Kiểm tra chất lượng xạ trị điều biến liều

Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều IMrT sử dụng thiết bị đo liều EPID và thiết bị đo liều MaTriXX tại bệnh viện đa khoa quốc tế Vinmec. Sau khi kế hoạch được chấp nhận tiến hành đo liều QA trước điều trị.

Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU 10 CHƯƠNG 1: BỆNH UNG THƯ VÀ PHƯƠNG PHÁP XẠ TRỊ 13 1.1.Ung thư phương pháp điều trị 13 1.1.1.Ung thư 13 1.1.2.Thực trạng bệnh ung thư 14 1.1.3.Các phương pháp điều trị ung thư 15 1.2.Xạ trị điều trị ung thư 16 1.2.1.Khái niệm vai trò xạ trị điều trị ung thư 16 1.2.2.Các phương pháp xạ trị 17 CHƯƠNG 2: MÁY GIA TỐC XẠ TRỊ LINAC VÀ KỸ THUẬT XẠ TRỊ ĐIỀU BIẾN LIỀU 20 2.1.Máy gia tốc xạ trị LINAC 20 2.1.1.Cấu tạo máy gia tốc xạ trị LINAC 21 2.1.2.Nguyên lý hoạt động 23 2.1.3.Các dụng cụ bổ trợ để điều chỉnh cường độ chùm xạ 25 2.2 Kỹ thuật xạ trị điều biến liều IMRT 28 2.2.1.Kỹ thuật xạ trị thường quy 28 2.2.2.Kỹ thuật xạ trị tương thích ba chiều 3D-CRT 29 2.2.3.Kỹ thuật xạ trị điều biến liều IMRT 30 2.2.4.Các loại kỹ thuật xạ trị IMRT 34 2.3.Quy trình xạ trị điều biến liều IMRT/VMAT 39 2.3.1.Bệnh nhân định xạ trị 39 2.3.2.Chụp ảnh CT mô 40 2.3.3.Lập kế hoạch xạ trị IMRT/VMAT 41 Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang1 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội 2.3.4.Đánh giá kế hoạch xạ trị 43 2.3.5.QA kế hoạch xạ trị 43 2.4 Các thiết bị đo liều lượng xạ 44 2.4.1 Detector chứa khí 44 2.4.2 Detector nhấp nháy 47 2.5 Phương pháp đánh giá số Gamma Index 49 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG KẾ HOẠCH XẠ TRỊ BẰNG HỆ THỐNG ĐO LIỀU EPID VÀ MATRIXX52 3.1 Đối tượng phương pháp 52 3.2 Máy gia tốc xạ trị thiết bị dùng để QA kế hoạch xạ trị 54 3.2.1 Máy gia tốc tuyến tính xạ trị Clinac iX 54 3.2.2 Hệ thống lập kế hoạch xạ trị TPS 55 3.2.3 Hệ thống đo liều EPID 55 3.2.4 Hệ thống đo liều IBA Dosimetry 57 3.3.2 Phần mềm đo liều OmniPro I’mRT 59 3.3.3 Phantom 59 3.3 Quy trình QA kế hoạch xạ trị IMRT/VMAT sử dụng EPID MatriXX 60 3.3.1 Quy trình đo liều QA kế hoạch sử dụng EPID 60 3.3.2 Quy trình đo liều QA kế hoạch sử dụng MatriXX 61 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 63 Nhận xét 66 Một số kết QA sử dụng EPID MatriXX 68 KẾT LUẬN 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang2 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án này, tơi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành sâu sắc tới ThS Hồng Ngọc Liên Cơ tận tình dạy dỗ, bảo hướng dẫn tơi suốt thời gian học chuyên ngành tạo điều kiện cho thực đồ án Tôi xin chân thành cảm ơn tất Thầy Cô Viện Kỹ thuật Hạt nhân & Vật lý Mơi trường tận tình giảng dạy, hướng dẫn tơi suốt q trình học đại học Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Đốc toàn thể cán nhân viên Bệnh viện ĐKQT Vinmec tạo điều kiện cho tơi q trình thực đo đạc liệu liều lượng máy gia tốc tuyến tính xạ trị VARIAN Clinac iX Bệnh viện Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến ThS Trần Bá Bách giúp lựa chọn đề tài, tận tình hướng dẫn, ln nhắc nhở tạo điều kiện cho tơi hồn thành đồ án Tôi xin gửi lời cảm ơn tới tập thể bác sĩ, kỹ sư, kỹ thuật viên Trung tâm xạ trị - Bệnh viện ĐKQT Vinmec tạo điều kiện tốt cho tơi tìm hiểu sử dụng phần mềm trình lập