Quy trinh xa tri 3d CRT tai BV kien giang

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA VẬT LÝ- VẬT LÝ KỸ THUẬT
BỘ MÔN VẬT LÝ HẠT NHÂN
------------------------------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Đề tài:

QUY TRÌNH XẠ TRỊ 3D-CONFORMAL
RADIATION THERAPY TẠI BỆNH VIỆN
KIÊN GIANG
SVTH : Trần Quốc Huy
CBHD : ThS. Nguyễn Thị Cẩm Thu
CBPB : TS. Lê Công Hảo

----------------------------------TP HỒ CHÍ MINH – 2013


LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, em muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến cô giáo, Th.S Nguyễn Thị
Cẩm Thu, người đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận.
Em cũng xin chân thành gửi lời cảm ơn đến các anh, ThS. Võ Thành Nhơn,
ThS. Phan Hữu Thoại và cùng các anh chị trong khoa xạ trị tại bệnh viện Kiên Giang
đã tận tình hướng dẫn, cung cấp các dữ liệu và tạo điều kiện tốt nhất để em có thể hoàn
thành khóa luận.
Em cũng xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc nhất đến những thầy cô giáo đã giảng
dạy em trong bốn năm qua. Những kiến thức mà em học được trên giảng đường đại
học sẽ là hành trang giúp em vững bước trong tương lai.
Cuối cùng, em muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tất cả bạn bè, đặc biệt là ba mẹ,

những người luôn ở bên em động viên và giúp đỡ em trong quá trình học tập.


1

MỤC LỤC
Trang
Mục lục ......................................................................................................... 1
Lời mở đầu .................................................................................................... 3
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt ........................................................... 4
Danh mục các bảng và các hình vẽ ............................................................... 7
Chương 1 - TỔNG QUAN VỀ XẠ TRỊ ..................................................... 10
1.1 Ưng thư và các phương pháp điều trị ............................................. 10
1.2 Cơ sở sinh học và cơ sở vật lý của xạ trị ung thư ........................... 11
1.3 Các phương pháp xạ trị ................................................................... 18
1.4 Quy trình điều trị bằng kỹ thuật xạ trị “thích hợp” ba chiều .......... 20
1.5 Tính toán liều .................................................................................. 23
Chương 2 - QUY TRÌNH XẠ TRỊ THEO KỸ THUẬT 3D – CRT
TẠI BỆNH VIỆN ĐA KHOA KIÊN GIANG ........................................... 34
2.1

CT - Sim .......................................................................................... 34

2.2

Lập kế hoạch xạ trị (TPS) ............................................................... 37

2.3

Tạo che chắn chì ............................................................................. 40

2.4

Xạ trị trên máy gia tốc .................................................................... 40

Chương 3 - LẬP KẾ HOẠCH XẠ TRỊ TRÊN MỘT SỐ CA UNG THƯ
CỤ THỂ ...................................................................................................... 42


2

3.1 Lập kế hoạch xạ trị ca ung thư phổi ............................................... 42
3.2 Lập kế hoạch xạ trị ca ung thư trực tràng ....................................... 46
3.3 Lập kế hoạch xạ trị ca vòm ............................................................. 50
KẾT LUẬN ................................................................................................ 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................... 59


3

LỜI MỞ ĐẦU
Ung thư là một trong những nguyên nhân gây tử vong rất cao trên toàn thế giới.
Hàng năm có khoảng gần 10 triệu trường hợp mắc ung thư và trên 8 triệu người chết
do bệnh này. Ở Việt Nam, mỗi năm ước tính có khoảng 150.000 ca ung thư mới và
khoảng 75.000 ca tử vong. Ngày nay, với sự phát triển của khoa học và công nghệ,
việc điều trị bệnh ung thư càng trở nên chính xác và có hiệu quả.
Ung thư có thể được điều trị bằng các phương pháp cơ bản như: điều trị bằng
phẫu thuật, điều trị bằng tia xạ hay điều trị bằng hóa chất. Điều trị bằng tia xạ là một
trong các phương pháp mang lại hiệu quả cao. Ở nước ta, nhiều bệnh viện có khoa xạ
trị ung thư đã được trang bị các thiết bị rất hiện đại để điều trị ung thư bằng bức xạ ion

hóa như máy gia tốc tuyến tính, máy xạ trị áp sát,... Cùng với các thiết bị hiện đại, sự
phát triển nhanh của hệ thống máy tính giúp cho việc lập kế hoạch điều trị cho bệnh
nhân trở nên chính xác và hiệu quả cao. Để hiểu rõ hơn về quy trình điều trị thực tế tại
các bệnh viện, trong khóa luận này sẽ trình bày quy trình xạ trị với kỹ thuật 3D-CRT
tại Bệnh Viện Kiên Giang. Kỹ thuật này là kỹ thuật cơ bản mà các bệnh viện ở nước ta
áp dụng. Khóa luận gồm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan về xạ trị.
Chương 2: Quy trình xạ trị với kỹ thuật 3D-CRT tại Bệnh Viện Kiên Giang.
Chương 3: Lập kế hoạch xạ trị cho một số ca ung thư.


4

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Các ký hiệu
DR:

liều tại điểm chuẩn R trong phantom (cGy).

SSD:

khoảng cách từ nguồn tới bề mặt phantom (cm).

d:

khoảng cách từ bề mặt phantom tới điểm cần tính dose (cm).

dmax:

là khoảng cách từ bề mặt phantom tới điểm mà tại đó dose đạt cực đại

(cm).

RPS:

hệ số tán xạ phantom tương đối.

RCS:

hệ số tán xạ collimator tương đối.

TPR:

tỉ số mô-phantom.

OCR:

tỉ số ngoài trục và OCR=BOCR.POCR.WOCR.EOCR

BOCR:

tỉ số ngoài trục block.

POCR:

tỉ số ngoài trục chính.

WOCR:

tỉ số ngoài trục wedge.

EOCR:

tỉ số ngoài trục mép collimator.

ka:

là hệ số truyền qua phụ kiện trước khi đến collimator.

kW hay WF: là hệ số truyền wedge cho kích thước trường (cx,cy) tại độ sâu ZR.
kbs:

hệ số suy giảm tán xạ block để ngăn tán xạ collimator.

cx :

thiết lập jaw collimator trên (cm).

cy :

thiết lập jaw collimator dưới (cm).

XP:

x khoảng cách từ trục trung tâm đến điểm P (cm).

YP:

y khoảng cách từ trục trung tâm đến điểm P (cm).

ZP:

độ sâu của điểm P (cm).

lp:

chiều dài từ bề mặt đến điểm P (cm).

s:

là cạnh hình vuông tương đương (cm).


5

A:

diện tích hình chữ nhật (cm2).

P:

chu vi hình chữ nhật (cm).

OF hay Scb: hệ số đầu ra của máy gia tốc.
W, L:

kích thước trường chiếu (cm).

RCS hay Sc: hệ số tán xạ collimator tương đối
RSP hay Sb: hệ số tán xạ phantom tương đối.
PDD:

phần trăm liều theo độ sâu.

MU:

đơn vị đo bức xạ của máy gia tốc.

Các chữ viết tắt
2D

Two - Dimensional

3D

Three – Dimensional

CRT

Conformal Radiation Therapy

DNA

Deoxyribo Nucleic Acid

ATP

Acceptance Test Procedure

QA-QC

Quality Assurance- Quality Contro

BEV

Beam Of View

GTV

Gross Tumor Volume

CTV

Clinical Target Volumme

PTV

Planning Target Volume

ITV

Internal Target Volume

TV

Treated Volume

IV

Irradiated Volume

OAR

Organ At Risk

DVH

Dose Volume Histogram

CT

Computed Tomography

SIM

Simulator


6

TPS

Treatment Planning System

MRI

Magnetic Resonance Imaging

SAD

Source Axis Distance

SSD

Source-to-Surface Distance

MLC

Multi – Leaf Collimator

ICRU

International Commission on Radiation Units and Measurement

IAEA

International Atomic Energy Agency

TRS

Technical Reports Series

TCP

Tumor control Probability

NTCP

Normal Tissue Complication Probability

DICOM

Digital Imaging and Communications in Medicine

PDD

Percent Depth Dose

OF

Output Factor

OCR

Off Center Ratio

POCR

Primary Off Center Ratio Data

PWOCR

Primary Wedge Off Center Ratio

EOCR

Collimator Edge Off Center Ratio

BOCR

Block Edge Off Center Ratio

TPR

Tissue Phantom Ratio

RPS

Ratio Phantom Scatter

RCS

Relative Collimator Scatter

WF

Wedge Factor

MU

Monitor Unit


7

DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ CÁC HÌNH VẼ
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1: Thống kê liều hấp thụ tại các cơ quan lành từ giản đồ DVH ca trực tràng. . 46
Bảng 3.2: Thống kê liều hấp thụ tại các cơ quan lành từ giản đồ DVH ca phổi .......... 50
Bảng 3.3: Thống kê liều hấp thụ tại các cơ quan lành từ giản đồ DVH tổng hợp ca
vòm. ............................................................................................................................... 55

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Vùng build-up. .............................................................................................. 16
Hình 1.2: Vùng bán dạ. ................................................................................................. 16
Hình 1.3: Bản đồ đồng liều. .......................................................................................... 16
Hình 1.4: Bản đồ đồng liều khi dung wedge................................................................. 16
Hình 1.5: Các vùng thể tích trong lập kế hoạch xạ trị .................................................. 18
Hình 1.6: Hình học tính toán liều tại P. ........................................................................ 23
Hình 1.7: a. Tính toán liều tại P, b. Tính toán liều tại R. .............................................. 24
Hình 1.8: Che chắn trường chiếu ở góc. ...................................................................... 25
Hình 1.9: Sự thay đổi của OF theo kích thước trường chiếu. ....................................... 26
Hình 1.10: Hình học liều tại độ sâu d và liều tại độ sâu dmax trong phantom. .............. 26
Hình 1.11: Phân bố PDD theo độ sâu. .......................................................................... 27
Hình 1.12: Những điểm liều liên quan đến phép đo liều. ............................................. 28
Hình 1.13: Phân bố TPR theo độ sâu. ........................................................................... 29
Hình 1.14: Hình học đo lường OCR: A. Liều tại khoảng cách r; B. Liều trên trục chính
của chùm tia. ................................................................................................................. 29
Hình 1.15: Phân bố OCR theo độ sâu. .......................................................................... 30
Hình 1.16: Hình học đo lường RCS. ............................................................................. 31


8

Hình 1.17: Phân bố RCS theo kích thước của trường chiếu. ........................................ 31
Hình 1.18: Hình học đo lường hệ số wedge.................................................................. 32
Hình 2.1: Hệ thống thiết bị trong phòng CT-SIM......................................................... 35
Hình 2.2: Cố định bệnh nhân và dán tâm chì. ............................................................... 37
Hình 2.3: Giao thức truyền dữ liệu DICOM. ................................................................ 38
Hình 2.4: Phân bố đường đồng liều. ............................................................................. 39
Hình 2.5: Bảng DVH..................................................................................................... 39
Hình 2.6: Tạo chì che chắn. .......................................................................................... 40

