Xác nhận tỉ số mô cực đại (TMR) được tính từ dữ liệu đo liều sâu phần trăm (PDD) của chùm photon năng lượng cao trên máy gia tốc elekta precise

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Mạnh Khải XÁC NHẬN TỈ SỐ MƠ CỰC ĐẠI (TMR) ĐƯỢC TÍNH TỪ DỮ LIỆU ĐO LIỀU SÂU PHẦN TRĂM (PDD) CỦA CHÙM PHOTON NĂNG LƯỢNG CAO TRÊN MÁY GIA TỐC ELEKTA PRECISE LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Mạnh Khải XÁC NHẬN TỈ SỐ MÔ CỰC ĐẠI (TMR) ĐƯỢC TÍNH TỪ DỮ LIỆU ĐO LIỀU SÂU PHẦN TRĂM (PDD) CỦA CHÙM PHOTON NĂNG LƯỢNG CAO TRÊN MÁY GIA TỐC ELEKTA PRECISE Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử Mã số: 8440130.04 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: - PGS.TS BÙI VĂN LOÁT - PGS.TS NGUYỄN DANH THANH Hà Nội – 2018 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Mạnh Khải LỜI CAM ĐOAN Bản luận văn với tên gọi: “Xác nhận tỉ số mơ cực đại (TMR) tính từ liệu đo liều sâu phần trăm (PDD) chùm Photon lượng cao máy gia tốc Elekta Precise” công trình nghiên cứu của riêng với sự hướng dẫn khoa học của PGS TS Bùi Văn Loát, Khoa Vật lý - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên PGS.TS Nguyễn Danh Thanh, Trung tâm Ung bướu – Bệnh viện Quân y 103 Các nội dung, kết đề tài trung thực chưa công bố bất kì hình thức Ngoài ra, luận văn còn tham khảo số tài liệu của tác giả, quan tổ chức khác đều có trích dẫn chú thích nguồn gốc Hà Nội, tháng 11 năm 2018 Học viên Nguyễn Mạnh Khải Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Mạnh Khải LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình hoàn thành luận văn của mình, em nhận rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý thầy cô, đồng nghiệp, gia đình bạn bè Đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Bùi Văn Loát, Khoa Vật lý - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên người thầy tận tình hướng dẫn, động viên em trình hoàn thành luận văn Em xin bày tỏ lòng biết ơn vơ hạn tới PGS.TS Nguyễn Danh Thanh, Trung tâm Ung bướu – Bệnh viện Quân y 103 người thầy đặc biệt giúp đỡ, động viên em suốt q trình học cao học hồn thành luận văn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tập thể giảng viên Khoa Vật lý, cán phòng Sau đại học học viên lớp cao học Vật lý 2016 - 2018 - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên hỗ trợ giúp đỡ em trình học tập thực luận văn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban giám đốc Trung tâm Ung bướu – Bệnh viện Quân y 103 đồng nghiệp tạo điều kiện, giúp đỡ em trình học tập, cơng tác hồn thành luận văn Nhân dịp em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè bên em, cổ vũ, động viên, giúp đỡ em suốt trình học tập thực luận văn Hà Nội, tháng 11 năm 2018 Học viên Nguyễn Mạnh Khải Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Mạnh Khải MỤC LỤC Trang Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục ký hiệu Danh mục bảng Danh mục hình MỞ ĐẦU .1 Chương .3 TỔNG QUAN .3 1.1 Khái niệm, mục đích nguyên tắc của xạ trị 1.2 Cơ sở ứng dụng bức xạ ion hóa điều trị xạ trị ung thư .4 1.3 Các phương pháp xạ trị, thiết bị xạ trị 1.3.1 Các phương pháp xạ trị 1.3.2 Những khái niệm vật lý xạ trị ung thư 1.3.3 Thiết bị xạ trị tiến kỹ thuật xạ trị chiếu 10 1.4 Nguyên lý cấu tạo, hoạt động máy gia tốc tuyến tính xạ trị ELEKTA 13 1.4.1 Nguyên lý cấu tạo .13 1.4.2 Nguyên lý hoạt động 17 1.5 Các thông số vật lý chùm tia xạ trị: .19 1.6 Các hệ số tính tốn phân bố chùm tia .20 1.6.1 Liều sâu phần trăm (PDD) .20 1.6.2 Tỷ số mơ-khơng khí (TAR) 21 1.6.3 Tỷ số mô-phantom (TPR) 22 1.6.4 Tỷ số liều lối 22 1.6.5 Trường vuông tương đương 23 1.6.6 Tỷ số mô cực đại (TMR) 23 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Mạnh Khải 1.6.7 Hệ số tán xạ phantom (Sp) 26 1.7 Hệ thống lập