Bảng 3.1. Kiểm tra những thông số máy gia tốc thẳng
Các thông số Sai số chophép Kết quả
CƠ KHÍ Thước chỉ thị khoảng cách 2 mm 1 mm (SSD = 100 cm) Laser 2 mm Ngang và dọc 1 mm Trường chiếu ánh sáng 2 mm 1 mm Trường chiếu MLC 2 mm 0,5 mm Sự trùng khớp giữa trường xạvà trường ánh sáng 2 mm 1 mm Tâm dây chữ thập 2 mm 0,5 mm Bàn điều trị 2 mm Ngang: 1,7 mm Dọc: 1,8 mm Cao: 1,1 mm Góc quay collimator 1° 0,10
Góc quay thân máy 1° 0,20
Đồng tâm quay collimator 2 mm 0,2 mm
Đồng tâm quay gantry 2 mm 0,5 mm
LIỀU LƯỢNG Liều tuyệt đối của chùm photon hoặc electron 2% 2% AN TOÀN Sao lưu dữ liệu Hoạt động Hoạt động
Khóa chốt nêm và khay
chì Hoạt động Hoạt động
3.3. Tính toán liều hấp thụ tuyệt đối với chùm photon năng lượng 6 MV 3.3.1. Đo PDD và profile, độ phẳng và độ đối xứng
Dùng chương trình phần mềm Mephysto đểđo (hình P1.4 [51])
Bố trí thí nghiệm dùng hai đầu đò: một đầu đò đo nhỏ TW31010 – 1015 để
quét, một đầu dò tham khảo TW31010 – 1016. Đo PDD, profile có thể quét ở bất kì
ởđộ sâu nào từđó ta đo được PDD và profile, độđối xứng và độ phẳng.
3.3.2. Đo liều tuyệt đối bằng UNIDOS 3.3.2.1. Thiết lập thông số 3.3.2.1. Thiết lập thông số
Dùng một phantom nước, đầu dò TW30013. Năng lượng photon là 6 MV.
Kích thước trường chiếu là 10 × 10 cm. Đặt suất ra của máy gia tốc là 50 MU. Điện áp cho buồng ion hóa là 400 V.
Đo liều tại các độ sâu 20 và 10 cm. Sau khi bốtrí phantom nước, thiết lập các thông sốxong ta dùng điện kếđểxác định nhiệt độ và áp suất tại phòng.
Thông số của thiết bị
Máy gia tốc: CD2300 – Clinac I – 526 Phantom nước: PTW
Buồng ion hóa: FARMER CHAMBER 0.6cc 30013 – 2321
Máy đo UNIDOS.
3.3.2.2. Các bước tính toán hệ số hiệu chỉnh
Đặt M2 là số đo tại hiệu điện thế V2 (ứng với giá trị 200 V). M+, M1, M là số đo tại hiệu điện thế V1+ = +400 V. M- là sốđo tại hiệu điện thế V1- = -400 V.
Xác định nhiệt độ và áp suất tại nhiệt độ phòng: T (0C) = 26,4 (0C), P (mbar) = 1013 (mbar)
Tính hệ số hiệu chỉnh áp suất và nhiệt độ (công thức 2.4) Với: T0(0C) = 20 (0C), P0 =101,3 kPa = 1013 mbar
T0, P0 là giá trị chuẩn đối với đầu dò trên Suy ra kTP = 1,02208
Bảng 3.2. Bảng số liệu đo
Tính phần trăm liều theo độ sâu 20 và 10 cm PDD(20,10)
PDD(20,10) = D(20)/ D(10) 3,61 / 6,2803 = 0,57481 Tính tỉ sốmô phantom (TPR) theo độ sâu 20 và 10 cm TPR(20,10) (công thức 2.2)
⇒ TPR(20,10) = 0,668267
Tra bảng P3.4 [55]: ta có giá trị hiệu chỉnh chất lượng chùm tia kQ = 0,9922.
