Nghiên cứu tối ưu hóa kế hoạch điều trị vmat trong điều trị ung thư vùng đầu cổ sử dụng chùm tia ff, fff và thuật toán aaa, axb

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA KẾ HOẠCH ĐIỀU TRỊ VMAT TRONG ĐIỀU TRỊ UNG THƯ VÙNG ĐẦU CỔ SỬ DỤNG CHÙM TIA FF, FFF VÀ THUẬT TOÁN AAA, AXB HOÀNG HỮU THÁI hoanghuuthai159@gmail.com Ngành Kỹ thuật Hạt nhân Cán hướng dẫn: TS Phạm Quang Trung Chữ ký GVHD Viện: Trường : Vật lý Kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội Hà Nội, tháng 12/2020 Hà Nội – Năm 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Hoàng Hữu Thái NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA KẾ HOẠCH ĐIỀU TRỊ VMAT TRONG ĐIỀU TRỊ UNG THƯ VÙNG ĐẦU CỔ SỬ DỤNG CHÙM TIA FF, FFF VÀ THUẬT TOÁN AAA, AXB LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT HẠT NHÂN Cán hướng dẫn: TS PHẠM QUANG TRUNG HÀ NỘI – 12/2020 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Hà Nội, ngày 17 tháng 12 năm 2020 BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Hoàng Hữu Thái Đề tài luận văn: Nghiên cứu tối ưu hóa kế hoạch điều trị VMAT điều trị ung thư vùng đầu cổ sử dụng chùm tia FF, FFF thuật toán AAA, AXB Chuyên ngành: Kỹ thuật hạt nhân Mã số HV: CB190105 Cán hướng dẫn: TS Phạm Quang Trung Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhân tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 25/11/2020 với nội dung sau: - Bố cục lại luận văn - Chỉnh sửa lỗi tả luận văn - Chỉnh sửa lại thuật ngữ - Bỏ phần phụ lục - Bổ sung tài liệu tham khảo Cán hường dẫn Tác giả luận văn TS Phạm Quang Trung Hoàng Hữu Thái Chủ tịch hội đồng TS Trần Kim Tuấn THƯ VIỆN TẠ QUANG BỬU Xác nhận nhận lại luận văn sau sửa chữa mã số………………… Ngày… tháng… năm…… (Ký, ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn này, tơi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành sâu sắc tới TS Phạm Quang Trung Thầy tư vấn, tận tình bảo, hướng dẫn tạo điều kiện cho suốt thời gian thực luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến BS Nguyễn Văn Đăng Bác sỹ hỗ trợ tơi q trình học cao học Tôi xin gửi lời cảm ơn đến bạn Nguyễn Thị Thủy Đã động viên, khích lệ khuyến khích tơi lúc khó khăn Tơi xin gửi lời cảm ơn tới tồn thể giảng viên, cán công nhân viên Bộ môn Kỹ thuật Hạt Nhân & Vật lý Môi trường, Viện Vật lý kỹ thuật tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức đại cương chuyên ngành suốt q trình học tập Tơi xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể bác sỹ, kỹ sư, kỹ thuật viên, cán công nhân viên khoa Xạ trị & Xạ phẫu, Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình thực luận văn Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, bạn bè tập thể lớp cao học Kỹ thuật Hạt nhân 2019A,B ủng hộ, khích lệ tinh thần động viên tơi suốt trình học tập Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hà Nội, ngày 17 tháng 12 năm 2020 Tác giả Hoàng Hữu Thái i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn tốt nghiệp tơi thực hiện, số liệu thu thập trung thực kết đánh giá đề tài khách quan Đề tài không trùng với đề tài nghiên cứu khoa học luận văn tốt nghiệp Các số liệu, thông tin tham khảo Luận văn trích dẫn cụ thể Hà Nội, ngày 17 tháng 12 năm 2020 Tác giả Hồng Hữu Thái ii TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ Đề tài: Nghiên cứu tối ưu hóa kế hoạch điều trị VMAT