kế hoạch điều trị XiO 27 Chương 28 THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1 Thiết bị .28 2.1.1 Máy gia tốc .28 2.1.2 Hệ thống thiết bị đo 28 2.2 Phương pháp thực nghiệm .31 2.2.1 Đo PDD .32 2.2.2 Đo TMR 32 2.2.3 Xác định hệ số tán xạ phantom (Sp) 32 Chương 34 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .34 3.1 Dữ liệu để bàn luận phân tích .34 3.1.1 Kết đo liều sâu phần trăm (PDD) .35 3.1.2 Dữ liệu TMR đo 39 3.1.3 Dữ liệu TMR tính tốn 44 KẾT LUẬN .52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC 58 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Mạnh Khải DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 3D-CRT Three Dimensional Conformal Xạ trị 3D theo hình thái u Radiation Therapy BSF Back Scatter Factor Hệ số tán xạ ngược ESTRO European Society for Radiology and Hiệp hội ung thư châu Âu Oncology HVL Half-Value Layer Bề dày hấp thụ nửa ICRU International Commission on Radiation Ủy ban Quốc tế về Đo lường Units and Measurements đơn vị bức xạ IGRT Image Guided Radiation Therapy Xạ trị sự hướng dẫn hình ảnh IMRT Intensity Modulated Radiotherapy Xạ trị điều biến liều LET Linear Energy Transfer Truyền lượng tuyến tính LINAC Linear Accelerator Máy gia tốc tuyến tính PDD Percentage Depth Dose Liều sâu phần trăm PET Positron Emission Tomography Ghi hình cắt lớp bức xạ positron PSF Peak Scatter Factor Hệ số tán xạ đỉnh SAD Source to Axis Distance Khoảng cách từ nguồn đến tâm SBRT Stereotactic Body Radiation Therapy Xạ trị lập thể định vị thân SF Scatter Factor Hệ số tán xạ SRS Stereotactic Radiosurgery Xạ phẫu định vị SSD Source to Surface Distance Khoảng cách từ nguồn tới bề mặt TAR Tissue Air Ratio Tỷ số mô - khơng khí TMR Tissue Maximum Ratio Tỷ số mơ cực đại TPR Tissue Phantom Ratio Tỷ số mô - phantom TPS Treatment Planning System Hệ thống lập kế hoạch xạ trị VMAT Volumetric-Modulated Arc Therapy Xạ trị quay điều biến thể tích WF Wedge Factor Hệ số nêm Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Mạnh Khải DANH MỤC KÝ HIỆU µ Hệ số suy giảm tuyến tính CR Kích thước trường chiếu tham khảo dm Độ sâu vùng cân điện tích cực đại Dm Liều độ sâu vùng cân điện tích cực đại Dmax Liều cực đại Dp Liều điểm p Dt Liều điểm t Sc Hệ số tán xạ collimator Scp Hệ số tán xạ toàn phần Sp Hệ số tán xạ phantom Zmax Độ sâu cực đại ZR Độ sâu tham khảo Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Mạnh Khải DANH MỤC BẢNG Bảng Tên bảng Trang Bảng 1.1: Trọng số bức xạ Bảng 3.1 Kết đo liều sâu phần trăm (PDD) của lượng 6MV 35 Bảng 3.2 Kết đo liều sâu phần trăm (PDD) của lượng 15MV 36 Bảng 3.3 Kết đo TMR của lượng 6MV .39 Bảng 3.4 Kết đo TMR của lượng 15MV 40 Bảng 3.5 Kết TMR tính từ PDD của lượng 6MV .45 Bảng 3.6 Kết TMR tính từ PDD của lượng 15MV 46 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Mạnh Khải DANH MỤC HÌNH Hình Tên hình Trang Hình 1.1: Quan hệ liều với đáp ứng phóng xạ của tế bào u tế bào lành Hình 1.2: Chu kỳ của tế bào Hình 1.3: Vùng cân điện tích .7 Hình 1.4: Sơ đồ khối của dàn quay gắn cấu trúc dạng trống .14 Hình 1.5: Các phận của máy gia tốc xạ trị 15 Hình 1.6: PDD beam profile của chùm tia 20 Hình 1.7: Mơ hình xác định tỷ số mơ-khơng khí TAR .21 Hình 1.8: (a) Sự thiết lập để xác định liều lượng điểm P độ sâu d phantom 25 Hình 2.1: Máy gia tốc xạ trị Elekta Bệnh viện Quân y 103 28 Hình 2.2: Phantom thùng chứa nước 29 Hình 2.3: Thiết bị điều khiển detector ghi nhận liệu 29 Hình 2.4: B̀ng ion hóa hình trụ PTW Semiflex 0,125cm3 30 Hình 2.5: Giao diện phần mềm đo liều xử lý liệu 31 Hình 3.1 Kết đo PDD của lượng 6MV 15MV trường chiếu 5x5 cm 37 Hình 3.2 Kết đo PDD của lượng 6MV 15MV trường chiếu 10x10 cm 37 Hình 3.3: Sự phụ thuộc của PDD vào độ sâu của chùm 15MV ứng với kích thước trường