CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG KỸ THUẬT IMRT TẠI BỆNH VIỆN K HÀ NỘI BỆNH VIỆN K HÀ NỘI
4.1 Quy trình triển khai nghiên cứu thực hành tại bệnh viện K Hà Nội
Năm 2010, tôi đã được BV ĐK tỉnh Phú Thọ cử đi học 06 tháng tại BV K Hà Nội về kỹ thuật lập kế hoạch xạ trị ba chiều theo hình dạng khối u (3D-CRT). Tôi đã có cơ hội tìm hiểu, học tập với các kỹ sư vật lý và các kỹ thuật viên của khoa vật lý xạ trị, cũng như hệ thống máy gia tốc và phần mềm lập kế hoạch của BV K Hà Nội. Nửa cuối năm 2015, song song với thời gian học chương trình đào tạo thạc sỹ tại trường ĐHBK Hà Nội, tôi lại được BV ĐK tỉnh Phú Thọ cử đi học tập tại BV K Hà Nội theo dự án nâng cao chất lượng y tế các tỉnh thuộc đồng bằng sông Hồng.
Tại đây, tôi đã dành thời gian để nghiên cứu việc triển khai quy trình kỹ thuật xạ trị điều biến liều IMRT.
Đầu tiên là nghiên cứu các kế hoạch IMRT đã và đang điều trị cho các bệnh nhân dựa vào các file lưu trữ trong phần mềm TPS. Tôi nhận thấy có ba loại bệnh được chỉ định dùng kỹ thuật IMRT phổ biến nhất là ung thư vòm, ung thư hạ họng – thanh quản, ung thư tuyến tiền liệt. Đối với mỗi loại bệnh ung thư này tôi đã chọn ra từ 5 đến 10 bệnh nhân khác nhau. Từ những nguồn thông tin được lưu trữ (Plan source), tôi trích dẫn thông tin về vị trí, thể tích u, biểu đồ mật độ thể tích bia, các tổ chức lành liên quan, cách phân bố trường chiếu xạ, BEV (Beam Eye View) và trọng số các trường, thuật toán tối ưu được lựa chọn, cuối cùng là kết quả phân bố đường đồng liều và DVH. Sau đó lập bảng thống kê để tìm ra kinh nghiệm lập kế hoạch IMRT cho từng loại bệnh ung thư này.
Khi bệnh nhân có chỉ định dùng kỹ thuật IMRT, tôi được quan sát thực tế quy trình hoàn chỉnh từ bước cố định bệnh nhân, chụp CT sim, lập kế hoạch trên TPS và QA đánh giá kế hoạch trên phantom trước khi triển khai phát tia điều trị thực tế hàng ngày trên bệnh nhân. Từ đó, tôi đã học hỏi được nhiều kinh nghiệm để phối hợp nhịp nhàng, hiệu quả trong công việc của đội ngũ bác sỹ, kỹ sư và kỹ thuật viên xạ trị khi tiến hành kỹ thuật phức tạp IMRT. Đồng thời, tôi cũng tìm hiểu được sự cải thiện chất lượng điều trị thực tế của những bệnh nhân được dùng kỹ thuật IMRT
82
so với những bệnh nhân cùng loại bệnh nhưng được điều trị bằng kỹ thuật 3D-CRT thông qua quan sát và hỏi trực tiếp người bệnh về mức độ giảm đau, mức độ xuất hiện tác dụng phụ ngay trong quá trình điều trị.
Dưới đây là các hình ảnh minh họa từng bước của quy trình IMRT.
Hình 4.1: Quy trình các bước lập kế hoạch xạ trị theo kỹ thuật IMRT
Trong quy trình trên, các bước từ lập cố định tư thế bệnh nhân đến bước đánh giá phê duyệt kế hoạch đã được trình bày và có hình ảnh minh họa cụ thể trong chương 2 và 3. Sau đây tôi xin trình bày những hiểu biết qua thực tế về QA kiểm tra kế hoạch IMRT-dMLC tại trung tâm xạ trị khi chỉ được trang bị phantom 2D.
