Xạ trị ung thư bằng máy gia tốc tuyến tính Primus pot

Xạ trị ung thư bằng máy
gia tốc tuyến tính Primus

Ngày nay máy gia tốc được chế tạo rất hiện đại với hai loại tia phát ra là electron
và photon. Khi sử dụng LINAC loại này ta có 2 nguồn xạ để điều trị: chùm hạt
electron trực tiếp và chùm photon được sản sinh ra do chùm điện tử đập vào đối
âm cực giống như trong bóng quang tuyến X
1. Vì sao phải dùng máy gia tốc để xạ trị từ xa (xạ trị chiếu ngoài):
Trước đây, việc xạ trị ung thư ở Việt Nam chỉ được thực hiện bằng máy xạ trị sử
dụng các tia gamma, có hai mức năng lượng là 1,17 và 1,33MeV của đồng vị
phóng xạ Cobalt-60. Tuy nhiên xạ trị chiếu ngoài có các đặc điểm sau:
o Photon có năng lượng càng cao thì khả năng đâm xuyên càng lớn và hiệu quả
sinh học càng cao.
o Khoảng cách giữa nguồn xạ và da bệnh nhân càng lớn thì sự phân bố liều lượng
bức xạ ở mô bệnh sâu dưới đó càng đồng nhất trong thể tích khối u. Tuy nhiên
tăng khoảng cách đó sẽ kéo theo sự tụt giảm cường độ chùm tia chiếu tới. Để khắc
phục sự hao hụt cường độ đó càng phải có các photon có năng lượng cao hơn.
o Tia đâm xuyên càng lớn khi vào cơ thể bệnh nhân càng tạo nên suất liều điều trị
trong sâu tốt hơn, đồng thời liều gây hại cho các mô lành trên đường xuyên qua
càng ít hơn.
o Sự tán xạ (khuyếch tán) ra mô lành xung quanh u càng ít hơn khi năng lượng
chùm photon càng lớn.
o Chùm tia càng mạnh càng tạo ra mặt phẳng đồng liều (isodose) trong mô bệnh
tốt hơn.
Vì vậy người ta phải sử dụng máy gia tốc trong xạ trị ung thư và sự ra đời máy gia
tốc đã tạo ra bước ngoặt lớn trong điều trị ung thư.
2. Nguyên lý và cấu tạo máy gia tốc tuyến tính
Máy gia tốc là thiết bị làm tăng tốc các hạt vi mô tích điện như hạt alpha, proton,
electron bằng điện hoặc từ trường. Máy gia tốc Van de Graaff đầu tiên được lắp
đặt vào năm 1931. Tuy vậy loại máy gia tốc Van de Graaff không tạo được chùm
điện tử lớn hơn 6MeV. Về sau các máy gia tốc thẳng đã được cải tiến và sử dụng

