Wer
Hinh Sự hình thành phân bố liều Với việc namr cccơs vatl và sự phân bồ liều thì tùy thuộc vào t ng loại bệnh lí, vi trí bệnh mà ta có th tạo ra một phan bồ liều xạ trị như mong muốn thông qua việc tạo rac ctrư ng chiếu, c c hướng chiếu với c e mức năng lượng và trọng số hợp lí
—
Hình Tao phân bố liều thông qua việc thay đổi trư ng chiếu [5][6]
1.6. hu 3 R IBlI5Ió]
3 RT 3 Imenson onformal Radiation Therapy là thuật ngữ su dụng
d mo tả kỹ thuật ph c thảo và thực hiện một kế hoạch xa trị được dựa trên c c dữ
lisut phim Ttheo3 cùngc ctrư ng chiếu được tạo theo hình dạng khối u [5].
Kỹ thuật xa tri 3 RT là mot kỹ thuật xạ ngoài So với kỹ thuật xa tri thông
thư ng trước đây, c c chùm tia bức xạ được ph t ra chỉ có dạng hình chữ nhật
hoặc hình vuông, thì kỹ thuật này ưu việc hon rất nhiều Với sự có mặt của e c tam che chan chi, ống chuẩn trực dal ML , chùm bức xa ph t ra có th được điều chỉnh với hình dang bat kì có th bao khít khối u nhất theo t ng hướng chiếu và đó
chính là đi m ưu việc của kỹ thuật xa tri 3 RT so với kỹthuậtxa hình 2.
TỰ37=Ằ TY 4 ( Wi Pia
4 5 a>) 1 ›) ⁄ 1-2 7 yy
2 ⁄ ;
~ + “ — ,s , ị i ơ 7 ⁄
_—^ . í
1 - 1 _3~ —= 7
Xa trị thông thường Xa trị thích ứng ba chiêu Hình Kỹ thuật xa trị thông thư ng và thích ứng ba chiều [5]
16.1. o ở 3 sc ak hu |2|
©— hữ gyéucau i hiu wekhi i khaiky hu 3 R
c trang thiét bi phuc vu diéu tri theo ky thuat kinh di n ay đủ thiết bị phục vụ chuẩn do n và phân loại giai đoạn bệnh ược trang bim y T Sim phục vụ lập kế hoạch điều trị
Số lượng bệnh nhân có nhu cầu xạ trị triệt căn ay đủ phương tiện, dụng cụ cô định bệnh nhân
ra... hương trình ki m so t, dam bao chất lượng xạ tri QA-QC).
b) hữ gyêuc u ua og og i khaiky hu 3 R
+ ội ngũ c n bộ chuyên môn được đào tao co ban, chuyên sau, có kinh
nghiệm lâm sang, đặc biệt đội ngũ b cs xạ trị và kỹ sư vật |
+ c trang thiết bị phụ trợ theo đúng yêu cầu chuyên môn + ội ngũ kỹ sư vật | có khả năng đảm tr ch về quy trình kỹ thuật commissoning cho hệ thống lập kế hoạch xạ trịtheo3 RT
+ ó chương trình hướng dẫn thực hành lâm sàng cho đội ngũ kỹ thuật viên + hương trình ki m tra đảm bao chất lượng xa tri cho kỹ thuật
1.6.2. c weco a 90 ộ k ho ch 3 R [2]
Hình nêu trên là qui trình xa tri chung và có th mô tả qua 3 công đoạn
chính sau mô phỏng ghi nhận ảnh, lập kế hoạch xa trị ảo, đ nhgi kế hoạch và tiến
hành xa tri
a) M6 ph gv phi h ah
Hệ thống mô phỏng. ghi nhận và x1 ảnh hình 1.13) bao g mm y mô phỏng và hệ thong m y tính điều khi nm y mô phỏng cũng như lưu trữ và xửIl dữ
liệu mô phỏng
CT ơ ỳ | oer = May tai tạo
“ anh CT
7 | m =, (= Hệ thống mô=. phong VPS
| —— | © Máy tinh điêu
—_—— khién laser
Hệ thong laser
Hình 1.13: Sod hoạt động và hệ thống định vi bang laser cua T-Sim Nh hệ thống mô phỏng T-Sim nay, việc xa tri tr nên đơn giản và chính x c hon rất nhiều Hệ thống laser mô phỏng được gắn trong phòng chụp Tđ định vị chính x c vị trí, tư thế và tọa độ khi chụp ảnh Kết quả mô phỏng được gửi tới phan mềm diéu khi n chùm laser va hệ thống lập kế hoạch ảo VPS — Virtual Planning
