11949 1.09 1.07 -1.83 0.11 0.17 54.55 12193 1.2 1.07 -10.83 0.09 0.1 11.11 30774 1.1 1.06 -3.64 0.09 0.1 11.11 16801 1.14 1.06 -7.02 0.1 0.11 10.00 16397 1.18 1.05 -11.02 0.09 0.12 33.33 Thời gian MU Bệnh nhân -63.86 tI (phút) 13.2 tV (phút) 4.5 -65.91 541 -50.86 12.1 4.9 -59.50 1131 539 -52.34 12.5 5.2 -58.40 16801 1221 389 -68.14 12.8 4.3 -66.41 16397 1465 337 -77.00 13.5 4.8 -64.44 MUI MUV ∆MU (%) 11949 1389 502 12193 1101 30774 ∆t (%) Thông qua bảng so sánh, nhận thấy khác biệt thông số kỹ thuật Về độ tƣơng thích liều với thể tích điều trị - số CI IMRT nằm khoảng từ 1.09-1.20 (trung bình 1.142) số CI VMAT nằm khoảng 1.05-1.07 (trung bình 1.062), mức độ chênh lệch trung bình cỡ 7% Có 84 thể rút rằng, Mức độ bao phủ đƣờng đồng liều sử dụng kỹ thuật VMAT tốt so với sử dụng kỹ thuật IMRT Ngồi ra, bảng 4.2 cho thấy khác số HI – đặc trƣng cho mức độ điều biến liều tồn thể tích Trong số HI trung bình IMRT 0.096 số HI VMAT đạt tới 0.12 (cao 25%) Điều có nghĩa khả điều biến liều VMAT tốt so với IMRT Dễ dàng nhận thấy bảng khác biệt lớn lƣợng MU thời gian điều trị hai kỹ thuật Trung bình thời gian điều trị VMAT khoảng 4.9 phút, IMRT để đạt đƣợc thơng số tƣơng đƣơng cần tới 12.82 phút (gấp lần so với VMAT) Thời gian điều trị kéo dài dẫn tới việc lƣợng MU tăng lên kỹ thuật IMRT Theo đó, với IMRT lƣợng MU lên tới 1389MU điều kiện VMAT cần cấp lƣợng trung bình 460MU Có thể nói, thông qua việc so sánh số trên, nhận thấy VMAT có khả rút ngắn thời gian điều trị mà đảm bảo đƣợc mức độ điều biến liều phù hợp với thể tích điều trị độ bao phủ đồng liều không suy giảm kèm theo giảm lƣợng MU hay nói cách khác tăng hiệu suất MU cấp cho bệnh nhân Để rõ ƣu điểm VMAT, tiến hành so sánh độ bao phủ PTV liều 95% so với định Các kết so sánh đƣợc bảng 4.3 Có thể nhận thấy đƣợc khác biệt chất lƣợng kỹ thuật Độ bao phủ PTV sử dụng kỹ thuật VMAT(V95% đạt tới 99.3%) cao so với sử dụng kỹ thuật IMRT( V95% cỡ khoảng 96.6%) Do trình phát tia quay, VMAT tạo hàng loạt trƣờng chiếu (lớn trƣờng IMRT) nên đạt đƣợc độ bao phủ tốt PTV Để hình dung rõ hơn khác biệt này, tiến hành quan sát hình ảnh phân bố liều bệnh nhân hình 4.1 85 Bảng 4.3: Độ bao phủ PTV VMAT IMRT Bệnh nhân Độ bao phủ PTV theo IMRT (%) Độ bao phủ PTV theo VMAT (%) ∆ (%) 11949 96.59 99.3 2.806 12193 95.72 97.62 1.985 30774 96.23 97.69 1.517 16801 97.69 99.28 1.628 16397 94.15 98.61 4.737 Hình 4.1: So sánh chất lượng cấp liều IMRT (trái) VMAT (phải) 86 Có thể thấy hình ảnh, độ bao phủ PTV VMAT tốt so với IMRT Ngoài GTV liều cao khả điều biến liều gần biên tốt Việc đạt liều cao PTV mục tiêu lập kế hoạch xạ trị Mặc độ bao phủ tốt PTV, VMAT đảm bảo đƣợc liều an toàn tổ chức nguy cấp Điều đƣợc thể bảng 4.4 Việc đảm bảo hạn chế liều cho tổ chức nguy cấp đƣợc hình 4.2: Hình 4.2: So sánh liều OARs IMRT (trái) VMAT (phải) 87 Bảng 4.4: So sánh mức liều quan lành Bệnh nhân 11949 12193 30774 16801 16397 Bệnh nhân 11949 12193 30774 16801 16397 DI (cGy) 2948.9 3111.4 5910.1 4940.4 5001.2 DV (cGy) 2764.2 3010.4 4630.3 4920 4907.8 ∆D (%) -6.26 -3.25 -21.65 -0.41 -1.87 DI (cGy) 2686 2061.3 4360.2 4170.9 