kế hoạch xạ trị Bệnh viện Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến KS Nguyễn Đình Long nhiệt tình giúp đỡ, dẫn để tơi hiểu rõ quy trình, điểm cần ý quy trình lập kế hoạch xạ trị đúc kết lại suốt thời gian làm việc Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến Gia đình bạn lớp Kỹ thuật Hạt nhân - K56 động viên tinh thần, khích lệ giúp đỡ tơi thời gian học tập hoàn thành đồ án Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Sinh viên Vũ Thị Lệ Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang3 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt 2D-RT Two Dimension RadioTherapy Xạ trị hai chiều 3D-CRT Three Dimension Conformal Xạ trị tương thích ba chiều Radiation Therapy IMRT Intensity Modulated Radiation Xạ trị điều biến liều Therapy IGRT Image Guide Radiotherapy Xạ trị theo dẫn hình ảnh 4D-RT Four Dimension RadioTherapy Xạ trị bốn chiều AAPM American Association of Hiệp hội Vật lý Y khoa Physicists in Medicine Hoa Kỳ International Commission on Ủy ban quốc tế đơn vị đo Radiation Unit lường phóng xạ International Atomic Energy Cơ quan Năng lượng nguyên Agency tử quốc tế QA Quality Assurance Đảm bảo chất lượng EPID Electronic Portal Imaging Cổng thiết bị thu nhận hình Devices ảnh TPS Treatmeant Planning System Hệ thống lập kế hoạch xạ trị LINAC Linear Accelerator Máy gia tốc tuyến tính xạ trị AFC Automatic Frequency Control Bộ điều chỉnh tần số tự động MLC Multi-leaf Collimator Hệ chuẩn trực đa CT Computed Tomography Chụp cắt lớp vi tính OAR Organs At Risk Cơ quan cần bảo vệ có nguy nhận liều cao ICRU IAEA Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang4 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội Volumetric Modulated Arc Xạ trị điều biến thể tích cung Therapy tròn MU Monitor Unit Đơn vị liều giám sát SSD Source Surface Distance Khoảng cách từ nguồn đến VMAT bề mặt DVH Dose Volume Histogram Biểu đồ phân bố liều thể tích DICOM Digital Imaging and Chuẩn giao tiếp ảnh kỹ thuật Communication in Medicine số y khoa CCU Common Control Unit Bộ điều khiển chung SDD Source to Detector Distance Khoảng cách từ nguồn đến đầu dò DRR Digital Radiography Ảnh X-quang tái tạo số hóa Reconstruction CU Calibrated Unit Đơn vị hiệu chuẩn DF Dark field Trường chiếu tối (khơng có xạ) FF Flood field Trường chiếu đầy (có xạ phủ đầy vùng) Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang5 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Một số loại ung thư thường gặp Bảng 1.2: Năng lượng chu kỳ bán rã số nguồn phóng xạ sử dụng xạ trị áp sát Bảng 2.1: Bảng thông số kỹ thuật MLC số hãng Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật hệ thống đo liều MatriXX Bảng 4.1: Kết đo kế hoạch IMRT/VMAT QA EPID MatriXX Bảng 4.2: Giá trị trung bình phương pháp, kế hoạch Bảng 4.3: Bảng so sánh kết nghiên cứu với nhóm nghiên cứu trước Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang6 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Tỷ lệ điều trị ung thư phương pháp khác Hình 2.1: Minh họa mơ hình máy gia tốc tuyến tính xạ trị Hình 2.2: Sơ đồ thành phần cấu tạo máy gia tốc LINAC xạ trị Hình 2.3: Các cặp ngàm tạo dạng trường chiếu Hình 2.4: Các khối che chắn (trái), khối che chắn đặt phía Collimator (phải) Hình 2.5: Dụng cụ bù trừ Hình 2.6: Hệ chuẩn trực đa MLC (Hãng Varian) Hình 2.7: Ảnh hưởng lọc nêm vật lý lọc nêm động đến đặc trưng liều chùm xạ Hình 2.8: Minh họa trường chiếu xạ thường quy (trái) thiết kế trường chiếu xạ trị thường quy với gần nửa thể tích mơ lành nhận liều cao (phải) Hình 2.9: Trường chiếu xạ 3D-CRT sử dụng MLC che bớt thể tích mơ lành nhận liều cao Hình 2.10: Khối u hình dạng phức tạp (hình chữ U), mô lành cần bảo vệ nhận liều liều đến khối u Hình 2.11: Khối u hình dạng phức tạp (hình chữ U), liều mơ lành giảm thiểu Hình 2.12: Minh họa trường chiếu xạ trị điều biến liều: điểm trường chiếu có cường độ xạ khơng đồng Hình 2.13: Dụng cụ bù trừ làm vật liệu chì, điểm (ơ vng) trường chiếu có độ dày khác chùm xạ qua có cường độ khơng đồng Hình 2.14: Các MLC dịch chuyển tạo phân bố liều không đồng trường chiếu xạ Hình 2.15: Minh họa phương pháp lập kế hoạch thuận Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang7 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội Hình 2.16: Minh họa phương pháp lập kế hoạch ngược Hình 2.17: Vùng khơng gian định dạng kỹ thuật 3D-CRT Hình 2.18: Vùng không gian định dạng kỹ thuật xạ trị IMRT Hình 2.19: Sơ đồ khối loại kỹ thuật điều biến chùm tia Hình 2.20: Bồn trường MLC sử dụng ví dụ Step-and-Shoot IMRT Hình 2.21: Trường MLC động sử dụng ví dụ Dynamic MLC Hình 2.22: Kỹ thuật xạ trị điều biến thể tích cung tròn VMAT Hình 2.23: Phân bố liều chiếu xạ tới khối u mô lành xung quanh xạ trị VMAT (trái) xạ trị IMRT gantry cố định (phải) Hình 2.24: Sơ đồ khối quy trình lập kế hoạch xạ trị điều biến liều IMRT/VMAT Hình 2.25: Mặt nạ cố định vùng đầu Hình 2.26: Xác định điểm gốc tọa độ theo chấm sáng trắng dấu chì liệu hình ảnh CT bệnh nhân Hình 2.27: Minh họa việc thiết lập ba trường chiếu khác Hình 2.28: Biểu đồ phân bố liều thể tích DVH Đường 95% bao trọn 100% thể tích khối u Hình 2.29: Minh họa detector chứa khí Hình 2.30: Sơ đồ ngun lý detector chứa khí Hình 2.31: Đường đặc trưng điện tích – điện ống đếm chứa khí Hình 2.32: Sơ đồ cấu tạo detector nhấp nháy Hình 2.33: Cấu tạo đầu đo aSi-1000 Hình 2.34: Minh họa phương pháp đánh giá số Gamma Index dùng để so sánh đường đánh giá (kết tính tốn) với đường tham chiếu (kết đo đạc) Hình 3.1: Minh họa hình ảnh cắt lớp CT giải phẫu bao gồm khối u quan lành bệnh nhân ung thư vùng đầu-cổ (trái) bệnh nhân ung thư vùng tiểu khung (phải) Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang8 Đồ án tốt nghiệp Hình 3.2: Đại học Bách Khoa Hà Nội Máy gia tốc xạ trị Clinac iX Trung tâm xạ trị - Bệnh viện ĐKQT Vinmec Hình 3.3: Thiết bị đo liều EPID gắn máy xạ trị Clinac iX Hình 3.4: Cấu tạo dạng phẳng EPID Hình 3.5: Hệ thống đo liều MatriXX (mỗi chấm đen ảnh tương ứng với buồng ion hóa) Hình 3.6: Dữ liệu mơ phantom rắn Hình 3.7: Thiết lập hình học đo EPID Hình 3.8: Phân bố liều đo EPID (trái) phân bố liều tính tốn EPID (phải) Hình 3.9: Điều chỉnh trường sáng vị trí isocenter Hình 3.10: Phân bố liều tính tốn MatriXX (trái) phân bố liều đo MatriXX (phải) Hình 4.1: Biểu đồ thể tỷ lệ đạt kế hoạch IMRT/VMAT sử dụng EPID MatriXX Hình 4.2: Kết IMRT QA (trái) kết VMAT QA (phải) Hình 4.3: Sự khác biệt liều đo đạc liều tính tốn theo trục X, Y sử dụng EPID Hình 4.4: Kết IMRT QA (trái) kết VMAT QA (phải) Hình 4.5: Sự khác biệt liều