điều trị ung thư vùng đầu cổ sử dụng chùm tia FF, FFF thuật tốn AAA, AXB Tác giả luận văn: Hồng Hữu Thái Khoá: 2019B Người hướng dẫn: TS Phạm Quang Trung, Khoa Xạ trị - Xạ phẫu, Bệnh viện Trung Ương Quân Đội 108 Từ khoá (Keyword): AAA, AXB, FF, FFF Nội dung tóm tắt: a Lý chọn đề tài Máy gia tốc Truebeam STx có hai chế độ phát chùm tia photon có lọc phẳng FF (Flatening Filter) khơng lọc phẳng FFF (Flatening Filter Free) Phần mềm tính liều Eclipse v13.6 kèm hệ thống máy có hai thuật tốn tính liều cho photon Anisotropic Analytical Algorithm (AAA) Acuros XB (AXB) Hiện nay, chưa có nghiên cứu đưa khuyến cáo việc lựa chọn thuật tốn tính liều lựa chọn đặc tính chùm tia sử dụng để lập kế hoạch điều trị VMAT cho ung thư vùng đầu – cổ (vùng có nhiều quan nguy cấp sát nhau) Vì vậy, luận văn lựa chọn đề tài: ‘Nghiên cứu tối ưu hóa kế hoạch điều trị VMAT điều trị ung thư vùng đầu cổ sử dụng chùm tia FF, FFF thuật toán AAA, AXB’ b Đối tượng, phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu bệnh nhân ung thư vùng đầu – cổ (cụ thể ung thư vòm họng) Luận văn so sánh đánh giá chất lượng kế hoạch điều trị lập loại thuật tốn: AAA, AXB loại đặc tính chùm tia: FF, FFF thông qua số đánh giá phân bố liều độ đồng HI, độ phù hợp CI, độ bao phủ Q, số đánh giá đặc trưng vật lý số MU, thời gian phát tia BOT khả ảnh hưởng liều xạ đến quan nguy cấp c Tóm tắt đọng nội dung đóng góp tác giả Luận văn tìm hiểu thuật tốn AAA, AXB, loại đặc tính chùm tia photon FF, FFF áp dụng vào tính toán liều cho bệnh nhân ung thư đầu – cổ điều trị kỹ thuật VMAT Đóng góp khuyến cáo lựa chọn thuật tốn tính liều lựa chọn đặc tính chùm tia dựa số liệu tính toán kế hoạch điều trị Luận văn chia thành phần sau: iii Chương I: Xạ trị điều biến liều thể tích cung trịn VMAT thông số đánh giá chất lượng kế hoạch xạ trị Trong phần luận văn tập trung giới thiệu định nghĩa xạ trị, kỹ thuật xạ trị áp dụng nay, trình bày nguyên lý kỹ thuật xạ trị điều biến liều thể tích cung trịn VMAT Đồng thời phần này, trình bày công thức số đánh giá chất lượng kế hoạch xạ trị Chương II: Thuật toán tính liều đặc tính chùm tia photon Trong phần luận văn sâu trình bày đặc điểm hai thuật toán tinh liều AAA AXB Đồng thời trình bày đặc điểm, tính chất hai đặc tính chùm tia photon có lọc phẳng FF khơng có lọc phẳng FFF Chương III: Đánh giá, so sánh kế hoạch điều trị thay đổi thuật tốn đặc tính chùm tia photon Phần luận văn trình bày đặc điểm kế hoạch điều trị VMAT bệnh nhân ung thư vùng đầu – cổ sử dụng nghiên cứu Sau đó, trình bày phần thu thập, xử lý số liệu để tính tốn số, phân tích kết thu đưa nhận xét, kết luận Kết luận : Trong phần trình bày mục tiêu đặt ban đầu thực vấn đề, nghiên cứu thực thời gian tới d Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu thực cách lập lại kế hoạch điều trị thuật tốn đặc tính chùm tia dựa liệu CT mô bệnh nhân điều trị Sau so sánh với kế hoạch ban đầu thông qua số phân bố liều, đặc trưng vật lý liều dung nạp vào quan nguy cấp e Kết luận Kết nghiên cứu cho thấy, thuật toán tính liều AAA AXB, tính tốn cho vùng đầu cổ theo kỹ thuật điều trị VMAT hai thuật toán cho giá trị phân bố liều, đặc trưng vật lý liều dung nạp vào quan nguy cấp tương đương Còn đặc tính chùm tia photon, chùm tia khơng có lọc phẳng cho giá trị tốt số số phân bố liều, giảm liều dung nạp vào số quan nguy cấp