dòng điện xoay chiều cao tần cung cấp cho từng đoạn ống để gia tốc hạt điện tử.
Ngày nay, với sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật, đặc biệt là công nghệ vi sóng, các
loại máy gia tốc ra đời với những nguồn phát sóng siêu cao tần cho phép tăng tốc
các loại hạt mang điện và không mang điện như Neutron, Proton, các ion nặng…
tới những mức năng lượng khác nhau từ thấp đến cao và siêu cao. Thay đổi tần số
vi sóng sẽ làm thay đổi động năng của chùm điện tử. Các máy gia tốc thẳng hiện
đại dùng các sóng siêu cao tần có thể làm cho chùm hạt vi mô chuyển động với tốc
độ gần bằng tốc độ ánh sáng (khoảng 1000 MV hoặc 1BV).
Ngày nay máy gia tốc được chế tạo rất hiện đại với hai loại tia phát ra là electron
và photon. Khi sử dụng LINAC loại này ta có 2 nguồn xạ để điều trị: chùm hạt
electron trực tiếp và chùm photon được sản sinh ra do chùm điện tử đập vào đối
âm cực giống như trong bóng quang tuyến X (tạo ra bức xạ hãm). Tuy nhiên ở đây
năng lượng photon rất cao do động năng của chùm điện tử được gia tăng rất lớn.
Để hội tụ chùm tia lại theo hướng và vị trí mong muốn cần có một hệ thống từ
trường kèm theo người ta sử dụng bộ phận làm chụm và lái chùm tia. Có thể uốn
và lái chùm tia đó theo các hướng tạo góc 900, 2700 và 112,05. Trong xạ trị các
máy thường kèm theo bộ lọc phẳng, ống định hướng (collimator), giá đỡ lọc nêm,
che chắn bằng chì để tạo hình dạng thích hợp của chùm tia. Các collimator có thể
chuyển động đối xứng song song hoặc độc lập. Máy hiện đại có các collimator
nhiều lá (Multi Leaf Collimator: MLC) với sự điều khiển tự động của máy tính.
Điều này giúp thực hiện tốt hơn kỹ thuật điều trị điều biến liều (IMRT) theo hình
thái khối u. Do đó phạm vi ứng dụng của máy gia tốc đã được mở rộng. Vì vậy có
thể coi máy gia tốc là một nguồn phóng xạ nhân tạo đặc biệt phát ra đủ các loại tia
có cường độ và năng lượng mong muốn.
3. So sánh máy Cobalt và máy gia tốc:
o Đối với những khối u nằm rất nông, khi tia xạ của máy Cobalt xuyên qua da vào
đến nơi thì liều xạ vẫn còn quá lớn so với yêu cầu (100% ở độ sâu cách mặt da 0,5
cm). Trường hợp này sẽ được xử lý rất tốt với chùm điện tử của máy gia tốc, bởi
các cường độ chùm điện tử có thể giảm rất nhanh, đáp ứng yêu cầu điều trị. Hơn
nữa, tia xạ sẽ mất hẳn ở độ sâu 5 cm. Cả hai điều này khiến những vùng lành ít bị

tổn thương hơn.
o Đối với những khối u ở sâu, ví dụ như một khối u nằm giữa phổi, cách bề mặt da
trung bình 8 cm, liều xạ của máy Cobalt khi vào đến đây lại quá thấp, chỉ còn
40%, trong khi liều xạ của máy gia tốc có thể đạt 70%, giúp cho việc điều trị đạt
hiệu quả tốt hơn.
o Thực nghiệm cho thấy chùm photon có năng lượng càng lớn thì hiện tượng tán
xạ càng ít. Do vậy khi thu hẹp kích thước chùm tia thì diện tích trường chiếu đồng
liều càng thu hẹp nếu chùm photon đó có năng lượng càng cao. Ví dụ: chùm
photon 20 MV có thể cho trường chiếu đồng liều có đường kính là 15 cm trong lúc
đó với photon 50 MeV đường kính đó chỉ là 6 cm. Vấn đề này không được lưu ý
nhiều trong xạ trị với Co-60 nhưng được coi trọng với máy gia tốc.
o Máy gia tốc an toàn hơn nhiều vì nó ngừng phát tia khi tắt máy, còn ở máy
cobalt thì đồng vị phóng xạ vẫn phân rã liên tục và phát tia khi không còn cần đến.
o Máy Co-60 đòi hỏi phải thay nguồn định kỳ do phân rã phóng xạ. Nguồn cũ bỏ
ra cần xử lý để đảm bảo an toàn bức xạ.
4. Máy gia tốc tuyến tính PRIMUS – Siemens :
Ưu điểm và ứng dụng lâm sàng:
Máy gia tốc tuyến tính Primus của hãng SIEMENS đáp ứng được các yêu cầu của
xạ trị chiếu ngoài hiện đại vì có các đặc điểm sau:
* Chùm tia phát ra từ máy Primus được xác định rõ về năng lượng, liều lượng ổn
định trong suốt thời gian sử dụng. Liều đó đồng đều bên trong chùm tia và được
đo đạc chính xác. Hướng đi và cường độ của chùm tia, vị trí và kích thước trường
chiếu được kiểm soát và điều chỉnh dễ dàng. Thân máy có thể chuyển động quanh
giường bệnh nhân, giúp dễ dàng tạo ra các góc chiếu khác nhau.
* Primus cung cấp hai nguồn bức xạ để điều trị:
Chùm electron trực tiếp với 7 mức năng lượng khác nhau: 5, 6, 7, 8, 10, 12 và 14
MeV. Bức xạ này tuy không có khả năng xuyên sâu nhưng có hệ số truyền năng
lượng LET (linear energy transfer) cao hơn nhiều lần so với photon gamma. Vì
vậy nó có hiệu quả điều trị rất cao với các tổn thương nông.
v Nguồn photon với hai mức năng lượng 6 và 15 MeV (tức là tương đương với 3