khác 38 Hình 3.4 Sự phụ thuộc của TMR vào độ sâu với hai mức lượng 15MV cho kích thước trường chiếu 5x5cm 41 Hình 3.5: Sự phụ thuộc của TMR vào độ sâu với hai mức lượng 15MV cho kích thước trường chiếu 10x10cm 41 Hình 3.6: Sự phụ thuộc của TMR vào độ sâu cho chùm 15MV với kích thước trường chiếu khác .42 Hình 3.7: Sự phụ thuộc của TMR theo độ sâu theo tính toán đo cho chùm tia 6MV với kích thước trường chiếu 5x5cm 47 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Mạnh Khải 1.2 TMR 0.8 0.6 Tính tốn (5x5cm) 0.4 Đo đạc (5x5cm) 0.2 2.7 10 12 14 16 18 20 22 24 Độ sâu(cm) Hình 3.9: Sự phụ thuộc TMR theo độ sâu theo tính tốn đo đạc cho chùm tia 15MV với kích thước trường chiếu 5x5cm Từ hình 3.9 nhận thấy: giá trị TMR tính tốn đo đạc có sự phù hợp tốt khoảng từ 2.7cm đến 18 cm Sau 18 cm, hai giá trị có sự chênh lệch So sánh hai hình 3.7 3.9, với kích thước trường chiếu, sự chênh lệch chùm tia 15MV bắt đầu với độ sâu sâu so với chùm 6MV 1.2 TMR 0.8 0.6 Tính tốn (40x40cm) 0.4 Đo đạc (40x40cm) 0.2 2.7 10 12 14 16 18 20 22 24 Độ sâu (cm) Hình 3.10: Sự phụ thuộc TMR theo độ sâu theo tính tốn đo đạc cho chùm tia 15MV với kích thước trường chiếu 40x40cm 49 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Mạnh Khải Từ hình 3.10 nhận thấy rằng: giá trị TMR có sự phù hợp tính tốn thực nghiệm với độ sâu từ 2.7 đến 20 cm Điều cho thấy rằng: với chùm tia có kích thước rộng lượng cao, TMR chênh lệch không đáng kể tính tốn thực nghiệm 3.1.3.1 Sự khác tương đối tính tốn thực nghệm TMR với kích thước trường chiếu khác Hình 3.11 mô tả sự khác biệt tương đối giá trị tính tốn thực nghiệm của TMR, nó thay đởi tỷ lệ thuận với độ sâu tất kích thước trường chiếu của chùm tia 6MV Cũng lượng này, sự sai khác tương đối phù hợp tốt tất kích thước trường chiếu Hình 3.11: Sự sai khác tương đối tính tốn đo đạc độ sâu ứng với trường chiếu khác chùm 6MV Hình 3.11 biểu thị sự khác tương đối giá trị tính tốn đo lường phụ thuộc vào độ sâu của chùm 6MV Một lần nhận thấy: có sự phù hợp tốt giá trị tính toán đo đạc độ sâu nông so với độ sâu sâu Từ hai đường 5x5 cm 40x40 cm, nhận thấy kích thước trường lớn 40x40, sự 50 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Mạnh Khải khác biệt tương đối nhỏ tính tốn thực nghiệm theo độ sâu Với tất kích thước trường chiếu, sự sai khác tương đối 2% ghi nhận chùm tia 6MV với kích thước 10x10 cm, đó sự khác tương đối 1,6 % ứng với kích thước 40x40 cm Hình 3.12: Sự sai khác tương đối tính tốn đo đạc độ sâu ứng với trường chiếu khác chùm 15MV Từ hình 3.12 nhận thấy rằng: với kích thước trường chiếu nhỏ 5x5 cm, sự khác biệt tương đối tính toán đo đạc lớn so với trường rộng độ sâu từ đến 4cm Với trường rộng (40x40) (25x25) sự khác biệt tương đối TMR tính toán đo lường ứng với độ sâu: 2,7; cm, nhận thấy sự khác biệt tương đối tính toán thực nghiệm giá trị của TMR độ sâu với tất kích thước trường chiếu khác Từ đó nhận thấy, sự khác tương đối lớn nhất 1,4% , giá trị nhỏ nhất 1,2% ghi nhận với chùm tia 15MV, ứng với kích thước trường 40x40 cm 5x5 cm 51 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Mạnh Khải KẾT LUẬN Sau thời gian tìm hiểu lý thuyết thực nghiệm đo đạc Trung tâm Ung Bướu - Bệnh viện Quân y 103, luận văn hoàn thành với nội dung sau: - Phần lý thuyết trình bày kết nghiên cứu tóm lược về khái niệm xạ trị, sâu tìm hiểu về nguyên lý hoạt động cấu tạo của máy gia tốc xạ trị ELEKTA, tập trung khảo sát, đánh giá hệ số tính tốn phân bố chùm tia - Phần thực nghiệm tiến hành đo liều sâu phần trăm PDD từ đó tính TMR đo trực tiếp TMR với 11 kích thước trường chiếu với độ sâu của phép đo từ 1,6 cm đến 24cm với lượng 6MV 2,7cm đến 24cm với lượng 15MV Phân tích liệu đo thu chúng tơi nhận thấy:  Tỉ số TMR tính tốn thực nghiệm đều giảm