Hình 2.7: Hệ thống thiết bị trong phòng máy gia tốc. .................................................. 41
Hình 3.1: Chuẩn tâm chì. .............................................................................................. 43
Hình 3.2: Vẽ đường contour. ........................................................................................ 43
Hình 3.3: Hướng, kích thước và block của trường chiếu .............................................. 44
Hình 3.4: Phân bố liều khi dùng wedge và khi không dùng wedge.............................. 44
Hình 3.5: Phân bố liều 3D. ............................................................................................ 45
Hình 3.6: Bảng DVH..................................................................................................... 45
Hình 3.7: Hình học các trường chiếu. ........................................................................... 47
Hình 3.8: Kích thước và block của các trường 0o, 180o và 90o..................................... 48
Hình 3.9: Phân bố liều ................................................................................................... 48
Hình 3.10: Bảng DVH................................................................................................... 48
Hình 3.11: Chuẩn tâm chì và vẽ đường contour. .......................................................... 49
Hình 3.12: Hình học trường chiếu của 3 trường. .......................................................... 51
Hình 3.13: Kích thước và block các trường 90o, 270o, 180o. ........................................ 52
Hình 3.14: Phân bố liều................................................................................................. 52
Hình 3.15: Bảng DVH................................................................................................... 52
Hình 3.16: Kích thước và block của trường 0o. ............................................................ 53
Hình 3.17: Kích thước và block của trường 90o. .......................................................... 54
Hình 3.18: Phân bố liều 3D. .......................................................................................... 54


9

Hình 3.19: Tổng hợp phân bố liều của hai kế hoạch .................................................... 54
Hình 3.20: Bảng DVH tổng hợp. .................................................................................. 55


10

CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ XẠ TRỊ
1.1 Ung thƣ và các phƣơng pháp điều trị.
Ung thư là một nhóm các bệnh liên quan đến sự thay đổi về sinh sản, tăng
trưởng và chức năng của tế bào. Các tế bào bình thường trở nên đột biến và tăng sinh
một cách không kiểm soát, xâm lấn các mô ở gần hay di căn qua hệ thống bạch huyết
hay mạch máu. Bệnh ung thư phát sinh từ nhiều nguyên nhân: các hóa chất trong môi
trường, phóng xạ, virus, hormon, rối loạn miễn dịch hay đột biến di truyền,… Ung thư
có thể được điều trị bằng phẫu thuật, xạ trị, hóa trị hay điều trị kết hợp, liệu pháp hóc
môn (hormone therapy), liệu pháp nhiệt (hyperthermia).
 Xạ trị là phương pháp điều trị sử dụng bức xạ ion hóa bắn vào vị khí khối u
nhằm tiêu diệt tế bào ưng thư, ngăn chặn sự phát triển của khối u và giảm tổn
thương cho các tế bào mô lành xung quanh khối u.
 Hóa trị là phương pháp điều trị sử dụng thuốc để diệt tế bào ung thư. Hóa trị là
một phương pháp điều trị toàn thân tác động đến toàn bộ các tế bào đang phát
triển nhanh, gồm có tế bào ung thư và các tế bào bình thường và do đó, gây ra
các tác dụng phụ. Thuốc có tác dụng thông qua việc làm dừng hoặc làm chậm
lại sự phân chia nhanh của các tế bào ung thư. Chúng can thiệp vào phân bào
theo các cách khác nhau, ví dụ như sự sao chép DNA hay quá trình phân chia
các nhiễm sắc thể mới được tạo thành. Đối với các tế bào bình thường phát triển
nhanh như niêm mạc miệng hay ruột, đường tiêu hóa hay lông, tóc, các tế bào
máu (hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu) sẽ bị ảnh hưởng tác dụng phụ của thuốc như
rụng tóc, tiêu chảy, viêm niêm mạc miệng, nhiễm khuẩn do giảm bạch cầu, chảy
máu do hạ tiểu cầu... Thường thì những tác dụng phụ này sẽ hết khi kết thúc hóa
trị liệu.


11

 Điều trị kết hợp: đôi khi các biện pháp phẫu thuật, xạ trị và hóa trị được kết hợp
để điều trị ung thư tốt hơn. Ví dụ, xạ trị có thể được sử dụng trước để làm nhỏ

khối u và sau đó, các bác sĩ có thể dễ dàng hơn trong việc cắt bỏ khối u hoặc xạ
trị có thể sử dụng sau khi phẫu thuật để tiêu diệt các tế bào ung thư còn lại. Hóa
trị có thể kết hợp với xạ trị để tiêu diệt các tế bào ung thu có thể lan ra các tế
bào bên ngoài khối u.
 Liệu pháp hóc môn: dùng thuốc ngăn cản hay tiêu diệt các hormone tham gia
vào sự phát triển của những tế bào ung thư.
 Liệu pháp nhiệt: dùng năng lượng nhiệt tiêu diệt tế bào ung thư.
Các liệu pháp điều trị ung thư được sử dụng độc lập hay kết hợp tùy thuộc vào
vị trí khối u, mức độ lan, tuổi và tình trạng sức khỏe của bệnh nhân. Ngày nay, với sự
phát triển của khoa học kỹ thuật, xạ trị là một trong các phương pháp cơ bản để điều trị
bệnh ung thư.
1.2 Cơ sở sinh học và cơ sở vật lý của xạ trị ung thƣ [1].
1.2.1 Cơ sở sinh học của điều trị bằng tia xạ.
Tất cả các kỹ thuật điều trị bằng tia xạ đều nhằm đạt được một liều lượng tối đa
tại khối u và giảm đến tối thiểu liều ở các mô lành xung quanh. Muốn vậy phải dựa
trên sự khác nhau về độ nhạy cảm tia xạ giữa các tế bào ung thư, tế bào lành và vào
loại tế bào cụ thể: tế bào biệt hóa kháng tia hơn loại không biệt hóa; phân bố hợp lý
tổng liều điều trị và liều lượng mỗi lần chiếu.
Khi bức xạ tác dụng lên cơ thể, chủ yếu gây ra tác dụng ion hóa, tạo ra các cặp
ion có khả năng phá hủy cấu trúc phân tử của các tế bào, làm tế bào bị biến đổi hay hủy
diệt. Cấu tạo của cơ thể con người chủ yếu là H2O. Khi bị chiếu xạ, H2O trong tế bào bị
phân chia thành H+ và OH-. Bản thân các cặp H+, OH- này tạo thành các bức xạ thứ
cấp, tiếp tục phá hủy tế bào và sự phân chia tế bào sẽ chậm đi hoặc dừng lại. Tác dụng