đồng thời giảm thời gian điều trị cho bệnh nhân Do đó, luận văn đưa khuyến cáo lập kế hoạch điều trị cho bệnh nhân ung thư vùng đầu cổ kỹ thuật VMAT sử dụng thuật tốn AAA chùm tia photon FFF kết tốt iv Tác giả Hoàng Hữu Thái v  Độ bao phủ Q Độ bao phủ đặc trưng cho mức độ bao phủ thể tích điều trị đường đồng liều 100% Tuy nhiên thực tế để tồn thể tích điều trị bao trọn đường đồng liều 100% khó Giá trị trung bình độ bao phủ Q 31 bệnh nhân thể bảng 3.22 Bảng 3.22 Giá trị độ bao phủ Q trung bình kế hoạch Thuật tốn AXB Chỉ số Độ bao phủ Q (%) Đặc tính chùm tia 6MV FF 6MV FFF Giá trị 31,80 – 96,80 32,50 – 96,30 Trung bình 82,86 ± 14,78 83,18 ± 14,50 Từ bảng 3.22 ta thấy, giá trị trung bình độ bao phủ liều PTV kế hoạch sử dụng thuật toán AXB với hai loại chùm tia 6MV FF 6MV FFF đạt lớn 80%, tức độ bao phủ có độ lệch nhỏ Trong đó, độ bao phủ kế hoạch tính thuật tốn AAA sử dụng chùm tia 6MV FFF có độ bao phủ lớn so với kế hoạch sử dụng chùm tia 6MV FF (83,18% > 82,86%) b Các tiêu chí đặc trưng vật lý  Số MU Các số liệu nghiên cứu 31 bệnh nhân ung thư đầu cổ sử dụng thuật tốn tính liều AAA cho thấy số MU phát kế hoạch sử dụng hai loại chùm tia 6MV FF 6MV FFF để tính liều có chênh lệch đáng kể Số MU cụ thể bệnh nhân thể hình 3.11 Trong thuật toán AXB sử dụng chùm 6MV FF số MU trung bình phát kế hoạch 639,7 ± 65,5 MU với chùm tia 6MV FFF 720,0 ± 78,4 MU (bảng 3.23) Ta thấy số MU kế hoạch sử dụng chùm tia 6MV FFF lớn nhiều so với kế hoạch sử dụng chùm tia 6MV FF lớn khoảng 12,54% 60 Bảng 3.23 Giá trị số MU trung bình kế hoạch Thuật toán AXB Chỉ số Số MU Đặc tính chùm tia 6MV FF 6MV FFF Giá trị 513,4 – 947,3 601,7 – 1157,9 Trung bình 639,7 ± 65,5 720,0 ± 78,4 Hình 11 Số MU bệnh nhân sử dụng sử dụng thuật toán AXB  Thời gian phát tia BOT Thời gian trung bình kế hoạch sử dụng chùm tia 6MV FF để phát tia 1,066 ± 0,109 phút với chùm tia 6MV FFF 0,514 ± 0,056 phút Số liệu cụ thể bệnh nhân thể hình 3.12 Ta thấy rằng, thời gian phát tia kế hoạch sử dụng chùm tia 6MV FFF giảm đáng kể so với kế hoạch sử dụng chùm tia 6MV FF, giảm tới 51,78% số MU ở kế hoạch sử dụng chùm tia 6MV FFF phát nhiều 12,54% 61 Hình 3.12 Thời gian phát tia bệnh nhân sử dụng sử dụng thuật toán AXB c Liều dung nạp vào quan nguy cấp Với kỹ thuật điều trị VMAT, tiêu chí đánh giá quan nguy cấp vùng đầu – cổ tuân theo khuyến cáo đưa bảng 1.2 Với tủy liều Dmax < 45Gy, với giao thoa thị, thần kinh thị, thân não Dmax < 54Gy… Số liệu nghiên cứu tính tốn 31 bệnh nhân thể bảng 3.24 Bảng 3.24 Bảng giá trị liều dung nạp vào quan nguy cấp vùng đầu cổ với thuật toán AXB Cơ quan Thuật toán: AXB Đặc tính chùm tia Giá trị Trung bình Tủy Dmax (Gy) 6MV FF 38,35 – 43,98 41,26 ± 1,39 6MV FFF 38,21 – 44,73 41,78 ± 1,20 Thân não 6MV FF 48,78 – 59,48 53,04 ± 2,13 Dmax (Gy) 6MV FFF 50,29 – 60,76 53,55 ± 1,73 Giao thoa thị Dmax (Gy) 6MV FF 6,47 – 58,99 19,33 ± 9,95 6MV FFF 4,89 – 59,15 18,20 ± 9,76 6MV FF 3,74 – 9,23 6,38 ± 1,17 6MV FFF 2,54 – 8,30 5,53 ± 1,10 Thủy tinh thể trái Dmax (Gy) 62 Thủy tinh thể phải 6MV FF 3,69 – 9,23 6,05 ± 0,92 Dmax (Gy) 6MV FFF 2,57 – 7,73 5,35 ± 0,98 Tai trái 6MV FF 38,70 – 47,18 43,94 ± 1,34 Dmean (Gy) 6MV FFF 36,88 – 48,55 43,81 ± 1,52 Tai phải Dmean (Gy) 6MV FF 28,89 – 49,10 41,88 ± 3,37 6MV FFF 30,03 – 49,91 42,03 ± 3,16 Thần kinh thị giác trái Dmax (Gy) 6MV FF 5,98 – 60,88 