Do không có phantom 4D để đo liều lượng trong không gian 3 chiều (đo liều khi gantry phát tia ở các góc độ khác nhau), các kỹ sư vật lý ở BV K Hà Nội đã thực hiện đo tổng liều bằng phantom 2D một cách đơn giản nhưng cũng r ất hiệu quả. Sau khi kế hoạch IMRT đã được phê duyệt, kỹ sư vật lý sẽ lập một kế hoạch QA giống hệt các thông số của kế hoạch IMRT, chỉ khác là toàn bộ các trường chiếu đều có góc gantry là “không” độ (00), chiếu vào một phantom rắn lập phương có kích thước 10x10x10cm (đã được chụp CT và lưu trong cơ sở dữ liệu của TPS). TPS sẽ tính được tổng liều của tất cả các trường chiếu này ở các độ sâu khác nhau trong
83
phantom đó. Kỹ sư sẽ lựa chọn dữ liệu về bản đồ thông lượng này tại một độ sâu cụ thể (thường là 5cm) và chuyển sang máy tính có phần mềm QA, đồng thời chuyển toàn bộ kế ho ạch QA sang hệ thống quản lỹ dữ liệu điều trị để chuẩn bị cho việc đo liều trực tiếp trên phantom như các hình ảnh minh họa dưới đây.
Hình 4.2: Kế hoạch IMRT đã được phê duyệt
84
Hình 4.3: QA kế hoạch được duyệt. Bố trí thí nghiệm (set-up) phantom và 2D ở độ sâu 5cm, SSD = 100cm. Kích thước trường chiếu – FS = 10x10cm (trái). Kết nối detector với máy đo (phải)
Hình 4.4: Hiệu chỉnh các thông số đo trên phần mềm QA
85
Hình 4.5: Phát tia lần lượt từng trường chiếu ở góc 00 để đo tổng liều
Hình 4.6: Kết quả đo của một hàng trên detector. Đường liền nét là thông lượng chùm tia theo kế hoạch QA. Các chấm hình thoi là kết quả các điểm đo trên hàng detector. Chấm màu xanh là kết quả đo phù hợp với kế hoạch QA, chấm đỏ là kết quả đo vượt quá sai số cho phép.
86
Hình 4.7: Kết quả tổng hợp của tất cả các hàng trên mảng detector. Chỉ đạt độ chính xác 92,9% so với kế hoạch.
Hình 4.8: Kết quả đo lần 2 sau khi đã hiệu chỉnh lại các thông số đo, set-up phantom...đạt 96,8% (trái). Kiểm tra lại việc tính toán QA tại phần mềm lập kế hoạch, truyền lại dữ liệu và tiến hành phát tia đo QA lần 3. Kết quả là 98,1% (phải)
a b
Hình 4.9: Bản đồ đường đồng liều tại độ sâu 5cm theo kế hoạch QA (a). Bản đồ đường đồng liều nội suy từ các điểm đo được trên mảng detector (b).
87
Hình 4.10: Sau khi kết quả QA đạt yêu cầu, bệnh nhân sẽ bắt đầu được điều trị.
Xác định tâm điều trị theo kế hoạch (đường laser đỏ). Tâm CT mô phỏng là đường kẻ xanh.
Hình 4.11: Trước khi sử dụng chế độ điều khiển tự động, KTV phải điều khiển cho gantry quay 3600 để kiểm tra tránh va chạm giữa các bộ phận của gantry với bàn điều trị
88
Hình 4.12: Chụp EPID trước mỗi buổi điều trị, so sánh với ảnh CT mô phỏng ban đầu và chỉnh sửa vị trí bàn điều trị để hai hình ảnh trùng khít nhau (theo các tổ chức xương).
Hình 4.13: Lấy dữ liệu điều trị của bệnh nhân trên hệ thống quản lý dữ liệu điều trị.
Máy tính sẽ tự động chuyển sang hệ thống gia tốc, cho phép tự động set-up thông số chùm tia theo kế hoạch.
89
Hình 4.14: Hệ thống gia tốc tự động phát tia điều trị lần lượt từng trường chiếu.
KTV theo dõi bệnh nhân và hệ thống máy trong suốt quá trình điều trị để xử lý kịp thời những thay đổi phát sinh.
Hình 4.15: Hệ thống máy tính điều khiển sẽ hiển thị thời gian thực các thông số hình học, liều lượng của hệ thống và chuyển động của các lá của bộ MLC
90
4.2 Quy trình lập kế hoạch xạ trị IMRT cho bệnh nhân ung thƣ vòm
Phác đồ điều trị: Phác đồ điều trị ung thư vòm là phối hợp phương pháp xạ trị, hóa chất, phẫu thuật (bóc hạch), trong đó xạ trị là phương pháp cơ bản. Hóa xạ đồng thời đối với bệnh nhân giai đoạn III/ IV dùng Cis-Pt hoặc Cis-Pt-5FU. Xạ trị bao gồm xại trị triệt căn hoặc xạ trị giảm nhẹ cho các BN giai đoạn muộn.