12

trực tiếp của tia xạ lên sự hủy diệt tế bào chỉ vào khoảng 20%. Còn lại chủ yếu là do
tác dụng gián tiếp.
Năng lượng và cường độ bức xạ khi đi qua cơ thể con người nói riêng hay cơ

thể sinh vật nói chung bị giảm đi do sự hấp thụ năng lượng của các tế bào. Sự hấp thụ
năng lượng của các tế bào thường dẫn tới hiện tượng ion hóa các nguyên tử của vật
chất sống và hậu quả là tế bào bị phá hủy. Nói chung năng lượng của bức xạ càng lớn,
số cặp ion do chúng tạo ra càng nhiều. Thông thường, các hạt mang điện có năng lượng
như nhau tạo ra một số cặp ion bằng nhau. Tuy nhiên, tùy thuộc vào vận tốc của hạt
nhanh hay chậm mà mật độ ion hóa có thể khác nhau. Tia anpha thường có vận tốc nhỏ
hơn tia bêta nhưng lại có khả năng ion hóa mạnh hơn. Mật độ ion hóa do tia gamma và
tia X gây ra tương đối nhỏ, nhưng độ thâm nhập lại lớn. Do đó, chúng không chỉ tác
dụng lên các tế bào ở gần da như tia anpha và bêta mà có thể tác dụng lên các tế bào ở
sâu trong cơ thể. Đối với neutron, ngoài hiện tượng ion hóa gián tiếp do các hạt nhân
va vào chúng thu được một động năng lớn gây ra, bức xạ neutron còn có khả năng tạo
ra các chất phóng xạ ngay trong cơ thể sinh vật. Nguyên nhân của quá trình này là khi
đi vào cơ thể, neutron chuyển động chậm lại và sau đó bị các hạt nhân của vật chất
trong cơ thể hấp thụ. Những hạt nhân ấy trở thành những hạt nhân phóng xạ phát ra tia
bêta và tia gamma. Chính những tia này lại có khả năng gây ra hiện tượng ion hóa
trong một thời gian nhất định.
Do nước là thành phần chủ yếu trong tế bào của cơ thể người, nên phần lớn
năng lượng lúc đầu tích lũy trong phân tử nước và chỉ một phần nhỏ tích lũy trong các
phân tử sinh học khác. Các phân tử nước bị ion hóa và kích thích gây ra một loạt các
phản ứng khác, trong đó có các phản ứng như:
H2 O + h

H2 O+ + e -

Electron có thể bị các phân tử nước hấp thụ để tạo ra ion âm của nước.
H2 O + e -

H2 O-

Các ion H2O+ và H2O- đều không bền và bị phân hủy ngay sau đó:

13

H2 O+

H+ + OH•

H2 O-

OH- + H•

Kết quả là tạo ra hai gốc tự do H• và OH• và hai ion bền H+ và OH-, chúng có
thể kết hợp với nhau thành phân tử nước. Các phản ứng khác cũng có thể xảy ra:
H• + OH•

H2 O

H• + H •

H2

OH• + OH•

H2 O

H• + O 2

H2 O•

Trong đó: H2O• là gốc tự do peroxy được tạo ra với sự có mặt của oxy.
Các gốc tự do có một eclectron lẻ và không có cấu hình đòi hỏi đối với một
phân tử bền. Chúng là những thực thể gây ra phản ứng rất mạnh, có thời gian sống
khoảng micro giây và tác động trực tiếp tới các phân tử sinh học như protein, lipid,
DNA gây ra các hỏng hóc về cấu trúc và hóa học đối với phân tử này. Những hỏng hóc
như vậy sẽ dẫn tới: sự ngăn cản phân chia tế bào, sự sai sót của những nhiễm sắc thể,
đột biến gen và làm chết tế bào. Trong khi quá trình hấp thụ năng lượng xảy ra trong
khoảng 10-10s, thì sự xuất hiện của các hiệu ứng sinh học có thể diễn ra trong vài giây
và thậm chí nhiều năm.
1.2.2 Cơ sở vật lý của điều trị bằng tia xạ.
a. Đo liều lƣợng xạ trị ngoài.
Để có thể đảm bảo liều lượng chính xác trong điều trị, mỗi cơ sở xạ trị phải
được trang bị đồng bộ các máy đo liều, hệ thống phantom (nước hay chất dẻo tương
đương mô), hệ thống máy tính lập kế hoạch điều trị…
Nguyên tắc đo liều lượng đối với các máy xạ trị từ xa chủ yếu gồm 4 bước cơ
bản sau đây:
1. Xác định suất liều tại một điểm quan tâm trong phantom (thường dùng nước)
đối với mỗi chùm tia dùng trong điều trị, tức là tổng hợp các số liệu cho từng
kích thước trường chiếu. Bước này gọi là “Đo liều tuyệt đối”, được tuân theo


14

các phương pháp chuẩn quốc gia và quốc tế gồm quy trình kiểm chuẩn, nghiệm
thu kỹ thuật thiết bị (ATP), commissioning và chương trình kiểm soát, đảm bảo
chất lượng xạ trị (QA-QC). ATP là quá trình thử nghiệm, kiểm tra các thông số
cơ khí chuyển động và đo đạc liều lượng của một máy gia tốc sau khi được thiết
lập. Commissioning là quy trình vật lý liên quan đến mọi thông tin, số liệu
chùm tia mà khi lập kế hoạch điều trị sẽ cần đến và để cho việc tính toán trong
điều trị thực tế sau này [1, tr.197-198, 361-363].