đo đạc liều tính tốn theo trục X, Y sử dụng MatriXX Hình 4.6: Kết IMRT QA (trái) kết VMAT QA (phải) Hình 4.7: Sự khác biệt liều đo đạc liều tính tốn theo trục X, Y sử dụng EPID Hình 4.8: Kết IMRT QA (trái) kết VMAT QA (phải) Hình 4.9: Sự khác biệt liều đo đạc liều tính tốn theo trục X, Y sử dụng MatriXX Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang9 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội MỞ ĐẦU Hiện ung thư bệnh hiểm nghèo, cướp sống nhiều người Căn bệnh ngày gia tăng, thực tế Việt Nam xuất ngày nhiều “làng ung thư” Trước thực tế đó, phương pháp chẩn đốn điều trị ung thư ln đề tài nóng xã hội quan tâm Kỹ thuật hạt nhân từ lâu ứng dụng phổ biến nhiều lĩnh vực Một ứng dụng quan trọng xạ trị Xạ trị phương pháp hiệu điều trị nhiều loại ung thư Cùng với phát triển vượt bậc khoa học kỹ thuật đại, kỹ thuật xạ trị đạt nhiều thành tựu phát triển quan trọng từ kỹ thuật xạ trị hai chiều 2D-RT (Two Dimension Radiotherapy), xạ trị tương thích ba chiều 3D-CRT (Three Dimension Confomal Radiotherapy) đến xạ trị điều biến liều IMRT (Intensity Modulated Radiation Therapy), xạ trị theo dẫn hình ảnh IGRT (Image Guide Radiotherapy), xạ trị bốn chiều 4D-RT (Four Dimension Radiotherapy), xạ trị theo đáp ứng khối u (Adaptive RadioTherapy), … đem lại chất lượng sống tốt cho bệnh nhân không may mắc phải bệnh Ngày nay, kỹ thuật xạ trị điều biến liều IMRT trở thành mô thức chuẩn cho phép phân phát liều tối đa đến khối u hạn chế tối thiểu liều đến mơ lành Bởi kỹ thuật trường chiếu có phân bố cường độ khơng đồng tính tốn để điều biến cách thích hợp Do đó, kế hoạch xạ trị IMRT thường phức tạp khó kiểm sốt nhiều so với kế hoạch xạ trị thông thường khác kế hoạch xạ trị tương thích ba chiều 3D-CRT Một câu hỏi đặt làm để biết bệnh nhân nhận liều kế hoạch lập? Đó mấu chốt đem lại lợi ích tối đa đảm bảo an tồn cho bệnh nhân Theo tiêu chuẩn quốc tế AAPM (American Association of Physicists in Medicine), IAEA (International Atomic Energy Agency), ICRU (International Commission on Radiation Unit)… tất kế hoạch IMRT cần phải kiểm tra Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang10 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội Bước 2: Đặt hệ MatriXX - Phantom lên giường điều trị tiến hành dịch tâm (dịch chuyên cho đường laser qua tâm hệ MatriXX - Phantom) (Hình 3.9) Hình 3.9: Điều chỉnh trường sáng vị trí isocenter Bước 3: Kết nối MatriXX với phần mềm đo liều OmniPro I’mRT Bước 4: Chiếu xạ hệ MatriXX - Phantom theo kế hoạch IMRT/VMAT QA Bước 5: Thu thập phân bố liều đo MatriXX phần mềm OmniPro I’mRT Bước 6: Tiến hành so sánh kết đo với kết tính tốn cách đánh giá số gamma (Hình 3.10) Hình 3.10: Phân bố liều tính tốn MatriXX (trái), phân bố liều đo MatriXX (phải) Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang62 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Dưới kết mà tơi thu nhận q trình thực QA kế hoạch IMRT/VMAT cho bệnh nhân ung thư vùng đầu cổ bệnh nhân ung thư vùng tiểu khung Trung tâm xạ trị - Bệnh viện ĐKQT Vinmec (Bảng 4.1) Bảng 4.1: Kết kế hoạch IMRT/VMAT QA EPID MatriXX Tỷ lệ đạt với EPID STT Tỷ lệ đạt với Tỷ lệ MatriXX IMRT VMAT đạt cho bệnh Vùng điều nhân IMRT VMAT trị QA (%) QA (%) QA (%) QA (%) (%) phép Đầu cổ 99.6 96.9 95.8 95.0 95.0 