Cố định tƣ thế BN và chụp CT-sim: đặt bệnh nhân trong tư thế nằm ngửa, xuôi vai, chọn gối đầu phù hợp sao cho cổ bệnh nhân ưỡn cao để cằm vuông góc với mặt bàn. Sau đó cố định tư thế này bằng mặt nạ dẻo, kéo dài từ đỉnh đầu đến hết vai.
Đánh dấu chì tại vị trí hạch cổ sờ thấy được hoặc sẹo mổ bóc hạch. Đánh dấu chì tại tâm CT dựa theo các đường laser định vị. Chọn chế độ chụp CT-sim sao cho thu được cỏc lỏt cắt kộo dài trờn mắt đến ẵ phổi, hỡnh ảnh đủ lớn để bao trọn cả 2 vai.
a b
Hình 4.16: Các gối đầu với độ cao và độ võng khác nhau, ký hiệu từ A F (a).
Mặt nạ dẻo cố định đầu – cổ - vai trong xạ trị UTVH
Xác định các vùng thể tích GTV, CTV, P TV và OAR: phải thực hiện trên ảnh CT-sim được chụp trước khi BN điều trị hóa chất.
GTV= thể tích u nguyên phát và các hạch xung quanh.
CTV1= GTV+5mm (có thể giảm 1mm tại vị trí gần OAR)
CTV2= các tổ chức bị xâm lấn xung quanh và các hạch nguy cơ di căn cao CTV3= các hạch có nguy cơ di căn thấp
Các CTV thường được đặt tên theo liều chỉ định ví dụ CTV70Gy, CTV60Gy, CTV50Gy
PTV1= CTV1+5mm (giảm 1mm tại vị trí gần cuống não và tủy sống) PTV2= CTV2+5mm (giảm 1mm tại vị trí gần cuống não và tủy sống)
91
Các PTV thường được đặt tên theo liều chỉ định ví dụ PTV70Gy, PTV60Gy, PTV50Gy
Các tổ chức nguy c ấp cần quan tâm trong xạ trị UTVH là tuyến nước bọt, tuyến dưới hàm, xương hàm, thanh quản, tuyến giáp, tủy sống, cuống não, dây thần kinh thị giác, giao thoa thị giác, thủy tinh thể,...Giới hạn liều lượng của một số tổ chức OAR như sau:
Tủy sống: Dmax< 46Gy hoặc 0.1cc< 45Gy Cuống não: Dmax< 55Gy hoặc0.1cc <54Gy Dây thần kinh và giao thoa thị giác: Dmax< 50Gy Thủy tinh thể: Dmax< 8Gy
Tuyến nước bọt/ tuyến mang tai: liều trung bình (Dmean) < 26Gy Tuyến dưới hàm: liều trung bình < 35Gy
Thanh quản: liều trung bình< 43.5Gy và dưới 27% thể tích nhận 50Gy Chỉ định liều/ phân liều cho các thể tích bia:
- Xạ trị triệt căn: PTV1 = 65Gy (ho ặc 70Gy), PTV2 = 54Gy chia đều cho 30 phân liều.
- Xạ trị giảm nhẹ: 20Gy/ 5 phân liều hoặc 30Gy/ 10 phân liều hoặc 8Gy/1 phân liều – chỉ cần 2 – 3 trường chiếu 3D-CRT.
Thiết lập thông số chùm tia, tính toán liều lƣợng:
Sử dụng các chùm bức xạ photon năng lượng 6 MV, đặt điểm đồng tâm tại P TV- 70Gy và nên sử dụng kỹ thuật Step-and-shoot để dễ dàng hiệu chỉnh vị trí các lá để bảo vệ giác mạc, tuyến mang tai, thanh quản...
Số lượng các trường chiếu tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể, nhưng thường là 5, 7 hoặc 9 trường. Trong kỹ thuật IMRT có một kinh nghiệm l à không nên chọn số trường chiếu chẵn hoặc các trường chiếu đối xứng nhau. Lựa chọn các góc chiếu cũng phụ thuộc vào vị trí, kích thước và hình dạng cụ thể của khối u và tổ chức lành liền kề.