2. Trong mỗi chùm tia có liên quan, xác định sự phân bố tương đối của suất liều tại
tất cả các điểm trong phantom mà qua đó sẽ thu được các giá trị liều sâu phần
trăm, các bản đồ đồng liều cho bất kỳ chùm tia nào được sử dụng trong thực tế
điều trị.
3. Hiệu chỉnh bước 1 và 2 để đánh giá độ lệch thưc tế của các số liệu so với điều
kiện chuẩn. Những sai số này gồm cả hình dạng, kích thước chùm tia,…
4. Các số liệu về chùm tia đã hiệu chỉnh trong bước 3 được tổng hợp lại cùng với
bảng các giá trị tỉ số mô - không khí để có thể sử dụng trong chiếu cố định hay
chiếu quay, chiếu không wedge hay có wedge, kỹ thuật từ nguồn đến mặt da hay
từ nguồn đến tâm khối u.
b. Những khái niệm cơ bản về vật lý xạ trị.
 Build-up: khi các chùm photon năng lượng cao tương tác với môi trường sinh
ra các electron thứ cấp. Tùy theo năng lượng photon và môi trường tương tác,
những electron này cũng sẽ tham gia tương tác với môi trường. Liều lượng cực
đại (Dmax) sẽ đạt được tại độ sâu nào đó trong môi trường khi các electron đạt
đến sự cân bằng. Miền giới hạn giữa bề mặt môi trường (da) và độ sâu đạt liều
cực đại gọi là vùng build-up, nó rất có ý nghĩa trong xạ trị, thông qua việc lựa
chọn năng lượng của chùm tia (hình 1.1).


15

 Liều sâu phần trăm: là liều hấp thụ của một điểm nằm tại độ sâu nào đó được
biểu thị bằng phần trăm so với liều hấp thụ tại điểm tham khảo (thường là điểm
có liều cực đại) nằm trục trung tâm của chùm tia.
 Tỷ số mô – không khí : là tỷ số của liều lượng tại một điểm nào đó trong môi
trường (nước hoặc mô tương đương) so với liều lượng tại cùng điểm đó được đo
trong không khí.
 Hệ số tán xạ collimator: là các giá trị liều bức xạ đo được trong không khí và
tăng lên theo sự tăng của độ mở collimator (tăng theo diện tích trường chiếu).

 Kích thƣớc trƣờng chiếu: là một kích thước hình học được xác định bởi giới
hạn của đường đồng liều 50% của trường chiếu đó.
 Vùng nửa tối hay vùng bán dạ: là vùng nằm gần biên của các trường chiếu, ở
đó liều lượng giảm một cách nhanh chóng. Độ rộng của vùng bán dạ phụ thuộc
vào kích thước của nguồn, khoảng cách từ nguồn đến giới hạn cuối của
collimator và khoảng cách từ nguồn đến bề mặt da (hình 1.2).
 Đƣờng cong đồng liều: Là đường biểu diễn các điểm nhận được một liều chiếu
bằng nhau. Chúng biểu diển sự phân bố liều và cho biết tính chất của từng chùm
tia hay sự kết hợp giữa các chùm tia với các block, wedge, bolus khác nhau
(hình 1.3).
 Bản đồ đồng liều: là tập hợp một số các đường cong đồng liều của một trường
chiếu. Chúng thường mô tả độ chênh lệch về liều lượng giữa các đường là 10%.
Liều lượng tại các điểm trung gian khác có thể được xác định bằng cách nội suy
giữa các đường. Bản đồ đồng liều sẽ có hình dạng khác nhau với các kích thước
trường chiếu khác nhau, với nguồn bức xạ có các mức năng lượng khác nhau
(hình 1.3).
 Wedge: Là một tấm góc nhọn được đặt vào trong đầu máy gia tốc, có nhiệm vụ
tạo ra một gradient cường độ chiếu xạ. Khi xạ trị, nó làm biến dạng chùm tia và
vì vậy nó cũng làm giảm suất liều của chùm tia đó. Góc wedge là góc tạo bởi


16

đường vuông góc với trục trung tâm của chùm tia và đường đồng liều 50% và
tại điểm giao nhau của chúng trên trục trung tâm. Góc của wedge thường là 15o,
30o, 45o, 60o (hình 1.4).
 Blous: Là một vật liệu tương đương mô, được đặt trên 1 bề mặt da bệnh nhân để
tăng liều bề mặt và bù cho sự thiếu mô (0,5cm - 1,5cm) mà không làm thay đổi
hình dạng của đường cong đẳng liều.
 Ảnh BEV: Là hình chiếu của các trục của chùm tia xạ, các biên của trường xạ

và cấu trúc của bề mặt bệnh nhân lên trên mặt phẳng film.

Hình 1.1: Vùng build-up.

Hình 1.3: Bản đồ đồng liều.

Hình 1.2: Vùng bán dạ.

