Quy trình kỹ thuật trong xạ trị điều biến liều hình cung theo thể tích vmat và ứng dụng trong lâm sàng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - CHU VĂN LƯƠNG QUY TRÌNH KỸ THUẬT TRONG XẠ TRỊ ĐIỀU BIẾN LIỀU HÌNH CUNG THEO THỂ TÍCH – VMAT VÀ ỨNG DỤNG TRONG LÂM SÀNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT HẠT NHÂN HÀ NỘI - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - CHU VĂN LƯƠNG QUY TRÌNH KỸ THUẬT TRONG XẠ TRỊ ĐIỀU BIẾN LIỀU HÌNH CUNG THEO THỂ TÍCH – VMAT VÀ ỨNG DỤNG TRONG LÂM SÀNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT HẠT NHÂN NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS TRẦN KIM TUẤN HÀ NỘI - 2019 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG, BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU CHƯƠNG I MÁY GIA TỐC XẠ TRỊ UNG THƯ .11 1.1 Phương pháp xạ trị dùng máy gia tốc 11 1.2 Nguyên lý hoạt động máy gia tốc xạ trị 12 1.3 Máy gia tốc Infinity – Elekta 14 1.4 Các thông số, yếu tố vật lý xạ trị ung thư .15 1.5 Phần mềm lập kế hoạch Monaco 23 CHƯƠNG II KỸ THUẬT XẠ TRỊ ĐIỀU BIẾN LIỀU 28 2.1 Kỹ thuật xạ trị điều biến liều IMRT .30 2.1.1 Xạ trị điều biến liều 30 2.1.2 Các kỹ thuật xạ trị điều biến liều IMRT 32 2.1.3 Kỹ thuật IMRT phát tia với gantry cố định .33 2.2 Kỹ thuật xạ trị điều biến liều hình cung theo thể tích - VMAT .39 2.2.1 Mơ hình tối ưu hóa VMAT 40 2.2.2 Ưu – nhược điểm VMAT 44 CHƯƠNG III QUY TRÌNH XẠ TRỊ KỸ THUẬT ĐIỀU BIẾN LIỀU HÌNH CUNG THEO THỂ TÍCH - VMAT 45 3.1 Đánh giá bệnh nhân định xạ trị 47 3.2 Mô lập kế hoạch xạ trị 47 3.3 Lập kế hoạch xạ trị VMAT 48 3.4 Đánh giá kế hoạch xạ trị .48 3.4.1 Các vùng thể tích liên quan xạ trị 49 3.4.2 Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị VMAT 52 CHƯƠNG IV ĐÁNH GIÁ SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA GÓC COLLIMATOR ĐẾN KẾT QUẢ PHÂN BỐ LIỀU LƯỢNG TRONG KỸ THUẬT XẠ TRỊ VMAT CHO BỆNH NHÂN UNG THƯ VÒM HỌNG 54 4.1 Góc Collimator kỹ thuật xạ trị VMAT 55 4.2 Phương pháp thực nghiệm 58 4.2.1 Cỡ mẫu chọn mẫu nghiên cứu 58 4.2.2 Biến số số nghiên cứu .58 4.2.3 Công cụ kỹ thuật thu thập thông tin 58 4.2.4 Phương pháp nghiên cứu 58 4.2.5 Xử lý phân tích số liệu 60 4.3 Kết 60 4.3.1 Giá trị trung bình cho PTV OARs 61 4.3.2 Giá trị trung bình số CI HI .66 4.3.3 Giá trị tổng MU .67 KẾT LUẬN 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả Chu Văn Lương LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài nghiên cứu này, trước hết xin chân thành cảm ơn thầy TS Trần Kim Tuấn, thầy tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới Thầy Nguyễn Xuân Kử, Thầy tận tình bảo truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu, đồng thời cung cấp cho nhiều tài liệu liên quan tới luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể, nhân viên khoa Vật lý Xạ trị bệnh viện K Trung Ương – nơi tơi làm việc, tận tình giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho thực đề tài Tơi xin cảm ơn