31,01 ± 13,26 6MV FFF 4,63 – 59,52 30,34 ± 13,28 Thần kinh thị giác 6MV FF 6,08 – 59,96 29,54 ± 13,30 phải Dmax (Gy) 6MV FFF 4,98 – 59,91 28,92 ± 13,60 Tuyến nước bọt trái Dmean (Gy) 6MV FF 22,55 – 25,90 24,47 ± 0,59 6MV FFF 21,71 – 26,06 24,36 ± 0,81 6MV FF 21,28 – 27,82 24,22 ± 0,85 6MV FFF 21,16 – 27,52 24,39 ± 0,94 6MV FF 6,70 – 15,19 11,08 ± 2,09 6MV FFF 6,57 – 14,41 10,65 ± 2,00 Tuyến nước bọt phải Dmean (Gy) Liều trung bình tồn thân Dmean (Gy) Dựa vào bảng 3.24 ta thấy, khả ảnh hưởng đến quan nguy cấp, kế hoạch xạ trị lập đạt tiêu chuẩn đánh giá đưa bảng 1.2 Giá trị liều dung nạp số quan nguy cấp tính theo thuật toán AXB sử dụng chùm tia 6MV FFcho giá trị liều thấp so chùm tia 6MV FFF tủy sống (1,26%), thân não (0,96%), tuyến nước bọt phải (0,70%) tuyến tai phải (0,36%) Tuy nhiên chùm tia 6MV FFF lại cho giá trị liều thấp chùm tia 6MV FF hầu hết quan nguy cấp lại 6,31% giao thoa thị, 15,37% thủy tinh thể trái, 13,08% thủy tinh thể phải, 0,30% tai trái, 2,21% tuyến thần kinh thị trái, 2,14% tuyến thần kinh thị phải, 0,45% tuyến nước bọt phải 4,04% liều trung bình dung nạp vào thể Vì vậy, kết tính chùm tia 6MV FFF có khác biệt gần với giá trị lý tưởng so với chùm tia 6MV FF (bảng 3.24) 63 3.4 Kết luận Từ hình ảnh giải phẫu vùng đầu cổ (hình 3.1) ta thấy vùng có chứa nhiều mô, quan quan trọng cần bảo vệ trình xạ trị Đồng thời, vùng giải phẫu có thay đổi nhiều mật độ vật chất từ bên vào từ da, xương, xoang khí đến mô mềm Tuy nhiên, thay đổi không đáng kể thể tích xoang khí bé so với vùng ngực Hình 3.13 Hình ảnh điểm kiểm soát cung chiếu lập kế hoạch VMAT ung thư đầu cổ Trong kế hoạch sử dụng kỹ thuật VMAT bệnh nhân ung thư đầu cổ sử dụng cung tròn đồng phẳng với cung 3600 Mỗi cung tròn chia thành 178 điểm kiểm sốt (control point) (hình 3.13) Tương tự khái niệm beamlet kỹ thuật IMRT, điểm kiểm soát khoảng 20 Kích thước trường chiếu điểm kiểm sốt khoảng 10 ×10 cm2, MLC điều biến bên trường chiếu Khi đó, số điểm kiểm sốt qua khí nằm góc khoảng 30 độ tổng số 360° cung chiếu, tương đương 15 điểm kiểm soát chiếm khoảng 8,4% tổng 64 số đóng góp cung chiếu Giá trị chiếm tỷ lệ nhỏ tổng thể số điểm kiểm sốt cung chiếu Do đó, sử dụng thuật tốn AAA AXB để tính tốn liều khơng có khác biệt nhiều Từ kết thể mục 3.1 ta thấy rằng, Đối với đặc tính chùm tia FF FFF, so sánh số phân bố liều, đặc trưng vật lý liều dung nạp vào quan nguy cấp thuật toán cho kết khơng có khác nhiều Tuy nhiên, sử dụng thuật tốn AAA để tính liều kết tính tốn phần mềm có giá trị tốt so với thuật toán AXB Đối với chùm tia không lọc phẳng FFF, nghiên cứu rằng, trường nhỏ khơng có khác biệt cấu hình chùm tia (hình 2.4) Các cung chiếu kỹ thuật VMAT lại chia thành điểm kiểm sốt nhỏ Vì cấu hình chùm tia hai đặc tính chùm tia FF FFF trường hợp gần giống Do loại bỏ lọc phẳng nên suất liều phát chùm tia FFF lớn nhiều so với chùm tia có lọc phẳng FF lớn 2,34 lần Hiện nay, xu hướng xạ trị nghiên cứu cung cấp suất liều cực lớn khoảng thời gian nhỏ (Flash therapy) [35] Với suất liều cực lớn, khả tiêu diệt tế bào ung thư tăng lên, liên quan đến hiệu ứng sinh học phân chia tế bào Do đó, tiến hành so sánh kết tính tốn kế hoạch hai chùm tia FF FFF số phân bố liều, đặc trưng vật lý ảnh hưởng liều xạ đến quan nguy cấp khơng có khác biệt nhiều, chí kế hoạch sử dụng chùm tia FFF cho kết số số đánh