Đầu cổ 99.4 98.1 95.9 96.8 95.0 Đầu cổ 99.3 98.2 95.9 98.4 95.0 Tiểu khung 98.8 97.9 98.6 98.8 95.0 Tiểu khung 97.4 97.6 97.4 97 95.0 Tiểu khung 99.2 98.3 98.9 99.1 95.0 Từ bảng kết trên, ta vẽ đồ thị thể tỷ lệ đạt kế hoạch IMRT/VMAT sử dụng hệ thống đo liều EPID hệ thống đo liều MatriXX Hình 4.1, lập bảng tính tỷ lệ đạt trung bình phương pháp QA sử dụng EPID MatriXX, kế hoạch IMRT/VMAT QA Bảng 4.2 Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang63 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội Hình 4.1: Biểu đồ thể tỷ lệ đạt kế hoạch IMRT/VMAT sử dụng EPID MatriXX Kế hoạch vùng đầu cổ (1 – 3), kế hoạch vùng tiểu khung (4 – 6) Từ Hình 4.1 cho thấy tất kế hoạch IMRT/VMAT QA vùng đầu cổ vùng tiểu khung chấp nhận dựa phương pháp đánh giá số gamma với tỷ lệ đạt ≥ 95% cho MatriXX EPID với thông số ∆D/DTA = 3%/3mm Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang64 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội Bảng 4.2: Tỷ lệ đạt trung bình phương pháp QA sử dụng EPID MatriXX, kế hoạch IMRT/VMAT QA Giá trị trung Phương pháp, kế hoạch bình GTTB (%) Độ lệch chuẩn Phương pháp IMRT 98.95 0.73 EPID VMAT 97.83 0.47 Phương pháp IMRT 97.08 1.30 MatriXX VMAT 97.52 1.42 IMRT 99.43 0.12 Kế hoạch VMAT 97.73 0.59 vùng đầu-cổ IMRT 95.87 0.05 VMAT 96.73 1.39 IMRT 98.47 0.77 VMAT 97.93 0.29 IMRT 98.30 0.65 VMAT 98.30 0.93 EPID MatriXX Kế hoạch EPID vùng tiểu khung MatriXX Cơng thức tính độ lệch chuẩn: Trong đó: Δ = √𝑆 = √ ∑𝑛𝑖=1(𝑥𝑖 − 𝑋̅ )2 𝑛 S: Phương sai n: Tổng số kết 𝑥𝑖 : Giá trị kết 𝑋̅ : Giá trị trung bình cộng Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang65 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội Nhận xét: Từ Hình 4.1 Bảng 4.2, ta rút số nhận xét sau:  Phương pháp QA EPID: Tỷ lệ đạt kế hoạch IMRT QA, VMAT QA khơng có khác biệt nhiều hai vùng đầu - cổ tiểu khung (tỷ lệ đạt trung bình kế hoạch IMRT 98.95% với độ lệch chuẩn 0.73%, tỷ lệ đạt trung bình kế hoạch VMAT 97.83% với độ lệch chuẩn 0.47%) Qua cho thấy, phương pháp QA kế hoạch EPID cho tỷ lệ đạt cao phụ thuộc vào độ phức tạp kế hoạch xạ trị  Kết kế hoạch IMRT QA, VMAT QA sử dụng EPID cao so với MatriXX khác biệt sau: EPID MatriXX Số điểm đo lớn 1024 x 768, điểm đo đầu đo nhấp nháy Số điểm đo 1020, điểm đo buồng ion hóa Khi chiếu xạ, MatriXX cố định nên Khi chiếu xạ, EPID quay theo Gantry nên hiệu suất ghi đầu đo Gantry quay hiệu suất ghi ổn định cao đầu đo thấp Đo thông lượng thông qua việc Đo liều tuyệt đối qua phantom rắn, đếm lượng photon đầu đo nhấp có tính đến tương tác photon nháy, chưa tính đến tương tác phantom photon phantom mà phải thông qua số hiệu chỉnh liều lượng  Kế hoạch vùng đầu - cổ: Kết QA kế hoạch vùng đầu - cổ sử dụng phương pháp EPID MatriXX thấp (tỷ lệ đạt trung bình 97.44%) so với kế hoạch vùng tiểu khung (tỷ lệ đạt trung bình 98.25%) Điều giải thích vùng đầu cổ gồm hệ thần kinh trung ương có Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang66 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội quan nguy nhận liều cao (não, tủy ) sát sát khối u, độ dốc liều lớn thiết bị khó đạt độ xác, tỷ lệ đạt thấp  Kế hoạch vùng tiểu khung: Kết QA kế hoạch sử dụng EPID (tỷ lệ đạt trung bình 98.2%) MatriXX (tỷ lệ đạt trung bình 98.2%) tương tự  Trên kế hoạch