và 8 MeV của tia gamma) dùng dể điều trị khối u ở độ nông sâu khác nhau như u
vùng tai mũi họng, vùng cổ, u phổi, u trung thất, các khối u vùng bụng và tiết niệu,
khối u xương, não, đầu, cổ, ngực, phổi, hạch bạch huyết, tuyến tụy, xương chậu
…và các bệnh trẻ em. Bảy mức năng lượng electron là 5 MeV, 6 MeV, 7MeV, 8
MeV, 10 MeV, 12 MeV, 14 MeV dùng để điều trị khối u ở sát bề mặt với độ nông
sâu khác nhau như ung thư da và ung thư vú.
Các mức năng lượng này cho phép điều trị hiệu quả ung thư ở khắp nơi trong cơ
thể: trong não, đầu mặt cổ, phổi, các tạng trong ổ bụng, hạch bạch huyết…
* Máy Primus hiện đại có những ưu điểm để thoả mãn các yêu cầu về lọc tia, lái
tia và che chắn thích hợp để khắc phục hiện tượng tán xạ. Primus có bộ phận hội
tụ và uốn cong, láí chùm tia ở các mức năng lượng mong muốn. Điều đó tạo điều
kiện thuận lợi để điều chỉnh trường chiếu.
* Phần mềm Simtec AFS của máy cho phép tự động sắp xếp các trường chiếu với
các gốc độ khác nhau của thân máy mà không cần sự can thiệp của người điều
khiển. Với phần mềm này hiệu quả điều trị tăng lên vì đạt được sự phù hợp lý
tưởng giữa sự mong muốn về hiệu qủa điều trị và kích thước trường chiếu. Nó bao
gồm các MLC với các ưu điểm đã nêu ở trên.
Máy có hệ thống lập kế hoạch điều trị (Treatment Planning System) với phần mềm
của Prowess, Hoa Kỳ do đó có thể thu nhận ảnh từ bất kỳ máy ghi hình nào, hợp
nhất ảnh, kết nối mạng, xử lý ảnh và mô hình hoá cơ quan giải phẫu, dễ dàng vẽ
đường viền tự động hoặc thủ công, miêu tả bề mặt, nội suy hoặc nhập đường bao
lát cắt, đặt các điểm tính toán liều lượng, hiển thị và so sánh liều, tạo dựng trường
chiếu, tính toán liều cho trường chiếu v.v.
o Primus có chức năng mô phỏng ảo cho máy CT. Đây là một kỹ thuật mới dùng
để mô phỏng qua dữ liệu thu thập một lần khi chụp CT. Bệnh nhân không cần
quay trở lại một lần nữa để làm mô phỏng trước khi xạ trị. Nó xác định được các
đồng tâm (isocenter) và trường phối hợp với phép chiếu chính xác đến 1 mm . Nó
cũng có trang bị phần mềm mô phỏng ảo 3 chiều của Prowess, Hoa Kỳ, máy tính
CT1-1 với màn hình 800 x 600.
* Trên đầu máy có monitor để kiểm soát liều. Ngoài ra máy còn có một hệ thống