giá phân bố liều gần với giá trị lý tưởng hơn, đồng thời có khả giảm liều dung nạp vào số quan nguy cấp tốt so với chùm FF Điều chứng tỏ, chùm tia photon 6MV FFF bảo vệ quan nguy cấp tốt Kết tương đồng với kết nghiên cứu tác giả Guowen Li cộng năm 2018 [2] Ngoài ra, suất liều phát lơn chùm tia FF nhiều lần, thời gian phát tia sử dụng chùm tia FFF giảm xuống đáng kể Quá giảm thời gian điều trị cho bệnh nhân Kết tương đồng với kết nghiên cứu tác giả Maged Mohammed cộng năm 2017 [27] Trên thực tế khoa Xạ trị & Xạ phẫu – Bệnh viện Trung ương Quân đội 108, kế hoạch điều trị cho bệnh nhân ung thư vùng đầu cổ sử dụng mức lượng 6MV để lập kế hoạch Bởi với mức lượng này, tiến hành tối ưu hóa điều kiện tốn đặt đáp ứng đầy đủ Một lý khác mà sử dụng mức lượng cao 6MV với mức lượng cao 65 (thường lớn 8MV) q trình điều trị có khả sinh neutron [36] Đây trình phức tạp, khó định lượng xác liều đóng góp neutron vào tổng liều chiếu xạ cho bệnh nhân ảnh hưởng tới chất lượng điều trị kế hoạch Do đó, lập kế hoạch kỹ sư hạn chế tối đa việc sử dụng mức lượng cao không thực cần thiết Theo số liệu liều dung nạp vào quan nguy cấp mục 3.2 3.3 trên, ta thấy số bệnh nhân có số giá trị liều dung nạp vào thân não, giao thoa thị giác, tuyến tai trái, tuyến tai phải, tuyến thần kinh thị giác trái, tuyến thần kinh thị giác phải, tuyến nước bọt trái tuyến nước bọt phải cao tiêu chuẩn đánh giá đưa RTOG 0225 [8],[12] Nguyên nhân là kế hoạch lập theo chuỗi CT pha I với thể tích điều trị lớn, nằm sát xâm lấn vào quan nguy cấp Tại khoa xạ trị - xạ phẫu, Bệnh viện Trung ương Quân đội 108, kế hoạch xạ trị đầu cổ, phác đồ điều trị gồm 33 buổi chia thành hai pha điều trị, với pha I 20 buổi đầu, pha bác sỹ ưu tiên đủ liều vào thể tích điều trị chấp nhận liều cao vào quan nguy cấp Để đến pha II, thể tích điều trị giảm xuống, ưu tiên giảm liều vào quan nguy cấp cho tổng liều hai pha đáp ứng tiêu chí đánh giá đưa Vì đáp ứng yêu cầu vừa đủ liều vào thể tích điều trị PTV vừa đảm bảo liều vào quan nguy cấp Các bệnh nhân ung thư vùng đầu cổ sau buổi chiếu xạ vùng da cổ xuất hiện tượng thâm đen, cháy xạm, chí có vết loét mức độ khác Có nhiều nguyên nhân gây tượng Thứ nhất, tính tốn liều lượng, điểm “hot” (liều cao) thường có xu hướng dạt vùng sát da Do đó, vùng liều cao thường có tượng cháy xạm Thứ hai, thể tích điều trị mở biên từ GTV CTV bị khỏi body, nên phần da bao quanh thể tích điều trị PTV bị nhận liều cao Do đó, da bệnh nhân bị tổn thương mức độ khác Một nguyên nhân khác mặt nạ cố định đầu cổ vai không chặt đắp thêm bolus cho bệnh nhân có khối u q sát da mà bolus khơng dính sát vào da bệnh nhân, từ liều lượng thực tế bệnh nhân nhận khác nhiều so với tính tốn phần mềm lập kế hoạch điều trị Trường hợp thứ so với trường hợp Vì hướng nghiên cứu đánh giá khả ảnh hưởng đặc tính chùm tia photon lên liều vào da [37] Bởi 66 chùm tia photon FFF có số đặc điểm làm giảm liều vùng bán dạ, tán xạ đầu máy xạ trị, liều trường chiếu tăng suất liều liều bề mặt [27] Đối với bệnh nhân ung thư vùng đầu cổ ung thư khoang miệng, ung thư lưỡi, ung thư hạ họng,…Khi chiếu xạ, quan nguy cấp có khả bị chiếu xạ chưa quan tâm nhiều nghiên cứu lâm sàng “thanh quản” Theo RTOG 0615 [38] giới hạn liều dung nạp vào quản Dmax ≤ 45 Gy Vì việc đảm bảo liều vào quản theo tiêu chí đánh giá quan trọng Thanh quản quan