theo độ sâu, tăng theo kích thước trường chiếu, TMR ứng với lượng 6MV thấp mức lượng 15MV độ sâu kích thước trường chiếu, độ sâu liều cực đại (dmax) của chùm 6MV 1,6cm chùm 15MV 2,7cm, điều cho thấy độ sâu dmax thay đổi tỷ lệ thuận với lượng của chùm photon  Khi so sánh TMR tính tốn thực nghiệm nhận thấy rằng:  Với kích thước trường chiếu: tỉ số TMR tính tốn thực nghiệm đều tỷ lệ với lượng Năng lượng cao, độ lệch hai giá trị nhỏ  Đối với hai chùm 6MV 15MV, sự khác tương đối tính tốn thực nghiệm thay đởi tún tính với độ sâu với tất kích thước trường chiếu Sự khác tương đối nhỏ nhất ghi nhận 1.6% cho trường 40x40cm ứng với chùm 6MV, 1.2% cho trường 5x5cm ứng với chùm 15MV tương ứng, đó sự khác lớn nhất 2% cho trường 10x10 cm 1.4% cho trường 40x40 với chùm 6MV 15MV tương ứng 52 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Mạnh Khải  Các giá trị tính tốn của TMR phù hợp với giá trị thực nghiệm độ sâu nông với tất kích thước trường chiếu lượng Nhưng độ sâu tăng dần, giá trị TMR tính tốn có sai lệch so với giá trị đo tương ứng Vì vậy, việc sử dụng giá trị TMR tính toán điều trị, cần sử dụng chùm tia có lượng cao trường rộng để điều trị khối u sâu Như vậy, luận văn hoàn thành mục tiêu đề Các kết thu của luận văn cho thấy sự phù hợp hai giá trị TMR tính gián tiếp từ liều sâu phần trăm PDD với TMR đo trực tiếp, từ đó khẳng định TMR tính tốn sử dụng cho phần mềm tính liều đảm bảo yêu cầu theo tiêu chuẩn để tính liều điều trị cho bệnh nhân 53 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Mạnh Khải TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: Nguyễn Xuân Kử, Bùi Diệu, Cơ sở vật lý tiến kỹ thuật xạ trị ung thư, NXB Y học, Hà Nội, 2011 Vũ Công Lập, Nguyễn Đông Sơn, Trần Công Duyệt, Hà Viết Hiền, Huỳnh Việt Dũng, Đặng Vũ Hoàng (2009), Cơ sở Vật lý Y Sinh, NXB Y học, Chi nhánh Thành phố Hờ Chí Minh Bùi Văn Lốt (2016), Vật lý hạt nhân, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội Nguyễn Đông Sơn, Vật lý hạt nhân ứng dụng y tế, Giáo trình giảng dạy, Viện Vật lý Y sinh học, Thành phố Hờ Chí Minh Nguyễn Đông Sơn, Y học hạt nhân Xạ trị, Giáo trình giảng dạy, Viện Vật lý Y sinh học, Thành phố Hờ Chí Minh Nguyễn Danh Thanh cs (2010), Y học hạt nhân, NXB Quân đội nhân dân, Hà Nội Tiếng Anh: Agawal K., Scheele R.V., and Wakley Jack (1971) Tissue maximum-dose ratio (Tmr) for 8MV X-rays Vol.112, No.4 page 797 Anthink Hoog and Bernhard Christoph (2011); prediction of tumor definition for Image Guided Radiation Therapy Thesis work at State University of New at York at Buffalo BJR, (1983): Central axis depth dose data for use in radiotherapy British Journal of Radiology Supplement NO 17., British Institute of Radiology, London 10 BJR, (1996): Central axis depth dose data for use in radiotherapy British Journal of Radiology Supplement no 25., British Institute of Radiology, London 54 Luận văn Thạc sĩ 11 Nguyễn Mạnh Khải Bouno F Joseph, R.T.T (2010) Percentage depth dose (PDD) Beam on time and cord dose Chapter Allied Health Science Nassau Community College 12 Cunningham J.R., Johns H.E., and Gupta S.K., Examination of definition and magnitude of back scatter factor for Cobalt 60 gamma rays Brit F Radiol., 1965, 38, 637-639 13 Day, M J (1950): A note on the calculation of dose in x-ray fields British Journal of Radiology, 23, 268-369 14 E.B Podgorsak, Radiation Oncology Physics: A handbook for teachers and students, IAEA, Vienna, 2005 15 Edward C Halperin, Carlos A Prerez, Luther W Brady (2008): Perez and Brady’s Principles and Practice of Radiation Oncology; mitmycin C in anal cancer Int J Radiat Oncol Biol Phys 72:119-126 16 Edward C Halperin, Carlos A Perez, Luther Brady, (2008): Paraz and Brady’s principles and practice of