Sau đó để độ sâu 5cm, rồi dịch chuyển hệ đo qua chế độ đo điện tích. Tiến
hành đo với ba mức điện áp + 400 V, 200 V, - 400 V. Tính toán hệ số hiệu chỉnh thế
phân cực. Giá trịđọc (nC) Trung bình (nC) Giá trịđọc D(10) (10,400 V,50 MU) D(10) (1) 6,285 (10) D = 6,2803 D(10) (2) 6,284 D(10) (3) 6,272 Giá trịđọc D(20) (20,400 V,50 MU) D(20) (1) 3,612 (20) D = 3,61 D(20) (2) 3,607 D(20) (3) 3,611 Giá trịđọc hiệu chỉnh (M+, M, M1) (5, 100 MU,+400 V) 16,28 16,28 16,28 16,28 Giá trịđọc hiệu chỉnh (M2) (5, 100 MU, 200 V) 16,25 16,25 16,25 16,25 Giá trịđọc hiệu chỉnh (M-) (5, 100 MU,-400 V) -16,31 -16,317 -16,32 -16,32
Với: V1+ = +400 V đo được M+ = 16,28 nC,
V1- = -400 V đo được M- = -16,317 nC. Áp dụng công thức 2.5 ⇒kpol = (16,28 + 16,317) / (2 × 16,28) = 1,001126
Tính hệ số hiệu chỉnh sự tái hợp của ion trái dấu ks được đo bằng phương
pháp 2 Volt (công thức 2.6). Với M1 = 16,28, M2 = 16,25 a0, a1, a2 được tra trong bảng P3.1 [54].
Ta có V1 / V2 = 400 / 200 = 2 ⇒ a0 = 2,377, a1 = -3,636, a2 = 2,299 ⇒ ks = 1,001784
3.3.2.3. Xác định liều hấp thụ ở độ sâu cực đại
Xác định giá trịđiện tích:
MQ = M1 × kTP × kelec × kpol × ks
= 16,28 × 1,02208 × 1 × 1,001126 × 1,001784 = 16,68792 (nC)
Xác định liều hấp thụ ởđộ sâu (công thức 2.8) Zref = 5 cm đối với mức năng lượng photon 6 MV và 10 cm đối với mức năng lượng photon 18 MV (bảng P3.2)
Ta có hệ số chuẩn của đầu dò Nw,Q = 5,367 cGy / Nc Sử dụng công thức (2.8) và (2.9) thu được:
DW,Q(Zref) = 5,367 × 16,68792 × 0,9922 / 100 = 0,888655 (cGy / MU)
Xác định liều hấp thụởđộ sâu có liều cực đại Zmax (công thức 2.10) Với năng lượng 6MV có Zmax = 1,6 cm.
Bằng cách ngoại suy ra từ hình P1.2 được PDD(Zref) = PDD(5) = 87,1 DW,Q(Zmax) = 100 × 0,888655 / 87,1
= 1,020269 (cGy / MU) Sai sốthu được:
Bảng 3.3. Kết quả
Thông số Giá trị tính được Giá trị chuẩn
kTP 1,02208 PDD(20,10) 0,57481 TPR(20,10) 0,668267 kpol 1,001126 ks 1,001784 kQ 0,9922 MQ 16,68792 DW,Q(Zref) 0,888655 cGy / MU
DW,Q(Zmax) 1,020269 cGy / MU 1 cGy / MU
Sai số 2,0269% 2%
Kết luận:
Theo tiêu chuẩn IAEA giá trị chuẩn đối với máy gia tốc thẳng 1 cGy / MU. Theo kết quả thực nghiệm là 1,020269 cGy / MU sai số2% nằm trong khoảng có thể chấp nhận được.
Áp dụng tương tựcác bước đo, tính liều hấp thụ tuyệt đối với mức năng lượng photon 18MV.
KẾT LUẬN
Khóa luận này trình bày cấu tạo máy gia tốc thẳng, chức năng và hoạt động của từng bộ phận để từđó biết được nguyên lý hoạt động của máy. Đồng thời kiểm tra tất cả các thông số về cơ khí, liều lượng và độ an toàn để đảm bảo máy hoạt
động một cách chính xác. Nhằm đưa liều vào bệnh nhân đểđiều trị khối u và giảm thiểu sai số, không đểvượt quá giới hạn cho phép.
Điều quan trọng chúng ta phải hiểu rõ về những giới hạn sai số cho phép theo tiêu chuẩn. Trong đề tài này tác giả theo bản báo cáo của bệnh viện Ung Bướu,
đồng thời so sánh với các tiêu chuẩn khác như TG 142 (Task Group 142 report),
TRS 398 IAEA, TG 40 (AAPM 1994),…
Sau một thời gian làm việc ở bệnh viện Ung Bướu, tác giảđã họcvà làm từ
khâu kiểm tra cơ khí đến kiểm tra liều lượng và độ an toàn của máy điều trịung thư.
Cách bố trí thí nghiệm để kiểm tra độđồng tâm của thân máy, collimator, bàn điều trị, bố trí phantom nước để kiểm tra suất liều hấp thụ tuyệt đối; kiểm tra cơ khí về MLC, gantry, đầu máy điều trị, tia laser, thước chỉ thị khoảng cách,…; kiểm tra về các khóa liên động, hệ thống theo dõi bệnh nhân, hệ thống chỉ thị phát tia,…; cũng
như về độ chính xác liều lượng như: độ ổn định của suất liều ra đối với chùm electron và photon, suất liều hấp thụ tuyệt đối,…
Kiểm tra trường chiếu MLC với sai lệch là 1 mm so với giá trị chuẩn 2 mm; kiểm tra độ đồng tâm của thân máy và collimator sai lệch 0,2 mm so với giá trị
chuẩn là 2 mm,…Điều này nói lên máy hoạt động ổn định và chính xác.