Hình 1.4: Bản đồ đồng liều khi dùng wedge.


17

Các vùng thể tích liên quan trong xạ trị (hình 1.5):
Trong quá trình lập kế hoạch điều trị bằng tia xạ, một số loại thể tích cần được
xác định mà qua đó ta có thể đưa ra được kỹ thuật tối ưu.
 Thể tích khối u thô (GTV): là thể tích thể hiện sự lan rộng của các tế bào ác
tính mà có thể sờ, nắn hay nhìn thấy được bằng thăm khám. Thể tích khối u thô
bao gồm cả khối u nguyên phát, các hạch di căn hay những di căn khác.
 Thể tích bia lâm sàng (CTV): là thể tích tế bào và mô chứa thể tích khối u thô,
ngoài ra còn bao gồm các tổ chức rất nhỏ, liên quan phải được xét để điều trị
triệt để khối u đó.
 Thể tích bia nội tại (ITV): Là một khái niệm mới được giới thiệu trong bản
báo cáo số 62 của ICRU. Để bù trừ cho những thay đổi về kích thước, hình dạng
và vị trí của CTV. Khi xác định ITV, điều quan trọng là phải tính đến sự bất đối
xứng tự nhiên và sự thay đổi của tổ chức cụ thể.
 Thể tích bia lập kế hoạch (PTV): là thể tích được xác định để lựa chọn kích
thước chùm tia cho phù hợp, được sử dụng để tính toán liều lượng và sự phân
bố liều lượng bên trong thể tích bia cần phải tính đến hiệu quả cao nhất của tất
cả những thay đổi hình học có thể xảy ra, sao cho đảm bảo rằng liều lượng đã

chỉ định được phân bố tối ưu bên trong thể tích bia lâm sàng. Thể tích bia lập kế
hoạch được định nghĩa là khối thể tích bao gồm thể tích bia lâm sàng với một
đoạn mép bao quanh thể tích bia lâm sàng. Đoạn mép này được xác định dựa
vào sự di chuyển khối u trong cơ thể bệnh nhân và những sai số liên quan đến
sai số của máy móc. Sự di chuyển của khối u trong cơ thể bệnh nhân có thể do
những nguyên nhân như: sự đập của tim, sự thở, sự chứa nước không giống
nhau của bàng quang... Những sai số liên quan tới máy móc có thể là do sai số
của giường, của hệ laser… Tuy nhiên, để xác định được đoạn mép từ CTV tới
PTV, ta không được phép cộng dồn các sai số kể trên. Đoạn mép bao quanh
CTV này, bất kể về hướng nào, cũng phải đủ lớn để có thể bù đắp được những


18

sai số trên. Tức là sao cho theo bất kì hướng nào, CTV luôn luôn nằm gọn trong
PTV trong quá trình điều trị. Trong thực tế lập kế hoạch, ta phải cố gắng lập kế
hoạch sao cho tối thiểu 95% thể tích bia lập kế hoạch PTV nhận 100% liều chỉ
định.
 Thể tích điều trị (TV): là một thể tích được bao quanh bởi đường liều trên bề
mặt, đã được các nhà điều trị tia xạ lựa chọn và định rõ sao cho đạt được mục
đích điều trị.
 Thể tích chiếu xạ (IV): là một thể tích mà các mô nhận được một liều lượng
được coi là có nghĩa trong việc liên quan đến tổng liều chịu đựng của các mô
lành.

Hình 1.5: Các vùng thể tích trong lập kế hoạch xạ trị.
Ngoài ra, cần xác định các tổ chức nguy cấp (OAR) là rất quan trọng. Các tổ
chức nguy cấp là các mô lành, nơi mà độ nhạy cảm tia xạ của chúng có thể ảnh hưởng
một cách có ý nghĩa đến việc lập kế hoạch điều trị và liều lượng được chỉ định.
1.3 Các phƣơng pháp xạ trị [3].

Xạ trị được chia làm 2 phương thức điều trị: xạ trị trong và xạ trị ngoài.


19

1.3.1 Xạ trị trong (Brachytherapy):
Xạ trị trong hay còn gọi là xạ trị áp sát là kĩ thuật điều trị sử dụng các nguồn
đồng vị phóng xạ đặt trong thể tích khối u để đưa ra một liều rất cục bộ nhằm tối thiểu
hóa liều xạ tới các mô lành bao quanh. Có thể sử dụng một trong 3 cách sau: áp vào,
đặt vào khe hở hoặc gài vào bên trong cơ thể tùy từng loại khối u mà người ta có thể có
cách đặt cụ thể như: đặt ở bề mặt khối u trong các khuôn sáp nhựa đối với ung thư da,
đặt vào các hốc tự nhiên của cơ thể như tử cung, xoang... hoặc cắm vào mô, tổ chức
phần mềm mang ung thư. Xạ trị áp sát bị hạn chế khi thể tích khối u nhỏ, sự phát triển
trong lĩnh vực này bao gồm việc sử dụng các nguồn phóng xạ có suất liều cao, các
nguồn này có thể được đưa qua các ống thông để đặt vào các vị trí khối u.
1.3.2 Xạ trị ngoài (teletherapy):
Xạ trị ngoài là một phương pháp phổ biến nhất trong kỹ thuật xạ trị. Người ta
thường tiến hành với chùm photon, thông thường đó là các tia X mang năng lượng cao
được tạo ra từ máy gia tốc tuyến tính, nhưng người ta cũng dùng chùm tia gamma tạo
ra từ máy Cobalt-60 và các tia X mang năng lượng trong khoảng 50-300KV. Thêm vào
đó, việc sử dụng chùm electron để điều trị những khối u tương đối nông sẽ cải thiện
được độ chính xác hình học hơn các chùm photon. Do đó, phương pháp xạ trị bằng
chùm electron cũng được sử dụng rộng rãi ngày nay. Xạ trị ngoài với các loại bức xạ
khác cũng được đưa vào sử dụng, chẳng hạn như chùm neutron, chùm hạt tích điện
như proton có thể dùng trong điều trị lâm sàng. Tuy nhiên các thiết bị để tạo ra chúng
rất đắt tiền, vì vậy các loại bức xạ này ít được sử dụng.
Một số phát triển mới đây trong kĩ thuật xạ trị ngoài đã được đẩy mạnh do khả
năng tính toán của các hệ thống máy tính hiện nay tăng lên. Hệ thống máy tính không
chỉ có khả năng giúp lập kế hoạch tính toán trong không gian 3 chiều mà còn có khả
năng điều khiển các thiết bị điều trị sao cho vùng nhận liều cao có thể biến đổi cho phù

hợp với thể tích bia trong không gian 3 chiều. Sự phát triển này song song với kĩ thuật
tạo ảnh như chụp cắt lớp điện toán (CT), chụp ảnh cộng hưởng từ (MRI), … cho phép


20

các nhà điều trị có thể xác định thể tích bia một cách chính xác hơn. Các kĩ thuật này
đóng một vai trò quan trọng trong việc phác họa thể tích khối u. Ngoài ra máy tính còn
có vai trò giúp tính toán liều và mô phỏng liều chiếu khi chiếu với các trường chiếu
khác nhau hoặc có thể giúp tính được các khu vực nhận liều chiếu cao nhất để có thể
vạch ra phương án và thời gian điều trị hiệu quả nhất cho bệnh nhân.
Xạ trị ngoài là phương pháp sử dụng rộng rãi nhất để điều trị khối u, hạch nằm
sâu trong cơ thể. Bên cạnh những máy phát chùm gamma, máy phát neutron, máy Xquang thì hiện nay máy gia tốc điện tử được lựa chọn hầu hết cho các khoa xạ trị. Các
máy gia tốc có thể tạo ra được những chùm tia X, chùm điện tử với hệ thống collimator
để tạo các dạng trường chiếu bức xạ không đối xứng, có thể điều khiển được bằng máy
tính, có các hệ thống kiểm tra và lưu trữ, các hệ thống collimator động.
1.4 Quy trình điều trị bằng kĩ thuật xạ trị “ thích hợp” ba chiều 3D-CRT.
Kỹ thuật xạ trị 3D-CRT là một trong các kỹ thuật xạ trị ngoài. So với kỹ thuật
xạ trị thông thường 2D trước đây, các chùm tia được phát ra chỉ có dạng hình chữ nhật
hoặc hình vuông, thì kỹ thuật 3D-CRT ưu việt hơn rất nhiều. Với sự có mặt của các
tấm che chắn chì, ống chuẩn trực đa lá MLC, chùm bức xạ phát ra có thể được điều
chỉnh với hình dạng bất kỳ để có thể bao khít khối u theo từng hướng chiếu.
Mục đích của xạ trị 3D-CRT là tạo được một vùng phân bố liều hấp thụ cao tại
thể tích bia và do đó giảm liều có hại cho các tổ chức mô lành xung quanh, qua đó sẽ
làm giảm thiểu các hiệu ứng phụ hoặc biến chứng muộn, tăng xác suất kiểm soát khối
u và cải thiện kết quả điều trị. Để thực hiện được điều này, bệnh nhân cần phải trải qua
một quá trình mô phỏng, lập kế hạch điều trị và xạ trị trên máy gia tốc.
1.4.1 Mô phỏng.
Đây là bước chuẩn bị rất quan trọng và ảnh hưởng đến tính chính xác của quá
trình xạ trị. Trong quy trình này ta cần đạt được 3 mục đích: xác định và cố định tư thế

nằm của bệnh nhân, xác định được tâm chì và thu thập dữ kiện của bệnh nhân.


21

Kỹ thuật viên phải cố định bệnh nhân ở tư thế nằm thích hợp, thoải mái. Và tư
thế này phải được tái tạo lại một cách dễ dàng khi bệnh nhân điều trị trong phòng máy
gia tốc. Tư thế nằm là rất quan trọng, vì nếu bệnh nhân không thoải mái bệnh nhân sẽ
không nằm bất động vững trong quá trình mô phỏng và xạ trị. Khi đó kết quả lập kế
hoạch xạ trị sẽ không còn chính xác nữa. Thường thì tư thế bệnh nhân nằm ngửa, hai
tay xuôi bên cạnh được sử dụng nhiều bởi vì bệnh nhân nằm ngửa, thoải mái trên
giường và ít bị dịch chuyển. Chú ý bề mặt bàn trong mô phỏng phải giống với bề mặt
bàn trong xạ trị. Tư thế của bệnh nhân trong quá trình điều trị phải được xác định trước
quá trình mô phỏng. Định vị bệnh nhân được hỗ trợ bởi hệ thống laser hướng tuyến,
hai đèn laser sẽ được gắn vào tường và một đèn laser gắn trên trần nhà. Các tia của
chúng sẽ giao nhau tại một điểm, điểm này thường là điểm đồng tâm của máy gia tốc.
Hệ tọa độ không gian được sử dụng để mô tả các điểm khác, có gốc tọa độ là điểm
chuẩn. Điểm chuẩn thường là điểm đồng tâm nhưng cũng có thể là điểm khác trên cơ
thể của bệnh nhân, có tọa độ (0,0,0). Các điểm khác được xác định bằng cách cộng
hoặc trừ thêm một số cm nếu ở trên hay dưới, bên trái hay phải một cách tương ứng.
Ba trục tọa độ được xem như 3 đường chuẩn để xác định hướng của các tọa độ của các
điểm (hướng từ trái sang phải, từ đầu xuống chân, từ trước ra sau). Khi vị trí của bệnh
nhân đã được thiết lập thì việc tiếp theo là phải cố định tư thế này, đánh dấu, dán tâm
chì và xăm lại các điểm giao nhau của hệ thống laser và ghi lại các tham số để các kỹ
thuật viên tái tạo lại tư thế hằng ngày trong phòng xạ. Sau đó tiến hành chụp CT để thu
thập các ảnh CT cắt lớp của bệnh nhân qua chuyển những ảnh này sang hệ thống lập kế
hoạch xạ trị bằng giao thức truyền dữ kiện DICOM.
1.4.2 Lập kế hoạch xạ trị.
Từ các ảnh CT cắt lớp, kỹ sư vật lý và bác sỹ xác định các thể tích khối u, các
mô lành cần bảo vệ và mô phỏng lại một bệnh nhân ảo dựa trên phần mềm mô phỏng.