3700.1 Dây thần kinh thị giác DI (cGy) 2781.3 1032.6 2605.4 2235.4 2378.9 DV (cGy) 2415.4 926 2206.5 1952.2 1767.3 ∆D (%) -13.16 -10.32 -15.31 -12.67 -25.71 DV (cGy) 2614.1 2025.8 4120 3840.1 3526.2 ∆D (%) -2.68 -1.72 -5.51 -7.93 -4.70 Thanh quản DI (cGy) 4453.3 6602.2 3184.4 3295.4 5459.3 Thủy tinh thể Bệnh nhân 11949 12193 30774 16801 16397 Tủy sống Não DV (cGy) 4160.1 6304.1 3156 3188.7 5288.2 ∆D (%) -6.58 -4.52 -0.89 -3.24 -3.13 Tai DI (cGy) DV (cGy) ∆D (%) DI (cGy) DV (cGy) ∆D (%) 570.2 550.6 579.7 378.7 365.6 438.1 361.7 562.8 228.4 280.3 -23.17 -34.31 -2.92 -39.69 -23.33 4663.6 6224 4691.8 4396.2 4244 4568.6 6300.3 4855.9 4157.8 4006.6 -2.04 1.23 3.50 -5.42 -5.59 Thông qua bảng số liệu, dễ dàng nhận thấy điểm tối ƣu VMAT so với IMRT Trong liều ảnh hƣởng tới não thể rõ ràng khác biệt, IMRT 88 để đạt đƣợc PTV mong muốn não phải chịu liều lớn so với VMAT (độ chênh trung bình 981.7cGy) Mặt khác thuye tinh thể, chênh lệch 112.9cGy tƣơng đối lớn so với ngƣỡng liều dung nạp quan (400-500cGy) Thơng qua q trình so sánh, rút kế luận kỹ thuật VMAT cho đầu kế hoạch xạ trị có chất lƣợng tốt so với IMRT Trong đó, VMAT giúp tăng độ bao phủ PTV, đồng thời mức độ điều biến hầu nhƣ tƣơng thích với thể tích điều trị, giảm thiểu liều mô lành, tăng hiệu suất MU hết giảm đáng kể thời gian điều trị Mặc dù việc lấy trung bình q trình so sánh khơng có ý nghĩa nhiều thực tế (do kết đƣợc tiến hành thu nhận bệnh nhân riêng biệt) nhiên giá trị trung bình giúp hình dung rõ điểm khác biệt VMAT so với IMRT 89 KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu, thực tập hồn thiện đồ án “Xây dựng quy trình lập kế hoạch xạ trị theo kỹ thuật VMAT phần mềm Monaco cho máy Elekta Infinity”, báo cáo hoàn thành nhiệm vụ đặt ban đầu: Nghiên cứu bệnh ung thƣ, phƣơng pháp điều trị bệnh ung thƣ đặc biệt vai trò xạ trị điều trị ung thƣ Nghiên cứu tổng quan máy gia tốc tuyến tính dùng xạ trị, kỹ thuật xạ trị điều biến liều theo cung, quy trình xạ trị điều biến liều theo cung thực tế áp dụng Bệnh viện K Nghiên cứu tổng thể yêu cầu việc lập kế hoạch xạ trị phần mềm hỗ trợ lập kế hoạch xạ trị Monaco 5.1.11 Nghiên cứu xây dựng quy trình lập kế hoạch xạ trị cho bệnh nhân đầu cổ sử dụng phần mềm Monaco 5.1.11 Các kết lập kế hoạch theo quy trình xây dựng thu đƣợc áp dụng đƣợc vào thực tế lập kế hoạch xạ trị kỹ thuật VMAT không máy Elekta Infinity mà hệ máy khác có hỗ trợ kỹ thuật phần mềm Monaco phần mềm khác tƣơng ứng Hiện giới có nhiều kỹ thuật xạ trị tiên tiến (VMAT, IMRT, SBRT, IGRT ) nhiên có hãng lớn phát triển phần mềm lập kế hoạch VARIAN (với phần mềm Eclipse) ELEKTA (với phần mềm Monaco) Chất lƣợng kế hoạch thu đƣợc từ phần mềm đƣợc kiểm chứng số báo cáo gần đây, đặc biệt phần mềm Monaco với tốc độ xử lý nhanh, khả tối ƣu hóa kế hoạch tốt giao diện thân thiện cho phép ngƣời dùng dễ dàng tiếp cận sử dụng Hầu hết tất máy, trang thiết bị phần cứng nhƣ phần mềm Trung tâm xạ trị - Bệnh viện K đại nói tiên tiến Việt Nam 90 Qua thời gian nghiên cứu, thực tập thân học hỏi đƣợc nhiều kiến thức chuyên ngành từ bác sĩ, kỹ sƣ, kỹ thuật viên xạ trị nhƣ tích lũy