Tính toán được phần trăm liều theo độ sâu (PDD(20,10)), tỉ số mô phantom (TPR(20,10)) ở độ sâu 20 và 10 cm, và các hệ số hiệu chỉnh sau khi thay đổi giá trị
nhiệt độ áp suất trong phòng xạ trị,…Tính suất liều hấp thụ tuyệt đối ởđộ sâu chuẩn là 0,888655 (cGy/MU), suất liều hấp thụ tuyệt đối ở độ sâu cực đại là 1,020269 (cGy/MU).
Từđó đưa đến sai số trong phạm vi có thể chấp nhận được 2% đúng theo tiêu chuẩn TRS_398.
KIẾN NGHỊ
Cần trang thiết bị lại hệ thống tia laser, trong quá trình kiểm tra tia laser không chính xác bị lệch so với điểm đồng tâm.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt
[1] Trần Đức Thiệp (2000), Tập huấn quốc gia về máy gia tốc trong xạ trịung thư, Bộ Y tế, bệnh viện K, Hà Nội.
Tiếng anh
[2] David Greene, Peter C Williaams, Linear Accelerators for Radiation therapy, Former Assistant Director.
[3] Eric E.Klein (2011), Linear accelerator quality assurance, Washington University.
[4] Ervin B. Podgorsak (2003), Review of Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students, PhD Thesis, International Automic Energy Agency VIENNA, AUSTRALIA.
[5] George Starkschall, John L. Horton, Quality Assurance in Radiotherapy Physics, Ph.D.
[6] IAEA (2005), Radiation Oncology Physics, IAEA Vienna.
[7] IAEA (2000), Absorbed Dose Determination Etermal Beam Radiotherapy, Technical Reports Series No. 398, IAEA Vienna.
[8] Murat Beyzadeoglu, Gokhan Ozyigit, Cuneyt Ebruli, Basic Radiation Oncology.
[9] P. Mayles, A. Nahum, J.C Rosenwald (2007), Handbook of Radiotherapy physics theory and practice, Tr.199-231.
Website
[10] http://360.thuvienvatly.com
PHỤ LỤC 1: MỘT SỐ HÌNH ẢNH KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
Hình P1.1. Liều hấp thụởởđộ sâu 10 cm đối với chùm photon năng lương 6 MV, kích thước trường chiếu 10 x 10 cm.
Hình P1.2. Liều hấp thụởđộ sâu 5 cm đối với chùm photon năng lượng 6 MV,
Hình P1.3. Đường Profile chùm photon 6MV kích thước trường chiếu 10 × 10 cm
PHỤ LỤC 2: CÁC THIẾT BỊ ĐO
Hình P2.1. Thước đo mức (level)
Hình P2.2. Thước chỉ khoảng cách Hình P2.3. Nhiệt kế
Hình P2.6. Tấm bảng đồng tâm quay Hình P2.7. Solid phantom và cáp đo liều
Hình P2.8. Hệmáy đo liều
Hình P2.9. Đầu dò PTW31010 Hình P2.10. Đầu dò Advanced markus PTW34045
PHỤ LỤC 3: CÁC BẢNG BIỂU
Bảng P3.1. Dùng phương pháp 2 volt để tính giá trị ks thông qua giá trị V1 / V2
V1 / V2 a0 a1 a2 2,0 2,337 -3,636 2,299 2,5 1,474 -1,587 1,114 3,0 1,198 -0,875 0,677 3,5 1,080 -0,542 0,463 4,0 1,022 -0,363 0,341 5,0 0,975 -0,188 0,214
Bảng P3.2. Ghi nhận liều sâu cực đại đối với chùm electron và photon
Năng lượng Độ sâu (cm)/ liều sâu cực đại
Photon 6 MV 1,6
Photon 18 MV 3,2
Electron 6 MeV 1,2
Electron 9 MeV 1,9
Electron 12 MeV 2,7
Bảng P3.3. Vòng màu với những kích thước trường chiếu khác nhau
Màu Trường chiếu ánh sáng (cm × cm)
3 × 3 4 × 4 6 × 6 8 × 8 10 × 10 20 × 20 30 × 30
Bảng P3.4. Giá trị kQ tính được cho chùm năng lượng photon với những loại đầu đò khác nhau suy ra giá trị TPR20,10