Với kế hoạch 7 trường chiếu, để bao phủ hết u vòm, hệ thống hạch cổ và hạch thượng đòn thường sử dụng các nhóm góc chiếu sau: (00, 500, 1000, 1500, 2100,
92
2600,3100 để bảo vệ tuyến mang tai) hoặc (400, 900, 1400, 1900,2400, 2950, 3450 để bảo vệ mắt)
Với kế hoạch 9 trường chiếu, để bao phủ hết u vòm và hệ thống hạch cổ và hạch thượng đòn thường sử dụng các nhóm góc chiếu sau: (00, 400, 800, 1200, 1600, 2000, 2400, 2800, 3200) hoặc (400, 800, 1200, 1500, 1800, 2100, 2400, 2800, 3200) như hình 4.2.2. Sau khi bố trí các góc chiếu, sử dụng công cụ Auto MLC để định dạng trường chiếu theo BEV rồi tinh chỉnh từng lá tại các tổ chức nguy cấp, mỗi trường chiếu có thể bao phủ hết PTV (sau đó sẽ tính toán điều biến giảm liều tại OAR) hoặc chỉ bao phủ một phần PTV (để tránh hẳn OAR ra khỏi trường chiếu)
Hình 4.17: Bố trí các góc chiếu UTHV- IMRT
Bước tiếp theo là lựa chọn các hàm giá trị cho từng tổ chức bia và OAR (lưu ý:
phải chọn lần lượt theo thứ tự ưu tiên như: PTV70 PTV60 PTV50 ...rồi mới đến OAR, nếu không phần mềm sẽ bị rối và không tối ưu được). Máy tính sẽ tính toán tối ưu trọng số và thông lượng cho từng chùm tia rồi cho kết quả theo phần trăm đạt được theo chỉ định của từng thể tích PTV70, PTV60, PTV50 và đưa ra gợi ý về mức độ ảnh hưởng của các giới hạn liều vào OAR đến việc tối ưu. Nếu một trong ba thể tích bia chỉ đạt mức tối ưu dưới 95% thì cần hiệu chỉnh lại các hàm giá trị giới hạn liều vào OAR trước, nếu vẫn không đạt yêu cầu thì mới hiệu chỉnh các hàm giá trị chỉ định liều vào thể tích bia.
93
Hình 4.18: Đặt các hàm giá trị theo đúng thứ tự ưu tiên
Phần mềm đã tính toán tối ưu, kế hoạch cần 93 phân đoạn (segment)/9 trường chiếu và liều chiếu tổng cộng máy cấn phát ra là 739 MUs. Ta không cần phải chỉnh sửa hình dạng đường bao của cả 93 phân đoạn này mà chỉ lựa chọn chỉnh sửa các lá MLC của một số segment thuộc những hướng chiếu đi qua tuyến mang tại như góc 800, 900, 1200, 2400, 2700, 2800...
Hình 4.19: Kết quả phân tích DVH sau khi phần mềm tính toán và hiệu chỉnh các hàm giá trị
94
Hình 4.20: Hình ảnh phân bố đường đồng liều trên các lát cắt ngang PTV70 đạt 95,27% thể tích PTV60 đạt 96,03% thể tích
PTV54 đạt 97,05% thể tích Thủy tinh thể: liều cực đại = 5,5Gy Tuyến mang tai: liều trung bình đạt 22Gy và 29% thể tích vượt quá 26Gy Tủy sống: liều cực đại: 44,92Gy
Kết quả so sánh phân bố liều hấp thụ giữa kỹ thuật IMRT và kỹ thuật 3D- CRT cho UTVH
Với kỹ thuật 3D-CRT, ta có thể che chắn bảo vệ mắt và thanh quản, nhưng không thể bảo vệ hai tuyến mang tai, trên 90% phần trăm thể tích tuyến mang tai nhận trên 25Gy và liều trung bình thường khoảng 30Gy, gây ra triệu chứng khô miệng, chán ăn,...
Trong khi đó với kỹ thuật IMRT dưới 50% phần trăm thể tích tuyến mang tai nhận trên 25Gy và liều trung bình thường kho ảng 23Gy. Các bệnh nhân được điều trị bằng kỹ thuật IMRT ít than phiền về các tác dụng phụ này hơn.
Ngoài ra kế hoạch IMRT giúp gi ảm liều vào tủy sống rất hiệu quả, liều cực đại kho ảng 46Gy và liều trung bình là 26Gy trong kế hoạch đa phân liều 70Gy. Trong khi đó, với kỹ thuật 3D-CRT ta chỉ đạt được giới hạn liều này trong tổng liều 50Gy, liều vào tủy sống trong kế hoạch bổ sung 20Gy không được tính đến.
95