bạn bè gia đình ủng hộ động viên trình học tập DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt 2D-CRT Two Dimension Conformal Xạ trị thường quy chiều Radiation Therapy 3D-CRT Three Dimension Conformal Xạ trị ba chiều Radiation Therapy 4D-RT Four Dimension RadioTherapy Xạ trị bốn chiều AAPM American Association of Hiệp hội Vật lý Y khoa Physicists in Medicine Hoa Kỳ AFC Automatic Frequency Control Bộ điều chỉnh tần số tự động CT Computed Tomography Chụp cắt lớp vi tính CI Conformity Index Chỉ số độ bao phủ tương thích DICOM Digital Imaging and Chuẩn giao tiếp ảnh kỹ thuật số Communication in Medicine y khoa DVH Dose Volume Histogram Biểu đồ phân bố liều thể tích EPID Electronic Portal Imaging Cổng thiết bị thu nhận hình ảnh Devices FFF Flattened Filter Free Chùm xạ không phẳng HI Homogeneity Index Chỉ số đồng IAEA International Atomic Energy Cơ quan Năng lượng nguyên tử Agency quốc tế International Commission on Ủy ban quốc tế đơn vị đo lường Radiation Unit phóng xạ IGRT Image Guide Radiotherapy Xạ trị hướng dẫn hình ảnh IMRT Intensity Modulated Radiation Xạ trị điều biến liều ICRU Therapy LINAC Linear Accelerator Máy gia tốc tuyến tính MLC Multi-leaf Collimator Hệ chuẩn trực đa MU Monitor Unit Đơn vị liều giám sát OAR Organs At Risk Các tổ chức nguy cấp PTV Planning Target Volume Thể tích bia lập kế hoạch QA Quality Assurance Đảm bảo chất lượng SAD Source to Axis Distance Khoảng cách từ nguồn đến trục SDD Source to Detector Distance Khoảng cách từ nguồn đến đầu dò SSD Source Surface Distance Khoảng cách từ nguồn đến bề mặt TPS Treatmeant Planning System Hệ thống lập kế hoạch xạ trị VMAT Volumetric Modulated Arc Xạ trị điều biến thể tích cung trịn Therapy DANH MỤC BẢNG, BIỂU Bảng 3.1: Chỉ định liều cho số quan 51 Bảng 3.2: Ngưỡng liều dung nạp số quan 52 Bảng 4.1: Giá trị trung bình độ lệch chuẩn giá trị liều cho PTV OARs 62 Bảng 4.2: Giá trị trung bình CI HI góc collimator khác 66 Bảng 4.3: Giá trị tổng MU góc collimator khác 67 Bảng 4.4: Một số thông số thiết bị nghiên cứu luận văn tác giả khác 68 Bảng 4.5: Bảng so sánh kết nghiên cứu với nhóm nghiên cứu trước 69 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý chung máy gia tốc xạ trị ung thư 13 Hình 1.2: Máy gia tốc INFINITY hãng Elekta 15 Hình 1.3: Sơ đồ biểu đồ đơn giản mô tả hệ MLC gắn máy điều trị 16 Hình 1.4: Hiệu ứng Tongue and Groove mặt bên MLC 56 Hình 1.5: Hiệu ứng rị xạ qua mỏm tròn MLC 57 Hình 1.6: Các cung VMAT: (a) Cung thứ nhất; (b) Cung thứ .18 Hình 1.7: Phân đoạn trường chiếu (segment) 19 Hình 1.8: Phân chia beamlet kỹ thuật VMAT 19 Hình 1.9: Sắp xếp điểm kiểm soát cung 20 Hình 1.10: Chia voxel thể tích điều trị 20 Hình 1.11: Biểu đồ DVH vi phân (a) tích lũy (b) 21 Hình 1.12: Giao diện phần mềm lập kế hoạch Monaco 24 Hình 1.13: Hàm Target Penaty 26 Hình 2.1: Hình ảnh thể độ xác mơ hình dạng vật thể theo kỹ thuật xạ trị khác 29 Hình 2.2: Minh họa phương pháp lập kế hoạch thuận (trái) lập kế hoạch ngược (phải) 31 Hình 2.3: Vùng khơng gian định dạng kỹ thuật xạ trị 3D-CRT (a) kỹ thuật IMRT (b) 31 Hình 2.4: Sơ đồ khối loại kỹ thuật điều biến cường độ chùm tia (IMRT) 32 Hình 2.5: So sánh khác hai kỹ thuật: Step and shoot (trên) Dynamic MLC (dưới) theo chiều (trái) chiều (phải) .34 Hình 2.6: Kỹ thuật step-and-shoot, tổng hợp lần phát tia với cửa sổ MLC (theo hướng BEV) khác để trường chiếu điều biến liều 35 Hình 2.7: Bản đồ thơng lượng (a), cường độ cực đại cực tiểu cục hàng thứ (b) cơng thức tính số lượng cách tổ hợp phân đoạn thực 35 Hình 2.8: Đồ thị cường độ - vị trí 36 300 00 50 100 150 200 250 350 400 450 Hình 4.5: Hình ảnh góc quay collimator kế hoạch VMAT 4.2.5 Xử lý phân tích số liệu - Thu thập số liệu dựa biểu đồ thể tích liều DVH từ phần mềm lập kế hoạch Monaco - Số liệu nhập xử lý excel - Các biến định lượng thể dạng trung bình ± độ lệch chuẩn Cơng thức tính độ lệch chuẩn: Trong đó: Δ = 𝑆G = S: Phương sai 𝑥Q : Giá trị kết D O O QSD(𝑥Q − 𝑋)G (4.1) n: Tổng số kết 𝑋: Giá trị trung bình cộng 4.3 Kết Dưới kết thu nhận trình thực lập kế hoạch xạ trị cho bệnh nhân ung thư vòm định xạ trị VMAT với góc collimator khác Khoa Vật lý xạ trị - Bệnh viện K 60 4.3.1 Giá trị trung bình cho PTV OARs Hình 4.6 thể biểu đồ liều lượng DVH, đánh giá liều váo tổ chức bia lập kế hoạch, tổ chức nguy cấp liền kề (a) (b) (c) (d) Hình 4.6: Phân bố liều kế hoạch VMAT bệnh nhân với góc collimator khác nhau: (a) DVH thể tích PTV OARs; (b) DVH PTV 70; (c) DVH thân não tủy sống; (d) DVH tuyến mang tai khoang miệng Giá trị trung bình độ lệch chuẩn liều xạ trị cho thể tích bia tổ chức nguy cấp trình bày bảng 4.1: 61 Bảng 4.1: Giá trị trung bình độ lệch chuẩn giá trị liều cho PTV OARs Tổ chức PTV70 77.93 78.34 78.16 77.79 77.93 78.05 78.29 78.32 78.43 78.31 (Dmax ±1.12 ±1.01 ±1.3 ±0.84 ±0.86 ±0.91 ±0.93 ±1.14 ±1.01 ±1.03 Dmean) 71.19 71.15 71.03 70.93 70.09 71.03 71.11 70.93 70.97 71.01 ±0.87 ±0.75 ±0.85 ±0.72 ±0.85 ±0.82 ±0.83 ±0.85 ±0.96 ±0.86 PTV60 65.39 65.34 65.05 64.93 64.97 64.99 65.20 65.00 64.98 65.16 Dmean ±0.81 ±0.72 ±0.66 ±0.92 ±0.92 ±0.99 ±0.77 ±0.76 ±0.91 ±0.78 PTV54 57.46 57.39 57.13 57.32 57.22 57.21 57.29 57.28 57.25 57.39 Dmean ±0.83 ±0.56 ±0.60 ±0.67 ±0.83 ±0.98 ±0.59 ±0.57 ±0.59 ±0.56 Tủy 41.57 42.71 43.55 41.65 41.60 41.31 41.64 45.01 41.30 41.63 Dmax ±2.17 ±8.50 ±8.40 ±1.94 ±2.07 ±1.88 ±2.17 ±2.22 ±2.19 ±2.32 Thân não 52.24 52.05 52.17 51.30 51.80 52.04 52.07 52.20 51.97 51.87 Dmax ±2.02 ±2.13 ±2.17 ±2.09 ±2.05 ±2.56 ±2.39 ±2.77 ±2.15 ±2.16 Thủy tinh thể trái Dmax Thủy tinh thể phải Dmax Khoang miệng Dmean Tuyến mang tai trái - Dmean Tuyến mang tai phải Dmean Thực quản 5.89 5.98 6.27 6.64 6.72 6.74 6.96 7.13 7.66 7.43 ±1.38 ±1.41 ±1.33 ±1.39 ±1.68 ±1.63 ±1.37 ±1.40 ±1.96 ±2.39 5.97 6.26 6.22 6.37 6.20 6.20 6.79 6.48 6.41 6.62 ±1.16 ±1.38 ±1.32 ±1.44 ±1.34 ±1.45 ±1.30 ±1.37 ±1.19 ±1.11 41.78 40.37 39.57 39.98 39.63 39.92 39.09 39.55 39.68 