radiation therapy oncology, med Phy., fifth edition, 156-165 17 Elekta, Presice treatment system Digital Accelerator: Specifications, Document No 4513 370 14011, Elekta AB (Publ.), 2003 18 Elekta Oncology, Radiation Therapy - An Overview, Elekta® Oncology Engineer 1, Elekta Ltd., 2009 19 Elekta Oncology, Principles of Operation Introduction, Elekta® Oncology Engineer 1, Elekta Ltd., 2009 20 Elekta Oncology, Digital Linear Accelerator - Beam Generation, Elekta® Oncology Engineer 1, Elekta Ltd., 2009 21 Elekta Oncology, Digital Linear Accelerator - Beam Control, Elekta® Oncology Engineer 1, Elekta Ltd., 2009 22 Elekta Oncology, Digital Linear Accelerator - Beam Shaping, Elekta® Oncolo gy Engineer 1, Elekta Ltd., 2009 55 Luận văn Thạc sĩ 23 Nguyễn Mạnh Khải ESTRO (2001), Monitor unit calculation for high energy photon beams European Society for Radiotherapy and Oncology Booklet 3, 1st Edition, Andree 24 Holt J.G., Laughlin J.S., and Moroney J.P., Extension of Concept of tissueair ratios (TAR) to high energy x-ray beams Radiology 1970, 96, 437-446 25 IBA Dosimetry, OmniPro-Accept User’s Guide: Version 7.1a, IBA Dosimetry GmbH, Schwarzenbruck, 2010 26 Johansson K.A., Hariot J.C., Van Dam J., Lepinoy D., SetenacI., Sernbo G (1986): Quality assurance control in the EORTC cooperative group of radiotherapy Dosimetric intercomposition Radiather, Oncol 7,269-279 27 Johns H E., Whitmore G F., Watson J A and Umberg F H., (1953): A system of dosimetry for radiation therapy with typical rotation distributions, Journal of the Canadian Association of Radiologist, 4, 1-14 28 Jones, D E A (1949): A note on backscatter and depth doses for elongated rectangular x-ray fields, British Journal of Radiology, 22, 342-345 29 Karzmark C.K., Deubert A., and Leovinger R Tissue-phantom ratio; aid to treatment planning Brit.F Radiol., 1965, 38, 158-159 30 Khan F M., (2012): the physics of radiation therapy: med Phy 4th edition, page 148-152 31 Khan F.M (1984): A system of dosimetric calculation in the Physics of Radiation Therapy 1st Edition, Williams and Wilkins, Baltimore, 182-204 32 Lawrence T.S., Ten H.R.K., and Giaccia A (2008) Principe of Radiation Oncology 8th Edition Lippincott Williams and Wilkins Press Philaddpia Leon J Erratum; interaction of radiation with matter: integrable problems Phy Rev1993; 48:2509 33 Mayneord W.V., and Lamerton L.F (1941): Survey of depth dose data Brit F Radiol 14, 255-264 34 P Mayles, A Nahum, J C Rosenwald, Handbook of Radiotherapy Physics: Theory and Practice, Taylor and Francis Group, 2007 56 Luận văn Thạc sĩ 35 Nguyễn Mạnh Khải Padikal T N and Deye J A (1978): electron contamination of a high energy x-ray beam, ‘Phys Med Biol 23, 1086-1092 36 Samulski T., Dubuque G.L., Cacak R.K., Courlas G., Dewerd L.A., Hilko R., Humphries L., Jones D., Masterson M.E., Miller D W., Stovall M., Wochos J.F (1981): Radiation therapy dosimetry reviews by the centres for radiological physics Int J Radiat Oncol Biol Phys 7, 379-383 37 S H Levitt, J A Purdy, C A Perez, S Vijayakumar, Technical Basis of Radiation Therapy: Practical Clinical Applications, 4th Revised Edition, Springer, Berlin Heidelberg, 2006 38 Sterling T D., Perry H and Katz, L,(1964): Automation of radiation treatment planning 1v Derivation of mathematical expression for the percentage depth dose of cobalt-60 beams and visualization of multiple field dose distribution, British Journal of Radiology 39 Subramania Jayaraman and Lawrence H Lanzl, (2011): clinical radiotherapy physics, med Phy Second edition, 200-228 40 Worthley B (1996): equivalent squares of rectangular fields British Journal of Radiology, 39, 559 57 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Mạnh Khải PHỤ LỤC A Kết đo liều sâu phần trăm (PDD) của lượng 6MV Kích thước trường chiếu (cm2) Độ sâu (cm) 5x5 6x6 7x7 8x8 10x10 12x12 15x15 20x20 25x25 30x30 40x40 1,6 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 99,6 99,5 99,6 99,4 99,4 99,4 99,2 99,1 99 98,9 98,9 95,2 95,3 95,5 95,5 95,7 95,5 95,5 95,5 95,4 95,4 95,8 90,5 90,6 91,0 91,2 91,4 91,5 91,6 91,9 91,7 92,0 92,3 85,9 86,2 86,6 86,7 87,3 87,5 87,8 88 88,1 88,4 88,9 81,3 81,7 82,3 82,7 83,2 83,6 84 84,4 84,6 84,9 85,5 77,0 77,4 78,0 78,5 79,2 79,8 80,2 80,8 81,2 81,5 82,2 72,7 73,1 74,0 74,5 75,3 76,0 76,6 77,4 77,8 78,3 78,9 68,6 69,3 70,0 70,7 71,6 72,4 73,1 73,9 74,5 75,1 75,7 10 64,8 65,5 66,3 66,9 68,0 68,9 69,7 70,6 71,3 71,8 72,6 11 61,1 61,9 62,7 63,4 64,5 65,4 66,3 67,4 68,2 68,8 69,8 12 57,6 58,4 59,3 60,1 61,2 62,2 63,2 64,4 65,2 65,8 66,8 13 54,4 55,3 56,1 56,9 58,1 59,0 60,1 61,4 62,2 63,0 64,1 14 51,2 52,2 53,1 53,7 55,1 56,1 57,3 58,5 59,4 60,2 61,3 15 48,4 49,3 50,1 51,0 52,3 53,3 54,4 55,8 56,8 57,6 58,7 16 45,7 46,5 47,5 48,3 49,5 50,5 51,8 53,1 54,3 55 56,2 17 43,2 44 44,8 45,6 46,9 47,9 49,2 50,7 51,7 52,5 53,7 18 40,6 41,6 42,4 43,2 44,4 45,5 46,7 48,4 49,3 50,2 51,4 19 38,4 39,2 40,1 40,8 42,2 43,3 44,4 46,0 47,1 48,0 49,2 20 36,3 37,1 38,0 38,6 39,8 40,9 42,2 43,8 44,9 45,8 47,0 21 34,3 35,1 35,9 36,6 37,8 38,9 40,1 41,7 42,9 43,7 45,0 22 32,3 33,1 33,9 34,6 35,8 36,9 38,1 39,7 40,9 41,7 43,0 23 30,6 31,3 32,1 32,8 34,0 35,0 36,2 37,8 38,9 39,8 41,1 24 28,9 29,6 30,3 31,0 32,2 33,2 34,4 36,0 37,1 38,0 39,2 25 27,3 28 28,7 29,4 30,5 31,5 32,7 34,2 35,4 36,2 37,5 58 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Mạnh Khải B Kết đo liều sâu phần trăm (PDD) của lượng 15MV Kích thước trường chiếu (cm2) Độ sâu (cm) 5x5 6x6 7x7 8x8 10x10 12x12 15x15 20x20 25x25 30x30 40x40 2,7 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 99,8 100 100 99,9 98,8 99,5 99,3 99,2 99,2 99,2 99,2 97,3 97,5 97,4 97,3 97,1 96,6 96,6 96,3 96,3 96,1 96,4 93,5 93,6 93,6 93,7 93,4 93,3 93,0 92,8 92,9 92,9 93,3 89,5 89,6 89,8 89,7 89,8 89,5 89,6 89,5 89,6 89,6 90,1 85,5 85,8 86,1 86,2 86,2 86,0 86,3 86,3 86,4 86,5 86,9 81,5 82 82,4 82,4 82,6 82,7 82,9 82,9 83,2 83,4 83,9 78,1 78,5 78,8 79,0 79,1 79,3 79,6 79,8 80,1 80,3 80,9 10 74,4 74,9 75,3 75,5 75,9 76,0 76,5 76,8 77,2 77,4 78,1 11 71,1 71,6 72 72,2 72,6 72,9 73,4 73,8 74,3 74,6 75,2 12 67,7 68,2 68,8 69,1 69,6 69,9 70,4 70,8 71,5 71,8 72,5 13 64,6 65,3 65,9 66,1 66,7 67,1 67,7 68,2 68,8 69,1 69,9 14 61,7 62,3 62,9 63,2 63,9 64,2 64,9 65,5 66 66,6 67,3 15 58,8 59,4 60 60,5 61,1 61,5 62,2 62,9 63,6 64 64,8 16 56,2 56,7 57,3 57,7 58,4 58,9 59,6 60,4 61,1 61,7 62,5 17 53,6 54,2 54,8 55,2 56,0 56,4 57,2 58,0 58,7 59,3 60,2 18 51,0 51,8 52,4 52,7 53,6 54,0 54,8 55,7 56,5 57,0 58,0 19 48,8 49,5 50,0 50,5 51,3 51,8 52,7 53,5 54,3 54,9 55,8 20 46,6 47,1 47,9 48,2 49,0 49,6 50,4 51,4 52,1 52,7 53,7 21 44,5 45,1 45,6 46,1 47,0 47,5 48,3 49,3 50,1 50,7 51,7 22 42,5 43 43,7 44,1 45,0 45,6 46,5 47,3 48,1 48,8 49,8 23 40,6 41,1 41,8 42,1 43,0 43,6 44,5 45,5 46,4 46,9 47,8 24 38,8 39,3 39,9 40,3 41,2 41,8 42,7 43,7 44,5 45,1 46,1 25 37,0 37,6 38,2 38,6 39,4 40,0 40,8 41,9 42,7 43,3 44,4 59 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Mạnh Khải C Kết đo TMR của lượng 6MV Kích thước trường chiếu (cm2) Độ sâu (cm) 5x5 6x6 7x7 8x8 10x10 12x12 15x15 20x20 25x25 30x30 40x40 1,6 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,005 1,005 1,004 1,004 1,002 1,002 1,000 0,999 1,000 0,999 0,998 0,979 0,979 0,981 0,982 0,984 0,982 0,982 0,982 0,982 0,982 0,985 0,947 0,949 0,952 0,956 0,958 0,959 0,96 0,962 0,963 0,964 0,967 0,915 0,920 0,923 0,926 0,931 0,933 0,937 0,939 0,941 0,944 0,949 0,882 0,888 0,893 0,899 0,905 0,908 0,912 0,916 0,920 