Trên phần mềm mô phỏng, kỹ sư vật lý sẽ tạo ra trường chiếu, gồm có: góc, kích thước
của chùm tia, tâm trường xạ, loại chùm tia (photon, electron) và năng lượng chùm tia,


22

che chắn chì, góc wedge, kỹ thuật được sử dụng (SAD hay SSD), sự đối xứng của
chùm tia,…và tạo ra vùng che chắn. Sau đó, thiết kế che chắn và các dụng cụ biến đổi
chùm tia. Việc thiết kế chùm tia phải đảm bảo tối ưu các ảnh hưởng hình học và vật lý
của chùm tia, chẳng hạn như thiết kế sao cho ảnh hưởng của vùng bóng mờ là bé nhất,
liều xạ vào vùng cần xạ cao, trong khi liều vào các mô lành phải hạn chế tối đa.
Sau khi tạo ra các tham số xạ trị, trường chiếu, che chắn thì chuyển sang tính
liều. Từ liều chỉ định của bác sỹ, kỹ sư vật lý tính liều và khảo sát sự phân bố liều
thông qua đường cong đẳng liều và giản đồ liều khối (DVH). Dựa vào đường cong
đẳng liều, ta có thể biết được 95% liều chỉ định có bao hết thể tích PTV không và các
cơ quan nhạy xạ có nằm trong các đường đẳng liều cao hay không. Dựa vào DVH, biết
được thể tích của cơ quan quan tâm nằm trong vùng xạ là bao nhiêu và sau đó đánh giá
được hiệu quả của bộ tham số ứng với trường chiếu này. Nếu kết quả không tốt thì có
thể thay đổi kích thước trường chiếu, năng lượng của chùm tia, trọng số các trường
chiếu, wedge, góc trường chiếu,… để được kết quả tốt hơn. Trong kỹ thuật 3D-CRT,
người ta khuyến cáo liều phân bố tại các vùng thể tích và trên các tổ chức lành liền kề
phải được tuân theo chuẩn của bản báo cáo số 50 và 62 của ICRU để phù hợp với kết
quả liều chỉ định lâm sàng. Ngoài ra, mô hình kiểm soát liều sinh học như xác suất
kiểm soát khối u (TCP) và xác suất biến chứng của các mô lành (NTCP) cần phải được
đánh giá [1, tr.355-356].
Sau khi hoàn tất việc tính liều, bác sỹ sẽ kiểm tra và đánh giá lại. Nếu bác sỹ
đồng ý thì kỹ sư vật lý chuyển các tham số, năng lượng chùm tia, suất liều chùm tia, số
MU, góc collimator, góc wedge đến phòng xạ trị qua giao thức DICOM.
1.4.3 Điều trị bằng máy gia tốc.
Khi nhận được dữ liệu, kỹ sư vật lý tiến hành xạ trị cho bệnh nhân. Bệnh nhân

được thiết lập tư thế nằm giống như trong quá trình mô phỏng. Sau đó sẽ được kỹ sư
vật lý và bác sĩ xác nhận lại tư thế, các thông số và cuối cùng là xạ trị.


23

1.5 Tính toán liều [6], [7].
Tính toán liều hấp thụ tại điểm P (hình 1.6) cho bệnh nhân bằng cách sử dụng
các dữ liệu đo được từ một phantom. Các dữ liệu này đã được các tiêu chuẩn về thực
hành trong xạ trị (báo cáo 64 của ICRU và TRS-30 của IAEA). Từ các thông số: PDD,
OCR, WF, OF, RCS, SSD… đo được từ máy trong thực tế để tạo ra một máy mô
phỏng tương đương với máy thực tế (về cơ khí, năng lượng, bức xạ,…). Máy mô
phỏng này sẽ dùng để tính toán liều cùng với phần mềm Prowess Panther đi kèm.

Hình 1.6: Hình học của tính toán liều tại P.
Trong chương tình Prowess Panther, tính liều cho photon dựa vào thuật toán fast
photon, liều tại điểm P (hình 1.7a) sẽ được tính thông qua một điểm R (hình 1.7b) trên
trục trung tâm ở cùng độ sâu và hệ số hiệu chỉnh do tán xạ trên các dụng cụ trên đường
đi của chùm tia.
2

 SSD+d 
DP =DR . 
 .RPS  c x ,c y ,w  .RCS  c x ,c y ,w  .TPR  lP ,SP ,w  .
 SSD+d max 
OCR  X P ,YP ,ZP ,w  .  k a  Sb  .k bs  Sb  .k w  z R ,c x ,c y  

(1.1)