đƣợc cho nhiều kinh nghiệm lâm sàng quý báu Do thời gian làm đồ án, với kiến thức kinh nghiệm kỹ thuật xạ trị có hạn, nên việc nghiên cứu xây dựng quy trình lập kế hoạch xạ trị đồ án chắn chƣa thực đầy đủ Về đề tài này, cần tiếp tục nghiên cứu tìm biện pháp tăng cƣờng chất lƣợng lập kế hoạch trƣờng hợp vị trí khối u khác với mục đích rút ngắn đƣợc thời gian, tăng độ xác kế hoạch phức tạp 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt: Dƣơng Thanh Tài, Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật xạ trị điều biến cƣờng độ (Jo-IMRT), 2012 Nguyễn Viết Thế, Tổng quan quy trình xạ trị Nguyễn Xuân Kử, Nguyên lý máy gia tốc xạ trị ung thƣ, Hà Nội, 2000 Trần Minh Hồng, Tìm hiểu kỹ thuật IMRT, 2013 Trần Quang Duy, Tổng quan kỹ thuật xạ trị IMRT, 2011 Vũ Thị Lệ, Kiểm tra chất lƣợng kế hoạch xạ trị điều biến liều, 2016 Tài liệu Tiếng Anh: Ann Barret, Jane Dobbs, Stephene Morris, Tom Roques, Practical Radiotherapy Planning, 2009 AAPM, Report of the AAPM Task Group No 105: Issues associated with clinical implementation of Monte Carlo-based photon and electron external beam treatment planning, 2007 Andrei Caraman, Călin Gheorghe Buzea2, Silviana Ojica, Mihaela Oprea, Alexandru Dumitru Zara, and Dragoș Teodor Iancu, A Comparison Between 3D Conformal Radiotherapy, Intensity Modulated Radiotherapy and Volumetric Modulated Arc Therapy Techniques for Head and Neck Cancer, 2016 10 Anca-Ligia Grosu, Target Volume Definition in Radiation Oncology, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2015 11 Benjamin J Zwan, Jonathan Hindmarsh, Erin Seymour, Kankean Kandasamy, Kirbie Sloan, Rajesakar David, and Christopher Lee, The dosimetric impact of control point spacing for sliding gap MLC felds, 2016 12 Christopher Amaloo, Daryl P Nazareth, Lalith K Kumaraswamy, Comparison of hybrid volumetric modulated arc therapy (VMAT) technique and double arc VMAT technique in the treatment of prostate cancer, 2015 13 Cedric X Yu and Grace Tang, Intensity-modulated arc therapy: principles,technologies and clinical implementation, 2010 14 Daliang Cao, Volumetric Modulated Arc Therapy, 15 David Jolly, RapidArc – Inverse Planning, Dose Calculation and Clinical Application, 2011 92 16 E.B Podgorsak, Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students , 2005 17 Elekta, Monaco Comprehensive treatment planning, 18 Elekta, Monaco® Training Guide 19 Fei Peng, Optimization Methods for Volumetric Modulated Arc Therapy and Radiation Therapy Under Uncertainty, 2013 20 Gordon Mark Mancuso, Evaluation of Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT) Patient Specific Quality Assurance, Brigham Young University, 2008 21 IAEA, ICRU 83, 2010 22 IAEA, ICRU 62, 23 IAEA – TECDOC – 734, Radiation dose in radiotherapy from prescription to deliver, 1991 24 IAEA, Technical Reports Series No.430 -Commissioning and Quality Assurance of Computerized Planning Systems for Radiation Treatment of Cancer, 2004 25 Jim P Tol, Max Dahele, Ben J Slotman & Wilko F A R, Increasing the number of arcs improves head and neck volumetric modulated arc