39.88 ±2.84 ±5.89 ±6.22 ±6.10 ±6.38 ±6.23 ±6.37 ±6.60 ±6.40 ±6.28 28.51 28.33 28.40 27.83 27.83 28.05 28.56 28.28 28.38 28.46 ±1.57 ±1.212 ±1.35 ±0.95 ±0.85 ±1.26 ±1.21 ±1.07 ±0.92 ±0.13 28.38 27.97 28.20 28.33 28.19 28.22 28.28 28.06 28.12 28.36 ±1.69 ±1.38 ±1.12 ±1.34 ±1.32 ±1.45 ±1.21 ±1.16 ±1.09 ±1.21 40.06 39.29 38.19 38.71 28.78 28.45 39.04 39.57 39.07 38.59 Dmean ±7.26 ±7.17 ±8.07 ±7.91 ±6.95 ±6.60 ±6.93 ±7.36 ±6.88 ±7.53 Dây Dmean 35.69 36.42 36.07 34.80 35.37 36.53 36.40 37.02 36.94 36.75 ±2.70 ±3.58 ±3.12 ±2.76 ±3.35 ±2.79 ±3.08 ±3.65 ±3.54 ±3.58 Tai 0.91 1.50 0.65 1.02 1.24 0.45 1.94 1.66 1.18 1.44 ±1.82 ±0.86 ±1.18 ±1.67 ±0.89 ±2.07 ±2.43 ±1.59 ±1.27 trái - (V55) ±1.32 10 15 20 62 25 30 35 40 45 Tai 1.54 1.69 1.19 1.53 1.84 2.01 0.87 1.17 0.73 1.15 phải- ±1.28 ±1.38 ±1.19 ±1.76 ±1.62 ±2.42 ±1.01 ±1.30 ±0.93 ±1.48 71.90 71.20 72.03 71.70 72.64 72.08 72.23 72.21 71.83 72.41 ±1.06 ±1.01 ±1.55 ±2.03 ±2.04 ±1.41 ±1.26 ±1.50 ±1.13 ±1.43 (V55) Da (Body) Dmax Nhận xét: - Từ Bảng 4.1 cho thấy giá trị Dmax Dmean thể tích PTV khơng khác biệt nhiều góc Collimator - Dmax Dmean quan nguy cấp có số khác biệt, cụ thể sau: Ø Tủy sống: Tại góc collimator 35 độ cho giá trị liều Dmax cao Ø Thân não: Tại góc collimator độ cho giá trị liều Dmax cao Ø Khoang miệng: Tại góc collimator – độ cho giá trị liều Dmean cao Ø Tuyến mang tai trái: góc collimator 0, 30, 45 độ cho giá trị liều Dmean cao Ø Thực quản: Tại góc collimator 0, 35 độ cho giá trị liều Dmean cao Kết nghiên cứu cho thấy giá trị Dmax Dmean không khác biệt nhiều thể tích PTV cặp góc collimator khác q trình tối ưu hóa, trọng số đặt vào PTV thường cao, tiêu chuẩn PTV dễ đạt (Hình 4.7) Tác giả Nguyễn Đình Long (2017) cộng [11], tác giả nước Yong Ho Kim (2017) [28] cộng sự, Alvarez-Moret (2010) cộng [12] nghiên cứu ảnh hưởng góc collimator tới phân bố liều xạ trị VMAT cho bệnh nhân ung thư vòm họng cho kết tương đồng 63 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 PTV 70 PTV 60 PTV 54 10 15 20 25 30 35 40 45 10 15 20 25 30 35 40 45 Hình 4.7: Biểu đồ thể giá trị trung bình Dmax, Dmean cho thể tích PTV - Dmax , Dmean quan nguy cấp có số khác biệt rõ rệt thể biểu đồ bên (Hình 4.8, hình 4.9, hình 4.10) Brainsteam Spinal Cord 45 10 40 35 20 30 30 25 20 40 15 10 50 60 Hình 4.8: Biểu đồ thể giá trị liều Dmax tới thân não tủy sống Biểu đồ cho ta thấy, giá trị liều Dmax tới tủy sống góc collimator 35 độ đạt giá trị lớn nhất, giá trị liều Dmax tới thân não nhìn chung khơng có biến động nhiều, nhiên góc collimator độ cho giá trị liều Dmax lớn Báo cáo Nguyễn Đình Long (2017) cộng [11] , liều Dmax tới tủy sống cao góc collimator 40-320 độ, liều Dmax tới thân não cao góc collimator 0-90 độ Yong Ho Kim (2017) [28] góc collimator độ, giá trị liều Dmax tới tủy sống thân não cao 64 Vocal Cord esophagus Parotid-R Parotid-L OralCavity 10 45 40 20 35 30 30 25 20 40 15 10 50 Hình 4.9: Biểu đồ thể giá trị liều Dmean tới quan nguy cấp: Dây thanh, thực quản, tuyến mang tai phải, tuyến mang tai trái khoang miệng Biểu đồ cho thấy liều Dmean tới dây đạt giá trị cao góc collimator 35 độ, độ thực quản khoang miệng, 0, 30, 45 độ tuyến mang tai trái, tuyến nước bọt phải khơng có biến động nhiều Báo cáo Nguyễn Đình Long (2017) [11] cộng cho thấy liều Dmean tuyến mang tai trái cao góc 40-50 độ, khoang miệng cao góc collimator: 0-360, 10-350, 20340, 30-330 độ Yong Ho Kim (2017) [28] liều Dmean tuyến mang tai, khoang miệng cao góc collimator độ 80 60 40 20 Len L Len R 10 15 20 25 Body 30 35 40 45 Hình 4.10: Biểu đồ thể giá trị liều Dmax tới thủy tinh thể trái, phải da 65 Biểu đồ thể cho thấy giá trị liều Dmax tới thủy tinh thể bên trái, phải da nhìn chung khơng có khác biệt nhiều Liều Dmax tới tủy tinh thể nằm giới hạn liều cho phép Báo cáo Nguyễn Đình Long (2017) [11] tác giả nước Yong Ho Kim (2017) [28]cũng cho kết tương đồng Từ bảng 4.1 hình 4.10 cho thấy giá trị liều Dmax tới da với góc collimator khơng có khác biệt lớn 4.3.2 Giá trị trung bình số CI HI So sánh số CI, HI góc Collimator khác trình bày bảng 4.2 Bảng 4.2: Giá trị trung bình CI HI góc collimator khác Chỉ số 10 15 20 25 30 35 40 45 CI 1.1 1.09 1.09 1.1 1.12 1.12 1.13 1.13 1.13 1.13 HI 0.06 0.06 0.05 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 Nhận xét: Từ bảng 4.2 cho thấy: Ở góc collimator 10 độ cho kết CI HI tối ưu Như trình bày: - Chỉ số HI: Bằng thể phân bố liều hấp thụ đồng Do số HI tiến cho chất lượng xạ trị tốt - Chỉ số CI: Giá trị lý tưởng cho kế hoạch 1, số CI gần 1, mức độ đồng liều theo thể tích vùng định cao Kết nghiên cứu luận văn cho thấy giá trị trung bình CI HI khác biệt khơng nhiều thay đổi góc collimator Ở góc collimator 10 độ cho kết CI HI tối ưu trình bày Bảng 4.2 Kết tương đồng với tác giả khác nghiên cứu ảnh hưởng góc collimator đến phân bố liều xạ trị VMAT Theo báo cáo nghiên cứu Nguyễn Đình Long (2017) cộng [11] , giá trị trung bình CI HI khác biệt khơng nhiều thay đổi góc collimator, góc 66 collimator 10-80 độ cho kết CI HI tốt nhất, Yong Ho Kim (2017) cộng [28] góc collimator 15-25 độ cho kết CI HI tốt nhất, Alvarez-Moret (2010) cộng [12] giá trị CI HI không khác biệt nhiều thay đổi góc collimator 4.3.3 Giá trị tổng MU Giá trị MU với mỗ kế hoạch VMAT thể bảng 4.3 Số MU nhỏ giúp thời gian phát tia trung bình với kế hoạch VMAT giảm đi, hạn chế mệt mỏi cho bệnh nhân tăng hiệu điều trị Bảng 4.3: Giá trị tổng MU góc collimator khác Chỉ số 10 15 20 25 30 35 40 45 Tổng 1088 1080 1081 1132 1089 1136 1182 1233 1239 1207 MU ±1.02 ±1.38 ±1.36 ±1.65 ±1.17 ±1.31 ±1.23 ±1.50 ±1.49 ±1.55 Nhận xét: Từ Bảng 4.3 cho thấy: Ở góc collimator 40 độ cho số MU lớn Từ kế nghiên cứu cho thấy giá trị tổng MU góc collimator 0-10 độ thấp (~1081 MU), cao góc 35 40 độ trình bày bảng 4.3 (~1239 MU) Báo cáo Nguyễn Đình Long (2017) [11] cho giá trị tổng MU cao 619 MU góc collimator 30-330 độ, Yong Ho Kim (2017) [28] MU góc