IMRT/VMAT QA, phương pháp EPID đơn giản thời gian (khoảng 15 phút) sử dụng MatriXX (khoảng 45 phút) Trên giới có nhiều nhóm nghiên cứu việc kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị IMRT/VMAT với công cụ QA khác thiết bị đo liều khác (EPID, MatriXX, MapCheck, EPIDose ) máy xạ trị khác (Clinac iX, True Beam LINAC ) với nhóm bệnh nhân đầu cổ tiểu khung cho kết gần với Và Bảng 4.3 bên thể kết QA trung bình nghiên cứu đồ án tác giả nghiên cứu trước Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang67 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội Bảng 4.3: Bảng so sánh kết nghiên cứu với nhóm nghiên cứu trước Kết QA trung bình Các nghiên cứu Nhóm Cơng cụ QA IMRT (%) VMAT (%) Hiện (6 kế hoạch IMRT 98.02 97.67 bệnh nhân EPID, MatriXX, Đầu cổ, Clinac iX, TPS Tiểu Eclipse v13 khung EPID, MatriXX, Đầu cổ, Clinac iX, TPS Tiểu Eclipse v13 khung MapCheck, Đầu cổ, EPIDose, EPID, Tiểu LINAC khung kế hoạch VMAT) ThS.Trần Bá Bách, et al [13] (15 kế hoạch VMAT) NA 97.35 Daniel W.Bailey, et al [14] (126 trường chiếu IMRT, 26 trường chiếu VMAT) 97.53 96.77 EPID, Y.Mekuria, et al [15] TrueBeam LINAC, TPS (5 kế hoạch VMAT) NA 99.57 Eclipse, EPIQA NA Như vậy, từ bảng so sánh cho thấy kết nghiên cứu đồ án phù hợp với kết công bố tác giả khác Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang68 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội Một số kết QA sử dụng EPID MatriXX Kết QA EPID kế hoạch vùng tiểu khung (BN#6) Tỷ lệ đạt 99.6% Tỷ lệ đạt 98.6% Hình 4.2: Kết IMRT QA (trái) kết VMAT QA (phải) Hình 4.3: Sự khác biệt liều đo đạc liều tính tốn theo trục X, Y sử dụng EPID Đường màu vàng thể kết phân bố liều tính tốn theo trục Y, đường màu xanh thể kết phân bố liều đo theo trục Y Đường màu đỏ thể kết phân bố liều tính tốn theo trục X, đường màu tím thể kết phân bố liều đo theo trục X Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang69 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội Kết QA MatriXX kế hoạch vùng tiểu khung (BN#6) Tỷ lệ đạt 98.9% Tỷ lệ đạt 99.1% Hình 4.4: Kết IMRT QA (trái) kết VMAT QA (phải) Hình 4.5: Sự khác biệt liều đo đạc liều tính tốn theo trục X, Y sử dụng MatriXX Đường màu cam thể kết phân bố liều đo đạc, đường màu xanh thể kết phân bố liều tính tốn Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang70 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội Kết QA EPID kế hoạch vùng đầu - cổ (BN#1) Tỷ lệ đạt 99.8% Tỷ lệ đạt 97.9% Hình 4.6:Kết IMRT QA (trái) kết VMAT QA (phải) Hình 4.7: Sự khác biệt liều đo đạc liều tính tốn theo trục X, Y sử dụng EPID Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang71 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội Tỷ lệ đạt 95.8% Tỷ lệ đạt 95.0% Hình 4.8: Kết IMRT QA (trái) kết VMAT QA (phải) Hình 4.9: Sự khác biệt liều đo đạc liều tính tốn theo trục X, Y sử dụng MatriXX Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang72 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu, thực tập hoàn thiện đồ án “Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều”, tơi hồn thành nhiệm vụ đặt ban đầu:  Nghiên cứu bệnh ung thư, phương pháp điều trị ung thư đặc biệt vai trò xạ trị điều trị ung thư  Nghiên cứu tổng quan máy gia tốc tuyến tính xạ trị, kỹ thuật xạ trị điều