* Nguồn: theo Shende R. (2016) [112]
+ Gantry: nhằm mục đích tạo chùm tia photon. Photon được sinh ra do bức xạ nhiệt điện tử từ súng điện tử hay súng photon. Các photon này được điều chế thành các xung và đưa vào buồng gia tốc. Bức xạ vi sóng được cung cấp dưới dạng các xung ngắn, khoảng một vài µs và được phát ra dưới dạng
các xung điện áp cao, khoảng 50 kV, từ bộ điều chế xung đến nguồn phát vi sóng. Xung điện từ và xung điện áp được đưa vào ống dẫn sóng tăng tốc cùng
lúc. Hệ thống ống dẫn sóng và súng photon được hút chân khơng dưới áp suất thấp, tạo ra chuyển động tự do, tránh va chạm với các phần tử khí suốt dọc chiều dài chuyển động của chúng. Năng lượng mà các photon có được từ nguồn cung cấp sóng cao tần trong ống gia tốc tùy thuộc vào biên độ của điện trường, có nghĩa là phụ thuộc vào cơng suất khơng đổi của nguồn sóng cao tần. Chùm photon được tăng tốc có xu hướng phân kỳ một phần do lực tương tác đẩy Coulomb giữa các photon. Ngồi ra, cịn có các cuộn lái bức xạ, được sử dụng để dẫn chùm photon chuyển động theo đúng hướng và vị trí yêu cầu. Khi máy được sử dụng trong chế độ phát photon tia X, chùm photon sẽ được hướng vào một bia làm bằng vật liệu có số hiệu nguyên tử Z lớn (bia tia X), ở đó các photon bị hãm lại và phát ra photon tia X nhờ hiệu ứng phát bức xạ hãm. Bức xạ này được sử dụng để điều trị ung thư [107].
+ Stand: mục đích chính là hỗ trợ, nâng đỡ cần trục.
+ Giường điều trị: điều khiển được vị trí nằm của bệnh nhân.
1.6.3. Cơ chế tác động
Hiện nay, hệ thống máy TrueBeam STx tại khoa Xạ trị BVTƯQĐ 108 đang sử dụng bức xạ photon 6MV FFF, 10MV FFF để điều trị UTBG. Về cơ bản, nguyên lý điều trị của kỹ thuật xạ trị lập thể định vị thân là kỹ thuật điều trị bằng bức xạ ion hóa.
1.6.3.1. Các hiệu ứng sinh học của bức xạ ion hoá
Hiệu ứng sinh học của bức xạ ion hóa phụ thuộc vào: dạng bức xạ, bộ phận cơ thể bị chiếu xạ, liều chiếu, cách thức chiếu... Các tổ chức sinh học bị chiếu xạ sẽ biến đổi về chức năng, cấu trúc, dẫn đến bị phá hủy. Có thể tóm tắt q trình tác dụng của bức xạ ion lên tế bào theo 4 pha thời gian [113]:
- Pha vật lý (từ 0 - 10-15 giây): ban đầu, các hiện tượng vật lý xảy ra do tổ chức
- Pha hóa-lý (từ 10-15 - 10-12 giây): sau đó xảy ra các phản ứng hố học đầu
tiên, xuất hiện các ion và các gốc tự do mang điện tử khơng ghép đơi, có hoạt tính hóa học mạnh, thời gian tồn tại ngắn.
- Pha hóa học (từ 10-12 - 10-6 giây): tiếp theo là các phản ứng hoá học làm biến
đổi cấu trúc và tổn thương các phân tử hữu cơ: hàm lượng một số chất như protein đặc hiệu, axit nhân...giảm đi vì quá trình tổng hợp và sản xuất bị kìm hãm hoặc bức xạ đã làm cho quá trình phân huỷ tăng lên.
- Pha sinh học (từ 10-6 giây trở về sau): Các ion và gốc tự do tấn công các tế
bào sinh học, thời gian từ vài giây đến vài năm. Trong pha này, hoạt tính sinh học của các phân tử hữu cơ cũng bị suy giảm hoặc mất hẳn do cấu trúc phân tử bị tổn thương. Phân tử thay đổi tính chất và tác dụng. Tăng hàm lượng một số chất có sẵn hoặc xuất hiện những chất lạ trong tổ chức sinh học. Một trong những tổn thương ảnh hưởng đến chức năng sinh học quan trọng là tổn thương phân tử DNA và RNA. Tổn thương phân tử dẫn đến tế bào bị tổn thương (tổn thương màng, bào tương, nhân). Tế bào có thể chết ngay sau khi chiếu xạ xảy ra trong hiệu ứng sớm của bức xạ diễn ra trong vài giờ, cũng có thể ảnh hưởng ở các lần phân chia tiếp theo xảy ra trong hiệu ứng muộn có thể diễn ra trong vài ngày đến vài năm. Như vậy, số tế bào còn sống sau chiếu xạ sẽ giảm hơn lúc đầu.