Bảng 4.3: Bảng hệ số liều tương đối của tất cả các trường mở được chuẩn theo phương pháp SSD tại dref là 5cm, kích thước trường tham khảo 10cm x 10cm, tại SSD=100 và năng lượng 6MV
Factors 3 4 6 8 10 12 15 20 25 30 35 40 3 0.908 0.917 0.930 0.937 0.941 0.944 0.948 0.953 0.956 0.959 0.961 0.964 4 0.916 0.927 0.941 0.950 0.955 0.958 0.963 0.969 0.973 0.976 0.980 0.982 6 0.924 0.938 0.956 0.968 0.975 0.979 0.986 0.994 0.998 1.002 1.006 1.009 8 0.930 0.944 0.965 0.980 0.988 0.994 1.002 1.011 1.016 1.022 1.025 1.029 10 0.928 0.944 0.966 0.982 1.000 1.002 1.011 1.022 1.028 1.033 1.037 1.041 12 0.929 0.946 0.970 0.986 0.999 1.009 1.019 1.030 1.036 1.043 1.047 1.051 15 0.932 0.948 0.973 0.991 1.004 1.014 1.025 1.038 1.045 1.052 1.057 1.061 20 0.934 0.951 0.976 0.995 1.009 1.020 1.033 1.046 1.055 1.062 1.068 1.073 25 0.934 0.952 0.978 0.997 1.013 1.025 1.037 1.052 1.062 1.070 1.076 1.082 30 0.935 0.954 0.980 1.000 1.016 1.028 1.042 1.058 1.068 1.076 1.083 1.090 35 0.936 0.954 0.981 1.001 1.017 1.029 1.044 1.060 1.071 1.081 1.088 1.093 40 0.936 0.954 0.981 1.002 1.018 1.030 1.045 1.062 1.073 1.082 1.090 1.096 4.5. So sánh kết đo với dữ liệu trong BJR 1996 a) So sánh dữ liệu liều sâu phần trăm đo được với dữ liệu BJR 1996
Hình 4.12: Đồ thị so sánh kết quả đo liều sâu phần trăm và bộ dữ liệu BJR 1996 với trường tham khảo 10 x10cm2
59
So sánh kết quả đo liều sâu phần trăm với với bộ số liệu về liều sâu phần trăm tại trục trung tâm trong BJR 1996 với năng lượng 6MV tại trường chuẩn tham khảo 10cm x10cm. Kết quả đo có sự phù hợp rất tốt với bộ số liệu chuẩn BJR 1996, sai khác kết quả đo so với bộ số liệu nằm trong dải từ 0,1% đến 2.2% và sai số lớn nhất là 2.2% tại các độ sâu cực đại của phép đo là 30cm (Phụ lục 1).
Kết quả sai khác lớn nhất so với bộ dữ liệu trong BJR 1996 tại độ sâu lớn nhất 30cm của phép đo, kết quả này có thể do thành phần tán xạ trong phatom nước tại độ sâu phép đo 30cm là lớn hơn tại các độ khác hoặc kết quả trong BJR 1996 đã có phương pháp làm giảm thành phần tán xạ trong phantom tại các độ sâu lớn.
b) So sánh kết quảđo hệ số liều tương đối với dữ liệu trong BJR 1996 Bảng 4.4: Bảng so sánh kết quả đo hệ số liều tương đối với dữ liệu trong BJR 1996 [8] Kích thước các trường vuông (mm) Kết quả đo BJR 1996 Sai số tương đối (%) giữa kết quả đo và BJR 1996 30 0.908 # # 40 0.927 0.979 5.6 60 0.956 0.987 3.2 80 0.98 0.994 1.4 100 1.00 1.00 0 120 1.009 1.006 0.3 150 1.025 1.013 1.2 200 1.046 1.023 2.2 250 1.062 1.029 3.1 300 1.076 1.033 4.0 350 1.088 1.037 4.7 400 1.096 1.04 5.1
60
Hình 4.13: So sánh kết quả đo hệ số liều tương đối với dữ liệu trong BJR 1996 Từ kết quả so sánh hệ số liều tương đối với các trường mở với năng lượng photon 6MV và dữ liệu hệ số liều tường đối với năng lượng 6MV trong BJR 1996, sự sai khác này nằm trong dải từ 0-5.6%.