Systems. Trong hệ thống VPS, b c sỹ sẽ x c định vị trí, kích thước khối u trong co th ngư i bệnh Sau đó, tọa độ tâm khối u sẽ được truyền lại về phan mém diéu khi n của hệ thống laser Phan mềm nay tự động tinh ra khoảng c ch giữa tâm khối u với tọa độ gốc trên ảnh T của bệnh nhân Sau đó, nó điều khi n tự động sự dịch chuy n của giư ng đ đưa hệ laser về tâm khối u của bệnh nhân bệnh nhân vẫn năm cố định trên giv ng T và kỹ thuật viên sẽ đ nh dau vị trí tâm khối u trên
bệnh nhân
b) k ho ch ê h + hoa hv ứ iu vv ứ ảoy
Sau khi xử ảnh bệnh nhân, b c sỹ sé tiễn hành vẽ khoanh vùng cần điều trị và vùng bảo vệ (hình 1.14). khoanh vùng điều trị được chính x c cần nam được r một số kh ¡ niệm sau
+ Th tíchkhốiu GTV-Gross Tumor Volume làth tích khối u thô, có th nhìn thấy, s thay hoặc quan s t thấy trên hình ảnh ảnh T, MRI, PET,SPE T...
Th tích nay cóth bao g me c khối u chính, ¢ e hạch di căn vac c di căn kh c.
4 Th tich bia lam sang TV- linical Target Volume làth tích tế bào và mô g mca th tích khối u GTV vac c tổ chức rat nhỏ cận lâm sang phải x t đến khi điều trị cụ th , thu ng được bi u diễn như một th tích bia lâm sàng bậc
TV- Nhữngth tích phụ kh c được xem như là sự lan tỏa cận lâm sàng ngh a
là c c hạch vùng cũng cần phải được điều trị húng cũng được định ngh a lac c
th tích cận lâm sang và gọi lath tích bia lâm sàng bậc , bậc
+ Th tích bia lập kế hoạch PTV- Planning Target Volume là một kh i nệm hình học, được x c định đ lựa chọn kích thước chùm tia và phân bố chùm tia một c ch thích hop, có tính đến hiệu quả cao nhất của tất cả e c thay đổi hình học có th có, sao cho đảm bảo liều lượng đã chỉ định được hấp thụ thực bên trong th tích bia
lâm sàng.
4 Th tích điều trị TV- Treated Volume Th tích điều tri thu ng lớn hơn th tích bia lập kế hoạch và phụ thuộc vào k thuật điều trị cụth Khi lập kế hoạch, ta mong muốn mộtth tích đ ng liều nào nó bao trọn PTV Tuy nhiên, rất khó đ th tích đ ng liéu đó bằng đúng th tích PTV mà nó thư ng lớn hơn PTV Và ngư ita
còn gọith tích đ ng liều đó lath tích điều trị.
+ Th tích chiếu xạ IV- Irradiated Volume là vung th tích nhận một lượng liều đngk thư ngladu ng % Th tích chiếu xạ lớn hon th tích điều trị và
cũng phụ thuộc vào k thuật xa tri được sử dụng
IV Ps
Hình 1.14: Sod mình họac ckhốith tích trong xạ tri theoI RU + hi ud gchiuv dụ gec hi hu
Với mục đích chính là tạo ra một kế hoạch tốt nhất dựa trên chỉ định của b c s Việc thiết lập tru ng chiếu là lựa chọn c e hướng chiếu và mức năng lượng của t ng chùm tia Việc này phụ thuộc vào vi trí, kích thước khối u trong t ng tru ng
hop cu th va theo kinh nghiệm của t ng ngư i Sự lựa chon mức năng lượng của
t ng chum tia phụ thuộc vào ban chất của chùm tia bức xạ
Với những khối u năm trên da hoặc vị trí rất nông gần bề mặt da, ngư ¡ta thư ng sử dụng chùm tia electron o liều lượng do chùm tia điện tử sinh ra lớn nhất gần bề mặt da và suy giảm rất nhanh khi đi sâu vào cơth bệnh nhân
Với những khối u năm sâu trong cơ th , ta có th sử dụng c c chùm tia photon. Tùy thuộc vào mức độ sâu của khối u, mà ta quyết định lựa chọn chùm tia photon năng lượng thấp hay cao hình
Liễu hấp thụ
100 25 MeV
g0 12 MeV
6 MeV
4 MeV 80
Cobalt r0
60
' >
5 cm
ộ sâu
Hình 1.15: Phân bố liều theo độ sâu của chùm photon Voit ng trư ng hợp cụ th , số lượng chùm tia và c e hướng chiếu chùm tia hoàn toàn phụ thuộc vào vi trí và kích thước khối u hình .16.