0,923 0,929 0,849 0,856 0,861 0,867 0,875 0,881 0,887 0,893 0,899 0,903 0,910 0,816 0,823 0,83 0,838 0,846 0,854 0,861 0,87 0,876 0,882 0,889 0,782 0,793 0,8 0,807 0,819 0,827 0,836 0,845 0,854 0,861 0,869 10 0,753 0,763 0,770 0,778 0,790 0,800 0,811 0,822 0,831 0,838 0,848 11 0,721 0,732 0,74 0,748 0,763 0,773 0,785 0,797 0,808 0,816 0,828 12 0,692 0,703 0,711 0,719 0,735 0,746 0,760 0,775 0,786 0,794 0,807 13 0,663 0,675 0,684 0,692 0,709 0,72 0,733 0,749 0,762 0,771 0,786 14 0,635 0,647 0,657 0,666 0,682 0,694 0,710 0,727 0,740 0,750 0,764 15 0,608 0,622 0,631 0,64 0,657 0,67 0,686 0,703 0,717 0,729 0,743 16 0,583 0,596 0,605 0,616 0,632 0,645 0,661 0,679 0,695 0,708 0,723 17 0,559 0,572 0,582 0,59 0,607 0,621 0,637 0,657 0,673 0,686 0,701 18 0,535 0,548 0,558 0,567 0,585 0,598 0,615 0,636 0,653 0,665 0,682 19 0,515 0,526 0,535 0,544 0,562 0,576 0,594 0,614 0,632 0,646 0,663 20 0,492 0,505 0,513 0,523 0,540 0,552 0,571 0,593 0,612 0,625 0,642 21 0,47 0,484 0,493 0,503 0,520 0,533 0,551 0,572 0,591 0,606 0,624 22 0,451 0,463 0,473 0,482 0,499 0,512 0,531 0,553 0,572 0,586 0,605 23 0,434 0,445 0,453 0,462 0,481 0,493 0,511 0,533 0,553 0,567 0,586 24 0,413 0,426 0,436 0,444 0,461 0,473 0,492 0,515 0,534 0,549 0,569 25 0,397 0,408 0,418 0,426 0,443 0,456 0,474 0,497 0,516 0,531 0,550 60 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Mạnh Khải D Kết đo TMR của lượng 15MV Kích thước trường chiếu (cm2) Độ sâu (cm) 5x5 6x6 7x7 8x8 10x10 12x12 15x15 20x20 25x25 30x30 40x40 2,7 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,009 1,01 1,012 1,009 1,008 1,005 1,002 1,000 1,000 1,000 1,000 1,002 1,004 1,004 1,002 1,001 0,995 0,993 0,990 0,989 0,988 0,990 0,980 0,982 0,983 0,982 0,979 0,977 0,975 0,972 0,972 0,973 0,976 0,956 0,957 0,960 0,959 0,959 0,956 0,956 0,955 0,955 0,956 0,959 0,930 0,933 0,936 0,938 0,939 0,937 0,937 0,937 0,938 0,940 0,944 0,902 0,907 0,913 0,913 0,914 0,915 0,916 0,917 0,919 0,922 0,927 0,878 0,885 0,889 0,890 0,893 0,893 0,896 0,898 0,901 0,905 0,910 10 0,853 0,858 0,863 0,866 0,870 0,872 0,876 0,880 0,884 0,887 0,894 11 0,828 0,835 0,840 0,843 0,847 0,850 0,854 0,859 0,865 0,870 0,875 12 0,804 0,809 0,815 0,819 0,826 0,830 0,834 0,839 0,846 0,853 0,859 13 0,779 0,786 0,794 0,799 0,805 0,809 0,816 0,822 0,828 0,835 0,842 14 0,757 0,764 0,771 0,774 0,783 0,788 0,794 0,802 0,808 0,815 0,824 15 0,734 0,74 0,747 0,752 0,762 0,767 0,774 0,783 0,791 0,798 0,807 16 0,710 0,720 0,726 0,730 0,739 0,0746 0,754 0,763 0,772 0,781 0,791 17 0,689 0,698 0,705 0,710 0,719 0,726 0,734 0,745 0,754 0,763 0,774 18 0,667 0,675 0,684 0,69 0,699 0,707 0,715 0,727 0,737 0,746 0,757 19 0,649 0,657 0,665 0,669 0,680 0,688 0,697 0,709 0,720 0,729 0,741 20 0,610 0,637 0,644 0,65 0,660 0,669 0,678 0,690 0,702 0,711 0,723 21 0,590 0,618 0,625 0,63 0,642 0,650 0,660 0,673 0,685 0,695 0,707 22 0,572 0,599 0,606 0,612 0,623 0,630 0,643 0,657 0,668 0,678 0,691 23 0,555 0,581 0,589 0,594 0,605 0,613 0,625 0,639 0,652 0,663 0,675 24 0,539 0,564 0,571 0,576 0,588 0,598 0,608 0,623 0,636 0,645 0,659 25 0,517 0,547 0,555 0,560 0,571 0,580 0,591 0,605 0,619 0,630 0,643 61 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Mạnh Khải E Kết TMR tính từ PDD của lượng 6MV Kích thước trường chiếu (cm2) Độ sâu (cm) 5x5 6x6 7x7 8x8 10x10 12x12 15x15 20x20 25x25 30x30 40x40 1,6 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,006 1,005 1,006 1,004 1,004 1,004 1,002 1,001 1,000 0,999 0,999 0,980 0,981 0,983 0,983 0,985 0,983 0,983 0,983 0,982 0,982 0,987 0,950 0,951 0,955 0,957 0,960 0,961 0,962 0,965 0,963 0,966 0,969 0,919 0,922 0,927 0,928 0,934 0,936 0,940 0,942 0,943 0,946 0,951 0,887 0,891 0,898 0,902 0,907 0,912 0,916 0,92 0,923 0,926 0,932 