biến liều, quy trình xạ trị điều biến liều thực tế áp dụng Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec  Nghiên cứu tổng quan thiết bị đo liều lượng xạ gồm buồng ionhóa, detector nhấp nháy sử dụng thiết bị thực tế việc đo liều sử dụng MatriXX (ma trận chiều buồng ion hóa) EPID (ma trận chiều đi-ốt nhấp nháy)  Nghiên cứu thực hành lập kế hoạch IMRT/VMAT hệ thống lập kế hoạch xạ trị TPS (Treatment Planning System) Eclipse v13.0  Nghiên cứu phương pháp kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều hệ thống EPID MatriXX Thực hành đo liều kiểm tra chất lượng kế hoạch IMRT/VMAT, đánh giá kết QA kế hoạch IMRT/VMAT sử dụng tiêu chuẩn Gamma index Các kết nghiên cứu phương pháp kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều thu nhận cho thấy hai phương pháp đo liều QA kế hoạch EPID MatriXX sử dụng hiệu việc QA kế hoạch IMRT, VMAT Với trường hợp xạ trị có độ phức tạp cao (vùng đầu - cổ) nên sử dụng kỹ thuật VMAT phương pháp MatriXX để QA kế hoạch Với trường hợp xạ trị có độ phức tạp khơng cao (vùng tiểu khung) nên sử dụng kỹ thuật IMRT phương pháp EPID để QA kế hoạch Kết nghiên cứu dùng làm tư liệu tham khảo giúp lựa chọn phương pháp QA kế hoạch cách tối ưu nhằm Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang73 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội rút ngắn thời gian đảm bảo độ tin cậy kế hoạch trước tiến hành điều trị cho bệnh nhân Hiện nay, giới có nhiều hệ thống đo liều QA IMRT/VMAT đời điển hình hệ thống MapCheck (Sun Nuclear Corporation, Melbourne FL), hệ thống MatriXX (IBA Dosimetry, Germany), hệ thống EPIDose (Sun Nuclear Corporation, Melbourne FL)… Cùng với có nhiều nghiên cứu độ xác hiệu hệ thống Do thời gian làm đồ án, với kiến thức kinh nghiệm kỹ thuật xạ trị tơi có hạn, nên việc nghiên cứu phương pháp kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị đồ án chắn chưa đầy đủ kỹ lưỡng Về đề tài này, cần tiếp tục tiến hành khảo sát, so sánh phương pháp đo liều QA kế hoạch xạ trị sử dụng thiết bị đo liều khác MapCheck, EPIDose, phim đo liều, sử dụng phantom không đồng … trường hợp vị trí khối u khác với mục đích rút ngắn thời gian, tăng độ xác kế hoạch phức tạp Hầu hết tất máy, trang thiết bị phần cứng phần mềm Trung tâm xạ trị - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec đại nói tiên tiến Việt Nam Qua thời gian nghiên cứu, thực tập học hỏi nhiều kiến thức chuyên ngành từ bác sĩ, kỹ sư, kỹ thuật viên xạ trị tích lũy cho thân nhiều kinh nghiệm lâm sàng quý báu! Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang74 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội TÀI LIỆU THAM KHẢO S Webb The physical basis of IMRT and inverse planning The British Journal of Radiology, 76 (2003), 678–689 S Webb Intensity-Modulated Radiation Therapy, Institute of Physics Publishing, Bristol and Philadelphia, 2001 Boyer A L and Strait, Delivery of intensity-modulated treatments with dynamic multileaf collimator, “Proc Meeting: intensity-modulated Radiation Therapy”, A clinical perspective London, 11-16, 26 June 1997 Yu C Intensity-modulated arc therapy with dynamic multileaf collimation: an alternative to tomotherapy Phys Med Boil 1995; 40 (9): 1435 – 49 Yu C, Li X, Ma L, et al Clinical implementation of