Hình 1.16: Hướng chiều trong xa tri khối u vòm và hạch cỗ cao Song song với việc thiết lập c c tru ng chiếu, ta phải sử dụng c c thiết bị
phụ trợ d tạo ra một kế hoạch tốt sử dụng c c thiết bị phụ trợ một c ch hiệu quả nhất, ngư i lập kế hoạch cân phải hi ur vẻ bản chất của c c thiết bi đó Hình
„ hình và 1.19 cho thay r t c dụng của việc sử dụng nêm vac c khối che
chăn chì
€)* G@ (CG) G QC}
Pay ơ " ” ” ^ {1 ôa C1 CŒCY C} C}Y
+ ho iuw gv_ ha iu
Sau khi thiết lập c c tru ng chiếu, va sử dụng c c thiết bị phụ trợ cần thiết.
Ngư i lập kế hoạch sẽ tiến hành tính to n liều Hiện nay, trong c c phần mém lập kế hoạch, có hai phương ph p tính liều cho kỹ thuật xạ trị 3D CRT ó là Fast
Photon và Fast Photon Effective.
Khi ving điều tri là những vùng tương đối d ng nhất, hệ số mô của c c vùng là tương đương nhau, thì ta cd th sử dụng thuật toán Fast Photon d tinh to n liều
lượng
Nhưng khi vùng điều trị là những vùng không đ ng nhất, ví dụ như vùng ngực có nhiều không khí, hay như vùng ti u khung có nhiều xương. ta khong th sử dụng thuật to n Fast Photon được Vì giữa mô mềm, không khí và xương. hệ số mô của chúng rất kh cbiệt iều nay th hiệnr trên ảnh T qua thông số mức x m của ảnh o đó, trong tinh to n liều lượng, ta cần tính đến hệ số mô của chúng Và
thuật to n Fast Photon Effective nên được sử dụng trong trư ng hợp này, vì nó là
thuật to n có tính đến sự kh c biệt về hệ số mô
C) hơi k ho chv i h h
Sau khi tính to n liều lượng và xem phân bố liều, b cs vàk sư sẽ tiến hành d nh gi kế hoạch Khi kế hoạch này được chấp nhận thì nó sẽ được đưa vào điều trị thực tế Việc điều trị thực tế sẽ được thiết lập giống hệt như đã thiết kế trên phần mém Nếu kế hoạch này chưa đ p ứng được c c yêu câu về phân bố liều lượng như b c sỹ đặt ra ban dau, cần phải làmt bước bốn thiết lập tru ng chiếu và sử dụng c c thiết bị phụ trợ
6 hai tiêu chí được x t đến khi đ nhgi kế hoạch, đó là liều lượng tới khối u và liều lượng tới e c tổ chức nguy cấp cần bảo vệ Một kế hoạch tốt là kế hoạch đảm bảo c c điều kiện sau đủ liều b c sỹ chỉ định tới khối u, vùng nhận liều lớn nhất nằm trong khối u và không vượt qu % liều chỉ định, liều tới c c tổ chức nguy cấp cần bảo vệ xung quanh năm trong giới hạn cho ph p
Sau khi đã đ nh gi và chọn được một kế hoạch điều trị, những thông số được tạo lập sẽ chuy n qua hệ thống m y gia tốc đ xạ trị Sau đó những thông số này sẽ được tiến hành ki m trong buổi đầu xạ trị Việc ki m tra tập trung những
khâu chính ki m tra vị trí trên bệnh nhân nham đảm bảo đúng vi trí như mô phỏng ban đầu, chụp hình phim ki m tra vi trí tam xa tri, ki m tra c c thông số lập kế hoạch trên phan mềm hướng chiếu, tru ng chiếu, năng lượng, th i gian ph t tia
Sau đó cho m y ph t ta xa tri
1.643. hi gh ch c akỹ hu 3 R
3 RT là một bước cải tiễn rất lớn trong kỹ thuật xạ trỊ, nó tối ưu hơn rất nhiều so với kỹ thuật xạ thông thư ng trước đây như mô phỏng được du ng đ ng liều, phân bồ liều trên c cth tích chiéu xạ cũng như có những thiết bị phụ trợ đ tối ưu phân bố liều Tuy nhiên nó cũng có một số hạn chế như sau gây hiện tượng ch y da cho bệnh nhân khi dùng khuôn che chắn chì, chỉ phí cho việc cắt xốp làm khuôn, đúc chì kh tốnkm_ nhưng hạn chế được quan tâm nhất chính là những khối u có hình dạnh phức tạp hình 1 m nằm gần c c cơ quan lành thì liều phân bố còn ít tập trung và bao s tc c vùng xạ tri, c c cơ quan lành còn chịu liều
cao hình
khăc phục những hạn chế trên, ngư ita đã đưa ra một kỹ thuật mới ó la kỹ thuật xa tri điều biến cu ng độ — IMRT (Intensity Modality Radiation Therapry). Phan tiếp theo sẽ trình bay cu th hơn về kỹ thuật này.