0,856 0,860 0,867 0,872 0,880 0,887 0,891 0,898 0,902 0,906 0,913 0,823 0,828 0,838 0,843 0,853 0,860 0,867 0,876 0,881 0,886 0,893 0,791 0,799 0,807 0,815 0,826 0,835 0,843 0,852 0,859 0,866 0,873 10 0,761 0,769 0,779 0,786 0,799 0,809 0,819 0,829 0,837 0,843 0,853 11 0,731 0,740 0,75 0,758 0,771 0,782 0,793 0,806 0,816 0,823 0,835 12 0,701 0,711 0,722 0,732 0,745 0,757 0,77 0,784 0,794 0,801 0,813 13 0,674 0,685 0,695 0,705 0,720 0,731 0,745 0,761 0,771 0,781 0,794 14 0,646 0,658 0,67 0,677 0,695 0,708 0,723 0,738 0,749 0,759 0,773 15 0,621 0,633 0,643 0,655 0,671 0,684 0,698 0,716 0,729 0,739 0,754 16 0,597 0,607 0,620 0,631 0,647 0,660 0,677 0,694 0,709 0,718 0,734 17 0,574 0,585 0,595 0,606 0,623 0,636 0,654 0,674 0,687 0,698 0,714 18 0,549 0,562 0,573 0,584 0,600 0,615 0,631 0,654 0,666 0,678 0,695 19 0,528 0,539 0,551 0,561 0,580 0,595 0,610 0,632 0,647 0,66 0,676 20 0,507 0,519 0,531 0,54 0,556 0,572 0,590 0,612 0,628 0,64 0,657 21 0,487 0,499 0,510 0,520 0,537 0,553 0,570 0,593 0,610 0,621 0,640 22 0,467 0,478 0,490 0,500 0,517 0,533 0,550 0,574 0,591 0,602 0,621 23 0,449 0,460 0,471 0,482 0,499 0,514 0,532 0,555 0,571 0,584 0,604 24 0,431 0,442 0,452 0,463 0,481 0,496 0,513 0,537 0,554 0,567 0,585 25 0,414 0,425 0,435 0,446 0,463 0,478 0,496 0,519 0,537 0,549 0,569 62 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Mạnh Khải F Kết TMR tính từ PDD của lượng 15MV Kích thước trường chiếu (cm2) Độ sâu (cm) 5x5 6x6 7x7 8x8 10x10 12x12 15x15 20x20 25x25 30x30 40x40 2,7 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,006 1,008 1,008 1,007 1,006 1,003 1,001 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,002 1,001 1,000 0,998 0,993 0,993 0,989 0,989 0,987 0,990 0,979 0,98 0,98 0,981 0,978 0,977 0,974 0,972 0,973 0,973 0,977 0,955 0,956 0,959 0,957 0,959 0,955 0,956 0,955 0,956 0,956 0,962 0,930 0,933 0,936 0,938 0,938 0,935 0,939 0,939 0,94 0,941 0,945 0,903 0,909 0,913 0,913 0,915 0,916 0,919 0,919 0,922 0,924 0,930 0,881 0,886 0,889 0,892 0,893 0,895 0,898 0,901 0,904 0,906 0,913 10 0,855 0,861 0,866 0,868 0,872 0,874 0,879 0,883 0,887 0,890 0,898 11 0,832 0,838 0,843 0,845 0,850 0,853 0,859 0,864 0,870 0,873 0,88 12 0,807 0,813 0,820 0,823 0,829 0,833 0,839 0,844 0,852 0,856 0,864 13 0,784 0,792 0,799 0,802 0,809 0,814 0,821 0,827 0,835 0,838 0,848 14 0,762 0,769 0,777 0,78 0,789 0,793 0,801 0,809 0,815 0,822 0,831 15 0,739 0,746 0,754 0,76 0,768 0,773 0,781 0,79 0,799 0,804 0,814 16 0,718 0,725 0,732 0,738 0,747 0,753 0,762 0,772 0,781 0,789 0,799 17 0,697 0,705 0,713 0,718 0,728 0,733 0,744 0,754 0,763 0,771 0,783 18 0,675 0,685 0,693 0,697 0,709 0,714 0,725 0,737 0,747 0,754 0,767 19 0,656 0,666 0,673 0,679 0,690 0,697 0,709 0,72 0,73 0,739 0,751 20 0,637 0,644 0,655 0,659 0,670 0,678 0,689 0,703 0,713 0,721 0,735 21 0,619 0,627 0,634 0,641 0,654 0,661 0,672 0,686 0,697 0,705 0,719 22 0,601 0,608 0,618 0,624 0,636 0,645 0,657 0,669 0,680 0,690 0,704 23 0,584 0,591 0,601 0,605 0,618 0,627 0,640 0,654 0,667 0,674 0,687 24 0,567 0,574 0,583 0,589 0,602 0,611 0,624 0,638 0,650 0,659 0,673 25 0,549 0,558 0,567 0,573 0,585 0,594 0,606 0,622 0,634 0,643 0,659 63 ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Mạnh Khải XÁC NHẬN TỈ SỐ MƠ CỰC ĐẠI (TMR) ĐƯỢC TÍNH TỪ DỮ LIỆU ĐO LIỀU SÂU PHẦN TRĂM (PDD) CỦA CHÙM PHOTON NĂNG LƯỢNG... Nguyễn Mạnh Khải LỜI CAM ĐOAN Bản luận văn với tên gọi: Xác nhận tỉ số mơ cực đại (TMR) tính từ liệu đo liều sâu phần trăm (PDD) chùm Photon lượng cao máy gia tốc Elekta Precise công trình nghiên... TMR tính theo PDD sử dụng kỹ thuật SSD TMR đo theo kỹ thuật SAD có phù hợp hay khơng Chính vậy, chọn đề tài nghiên cứu: Xác nhận tỉ số mơ cực đại (TMR) tính từ liệu đo liều sâu phần trăm (PDD)