có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sống bệnh nhân Nếu chiếu q liều vào quản bệnh nhân bị đau rát họng, khàn tiếng tiếng,…Do đó, nghiên cứu tới tương lai, phần đánh giá liều vào quản tiêu chí nên sử dụng để so sánh đại lượng 67 KẾT LUẬN Nghiên cứu khảo sát, đánh giá tối ưu việc lựa chọn sử dụng thuật toán đặc tính chùm tia khác Dựa kết thu cho thấy rằng: Về thuật tốn tính liều, sử dụng đặc tính chùm tia cố định, kết tính tốn cho thấy thuật toán AAA thuật toán AXB cho kết tính tốn cho kế hoạch ung thư vùng đầu – cổ đạt đầy đủ tiêu chí phân bố liều lượng vào thể tích điều trị liều dung nạp vào quan nguy cấp Các kế hoạch ung thư đầu cổ tính tốn liều hai thuật tốn cho kết so sánh số đánh giá phân bố liều vào thể tích điều trị, liều dung nạp vào quan nguy cấp gần tương đương Điều phù hợp với nghiên cứu công bố trước Y L Woon [32] W S Rh [20] cộng Về đặc tính chùm tia, sử dụng thuật tốn tính liều cố định, kế hoạch điều trị sử dụng hai loại đặc tính chùm tia FF FFF cho số đánh giá thể tích điều trị, quan nguy cấp phân bố liều lượng đạt theo tiêu chuẩn khuyến cáo Trong số trường hợp, kế hoạch sử dụng chùm tia FFF chí cịn cho kết số thể tích điều trị tốt giảm liều quan nguy cấp nhiều so với chùm tia FF, đồng thời chùm FFF giảm thời gian điều trị đáng kể so với chùm FF Do đó, hồn tồn sử dụng chùm FFF để điều trị cho bệnh nhân ung thư vùng đầu cổ (cụ thể ung thư vòm – họng) Hiện tại, khoa Xạ trị – xạ phẫu, Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 sử dụng chùm MV FF để điều trị cho bệnh nhân ung thư đầu cổ, chùm FFF thường dùng kế hoạch xạ phẫu (SRS), xạ trị lập thể định vị thân (SBRT) Chúng tơi đề xuất để áp dụng thực xạ trị khoa với chùm MV FFF điều trị lâm sàng bệnh nhân ung thư đầu cổ với kỹ thuật VMAT Khi kết hợp thuật tốn tính liều đặc tính chùm tia thuật tốn AAA đặc tính chùm tia FFF cho kết số phân bố liều đặc trưng vật lý tốt Hạn chế nghiên cứu chưa có đo đạc thực nghiệm để so sánh, đánh giá với kết tính tốn phần mềm, kết so sánh với dựa phần mềm tính tốn liều 68 Trên kết bước đầu việc nghiên cứu tối ưu lựa chọn thuật tốn tính liều (thuật tốn AAA AXB) đặc tính chùm tia (chùm FF chùm FFF) Trong nghiên cứu tiếp theo, tiến hành thực nghiên cứu máy Infinity hãng Elekta đo đạc phantom để so sánh với kết tính tốn phần mềm Ngồi ra, tiến hành đánh giá phần liều dung nạp vào da, cách tạo quan mới, lấy chiều dày từ bề mặt thể bệnh nhân sâu vào mm Qua đó, đánh giá khả ảnh hưởng đặc tính chùm tia photon da, nhằm giảm tối đa tượng cháy da với nhiều mức độ bệnh nhân xạ trị ung thư vùng đầu cổ Ngoài ra, quản quan nguy cấp vùng đầu cổ Các ca bệnh khoang miệng, lưỡi hạ họng, điều trị ảnh hưởng liều lớn đến quản Điều gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng sống bệnh nhân sau Do đó, cần nghiên cứu đánh giá thêm liều dung nạp vào quản 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] M W K Kan, L H T Leung, R W K So, and P K N Yu, “Experimental verification of the Acuros XB and AAA dose calculation adjacent to heterogeneous media for IMRT and RapidArc of nasopharygeal carcinoma,” Med Phys., vol 40, no 3, pp 1–19, 2013 [2] F Jia, D Xu, H Yue, H Wu, and G Li, “Comparison of flattening filter and flattening filter-free volumetric modulated arc radiotherapy in patients with locally advanced nasopharyngeal