ƯƠ 2 Y UA A RỊ IU I ƯỜ -IMRT
2.1. g ua
K thuật xạ tri IMRT xuất hiện trong điều trị lâm sảng như là kết quả của sự phát tri nk thuật xa trị thích ứng ba chiều trong những năm én những năm 1990, IMRT đã được th a nhận và ứng dụng tại Mỹ Về mặt vật 1 , tính năng chung của IMRT là cố gang tăng cư ng việc ki m so t phân bố liều ba chiều thông qua sự ch ng chập của c c tru ng chiếu nhỏ độc lập nhau trong một hướng của chùm tia (hình ). Nói cách kh c, trong k thuật này, cư ng độ chùm tia chiếu ra được điều biến, không d ng nhất [4] (hinh 2.2 Nh đó, việc lập kế hoạch điều trị có nhiều kết quả tốt hơn khi tạo ra phân bồ liều bao s t được những khối u có hình dạng phức
Hình 2.1: Sự ch ng chập c c tru ng chiếu nhỏ
Những nghiên cứu gần đây nhắn mạnh đến những lợi thé về phân bồ liều lượng của kỹ thuật IMRT so với 3 RT, đó là sự phân bồ liều lượng cao tại th tích bia và tr nh được những tổn hại cho e e mô lành liền kể Khith tích c e mô liền kề được làm giảm liều hấp thụ thì có th tăng phân bó liều cao hơn bình thư ng tại th tích u mà không làm tăng thêm độc tô té bào và sẽ cải thiện x c suất ki m so t khối u Những loại bệnh với đặc tính giải phẫu thư ng được chọn điều trị IMRT là ung thư đầu mặt cổ, ung thư tuyến tiền liệt, ung thư phối, ung thư vú
hương trình IMRT cần được xây dựng trên cơ s thành thạo về chuyên môn
và kinh nghiệm lâm sang trong kỹ thuật xạ trị kinh din ,3 RT o đó cũng
có những yêu cau quan trọng trong việc tri n khai kỹ thuật
2.2.1. Nh gyêucu ihiu ¡ khaikỹ hu I R
+ c trang thiết bị phải bố trí tại khu vực của kỹ thuật3 RTt trước đó + Trang thiết bị chuẩn do n hình anh
+ Trang thiết bị mô phỏng T-Sim phục vu cho việc lập kế hoạch
%_ Số lượng bệnh nhân cần thiết cho chỉ định xa trị triệt đ + n bộ chuyên môn có kinh nghiệm ítnhất nămvẻ3 RT
2.2.2. hữ gyộuc u ua og oửo ứk hu IMRT
% H6oid ng chuyên môn ki m duyệt + 6 trang thiết bi m y móc ki m chuẩn, c c hệ thống phần mém lập kế hoạch + ào tạo kiến thức day đủ cho đội ngũ c n bộ chuyên môn
2.3. suyề ý iuucaky hu I R [2l[4]
2.3.1. Bài to k ho ch guc o gkỹ hu I R
Thong thư ng với bai to n lập ké hoach thuan str dung trong kỹ thuật xa tri 3. RT ta phải thực hiện quac cbướct khâu thiết lập trư ng chiếu, sử dung thiết bị phụ tro, tính to n liều lượng đến khâu đ nh gi kế hoạch cho đến khi đạt được yêu cau điều trị Khi thién hành đ nh gi kế hoạch, nếu kế hoạch đ p ứng đ p ứng được c c yêu cầu điều trị ban đầu đề ra thì kế hoạch đó được chấp nhận Nếu kế hoạch chưa đ p ứng được yêu cầu, ngư ¡ lập kế hoạch sẽ tiếp tục làm làm lại kế
hoạch theo c c bước trên hình 3).
lêu này gây ra những hạn chê nhât định như tôn nhiêu công sức, mat nhiêu th 1 gian làm việc, đặc biệt khó đạt đên một kê hoạch tôi ưu theo yêu câu điều trỊ vê mặt liêu lượng và bảo vệ c c cơ quan lành
Y tư ng về bài to n ngược lần đầu tiên được đưa rab ¡ rahme năm khi ông đưa ra câu hỏi “ iét trước phân bố liều mục tiêu, làm sao điều chỉnh c c thông số đ dat được phân bố liều đó?”14].
Về mặt | thuyết, hoàn toàn có th tạo được một kế hoạch điều trị sao cho
% liều lượng được chiếu vào khối u và % liều được chiếu vào phần khỏe mạnh kế bên, tức là phần khỏe mạnh bên cạnh hoan toàn không chịu liều bang c ch đưa dan vào c c trọng số choc ctrư ng chiếu.
Tuy nhiên, điều này trên thực tế là không th làm được, khi chiếu một bức xa vào một khối u, c c vùng lân cận sẽ phải chịu một liều chiếu nhất định Liều chiếu vào phan khỏe mạnh bên cạnh là it hay nhiều phụ thuộc vào hướng chiếu chùm tia cũng như c c kỹ thuật che chan... mà kỹ thuật viên sử dụng trong qu_ trình lập kế hoạch xạ trị Như vậy việc dùng bài to n ngược đ giải quyết bài to n đưa % liều vào khối u và % liều vào phần khỏe mạnh bên cạnh là không kha thi o đó phương ph p thực hiện đ đưa ra được một phương n tốt nhất trong trư ng hợp này chính là một qu trình tối ưu hóa mà mục tiêu của nó chính là đưa ra được một kế hoạch điều trị gân đúng nhất so với yeu cầu ban đầu của c cb cs, dựa trên một số c c tùy chọn mang tính thỏa thuận về liều vào phần khối u và phần khỏe mạnh xung quanh Như vậy bài to n ngược cũng gan giống như bài to n thuận trong việc sử dụng một qu trình lặp đi lặp lại nhằm tìm ra một phương n là tối ưu nhất, tuy
nhiên bài to n ngược phức tạp hơn so với bài to n thuận, c c bước thực hiện của bài
to n ngược được thực hiện một c c tự động và có sự hỗ trợ của m y tính nên qu trình thực hiện nhanh hơn rất nhiều so với bài to nthuận hình 2.4).
hướng chiếu chùm tia, năng lượng chùm tỉa và cư ng độ chùm tia cần được tối ưu đ tạo được phân bố liều lượng như yêu cầu đặt ra ban đầu Trong bốn thông số trên, số lượng chùm tia, hướng chiếu và năng lượng chùm tia được đưa vao trước khi thực hiện bài to n Việc lựa chon số lượng và hướng chiếu, năng lượng chùm tia hoàn toàn dựa trên cơs những hi u biết của c ck sư vậtl xạ trị về cau trúc sinh học cũng như yêu cau liễu lượng ban dau cho mỗi co quan Thông số duy nhất được tối ưu hóa trong bai to n ngược chính là bản đ phân bố cư ng độ của mỗi chùm tia được sử dụng Vậy cóth nói, mục tiêu của bai to n ngược này chính là tối ưu phân bố cư ng độ chùm tia Và việc tối ưu phân bố cư ng độ chùm tia được thực hiện
thông qua c c tiêu chí sau
4 Sựch ng chập của hàng loạt tru ng chiếu nhỏ có hình dang bat kì khi dùng
ML , hoặc c c hình vuông, hình chữ nhật khi dùng hệ l ngàm d tạo ra sự
không đ ng nhất về cư ng độ + am bảo e c tiêu chí về liều vào vùng điều trị cũng như tr nh c c tổ chức lành liên quan c c mô hình tối ưu vẻ liều, liễu th tích
Hai tiêu chí nay được xây dựng trên phương ph p AO irect Aperture