collimator độ 496.5 MU, Alvarez-Moret (2010) cho giá trị tổng [12] giá trị tổng MU 725.8 MU Sự khác biệt giá trị tổng MU có khác thiết bị nghiên cứu Bảng 4.4 bên thể rõ khác thiết bị nghiên cứu tác giả khác 67 Bảng 4.4: Một số thông số thiết bị nghiên cứu luận văn tác giả khác Công cụ Các nghiên Máy gia Số Độ dày cứu tốc MLC (mm) 160 5mm Luận văn Infinity Elekta Long, et al [11] Tốc độ Phần mềm độ phát lập KH (cm/s) MU/phút 6.5 800 2.5 600 2.5 600 Monaco v5.11.01 5mm Nguyễn Đình Tốc isocenter với Clinac IX, Varian field size 120 20x20, 10 mm Eclipse v13.0 vùng fz 20x20 5mm Yong Ho isocenter với Kim, et Clinac IX, al [28] Varian field size 120 20x20, 10 mm Eclipse v10.0.42 vùng fz 20x20 AlvarezMoret, et al [12] Oncentra SynergyS, Elekta 80 10 2.4 500 MasterPlan v3.3 Dưới Bảng so sánh kết nghiên cứu luận văn với nhóm nghiên cứu khác kết lựa chọn góc collimator với nhóm bệnh nhân ung thư vòm họng 68 Bảng 4.5: Bảng so sánh kết nghiên cứu với nhóm nghiên cứu khác Kết Các nghiên cứu Cơng cụ Nhóm lựa chọn bệnh nhân góc collimator Luận văn 100 kế hoạch VMAT MatriXX, myQA, Infinity, TPS Monaco v5.11.01 Ung thư vòm họng KS Nguyễn Đình Long, et MatriXX, Clinac iX, , Ung thư al [11] TPS Eclipse v13 vòm họng Yong Ho Kim, et al [28] MatriXX, Clinac iX, Ung thư 100 kế hoạch VMAT TPS Eclipse v10.0.42 đầu cổ 50 kế hoạch VMAT 10-20 độ 10-80 độ 2070 độ 15-25 độ Qua nghiên cứu kết thực bệnh nhân ung thư vòm họng định xạ trị VMAT gồm 100 kế hoạch lập với góc collimator khác tính tốn hệ thống lập kế hoạch Monaco v5.11.01, rút kết luận sau: - Yêu cầu lớn đặt với phương pháp xạ trị điều trị ung thư tập trung liều lượng tốt tới vùng thể tích bia lập kế hoạch giảm thiểu liều tới quan lành xung quanh Tuy nhiên xạ trị ung thư vùng vòm họng, quan cần quan tâm nằm sát vị trí khối u nên yêu cầu trở nên khó đạt Sử dụng số đánh giá, để so sánh, đánh giá chất lượng kế hoạch, lựa chọn phương pháp điều trị tối ưu cho bệnh nhân ung thư vòm họng 69 - Dựa kết tính tốn dễ dàng nhận ưu điểm vượt trội kỹ thuật xạ trị VMAT, hiệu làm việc máy gia tốc xạ trị Elekta Infinity - Dựa kết tính tốn đo đạc phân bố liều kế hoạch VMAT góc collimator khác giúp nhà vật lý xạ trị lâm sàng có sở để lựa chọn góc collimator thích hợp nhằm cải thiện chất lượng kế hoạch - Các kế hoạch trước điều trị cho bệnh nhân kiểm chuẩn hệ thống Matrixx EPID - Qua khảo sát đánh giá góc Collimator đến ảnh hưởng phân bố liều xạ trị bênh nhân ung thư vịm họng sử dụng kỹ thuật xạ trị VMAT góc tối ưu 10 – 20 độ Do khuyến cáo nên sử dụng góc Collimator từ 10 - 20 độ kế hoạch VMAT bệnh nhân ung thư vòm để đạt phân bố tối ưu 70 KẾT LUẬN Từ nguồn tài liệu tham khảo, tham vấn kinh nghiệm đồng nghiệp, sở xạ trị nước với nghiên cứu thân đặc biệt hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, chu đáo giáo viên hướng dẫn, đề tài “Quy trình kỹ thuật xạ trị điều biến liều hình cung theo thể tích – VMAT ứng dụng lâm sàng” hoàn thành đạt kết