cơ khí để chuyển động giường bệnh nhân và cơ chế đảm bảo an toàn bức xạ.
* Giường bệnh nhân với các chế độ hãm nhằm giảm rung khi chuyển động, phanh
tự động khi mất điện, điều chỉnh tư thế bằng điện và bằng tay.
* Có hệ thống cửa chắn để ngăn chặn photon và electron năng lượng cao thoát ra
ngoài trong quá trình xạ trị. Có chế độ đảm bảo an toàn bức xạ tự động.
* Hệ thống được trang bị hệ phantom nước 3 chiều, hệ thống đo liều, hệ thống làm
khuôn Styro Former để tạo các khuôn đúc có hình dạng giống khối u giúp thực
hiện che chắn các vùng cần bảo vệ khi xạ trị.
* Hệ thống lưu trữ và quản lý bệnh nhân theo phần mềm Lantis mới nhất.
* Có hai cặp ngàm chuyển động độc lập, hoặc đối xứng giúp dễ dàng trong việc
tạo ra các trường chiếu có độ mở khác nhau tùy theo yêu cầu sử dụng. Nhờ cặp
ngàm này mà có thể tiến hành kĩ thuật xạ trị tiên tiến JO-IMRT (xạ trị điều biến
cường độ bằng cặp ngàm) mà không cần collimator nhiều lá MLC. Đây là kỹ thuật
xạ trị tiên tiến đang được áp dụng rộng rãi ở châu Âu, Mỹ. Kỹ thuật JO – IMRT có
lợi thế đặc biệt:
- Kết quả điều trị tốt hơn, giúp bệnh nhân cảm thấy thoải mái nhờ thời gian điều trị
được rút ngắn, tiết kiệm thời gian và tiền bạc vì không cần phải đúc khuôn chắn
xạ.
- Trong quá trình điều trị kỹ thuật viên không phải thao tác nhiều lần để thay đổi
khuôn chắn và nêm, bệnh nhân không bị ảnh hưởng bức xạ tán xạ gây ra bởi
khuôn chắn và nêm.
5. Chỉ định cụ thể
1. Xạ trị đơn thuần
1.1. Các bệnh ung thư giai đoạn sớm, tổn thương còn khu trú.
- Mục đích: điều trị triệt để
- Bao gồm:
o Ung thư vòm họng
o Bệnh Hodgkin
o U lympho ác tính không Hodgkin
o Ung thư cổ tử cung

o Ung thư tuyến tiền liệt
o Ung thư phổi
1.2. Các bệnh ung thư giai đoạn muộn.
- Mục đích điều trị: cải thiện triệu chứng
- Bao gồm:
o Điều trị giảm đau: Ung thư di căn xương
o Chống chèn ép: Ung thư di căn não, tuỷ, hạch trung thất
o Cầm máu: K vòm chảy máu, K cổ tử cung chảy máu
1.3. Các trường hợp ung thư không phẫu thuật được do
- Khối u xâm lấn rộng tại chỗ, tại vùng: K hạ họng thanh quản giai đoạn muộn
- Bệnh nhân từ chối phẫu thuật, hoá chất: Ung thư ống hậu môn, ung thư trực
tràng, ung thư phổi.
2. Xạ trị kết hợp phẫu thuật
2.1. Xạ trị tiền phẫu (trước mổ)
- Mục đích: thu nhỏ tổn thương để tạo điều kiện thuận lợi cho phẫu thuật, làm thay
đổi chỉ định từ không mổ được thành mổ được.
- Bao gồm:
o K vú có u lớn, xâm lấn lan rộng
o K trực tràng với u cố định xâm lấn tổ chức xung quanh
2.2. Xạ trị hậu phẫu
Mục đích: Tiêu diệt nốt tế bào ung thư còn sót lại tại diện mổ sau phẫu thuật. Bao
gồm:
- Các trường hợp phẫu thuật tiếp cận:
o U não ác tính, u não lành tính còn sót lại sau mổ.
o Ung thư vùng vòm họng thanh quản.
o K trực tràng giai đoạn DUKES B2, C
o K thân tử cung xâm lấn quá 1/3 lớp cơ, hạch (+)
- Các trường hợp sau vét hạch có kết quả mô bệnh học (+):
o Ung thư vùng tai mũi họng
o Ung thư vú

o Ung thư cổ tử cung
o Ung thư tinh hoàn
o Ung thư phổi
- Phẫu thuật bảo tồn: K vú
2.3. Xạ trị trong mổ bằng chùm electron
o K dạ dày
o K tuỵ
o K trực tràng
3. Xạ trị kết hợp với hoá chất
3.1. Hoá xạ trị đồng thời
Chỉ định cho các trường hợp có nguy cơ tái phát và di căn xa cao:
o K vùng tai mũi họng
PGS.TS Mai Trọng Khoa – TS. Trần Đình Hà – Ks. Nguyễn Thanh Tân