carcinoma,” Med Sci Monit., vol 24, pp 8500–8505, 2018 [3] Michael Goitein et al, “Radiation Oncology: A Physicist’s-Eye View,” J Med Phys., vol 2008 [4] D.Zentralbibliothek, “ICRU Report 62,” International Commission on Radiation Units and Measurements.” Med Oncol., vol 2, 1997 [5] H G Menzel, “The international commission on radiation units and measurements,” Radiat Oncol., vol 10, no 2, pp 1–35, 2010 [6] M S I Paddick et al., “simple scoring ratio to index the conformity of radiosurgical treatment plans,” J Med Phys., vol 93, pp 219–222, 2000 [7] M L Shaw E et al., “Radiation Therapy Oncology Group: radiosurgery quality assurance guidelines,” Radiat Oncol., vol 27, pp 1231–1239, 1993 [8] N Lee, “Radiation Therapy Oncology Group Rtog 0225 a Phase Ii Study of Intensity Modulated Radiation Therapy ( Imrt ) + / - Chemotherapy for Nasopharyngeal Cancer,” Med Oncol., vol 10, pp 112–176, 2005 [9] M R Wu Q," Algorithms and functionality of an intensity modulated radiotherapy optimization system", Radiat Oncol., vol 7, 2000 [10] Nguyễn Thái Hà, “Y học hạt nhân kỹ thuật xạ trị.”NXB Bách khoa-HN, 2006 [11] E.B.Podgorsak, "Chapter 06: External Photon Beam: Physical spects,” Radiation Oncology Physics, 2012 [12] A V Krauze et al., “Re-irradiation for recurrent glioma- the NCI experience in 70 tumor control, OAR toxicity and proposal of a novel prognostic scoring system,” Radiat Oncol., vol 12, no 1, pp 1–10, 2017 [13] R Lilenbaum, R Komaki, and M K Martel, "Radiation Therapy Oncology Group Rtog 0623 a Phase Ii Trial of Combined Modality Therapy With Growth Factor", J Med Phys., vol 5, 2008 [14] C Drug, P Nsc, E Sherman, and N Lee, “Rtog 0912 A Randomized Phase II Study of Concurrent Intensity Modulated Radiation Therapy ( Imrt ) for the Treatment of Anaplastic Thyroid Cancer,” J Med Phys., vol 14, 2010 [15] C M Nutting et al., “Parotid-sparing intensity modulated versus conventional radiotherapy in head and neck cancer (PARSPORT): A phase multicentre randomised controlled trial,” Lancet Oncol., vol 12, no 2, pp 127–136, 2011 [16] Bhandare, N., A Jackson, A Eisbruch, ‘Radiation therapy and hearing loss.,” Int J Radi, vol.2, p.50-57., 2010 [17] L B Marks, et al “‘Radiation dose­volume effects of optic nerves and chiasm.,’” Int J Radiat Oncol Biol Phys 76, vol 10, no 3, 2010 [18] Varian Medical Systems, “Eclipse Photon and Electron Algorithm Reference Guide,” Palo Alto, CA Varian Med Syst, 2017 [19] Nguyễn Thị Vân Anh, “Đánh giá khác biệt phân bố liều sử dụng thuật toán tính liều AAA AXB phần mềm Eclipse so với đo đạc vùng có mật độ khơng đồng nhất",Tạp chí Y dược lâm sàng 108, trang 10-12,2019 [20] Wu S Rahid, “Eclipse Algorithms Reference Guide Eclipse,” CA Varian Med Syst, 2010 [21] G A Failla et al., “Acuros ® XB Advanced dose calculation for the EclipseTM treatment planning system Clinical Perspectives,” Palo Alto, CA Varian Med Syst., 2010 [22] V S Leo EI Hage et al., “Dosimetric Comparison: Acuros XB and AAA,” Epworth Radiat Oncol., vol 11, 2017 [23] D Followill, P Geis, and A Boyer, “Estimates of whole-body dose equivalent produced by beam intensity modulated conformal therapy,” Int J Radiat 71 Oncol Biol Phys., vol 38, no 3, pp 667–672, 1997 [24] Y Yan et al., “Dosimetric differences in flattened and flattening filter-free beam treatment plans,” J