Sai khác là 5.6% đối với trường 4 x4 cm2 và 5.1% đối với kích thước của trường lớn nhất 40x40cm2 (Bảng 4.4). Đối với kích thước các trường nhỏ hơn hoặc bằng trường 4cm x 4cm cần chú ý đặc biệt về việc thiết lập phép đo, định chuẩn điểm hiệu dụng của phép đo vì phải sử dụng một buồng ion hoá có kích thước nhỏ 0.1cm3 trong các phép đo này. Vì vậy, có thể do khó khăn trong việc thiết lập phép đo với buồng ion hóa kích thước nhỏ 0.1cm3 dẫn đến kết quả đo có sự sai khác lớn đối với bộ dữ liệu tham khảo trong BJR 1996.
Việc có sự sai khác lớn (5.1%) ở kích thước trường 40x40 cm2 đối với dữ liệu tham khảo trong BJR1996, có thể là do ảnh hưởng của các thành phần tán xạ từ chùm photon đối với các trường xạ lớn, dẫn đến có sự sai khác lớn từ kết quả đo thực nghiệm so với dữ liệu tham khảo trong BJR1996
4.6. Kết quả thực nghiệm chuẩn liều cho máy gia tốc thẳng xạ trị
Kết quả được thực hiện trên máy gia tốc VARIAN Clinac của Bệnh viện Ung bướu Thành phố Hồ Chí Minh:
61
+ Electrometer – FARMER DOSIMETER: 2570/865 + Buồng ion hóa: NE-2581/675; NE-2571/3068 + Hệ thống phantom nước ba chiều
+ Hệ thống máy tính điều khiển
Điều kiện môi trường:
+ Nhiệt độ: 200
+ Áp suất: 1013mbar + Độ ẩm tương đối: 85%
a) Năng lượng 6MV:
- Năng lượng thiết lập: 6MV
- Suất liều thiết lập: 100MU/phút
- Phantom chuẩn: Nước, chuyển động quyết 3 chiều - Trường xạ chuẩn: 10 x 10 cm2
- Khoảng cách SSD: 100cm
- Phẩm chất chùm tia tính toán: Q(TPR20,10) =0,67 - Độ sâu chuẩn đặt buồng ion hóa: zref,w = 5,0g/cm2
- Hệ số chuẩn của buồn ion hóa (cGy/nC) ND,w,Q = 4,788
Phương pháp và kết quả chuẩn:
1.Đặt electrometer làm việc ở chế độ V1(điện thế làm việc thông thường của máy đo, +300V)
2.Giá trị đo trung bình chưa được hiệu chỉnh của máy: 18,24nC
3.Giá trị đo được này tương ứng với số monitor unit đặt trên máy là: 100MU
4.Tỷ số giữa giá trị đo và số monitor unit là: M1 = 18,24/100 = 0,1824 nC/MU.
5. Chuẩn hệ số hiệu chỉnh áp suất, nhiệt độ: - Áp suất P = 1000,1 mbar
- Nhiệt độ: T =19,60C
kTP = 1,012
62
7. Chuẩn hiệu ứng thế phân cực:
- Đặt máy đo làm việc ở thế +V1: giá trị đo được M+ = 18,28 - Đặt máy đo làm việc ở thế -V1: giá trị đo được M+ = -18,28
1
8. Hiệu chỉnh tái tổ hợp:
Đặt máy làm việc ở chế độ V1 (thông thường). V1=300V, giá trị đo được tại đây là M1 = 18,27
Giảm điện thế máy đo xuống V2 (V2 =1/2V1), V2 =150V, giá trị đo được tại đây M2 =18,22
Tỷ số V1/V2 =2.0; M1/M2 =1,003, sử dụng Bảng 9 trong hướng dẫn TRS 398 ta có được:
a0 = 2,337; a1 = -3,636; a2 = 2,299
ks = a0 + a1 + a2 =1,003
9. Giá trị đo đã được hiệu chỉnh của máy đo tại điện thế V1 là:
MQ =M1kTPkeleckpolks = 0,1850 nC/MU
10. Giá trị liều hấp thụ trong nước tại độ sâu tham khảo
Hệ số hiệu chỉnh chất lượng chùm tia: tra bảng 14 ta có: kQ,Q0 = 0,993 Giá trị liều hấp thụ trong nước tại độ sâu tham khảo là:
Dw,Q(zref) = MQ ND,W,Qo kQ,Qo = 0,8803cGy/MU 11. Liều hấp thụ trong nước tại độ sâu cực đại, zmax:
Độ sâu liều cực đại: zmax = 1,61g/cm2
Liều sâu phần trăm tai zref đối với trường chuẩn 10cm x 10cm là: PDD (zref =5.0g/cm2) = 87,10%
Chuẩn liều hấp thụ của monitor tại zmax:
Dw,Q(zmax) = 100Dw,Q(zref)/PDD(zref) = 1,011 cGy/MU
(tương đương 101,1cGy/100MU at zmax)
b) Năng lượng 18MV:
- Năng lượng thiết lập: 18MV
- Suất liều thiết lập: 200MU/phút
63
- Trường xạ chuẩn: 10 x 10 cm - Khoảng cách SSD: 100cm
- Phẩm chất chùm tia tính toán: Q(TPR20,10) =0,72 - Độ sâu chuẩn đặt buồng ion hóa: zref,w = 10,0g/cm2
- Hệ số chuẩn của buồn ion hóa (cGy/nC): ND,w,Q = 4,788
Phương pháp và kết quả chuẩn:
1.Đặt electrometer làm việc ở chế độ V1(điện thế làm việc thông thương của máy đo, +300V)
2.Giá trị đo trung bình chưa được hiệu chỉnh của máy: 32,75nC
3.Giá trị đo được này tương ứng với số monitor unit đặt trên máy là: 100MU
4.Tỷ số giữa giá trị đo và số monitor unit là: M1 = 32,75/200 = 0,1638 nC/MU.
5. Chuẩn hệ số hiệu chỉnh áp suất, nhiệt độ: - Áp suất P = 1010 mbar
- Nhiệt độ: T =19,80C
kTP = 1,003
6. Hệ số hiệu chỉnh máy đo: kelec = 1 7. Chuẩn hiệu ứng thế phân cực:
- Đặt máy đo làm việc ở thế +V1: giá trị đo được M+ = 32,97 - Đặt máy đo làm việc ở thế -V1: giá trị đo được M+ = -32,96
1
8. Hiệu chỉnh tái tổ hợp:
Đặt máy làm việc ở chế độ V1 (thông thường). V1=300V, giá trị đo được tại đây là M1 = 32,97
Giảm điện thế máy đo xuống V2 (V2 =1/2V1), V2 =150V, giá trị đo được tại đây M2 =32,86
Tỷ số V1/V2 =2.0; M1/M2 =1,003 sử dụng Bảng 9 trong hướng dẫn TRS 398 ta có được:
64
a0 = 2,337; a1 = -3,636; a2 = 2,299
ks = a0 + a1 + a2 = 1,003
9. Giá trị đo đã được hiệu chỉnh của máy đo tại điện thế V1 là:
MQ =M1kTPkeleckpolks = 0,1646 nC/MU
10. Giá trị liều hấp thụ trong nước tại độ sâu tham khảo
Hệ số hiệu chỉnh chất lượng chùm tia: tra bảng 14 ta có: kQ,Q0 = 0,989 Giá trị liều hấp thụ trong nước tại độ sâu tham khảo là:
Dw,Q(zref) = MQ ND,W,Qo kQ,Qo = 0,7797 cGy/MU 11. Liều hấp thụ trong nước tại độ sâu cực đại, zmax:
Độ sâu liều cực đại: zmax = 3,18g/cm2
Liều sâu phần trăm tai zref đối với trường chuẩn 10cm x 10cm là: PDD (zref =10.0g/cm2) = 77,30%
Chuẩn liều hấp thụ của monitor tại zmax:
Dw,Q(zmax) = 100Dw,Q(zref)/PDD(zref) = 1,009cGy/MU
(tương đương 100,9cGy/100MU at zmax)
Theo quy ước máy gia tốc phát ra liều chiếu là 1MU thì khi đó liều hấp thụ thu được trong phanton nước trên trục của chùm tia tại độ sâu có liều cực đại bằng 1cGy trong điều kiện khoảng cách từ nguồn tới bề mặt nước là 100 cm, với độ rộng trường chiếu là 10x10cm2. Do đó, Từ kết quả chuẩn liều photon năng lương 6MV và 18MV cho máy gia tốc Varian của Bệnh viện Ung bướu Tp. HCM, ta thấy sự sai khác so với đặc trưng kỹ thuật của nhà sản xuất là rất nhỏ: 1,1% đối với năng lượng 6MV và 0,9% đối với năng lượng 18MV.