phù hợp, theo yêu cầu luận văn Thạc sĩ, cụ thể sau: Về mặt lý thuyết: Đã tìm hiểu sở vật lý kỹ thuật xạ trị điều biến liều IMRT, kỹ thuật xạ trị điều biến liều hình cung theo thể tích VMAT Trình bày quy trình xạ trị kỹ thuật xạ trị IMRT/VMAT Về thực nghiệm: đánh giá kết kế hoạch xạ trị ung thư vịm họng thay đổi góc Colimator kế hoạch xạ trị VMAT Từ số liệu đưa khuyến cáo lựa chọn góc collimator từ 10-20 độ lập kế hoạch để nâng cao hiệu chất lượng xạ trị cho bệnh nhân ung thư Hướng nghiên cứu tiếp theo: dựa ưu điểm mà kỹ thuật xạ trị VMAT mang lại, đồng thời cải thiện chất lượng kế hoạch xạ trị, thời gian nghiên cứu thay đổi thông số khác (cung, segments,…) trình lập kế hoạch xạ trị, để đánh giá kết tốt nhất, làm nâng cao chất lượng, kết điều trị xạ trị cho bệnh nhân tạng khác (phổi, trực tràng, cổ tử cung,…) 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thái Bình (2008), “Method of IMRT optimization of shallow tumor cases where the PTV extends into the build up region”, University of Cambridge Nguyễn Xuân Cử (2000), Máy gia tốc xạ trị ung thư, Hội thảo Quốc tế Phòng chống Ung thư, Hà Nội tháng – 2000 Nguyễn Xuân Cử (2003), Cơ sở vật lý – sinh học xạ trị ung thư, Nhà xuất y học Hà Nội Nguyễn Xuân Cử (2011), Cơ sở vật lý tiến kỹ thuật xạ trị ung thư, Nhà xuất y học Nguyễn Xuân Cử 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, Hà Nội tháng 4-2000 Nguyễn Bá Đức (2003), Thực hành xạ trị ung thư, Nhà xuất Y học Nguyễn Bá Đức (2005), Ung thư đại cương, Nhà xuất Y học Nguyễn Thái Hà & Nguyễn Đức Thuận (2006), Giáo trình Y học hạt nhân kỹ thuật xạ trị, Nhà xuất Bách Khoa Hà Nội Ngô Quang Huy (2006), Cơ sở Vật Lý Hạt Nhân, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 10 Bùi Vinh Quang (2012), Nghiên cứu điều trị ung thư vòm họng giai đoạn III, IV (MO) phối hợp hóa xạ trị gia tốc chiều theo hình dạng khối u, Luận án Tiến sĩ, Đại học Y Hà Nội 11 Nguyễn Đình Long (2017), “Đánh giá ảnh hưởng góc collimator đến phân bố liều xạ trị VMAT ung thư vòm họng”, Hội thảo hàng năm phịng chống ung thư Tp Hồ Chí Minh lần thứ 20, Hồ Chí Minh tháng 12-2017 12 Alvarez-Moret, et al (2010), Evaluation of volumetric modulated arc therapy (VMAT) with Oncentra MasterPlan for the treatment of head and neck cancer, Biomed Central, 2010 72 13 Christopher Amaloo, Daryl P Nazareth, Lalith K Kumaraswamy (2015), Comparison of hybrid volumetric modulated arc therapy (VMAT) technique and double arc VMAT technique in the treatment of prostate cancer, Radiology and Oncology, 49(3), pp 291-298 14 Deva Petrova, et al (2007) Conformity Index and Homogeneity Index of the Postoperative Whole Breast Radiotherapy, Scientific Foundation SPIROSKI, 5(6), pp 736-739 15 D Jolly (2011), “RapidArc – Inverse Planning, Dose Calculation and Clinical Application”, University of Cambridge 16 D Zentralbibliothek (1999), “ICRU Report 62”, Intenational commision on radiation units and measurement, USA 17 Elekta (2010), Monaco Comprehensive treatment planning, Elekta Company, UK, 2010 18 Elekta (2012), Monaco® Training Guide, Elekta Company, UK, 2012 19 Emani B, et al (1991), Tolerance of normal tissue therapeutic irradiation, Int J Radiat Oncol Biol, 21, pp 109 -122 20 Faiz M Khan (2003), The Physics of RadiationTherapy, Lippincott Williams & Wilkins 21 IAEA-TECDOC -1588, Transition from 2-D Radiotherapy to 3-D Conformal and Intensity Modulated radiotherapy 22 J.C Chow and G.N Grigorov (2006), Measurement for the MLC leaf velocity profile by considering the leaf leakage using a radiographic film, Physics in Medicine ang Biology, V.51, N.17 23 Jane Dobbs, Ann Barrett, Dan Ash (1999), Practical Radiotherapy planning, Hodder Arnold Publication 24 Jame Belford (2009), Treatment planning for volumetric modulated arc therapy, American association of Physicist in Medicine, USA 73 25 Nelms B, Zhen H, Tomé W (2011), “Per-beam, planar IMRT QA passing rates not predict clinically relevant patient dose errors”, Med Phys University of Wisconsin, USA, 38 (2): 1037 - 44 26 N Lee and J Kim (2008), “RTOG 0615 Protocol - Radiation Therapy Oncology Group of American College of Radiology”, NRN Oncology the Radiation therapy, USA 27 R Lilenbaum, R Komaki, and M K Martel (2008), “RTOG 0623 Protocol: Radiation Therapy Oncology Group of American College of Radiology”, NRN Oncology the Radiation therapy, USA 28 Qilin Li, et al (2017), Collimator rotation in volumetric modulated arc therapy for craniospinal iradiation and the dose distribution in the beam junction region, Biomed Central, 10:235 29 Yong Ho Kim, et al (2017) Effect of Collimator angles on the dosimetric results of Volumetric Modulated Arc Therapy Planning for patients with a LocallyAdvanced Nasopharyngeal Carcinoma, Journal of Korean Physical Society, V.70, I50, pp 539-544 30 Yu C, Li X, ma L, et al (2002) Clinical implementation of intensity-modulated are therapy Int J Radiat Oncol Biol Phys; 53 (2); 453-63 31 Yu C (1995), Intensity-modulated are therapy with dynamic multileaf collimator: an alternative to tomotherapy Phys Med Boil 1995; 40 (9): 1435-49 32 Zhen H, Nelms B, Tomé W (2011), “Moving from gamma passing rates to patient DVH-based QA metrics in pretreatment dose QA”, University of Wisconsin, Maddison, WI, USA 74 ... biến liều hình cung theo thể tích - VMAT Hình 2.12: Kỹ thuật xạ trị điều biến hình cung theo thể tích VMAT Kỹ thuật xạ trị VMAT (Volumetric Modulated Arc Therapy) phát triển kỹ thuật xạ trị IMRT,... III QUY TRÌNH XẠ TRỊ KỸ THUẬT ĐIỀU BIẾN LIỀU HÌNH CUNG THEO THỂ TÍCH - VMAT Trong xạ trị ung thư, hiệu điều trị giảm thiểu biến chứng sau điều trị đóng góp tất trình từ bệnh nhân định xạ trị. .. đời Phần luận văn trình bày chi tiết kỹ thuật điều biến liều IMRT 2.1 Kỹ thuật xạ trị điều biến liều IMRT 2.1.1 Xạ trị điều biến liều Những kỹ thuật xạ trị thường quy nay, kể kỹ thuật 3D-CRT (3DConformal