therapy plans, 2017 26 Jan Unkelbach, Thomas Bortfeld, David Craft, Markus Alber, Mark Bangert, Rasmus Bokrantz, Danny Chen, Ruijiang Li, Lei Xing, Chunhua Men, Simeon Nill, Dávid Papp, Edwin Romeijn, and Ehsan Salari, Optimization approaches to volumetric modulated arc therapy planning, 2015 27 J D FONTENOT, M L KING, S A JOHNSON, G WOOD, J PRICE, and K K LO, Single-arc volumetric-modulated arc therapy can provide dose distributions equivalent to fixed-beam intensity-modulated radiation therapy for prostatic irradiation with seminal vesicle and/or lymph node involvement, 2010 28 Jame Belford, Treatment planning for volumetric modulated arc therapy, 2009 29 James L Bedford,a Michael D R Thomas and Gregory Smyth, Beam modeling and VMAT performance with the Agility 160-leaf multileaf collimator, 2012 93 30 Judith Alvarez-Moret, Fabian Pohl, Oliver Koelbl, Barbara Doble, Evaluation of volumetric modulated arc therapy (VMAT) with Oncentra MasterPlan® for the treatment of head and neck cancer, 2010 31 Jim Cassidy, Donald Bissett, Roy AJ Spence OBE, Oxford Handbook of Oncology, 2002 32 Khan, Faiz M, Physics of Radiation Therapy, Lippincott Williams & Wilkins, 2010 33 Leila Tchelebi*, Doris Chen, Nnaemaka Ikoro, Adel Guirguis, Andreas Kyriacou, John Parameriti, Radhika Viswahathan, Evangelia Katsoulakis, Bahaa Mokhtar and Hani Ashamalla, The Dosimetric Effects of Photon Energy on the Quality of Volumetric Modulated Arc Therapy for Lung Stereotactic Body Radiation Therapy, 2016 34 Murat Beyzadeoglu, Gokkhan Ozyigit, Cuneyt Ebruli, Basic Radiation Oncology, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010 35 Mary Beth Massat, Updates in volumetric-modulated arc therapy for prostate cancer, 2016 36 Michał Radwan, Aleksandra Grządziel, Leszek Hawrylewicz, Krzysztof Ślosarek, Wojciech Osewski, The influence of photon energy on dose distribution for IMRT and VMAT plans, 37 Swetha Oddiraju, Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT): Advanced Delivery Techniques for Static and Moving Targets, 2012 38 Saif Ali, Is Single Arc Technique in Volumetric Modulated Arc Therapy Good Enough for Prostate Cancer?, 2013 39 Steve Webb, Intensity – Modulated Radiation Therapy, IOP, 2011 40 Thomas William Scott Satherley, The impact of plan complexity on the accuracy of VMAT for the treatment of head and neck cancer, 2015 41 Varian, Eclipse Algathorithms Reference Guide, 2008 94 ... thần, khích lệ giúp đỡ tơi thời gian học tập hoàn thành thực tập Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Sinh viên Nguyễn Thị Thanh Hồng DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Anh Three Dimension... HÌNH VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 : Tỷ lệ điều trị ung thƣ phƣơng pháp khác Việt Nam Hình 1.2 : Mơ tả hiệu ứng quang điện Hình 1.3: Mơ tả tán xạ Compton Hình 1.4: Mơ tả hiệu ứng tạo cặp Hình 1.5: Đồ thị loại... đƣợc bệnh nhân điều trị bệnh viện K đồng thời so sánh chất lƣợng kế hoạch xạ trị theo kỹ thuật VMAT so với kỹ thuật IMRT Các nội dung đƣợc trình bày cụ thể đồ án sau 11 CHƢƠNG I: 1.1 TỔNG QUAN