intensity-modulated arc therapy Int J Radiat Oncol Biol Phys 2002; 53 (2); 453 – 63 Nelms B, Zhen H, Tomé W Per-beam, planar IMRT QA passing rates not predict clinically relevant patient dose errors Med Phys 2011; 38 (2): 1037 44 Zhen H, Nelms B, Tomé W Moving from gamma passing rates to patient DVH-based QA metrics in pretreatment dose QA Med Phys 2011; 38 (10): 5477 - 89 IARC, WHO, GLOBOCAN1, Ferlay J, Parkin DM, Pisani P, editors, Lyon, Cancer Incidence and Mortality Worldwide, International Agency for Research on Cancer Press 1998 Peter Metcalfe, Tomas Kron, and Peter Hoban, The Physics os Radiotherapy X-Rays from Linear Accelerators,Medical Physics Pub, in Madison, Wis, 1997 10 Jane Dobbs, Ann Barrett, Dan Ash, Practical Radiotherapy planning 3rd Edition, Hodder Arnold Publication, Mar 1999 11 Faiz M Khan, The Physics of RadiationTherapy, Publisher: Lippincott Williams & Wilkins, 2003 Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang75 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội 12 E.B Podgorsak, Radiation Oncology Physics: A handbook for teachers and students, Technical Editor, IAEA, 2005 13 Dung Anh To and Dieu Bui, Current Status of Radiotherapy in Vietnam 2002, Radiat Med, 22(1): 12-6, Jan/Feb 2004 14 ThS.Trần Bá Bách Đo liều kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến thể tích cung tròn Tạp chí Ung thư Việt Nam số 15 Daniel W.Bailey EPID dosimetry for pretreatment quality assurance with two commercial systems Journal of applied clinical medical physics, volume 13, number 4, 2012 16 Y.Mekuria Quality control and pre-treatment quality assurance application of EPID (aS1000) for FF and FFF beam VMAT plans Medical physics international, Journal, vol.3, No.2, 2015 17 Trần Bá Bách Mô hình hóa chùm photon phát từ máy gia tốc tuyến tính xạ trị thuật tốn tính tốn liều lượng Luận văn Thạc sĩ Khoa Học Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, 2011 18 GS Ts Nguyễn Bá Đức Ung thư đại cương Nhà xuất Y học, 2005 19 Lê Phúc Thịnh Bài giảng sinh học ung thư Bệnh viện Ung bướu TPHCM, 2006 20 Hoàng Ngọc Liên Bài giảng xạ trị đồng vị phóng xạ 21 Trần Quang Duy Tổng quan kỹ thuật xạ trị điều biến liều IMRT Khóa luận tốt nghiệp Đại học Quốc Gia TP HCM, Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên, 2011 22 Phùng Thị Nguyện Tổng quan tính liều IMRT Khóa luận tốt nghiệp đại học Đại học Quốc Gia TP HCM, Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên, 2011 23 PGS.TS Ngô Quang Huy Cơ sở Vật Lý Hạt Nhân Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2006 Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang76 ... nghiên cứu phương pháp kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều, đề xuất số vấn đề nghiên cứu phương pháp QA Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang12 Đồ án tốt nghiệp... xạ trị điều biến liều IMRT 2.2.3.1 Nguyên lý điều biến cường độ chùm tia Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang30 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội Trường chiếu xạ trị. .. tính xạ trị LINAC Do đó, để thuận tiện, từ nói đến xạ trị hiểu xạ trị Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều Trang19 Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội CHƯƠNG MÁY GIA TỐC XẠ TRỊ