65
KẾT LUẬN
So sánh kết quả đo dữ liệu chùm photon 6MV với bộ dữ liệu tham khảo trong BJR 1996. Kết quả so sánh cho thấy dữ liệu liều sâu phần trăm đo được có sự phù hợp rất tốt với bộ số liệu tham khảo trong BJR 1996, sự sai khác giữa kết quả đo được với bộ số liệu liều sâu phần trăm trong BJR 1996 nằm trong dải từ 0,1% đến 2.2% và sai số lớn nhất là 2.2% tại các độ sâu cực đại của phép đo là 30cm.
Từ kết quả so sánh hệ số liều tương đối của các trường mở với năng lượng photon 6MV và dữ liệu hệ số liều tường đối với năng lượng 6MV trong BJR 1996, sự sai khác này nằm trong dải từ 0-5.6%, điều này cho thấy việc đo đạc, xác định các tham số dữ liệu chùm tia cho từng máy là cần thiết và bắt buộc phải được thực hiện trước khi đưa máy vào hoạt động. Vì bộ dữ liệu tham khảo trong BJR 1996 cũng như các bộ dữ liệu của từng hãng chế tạo máy gia tốc xạ trị chưa đảm bảo được tất cả các máy gia tốc của hãng có bộ dữ liệu chùm tia với sự sai khác nhau dưới 2% để có thể sử dụng được cho toàn bộ các máy.
Từ kết quả đo phân bố liều theo khoảng cách đến trục trung tâm của chùm tia với trường 10cm x 10cm tại độ sâu dmax, hệ số phẳng (F) và hệ số đối xứng (S) của trường liều đối với máy gia tốc Varian tại Bệnh viện Ung Bướu TpHCM thu được từ kết quả tính toán là: Hệ số phẳng F = 0.5% và hệ số đối xứng S của trường nằm trong dải từ 0% - 1.4%. Ta thấy, cả hai giá trị này đều nằm trong giới hạn chấp nhận của nhà sản xuất.
Từ kết quả chuẩn liều photon năng lương 6MV và 18MV cho máy gia tốc Varian của Bệnh viện Ung bướu Tp. HCM, ta thấy sự sai khác so với đặc trưng kỹ thuật của nhà sản xuất là rất nhỏ: 1,1% đối với năng lượng chùm photon 6MV và 0,9% đối với năng lượng chùm photon 18MV.
Trong khuôn khổ thời gian làm Luận văn, tác giả chỉ mới tiến hành đo một số tham số của dữ liệu chùm photon, vẫn còn một số tham số khác như hệ số truyền qua của các nêm cơ học, nêm động học vẫn chưa được thực hiện. Vẫn chưa có điều kiện để so sánh dữ liệu đo được với kết quả tính toàn từ phần mềm cấu hình chùm tia và cũng chưa có điều kiện để so sánh dữ liệu đo của các máy cùng hãng với nhau.
66
Tuy nhiên, nội dung Luận văn cũng đã giúp tác giả hiểu và tiếp cận được phương pháp đo đạc dữ liệu chùm photon trên máy gia tốc y tế tuyến tính, quy trình chuẩn liều photon năng lượng cao TRS 398 theo hướng dẫn của Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) và từng bước làm chủ kỹ thuật đo đạc dữ liệu chùm tia phục vụ mục đích commissioning và kiểm tra chất lượng máy gia tốc y tế tuyến tính.
67
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt:
1. Thủ tướng Chính phủ (2011), Quyết định số 1958/QĐ-TTg ngày 04 tháng 11 năm 2011 về việc Phê duyệt Quy hoạch chi tiết phát triển, ứng dụng bức xạ trong y tếđến năm 2020.
Tiếng Anh:
2. C.J.Karzmark. (1993), “Medical Electron Accelerators”, Stanford University School of Medicine.
3. E.P.Podgorsak, Technical editor, (2005) “Radiation Oncology Physics. A handbook For Teachers and Students”, International Atomic Energy Agency (IAEA).
4. EGA Aird, J E Burns, M J Day. (1996), “BJR Supplement 25, Central Axis Depth Dose Data for Use in Radiotherapy”, Bristish Journal of Radiology.
5. Faiz M Khan, (2003) “The Physics of Radiation Therapy”.
6. IAEA. (2000), Technical Reports Serial No 398. Absorbed Dose Ditermination in External Bean Radiotherapy.
7. IAEA Lecture, Part VIII: Medical Exposures in Radiotherapy, on Determination of Dose to a Patient-I.
8. Varian Medical System (2004), Eclipse Beam Data Collection Guide, Version 0.2.
9. Varian Medical System (1999), C- SERIES CLINAC. Technical Reference Guide
10. WESTMEAD-NEAPEAN Joint Radiation Oncology Center (2000),
PHỤ LỤC
Phụ lục 1: So sánh kết quả đo liều sâu phần trăm với dữ liệu trong BJR 1996 Độ sâu phép đo(mm) Giá trị liều sâu phần trăm đo được Giá trị liều sâu phần trăm trong BJR 1996 Sai số tương đối (%) so với giá trị của BJR 1996 15 100 # 16 100 # 20 99.5 98.8 0.703 30 95.5 95.1 0.419 40 91.1 91 0,110 50 87.1 86.9 0,229 60 82.7 82.8 -0,121 70 78.9 78.8 0,128 80 74.8 74.9 -0,134 90 71.1 71.1 0 100 67.5 67.5 0 110 63.6 64 0.625 120 60.4 60.7 0,494 130 56.9 57.6 1,215 140 53.9 54.5 1,101 150 51.1 51.7 1,160 160 48.5 48.9 0.818 170 45.7 46.3 1,296 180 43.3 43.8 1,142 190 40.9 41.5 1,446 200 39.2 39.3 0,254 210 36.6 37.2 1,613 220 34.6 35.2 1,704 230 32.9 33.3 1,201 240 31.1 31.6 1,582 250 29.4 29.9 1,672 260 27.7 28.3 2,120 270 26.3 26.8 1,866 280 24.9 25.4 1,970 290 23.6 24.1 2,075 300 22.3 22.8 2,193
Phụ lục 2: Dữ liệu liều sâu phần trăm đối với các trường mở d 4x4 6x6 8x8 10x10 12x12 15x15 20x20 25x25 30x30 35x35 40x40 0 44.4 45.1 46.9 48.8 50.9 52.5 55 58.8 62.2 65.1 66.8 2 47.7 48.7 50.4 52.9 55.1 56.5 59.2 63.5 66.3 69.4 71.1 4 55.8 56.1 58.7 59.4 64.6 66.2 69.3 72.2 74.8 77.3 79.1 6 74.8 76.3 75.6 77.6 82.1 82.7 84.5 86.1 88.8 90.1 89.9 8 86.7 86.6 87.6 88.8 90.6 91.3 92.5 94.5 94.6 95.5 95.7 10 93.3 93.7 93.9 94.8 96.1 97 97.4 98 98.5 98.6 98.4 12 97.3 97.4 97.6 98.2 98.7 98.5 98.8 99.5 99.6 99.9 99.3 14 99.4 99.2 99.1 99.5 99.9 99.4 99.9 99.9 100 100 100 16 100 99.8 99.6 99.9 100 100 100 100 99.8 100 99.4 18 99.5 100 100 100 99.9 99.8 99.6 99.7 99.7 99.3 98.9 20 98.9 99.2 99 99.5 99.5 99.3 99 98.5 99 98.7 98.6 22 98.3 98.7 98.4 99.1 98.8 98.4 98.6 98.3 98.4 98.1 97.7 24 97.4 97.8 97.6 97.9 98 97.9 97.7 97.7 97.7 97.6 96.8 26 96.4 96.9 97.1 97.1 97.1 97.1 97.1 97.1 96.7 96.8 96.3 28 95.4 96 96 96.3 96.7 96.2 96.2 95.9 95.9 96 95.4 30 94.6 95 94.8 95.2 95.5 95.2 95.2 95.5 95.2 95.5 94.7 32 93.4 93.8 94.1 94.6 94.8 94.7 94.9 94.4 94.7 94.9 94.2 34 92.3 93 93.2 93.6 93.8 93.6 93.7 94.1 93.8 94 93.4 36 91.4 92.1 92.1 92.7 92.9 93.1 92.8 93.3 93 93.4 92.9 38 90 90.7 91.3 91.9 92 92.3 92.4 92.7 92.7 92.5 92.2 40 89.1 89.7 90.3 91.1 91.1 91.3 91.6 92 91.7 92 91.6