Med Phys., vol 41, pp 92–99, May 2016 [25] I Diallo et al., “Frequency Distribution of Second Solid Cancer Locations in Relation to the Irradiated Volume Among 115 Patients Treated for Childhood Cancer,” Int J Radiat Oncol Biol Phys., vol 74, no 3, pp 876–883, 2009 [26] A Fogliata et al., “Flattening filter free beams from TrueBeam and Versa HD units: Evaluation of the parameters for quality assurance,” Med Phys., vol 43, no 1, pp 205–212, 2016 [27] M Mohammed, E Chakir, H Boukhal, S Mroan, and T El Bardouni, “Evaluation of the dosimetric characteristics of MV flattened and unflattened photon beam,” J King Saud Univ - Sci., vol 29, no 3, pp 371–379, 2017 [28] W Zhang et al., “Evaluation of the dosimetric impact of applying flattening filter-free beams in intensity-modulated radiotherapy for early-stage upper thoracic carcinoma of oesophagus,” J Med Radiat Sci., vol 62, no 2, pp 108– 113, 2015 [29] E M Thomas et al., “Effects of flattening filter-free and volumetric-modulated arc therapy delivery on treatment efficiency,” J Appl Clin Med Phys., vol 14, no 6, pp 155–166, 2013 [30] Y Xiao et al., “Flattening filter-free accelerators: A report from the AAPM Therapy Emerging Technology Assessment Work Group,” J Appl Clin Med Phys., vol 16, no 3, pp 12–29, 2015 [31] H G Menzel, “The international commission on radiation units and measurements,” Clin Oncol., vol 10, no 2, pp 1–35, 2018 [32] Y L Woon, S P Heng, J H D Wong, and N M Ung, “Comparison of selected dose calculation algorithms in radiotherapy treatment planning for tissues with inhomogeneities,” J Phys Conf Ser., vol 694, no 1, 2016 [33] J Chung, K Eom, I Kim, J Kim, and J Lee, “Comparison of Anisotropic Analytic Algorithm Plan and Acuros XB Plan for Lung Stereotactic Ablative Radiotherapy Using Flattening Filter-Free Beams,” Clin Oncol.,vol 25, no 4, 72 pp 210–217, 2014 [34] W.-Z Chen, “Impact of dose calculation algorithm on radiation therapy,” World J Radiol., vol 6, no 11, p 874, 2014 [35] P Symonds and G D D Jones, “FLASH Radiotherapy: The Next Technological Advance in Radiation Therapy?,” Clin Oncol., vol 31, no 7, pp 405–406, 2019 [36] G P Glasgow et al, "Structural Shielding Design and Evaluation for Megavoltage X- and Gamma-Ray Radiotherapy Facilities ", J Clin Med,vol 33, no 2006 [37] Y Yan et al., “Dosimetric differences in flattened and flattening filter-free beam treatment plans,” J Med Phys., vol 41, no 2, pp 92–99, 2016 [38] S B Liang et al., “Survival and toxicities of IMRT based on the RTOG protocols in patients with nasopharyngeal carcinoma from the endemic Regions of China,” J Cancer, vol 8, no 18, pp 3718–3724, 2017 73 74 ... tài: ? ?Nghiên cứu tối ưu hóa kế hoạch điều trị VMAT điều trị ung thư vùng đầu cổ sử dụng chùm tia FF, FFF thuật toán AAA, AXB? ?? b Đối tượng, phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu bệnh nhân ung thư. .. đầu cổ khả áp dụng chùm photon FFF nào? Vì trình tìm hiểu nghiên cứu đề tài lựa chọn là: “ Nghiên cứu tối ưu hóa kế hoạch điều trị VMAT điều trị ung thư vùng đầu cổ sử dụng chùm tia FF, FFF thuật. .. Thái ii TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ Đề tài: Nghiên cứu tối ưu hóa kế hoạch điều trị VMAT điều trị ung thư vùng đầu cổ sử dụng chùm tia FF, FFF thuật toán AAA, AXB Tác giả luận văn: Hồng Hữu Thái Khố: