LẬP KẾ HOẠCH XẠ TRỊ UNG THƯ VÚ BẰNG KỸ THUẬT FIELDINFIELD TẠI BỆNH VIỆN UNG BƯỚU HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
LẬP KẾ HOẠCH XẠ TRỊ UNG THƯ VÚ BẰNG KỸ THUẬT
FIELD-IN-FIELD TẠI BỆNH VIỆN UNG BƯỚU HÀ NỘI

SVTH: NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO
CBHD: THS. MAI ĐÌNH THỦY
KS. HOÀNG VĂN TOÁN


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được đồ án này, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu
sắc tới các thầy hướng dẫn là ThS. Mai Đình Thủy – Đại học Bách Khoa Hà Nội và
Ks. Hoàng Văn Toán – Bệnh viện Ung Bướu Hà Nội. Các thầy đã tận tình hướng dẫn
chỉ bảo và tạo điều kiện cho tôi quan sát, thực hành và học tập trong suốt thời gian
qua.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô Viện Kỹ thuật Hạt nhân và Vật lý Môi trường
– Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tận tâm giảng dạy và truyền đạt kiến thức bổ ích cho
tôi trong 5 năm học vừa qua.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới trường đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện
cho tôi được thực tập bên ngoài tại Bệnh viện Ung Bướu Hà Nội, giúp tôi được học
hỏi và tiếp cận với các kỹ thuật, thiết bị máy móc một cách thực tế.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám đốc Bệnh viện Ung Bướu Hà Nội, đặc biệt
là toàn thể các anh chị trong khoa Xạ trị đã tạo điều kiện và hướng dẫn tôi quan sát,

học hỏi kinh nghiệm của các anh chị. Trong đó, tôi xin gửi lời cảm ơn ThS. Đặng
Quốc Soái và Ks. Vũ Trưởng đã nhiệt tình chỉ bảo những kiến thức thực hành cho tôi
khi thực tập cũng như làm đồ án tại Bệnh viện Ung Bướu Hà Nội.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã luôn cổ
vũ, động viên và đồng hành cùng tôi trong suốt thời gian qua.
Hà Nội, tháng 6 năm 2017
Sinh viên
Nguyễn Thị Như Thảo

NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

1


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Đồ án tốt nghiệp này là do chính tôi thực hiện, các số liệu thu
thập và các kết quả đánh giá trong đề tài là trung thực. Đề tài không trùng với bất cứ
đề tài nghiên cứu khoa học nào. Các số liệu, thông tin tham khảo trong Đồ án đều
được trích dẫn cụ thể.

Hà Nội, tháng 6 năm 2017
Sinh viên
Nguyễn Thị Như Thảo

NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

2


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH ..........................................................................................4
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ......................................................................................6
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................7
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ XẠ TRỊ UNG THƯ VÚ ........................................9
1.1. Tổng quan về ung thư vú và các phương pháp điều trị ung thư vú .................. 9
1.2. Xạ trị trong điều trị ung thư vú ....................................................................... 12
1.3. Máy gia tốc tuyến tính .................................................................................... 16
CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH XẠ TRỊ UNG THƯ VÚ ..............................................31
2.1. Mô phỏng ........................................................................................................ 31
2.2. Lập kế hoạch xạ trị ......................................................................................... 33
2.3. Tiến hành xạ trị ............................................................................................... 37
CHƯƠNG 3: LẬP KẾ HOẠCH XẠ TRỊ CHO BỆNH NHÂN UNG THƯ VÚ
BẰNG KỸ THUẬT FIELD-IN-FIELD ...................................................................39
3.1. Nguyên lý của kỹ thuật xạ trị FiF ................................................................... 40
3.2. Quy trình lập kế hoạch bằng kỹ thuật FiF ...................................................... 41
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ ...............................................................49
4.1. Một số trường hợp cụ thể................................................................................ 49
4.2. Kết quả trên 30 bệnh nhân .............................................................................. 57
KẾT LUẬN ...............................................................................................................61
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................62
PHỤ LỤC ..................................................................................................................63

NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

3


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1: Các quá trình xảy ra trong tế bào ............................................................12
Hình 1. 2: Tác dụng của bức xạ lên DNA .................................................................13
Hình 1. 3: Cấu hình thiết kế của một máy gia tốc tuyến tính sử dụng trong y tế .....18
Hình 1. 4: Cấu tạo của một máy gia tốc tuyến tính dùng trong xạ trị .......................19
Hình 1. 5: Bộ chuẩn trực đa lá ..................................................................................21
Hình 1. 6: Sơ đồ khối của một máy giá tốc tuyến tính trong y tế .............................23
Hình 1. 7: Máy gia tốc tuyến tính Varian- Unique ...................................................24
Hình 1. 8: Các kích thước kỹ thuật của Varian- Unique ...........................................25
Hình 2. 1: Tư thế khi chụp CT với ca ung thư vú .....................................................31
Hình 2. 2: Máy CT- SIM ...........................................................................................32
Hình 2. 3: Kỹ sư dán dấu chì và đánh dấu trên cơ thể bệnh nhân.............................33
Hình 2. 4: Hình ảnh contour của bác sĩ .....................................................................34
Hình 2. 5: Đường cong sống sót của mô lành và mô ung thư...................................35
Hình 2. 6: Xác định gốc tọa độ trên phần mềm lập kế hoạch xạ trị ..........................36
Hình 2. 7: Đồ thị DVH ..............................................................................................37
Hình 2. 8: Tư thế của bệnh nhân khi xạ trị................................................................38
Hình 3. 1: Kỹ thuật nửa trường chiếu .......................................................................42
Hình 3. 2: Số lượng trường chiếu và hướng chiếu ....................................................42
Hình 3. 3: Hình dạng trường chiếu tạo bởi MLC......................................................43
Hình 3. 4: Phân bố liều hấp thụ trên khối u ..............................................................44

Hình 3. 5: Sử dụng wedge để điều chỉnh phân bố liều hấp thụ trên khối u ..............45
Hình 3. 6: Sử dụng các trường chiếu con để che chắn phần thể tích có liều hấp thụ
cao .............................................................................................................................46
Hình 3. 7: Trường chiếu con che chắn phần phổi của bệnh nhân .............................46
Hình 3. 8: Đồ thị DVH ..............................................................................................47
Hình 4. 1: Hình ảnh lát cắt phần hạch của bệnh nhân ...............................................49
Hình 4. 2: Đường đồng liều khi sử dụng kỹ thuật 3D- CRT ....................................50
Hình 4. 3: Đường đồng liều khi sử dụng kỹ thuật FiF ..............................................50
NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

4


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 4. 4: Đồ thị DVH đánh giá hai kế hoạch bằng kỹ thuật 3D- CRT và FiF ........51
Hình 4. 5: Lát cắt CT phần thành ngực của bệnh nhân .............................................52
Hình 4. 6: Lát cắt CT phần hạch của bệnh nhân .......................................................52
Hình 4. 7: Đường đồng liều khi sử dụng kỹ thuật 3D- CRT ....................................53
Hình 4. 8: Đường đồng liều khi sử dụng kỹ thuật FiF ..............................................53
Hình 4. 9: Đồ thị DVH đánh giá hai kỹ thuật FiF và 3D- CRT ................................54
Hình 4. 10: Lát cắt CT phần thành ngực của bệnh nhân ...........................................55
Hình 4. 11: Lát cắt CT phần hạch của bệnh nhân .....................................................55
Hình 4. 12: Thiết kế trường chiếu đứng có góc nghiêng 50 ......................................56
Hình 4. 13: Đồ thị DVH đánh giá hai kế hoạch sử dụng kỹ thuật FiF và 3D- CRT .56
Hình 4. 14: Đồ thị biểu diễn chỉ số V20 của kỹ thuật FiF và 3D- CRT ...................57
Hình 4. 15: Đồ thị biểu diễn các giá trị V95% của kỹ thuật FiF và 3D- CRT ............58
Hình 4. 16: Đồ thị biểu diễn giá trị V>107% của kỹ thuật FiF và 3D- CRT ................59

Hình 4. 17: Đồ thị biểu diễn chỉ số HI của kỹ thuật FiF và 3D- CRT ......................60

NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

5


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Tên

Tiếng Anh

viết tắt
2D- CRT

AFC
AFS

Two Dimension RadioTherapy
Three Dimention Conformal
Radiation Therapy
Automatic Frequency Control
Automatic Field Set

ASM

Alternate Subfields Method

3D- CRT

MU
PTV
RF

Computed TomographySimulation
Clinical Target Volume
Enhanced Dynamic Wedge
Field- in- Field
Gross Tumor Volume
International Agency For
Research On Cancer
International Commission On
Radiation Units
Image Guided Radiation Therapy
Intensity- Modulate Radiation
Therapy
Multi- Leaf Collimator
Multiple pairs of Subfields
Method
Monitor Unit
Planning Target Volume
Radio Frequency

SSD

Source to Surface Distance

SSM

Single pair of Subfields Method

TAD

Target to Axis Distance

VPS

Virtual Planning System

CT- SIM
CTV
EDW
FiF
GTV
IARC
ICRU
IGRT
IMRT
MLC
MSM

NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

Tiếng Việt
Xạ trị hai chiều
Xạ trị tương thích ba chiều

Bộ điều chỉnh tần số tự động
Sắp xếp trường chiếu tự động
Phương pháp luân phiên các
trường chiếu con
Chụp cắt lớp mô phỏng
Thể tích bia lâm sàng
Nêm động nâng cao
Trường trong trường
Thể tích khối u thô
Cơ quan nghiên cứu ung thư
Quốc tế
Ủy ban quốc tế về đơn vị đo
lường phóng xạ
Xạ trị theo sự chỉ dẫn hình ảnh
Xạ trị điều biến cường độ
Hệ chuẩn trực đa lá
Phương pháp nhiều cặp trường
chiếu con
Đơn vị liều giám sát
Thể tích bia lập kế hoạch
Sóng siêu cao tần
Khoảng cách từ nguồn đến bề
mặt
Phương pháp một cặp trường
chiếu con
Khoảng cách từ bia đến trục
chính
Hệ thống lập kế hoạch ảo

6

VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỞ ĐẦU
Ung thư vú là loại ung thư phổ biến thứ hai và là loại ung thư hàng đầu ở phụ
nữ trên toàn thế giới. Theo số liệu của Cơ quan nghiên cứu ung thư Quốc tế (IARCInternational Agency For Research On Cancer) năm 2012 có khoảng 1,67 triệu trường
hợp mới mắc (chiếm 11,8% tổng số trường hợp ung thư mới mắc) và có 522.000
trường hợp tử vong do ung thư vú trên thế giới. Tại Việt Nam, năm 2012 có khoảng
11.060 trường hợp mới mắc ung thư vú, với tỉ lệ trên cả nước là 23/100.000. Trước
tình hình trên, việc điều trị ung thư vú là một vấn đề quan trọng trong y học hiện nay.
[1]
Để điều trị các bệnh ung thư nói chung và ung thư vú nói riêng, có nhiều phương
pháp như: phẫu thuật, xạ trị, hóa trị, miễn dịch liệu pháp, các phương pháp can thiệp
sinh học (liệu pháp gen, liệu pháp nhắm trúng đích). Nhưng hiện nay xạ trị vẫn là một
trong ba phương pháp điều trị chính trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Cùng với sự
phát triển của thiết bị xạ trị từ máy cobalt- 60, máy gia tốc Van de Graff, Betatron,
Microtron…đến sự ra đời của máy gia tốc tuyến tính hiện đại, các kỹ thuật xạ trị cũng
không ngừng được cải tiến để nhằm mục đích tăng liều bức xạ vào khối u và hạn chế
sự ảnh hưởng của bức xạ đến các mô lành xung quanh.
Tại bệnh viện Ung Bướu Hà Nội, trước kia, việc điều trị cho các bệnh nhân ung
thư cũng như bệnh nhân ung thư vú chủ yếu được tiến hành bằng kỹ thuật 3D- CRT
(Three- Dimention Conformal Radiation Therapy) thông thường sử dụng các khối chì
đúc sẵn để che chắn, các tấm nêm (Wedge) để điều chỉnh phân bố liều đồng đều trên
khối u, với kỹ thuật này để đảm bảo liều hấp thụ trên khối u thì liều hấp thụ trên các
cơ quan lành cũng cao. Khi được trang bị máy gia tốc hiện đại Varian- Unique, có
bộ chuẩn trực đa lá (MLC- Multi Leaf Collimator), bệnh viện đã đưa vào triển khai
ứng dụng một số kỹ thuật xạ trị mới như FiF (Field- in- Field) và IMRT (IntensityModulate Radiation Therapy), giúp tăng liều điều trị vào khối u và hạn chế được sự

ảnh hưởng của liều bức xạ đến các mô lành xung quanh.
Đối với các trường hợp ung thư vú, việc sử dụng kỹ thuật FiF để lập kế hoạch
và điều trị đã giúp giảm liều hấp thụ trên phổi của bệnh nhân mà vẫn đảm bảo liều
NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

7


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

điều trị vào khối u (vùng thành ngực, hạch nách, hạch thượng đòn), giúp giảm tỷ lệ
viêm phổi cho các bệnh nhân ung thư vú được điều trị bằng phương pháp xạ trị ngoài.
Để tìm hiểu về kỹ thuật và ưu điểm của kỹ thuật FiF tôi đã tiến hành thực hiện
đồ án: “Lập kế hoạch xạ trị ung thư vú bằng kỹ thuật Field-in-Field tại bệnh viện
Ung Bướu Hà Nội”.
Với mục đích trên, đồ án gồm có 4 chương như sau:
Chương 1: Tổng quan về xạ trị ung thư vú
Chương 2: Quy trình xạ trị ung thư vú
Chương 3: Lập kế hoạch xạ trị ung thư vú
Chương 4: Kết quả và đánh giá

NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

8


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ XẠ TRỊ UNG THƯ VÚ
1.1. Tổng quan về ung thư vú và các phương pháp điều trị ung thư vú
1.1.1. Ung thư vú
Trong y học, có rất nhiều cách định nghĩa về ung thư khác nhau. Nhưng để dễ
hiểu, ta có thể nói về ung thư như sau:
Ung thư là bệnh lý “ác tính’’ của tế bào. Khi bị kích thích bởi các tác nhân gây
ung thư, tế bào tăng sinh một cách vô hạn, không tuân theo các cơ chế kiểm soát về
phát triển của cơ thể.
Đa số trong cơ thể người bị ung thư hình thành các khối u. Khác với các khối u
lành tính (chỉ phát triển tại chỗ thường rất chậm, có vỏ bọc xung quanh), các khối u
ác tính (ung thư) xâm lấn vào các tổ chức lành xung quanh giống như hình con cua
với các càng cua bám vào các tổ chức lành trong cơ thể hoặc giống như rễ cây lan
trong đất. Các tế bào của khối u ác tính có khả năng di căn tới các mạch bạch huyết
hoặc các tạng ở xa hình thành các khối u mới và cuối cùng dẫn tới tử vong.
Đa số ung thư có biểu hiện mãn tính, có quá trình phát sinh và phát triển lâu dài
qua từng giai đoạn. Trừ một số nhỏ các trường hợp ung thư ở trẻ em có thể do đột
biến gen từ lúc bào thai, còn phần lớn các ung thư đều có giai đoạn tiềm tàng lâu dài,
có khi hàng chục năm không có dấu hiệu gì trước khi phát hiện thấy dưới dạng khối
u. Khi khối u phát triển nhanh mới có các triệu chứng ung thư. Triệu chứng đau
thường chỉ xuất hiện khi ung thư ở giai đoạn cuối. [2]
Trong các yếu tố nguy cơ gây ung thư vú, yếu tố nổi bật nhất là tiền sử gia đình
có người mắc ung thư vú, đặc biệt trong gia đình có từ hai người mắc ung thư vú trở
lên ở lứa tuổi trẻ. Một số yếu tố khác bao gồm: có kinh lần đầu tiên sớm, sinh con
đầu lòng muộn và bệnh vú lành tính cũng là các yếu tố tăng nguy cơ mắc ung thư vú.
Ở nam giới chiếm dưới 1% trong tổng số bệnh nhân mắc căn bệnh này.
Các triệu chứng lâm sàng của ung thư vú được chia làm 2 loại là triệu chứng cơ
năng và triệu chứng thực thể.
- Triệu chứng cơ năng:

NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

9


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Đau vùng vú: bệnh nhân có thể có cảm giác đau dấm dứt không thường xuyên,
đau kiểu kim châm.
 Chảy dịch đầu vú: một số bệnh nhân biểu hiện chảy dịch đầu vú, có thể chảy
dịch máu.
 Bệnh nhân có thể tự sờ thấy u cục vùng vú hoặc hạch nách.
- Triệu chứng thực thể:
 Khám vú có thể phát hiện khối u có tính chất chắc, cứng, ranh giới không rõ,
có thể dính da, cơ. Quan sát hai vú có thể mất cân xứng hai vú, nổi tĩnh mạch dưới
da. Khi khối u ở gần núm vú có thể gây tụt núm vú, lệch núm vú, loét núm vú.
 Hạch nách cùng bên: giai đoạn đầu có thể chưa sờ thấy hạch, giai đoạn muộn
hơn có thể sờ thấy hạch nách to, cứng chắc, đôi khi dính nhau, dính tổ chức xung
quanh, di động hạn chế.
 Có thể khám thấy hạch thượng đòn.
 Biểu hiện của ung thư vú giai đoạn muộn: tại chỗ có thể xâm lấn gây lở loét,
hoại tử ra ngoài da gây chảy dịch, mùi hôi thối, xâm lấn thành ngực gây đau nhiều.
Có thể di căn xa như xương, não, phổi, gan…. Bệnh nhân có thể bị gầy sút, mệt mỏi,
đau nhiều. [3]
Để lựa chọn các phương pháp điều trị hiệu quả, ta cần phải xác định được một
cách chính xác các giai đoạn của bệnh bằng các phương pháp như: chẩn đoán hình
ảnh, tế bào học, sinh thiết, mô bệnh học.

1.1.2. Các phương pháp điều trị ung thư vú
Ung thư là nguyên nhân đứng thứ hai dẫn tới tử vong trên toàn thế giới và là
nguyên nhân tử vong cho 8,8 triệu người vào năm 2015. Trên toàn cầu, gần 1/6 trường
hợp tử vong là do ung thư. Số ca bệnh mới sẽ tăng khoảng 70% trong vòng 2 thập kỉ
tới. [4]
Chính vì vậy việc nghiên cứu và phát triển các phương pháp điều trị ung thư nói
chung và ung thư vú nói riêng là một việc hết sức cấp thiết với toàn thế giới.
Với sự phát triển của y học hiện đại, các phương pháp điều trị ung thư trên thế
giới ngày càng đa dạng như: phẫu thuật, xạ trị, hóa trị, miễn dịch liệu pháp, các
NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

10


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

phương pháp can thiệp sinh học (liệu pháp gen, liệu pháp nhắm trúng đích). Tuy
nhiên, phẫu thuật, xạ trị và hóa trị là ba phương pháp được sử dụng phổ biến ở Việt
Nam cũng như trên thế giới.
- Phẫu thuật: là phương pháp trực tiếp loại bỏ khối u. Phẫu thuật giúp chẩn đoán,
đánh giá giai đoạn bệnh, có thể điều trị triệt để với các khối u lành tính, bệnh nhân
ung thư giai đoạn sớm hoặc điều trị tạm thời, tạo điều kiện thuận lợi cho các điều trị
tiếp theo. Tuy nhiên, phẫu thuật có một số hạn chế như, khối u có thể tái phát tại chỗ
(do tế bào ung thư còn sót lại trong trường mổ), phẫu thuật không có tác dụng toàn
thân, gây dị hình, xáo trộn chức năng,….
- Xạ trị: là phương pháp sử dụng các tia bức xạ ion hóa để tiêu diệt các tế bào
ung thư. Các tia bức xạ ion hóa bao gồm các sóng điện từ như tia X, tia gamma,…các
hạt electron, proton.

Xạ trị có thể điều trị các khối u nằm ở các vị trí khác nhau, các khối u nằm sâu
bên trong cơ thể, các khối u nằm ở gần vị trí các cơ quan trọng yếu, hệ thần kinh,….
mà việc phẫu thuật không thể thực hiện được. Xạ trị kết hợp với phẫu thuật làm giảm
tỉ lệ tái phát tại chỗ do tế bào ung thư còn sót lại trong phẫu thuật.
- Hóa trị: là phương pháp sử dụng các loại hóa chất để diệt tế bào ung thư. Hóa
trị là phương pháp điều trị toàn thân, tác động đến toàn bộ các tế bào trong cơ thể,
bao gồm tế bào ung thư và tế bào lành, do đó hóa trị thường gây ra các tác dụng phụ
như rụng tóc, tiêu chảy, viêm niêm mạc miệng, nhiễm khuẩn do giảm bạch cầu, chảy
máu do hạ tiểu cầu,... Các triệu chứng này sẽ hết sau khi kết thúc điều trị.
Để đạt hiệu quả cao trong điều trị ung thư, người ta thường sử dụng các phương
pháp kết hợp như: phẫu thuật kết hợp với xạ trị, hóa trị kết hợp với xạ trị, kết hợp
phẫu thuật- xạ trị- hóa trị.
Đối với ung thư vú, ta cũng có các phương pháp điều trị chính, đó là: phẫu thuật,
xạ trị, hóa trị, phẫu thuật kết hợp với xạ trị, phẫu thuật kết hợp với hóa trị. Phương
pháp điều trị mang lại hiệu quả cao nhất là phẫu thuật kết hợp với xạ trị.
Để hiểu kỹ hơn về cơ chế, vai trò, tác dụng của xạ trị trong điều trị ung thư vú,
chúng ta đi vào tìm hiểu chi tiết về xạ trị trong điều trị ung thư vú.
NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

11


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1.2. Xạ trị trong điều trị ung thư vú
Được hình thành và phát triển từ đầu thế kỉ XX đến nay, việc điều trị ung thư
bằng phương pháp xạ trị đã giữ một vai trò rất quan trọng và có những đóng góp to
lớn trong việc điều trị ung thư trên toàn thế giới cũng như ở Việt Nam. Đối với ung

thư vú, tùy vào từng giai đoạn, các bác sĩ sẽ đưa ra các phương pháp điều trị hợp lý.
Tuy nhiên, để việc điều trị đạt được hiệu quả cao, diệt hết tế bào ung thư thì phương
pháp thường được sử dụng là phẫu thuật kết hợp với xạ trị.
1.2.1. Cơ sở sinh học của xạ trị
Chu kỳ tế bào là một chuỗi các hiện tượng diễn ra giữa hai kỳ phân bào. Một
chu kỳ thường gồm bốn giai đoạn: G1, G2, S, M.

Hình 1. 1: Các quá trình xảy ra trong tế bào
- Giai đoạn G1: tế bào tích lũy dự trữ, chuẩn bị để chuyển sang giai đoạn nhân
lên nếu điều kiện môi trường thuận lợi (dinh dưỡng, yếu tố tăng trưởng….), nếu không
thuận lợi sẽ chuyển về trạng thái nghỉ ngơi G0.
- Giai đoạn S: là giai đoạn nhân đôi tổng số nhiễm sắc thể.
- Giai đoạn G2: là giai đoạn kiểm tra, bổ sung, sửa chữa nhiễm sắc thể, nhiễm
sắc tử,… nếu tất cả đều chính xác thì chuyển sang giai đoạn M.
- Giai đoạn M: giai đoạn phân bào, tạo nên hai tế bào.
NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

12


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Mỗi chu kỳ tế bào diễn ra trung bình trong khoảng 2-4 ngày, tế bào ung thư cũng
như tế bào lành, nhưng cũng có những chu kỳ dài, ngắn khác nhau tùy thuộc vào vị
trí khối u.
Sự nhạy cảm của các giai đoạn cũng rất khác nhau. Ở giai đoạn S, sự nhạy cảm
với phóng xạ là thấp nhất. Ở chỗ nối giữa G1 và S, G2 và M, tế bào nhạy cảm với
phóng xạ nhất. Tế bào đang hoạt động trong chu kỳ, khi bị chiếu xạ sẽ phân bào muộn

hơn. Chu kỳ dừng lại chủ yếu ở giai đoạn G2. Mô lành sẽ ít bị tổn thương hơn mô ung
thư do mô ung thư chứa nhiều thành phần tế bào đang sinh sản.[5]

Tác động
trực tiếp

Tác động
gián tiếp

Hình 1. 2: Tác dụng của bức xạ lên DNA
Tác dụng của tia bức xạ lên tế bào theo 2 cơ chế chủ yếu: tác dụng trực tiếp (chỉ
vào khoảng 20%) còn lại chủ yếu do tác dụng gián tiếp (chiếm 80%).
- Tác dụng trực tiếp: xạ trị sẽ tác động ngay đến các chuỗi DNA của tế bào, làm
cho chuỗi nhiễm sắc thể này bị tổn thương. Đa số các trường hợp, tổn thương được
hàn gắn và tế bào hồi phục bình thường, không để lại hậu quả. Một số trường hợp gây
nên tình trạng sai lệch nhiễm sắc thể như gãy đoạn, đảo đoạn, đứt đoạn, từ đó tạo ra
các tế bào đột biến, làm biến đổi chức năng tế bào, dẫn tới tế bào bị tiêu diệt. Tần suất
tổn thương phụ thuộc vào cường độ, liều lượng chiếu xạ và thời gian nhiễm xạ.
- Tác dụng gián tiếp: khi bức xạ tác dụng vào cơ thể, chủ yếu gây ra tác động
ion hóa, tạo ra các cặp ion có khả năng phá hoại cấu trúc phân tử của tế bào, làm tế
NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

13


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

bào biến đổi hay bị hủy diệt. Trên cơ thể con người chủ yếu là nước. Các phân tử

nước bị ion hóa và kích thích một loạt các phản ứng khác nhau:
H2 O

+

ℎ𝑣

→

H2 O + + e -

Electron có thể bị phân tử nước khác 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:
H2 O+

→

H+ + OH*

H2 O

→

OH- + H*

Kết quả của phản ứng là tạo ra các gốc tự do H* và OH* cùng hai ion bền H+ và
OH-, chúng có thể kết hợp với nhau tạo thành phân tử nước hoặc xảy ra một số phản
ứng khác:
H*

+

OH* →

H*

+

H*

→

H2 O
H2

OH* +

OH* →

H2 O 2

H*

O2

→

HO2*

+

Các gốc tự do không có cấu hình của một phân tử bền vững, chúng chính là
nguyên nhân gây nên các phản ứng mạnh và tác động trực tiếp tới các phân tử sinh
học như protein, lipid, DNA, từ đó tạo nên những rối loạn về cấu trúc và hóa học ở
các phân tử này. [3]
Bức xạ khi tác động vào tế bào thì có thể diệt tế bào theo ba cách: [5]
- Chết ngay: mọi hoạt động của tế bào ngừng ngay khi chiếu xạ, hiện tượng này
ít gặp, có thể ở một số lympho bào hoặc khi chiếu xạ cấp liều cao.
- Chết muộn: chết muộn có nghĩa là tế bào còn tiếp tục phân chia thêm một vài
thế hệ nữa rồi mới chết. Cái chết này được gọi là chết sinh dòng. Tế bào mất khả năng
sinh sản thành một dòng, chỉ sinh sản được vài chục tế bào rồi chết.
- Chết theo chương trình: bình thường tế bào sống một thời gian rồi mới chết
gọi là chết theo chương trình. Chết theo chương trình là một nhu cầu tất yếu của sự
sống để đảm bảo các cơ quan, hệ thống được thường xuyên thay đổi, đáp ứng các hoạt
động sinh lý bình thường của cơ thể. Trong trường hợp bị ung thư, mất cân bằng giữa
NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

14

VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

các gen ung thư nên mất khả năng chết theo chương trình, tế bào ung thư không chết
mà tiếp tục phát triển hỗn độn. Khi chiếu xạ làm đứt gãy các DNA, sẽ là yếu tố kích
thích cơ chế chết theo chương trình tái hoạt động.
Các tế bào ung thư khác nhau có độ nhạy cảm với bức xạ khác nhau, vì vậy liều
lượng và quy trình chiếu xạ cần phải thay đổi cho phù hợp.
Tế bào ung thư mọc hỗn độn chen chúc nhau, mạch máu tuy tăng nhưng không
đủ cung cấp, vì vậy tế bào ung thư thường bị thiếu oxy, càng thiếu oxy thì sự kháng
xạ càng mạnh, khối lượng tế bào càng lớn thì càng nhiều tế bào bị thiếu oxy. Có thể
là trong điều kiện đầy đủ oxy thì tế bào phục hồi thương tổn rất nhanh nhưng khi thiếu
oxy, phản ứng phục hồi diễn ra chậm nhưng chính xác, tế bào ung thư không bị chết
và vẫn tiếp tục phát triển.
Từ đó, khi chiếu xạ cần áp dụng nhiều biện pháp hỗ trợ như: chiếu phân đoạn
nhiều lần, chống thiếu dưỡng khí, tăng nhiệt độ, tăng đường huyết tại khối u,...
1.2.2. Các phương pháp xạ trị hiện nay
Các phương pháp xạ trị phân loại theo đặc tính của nguồn phát ra chiếu lên cơ
thể bệnh nhân gồm có: xạ trị ngoài (Teletherapy) và xạ trị trong hay còn gọi là xạ trị
áp sát (Brachytherapy).
1.2.2.1. Xạ trị áp sát
Xạ trị áp sát là phương pháp đưa nguồn bức xạ vào trong hoặc sát vùng cần điều
trị, tại vị trí đó, nguồn phóng xạ sẽ phát ra bức xạ để tiêu diệt khối u. Các nguồn phát
bức xạ thường được sử dụng là I-131, Cs-137, I-125, Co-60, Ir-192, Ra-226, Pd-103,
Ru-106. So với xạ trị ngoài thì xạ trị áp sát cung cấp liều tập trung vào khối u và ít
ảnh hưởng đến các mô lành, nhờ quy luật giảm cường độ theo bình phương khoảng
cách của bức xạ. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ áp dụng được cho khối u tập trung
và nhỏ, gần da và có các hốc. Ngoài ra, phương pháp này còn cần phải can thiệp vào
cơ thể bệnh nhân, cần nhiều thời gian và công sức trong quá trình điều trị.

1.2.2.2. Xạ trị ngoài
Xạ trị ngoài là phương pháp sử dụng các bức xạ đi từ ngoài cơ thể chiếu vào các
khối u. Đối với điều trị ung thư vú, phương pháp thường được sử dụng là phẫu thuật
NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

15


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

kết hợp với xạ trị ngoài. Có hai loại thiết bị xạ trị ngoài hay được sử dụng là máy
cobalt-60 và máy gia tốc tuyến tính.
Máy xạ trị cobalt-60 sử dụng chùm gamma phát ra từ nguồn cobalt-60. Phổ
chùm tia gamma phát ra từ nguồn cobalt-60 có hai đỉnh năng lượng tại 1,17 MeV và
1,33 MeV, cho năng lượng photon trung bình khoảng 1,25 MeV, chùm bức xạ này
có thể được dùng để điều trị tốt những khối u nằm gần bề mặt da. Việc sử dụng máy
xạ trị cobalt-60 có những hạn chế như:
- Do máy sử dụng chùm photon phát ra do quá trình phân rã của đồng vị phóng
xạ nên việc phát ra tia bức xạ là liên tục ngay cả khi không sử dụng.
- Nguồn cobalt-60 có chu kỳ bán rã là 5,27 năm nên suất liều bức xạ sẽ suy giảm
theo thời gian, vì vậy cần phải thay nguồn định kì và nguồn cũ cần phải xử lý nghiêm
ngặt.
- Do máy cobalt-60 chỉ phát ra bức xạ photon năng lượng thấp nên việc điều trị
các khối u ở sâu trong cơ thể là rất khó khăn.
Máy gia tốc tuyến tính ra đời đã khắc phục được các nhược điểm của máy
cobalt-60. Giúp điều trị ung thư linh hoạt với những khối u ở những vị trí khác nhau
trong cơ thể. Máy gia tốc tuyến tính tạo ra các chùm electron để điều trị những khối
u ở rất sát bề mặt da và photon năng lượng cao để điều trị các khối u ở sâu trong cơ

thể. Hơn nữa, máy gia tốc ngừng phát tia ngay sau khi tắt máy nên rất đảm bảo an
toàn cho người sử dụng. Sau đây, chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết hơn về cấu tạo cũng
như nguyên lý hoạt động của máy gia tốc tuyến tính.
1.3. Máy gia tốc tuyến tính
1.3.1. Máy gia tốc tuyến tính sử dụng trong xạ trị [6]
Máy gia tốc tuyến tính là thiết bị sử dụng sóng điện từ tần số cao để gia tốc các
hạt mang điện như các hạt electron đến các mức năng lượng cao qua một ống thẳng.
Chùm electron năng lượng cao được sử dụng cho việc điều trị các khối u ở vị trí nông,
gần bề mặt da, hoặc nó có thể được tạo ra để bắn vào một bia để sinh ra tia X cho
việc điều trị các khối u ở vị trí sâu.

NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

16


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Máy gia tốc tuyến tính được sử dụng trong xạ trị là loại máy gia tốc sử dụng tần
số sóng siêu cao tần cỡ 3000 MHz. Sóng siêu cao tần sử dụng trong máy gia tốc tuyến
tính có hai loại là sóng dừng và sóng chạy. Sự khác nhau giữa máy gia tốc sóng dừng
và máy gia tốc sóng chạy là ở thiết kế cấu trúc của ống gia tốc. Về mặt chức năng thì
máy gia tốc sóng chạy đòi hỏi phải có sự hấp thụ năng lượng dư thừa ở hai đầu của
ống gia tốc, vì vậy ngăn chặn được sóng phản xạ ngược trở lại. Mặt khác, cấu trúc
sóng dừng cung cấp sự phản xạ lớn nhất của sóng ở cả hai đầu ống gia tốc, sóng phản
xạ này kết hợp với sóng tới sẽ tạo ra sóng dừng.
Trong loại gia tốc sóng chạy, các điện tử được bắn ra từ một dây đốt được đưa
vào ống dẫn sóng. Các điện tử chịu tác dụng của sóng siêu cao tần, trong đó thành

phần điện trường gia tốc chạy dọc theo trục của ống dẫn sóng. Năng lượng mà chúng
đạt được bằng tích e.E.d của điện tích e, cường độ điện trường E và độ dài quãng
chạy d có tác dụng của điện trường. Ở đây việc gia tốc điện tử đến những năng lượng
rất cao là do các điện tử cưỡi lên sóng điện từ tần số cao chạy trong ống gia tốc hình
trụ nhẵn làm bằng kim loại. Các điện tử được phát ra thành xung có độ dài thời gian
là vài micro giây ở tần số vài trăm xung trong một giây. Việc thiết kế được thực hiện
sao cho trong ống dẫn sóng, tốc độ pha của vi sóng là bằng nhau để các điện tử có thể
liên tục nhận được năng lượng từ điện trường vi sóng.
Trong loại gia tốc sóng dừng, việc gia tốc dựa trên nguyên tắc tạo sóng dừng do
sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ.
Phương trình sóng tới là:

𝐸1 = 𝐸0 sin(𝜔𝑡 − 𝑘𝑥)

(1.2)

Phương trình sóng phản xạ là:

𝐸2 = 𝐸0 sin(𝜔𝑡 + 𝑘𝑥 − 𝜑)

(1.3)

Trong đó:

E0 là biên độ sóng
ω là tần số sóng
k là số sóng
x là quãng đường truyền sóng
φ là pha của sóng phản xạ

Tại điểm giao thoa ta có :
𝐸 = 𝐸1 + 𝐸2 = 𝐸0 sin(𝜔𝑡 − 𝑘𝑥) + 𝐸0 sin(𝜔𝑡 + 𝑘𝑥 − 𝜑)
NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

17


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

𝜑

𝜑

2

2

= 2𝐸 cos(𝑘𝑥 − ) sin(𝜔𝑡 − )

(1.4)

𝜑

Biên độ tổng hợp là 𝐴 = 2𝐸0 cos(𝑘𝑥 − ) . Gía trị biên độ cực đại là 2𝐸0 tại
2

các điểm ứng với 𝑘𝑥 −

𝜑
2

= 𝑛𝜋.

Ta thấy, một số điểm biên độ cực đạt cực đại tăng gấp đôi, còn tại một số điểm
biên độ bằng 0. Do đó sử dụng gia tốc sóng dừng sẽ tăng điện trường gia tốc lên gấp
đôi. Các máy gia tốc sóng dừng cho năng lượng gia tốc cao hơn so với loại sóng chạy
có cùng kích thước. Trên thực tế, để tạo ra sóng dừng, người ta dùng các hốc đặt bên
hông của ống dẫn sóng gia tốc để tạo độ lệch pha 1800 giữa các hốc.
1.3.1.1. Cấu tạo của máy gia tốc tuyến tính sử dụng trong xạ trị [7]

Hình 1. 3: Cấu hình thiết kế của một máy gia tốc tuyến tính sử dụng trong y tế
Máy gia tốc tuyến tính sử dụng trong xạ trị (Hình 1-3) gồm có các thành phần
sau:
- Giá đỡ cần máy (gantry support / stand).
- Cần máy (gantry).
- Giường điều trị (patient support assembly).
- Hệ thống điều khiển hoạt động của máy gia tốc (control console).
Giá đỡ cần máy (Gantry stand): Được thiết kế để chịu tải và nâng đỡ cần máy.
Bao gồm máy phát sóng, súng electron, ống dẫn sóng gia tốc.

NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

18


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Máy phát sóng : gồm hai thành phần chính là nguồn phát sóng (Klystron hoặc
Magnetron) và bộ điều chế xung (Modulator).
- Súng điện tử (Electron gun): là thiết bị phát ra các electron, có hai loại súng
điện tử thường được sử dụng trong máy gia tốc xạ trị trong ý tế là loại hai cực (diode)
và loại ba cực (triode).

Hình 1. 4: Cấu tạo của một máy gia tốc tuyến tính dùng trong xạ trị
- Hệ thống ống dẫn sóng (Wave Guide System): là một cấu trúc kim loại được
hút chân không hoặc được lấp đầy khí, có tiết diện hình chữ nhật hoặc tròn để truyền
sóng siêu cao tần, gồm hai thành phần chính là ống dẫn sóng siêu cao tần và ống dẫn
sóng gia tốc.
Cần máy (Gantry): chứa hệ thống gia tốc electron, đầu máy điều trị và được gắn
vào giá đỡ cần máy.

NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

19


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Hệ thống gia tốc electron: gồm có ống gia tốc dùng để gia tốc chùm electron
tới năng lượng cao nhờ sóng siêu cao tần và hệ thống từ trường hội tụ chùm electron
nhằm hội tụ chùm electron để chiếu vào bia để tạo ra tia X hoặc để sử dụng trực tiếp
chùm electron cho việc điều trị.
- Cuộn lái tia: các điện tử khi đi vào ống gia tốc, dưới sự ảnh hưởng của điện
trường sóng siêu cao tần sẽ không chuyển động một cách chính xác dọc theo trục của

ống dẫn sóng gia tốc được do không có sự hoàn hảo về cấu trúc của ống gia tốc, sự
ảnh hưởng của từ trường ngoài. Vì vậy, điện tử cần được lái một cách chính xác qua
hệ thống cuộn lái tia bằng hai cuộn dây vuông góc và tạo thành cặp.
- Đầu máy điều trị: là thành phần chính trong máy gia tốc, gồm một số bộ phận
quyết định việc phát tia, định dạng, định vị và kiểm soát chùm tia photon và điện tử.
Các bộ phận chính trong đầu máy gia tốc tuyến tính xạ trị bao gồm: bia tia X,
collimator sơ cấp, bộ lọc phẳng, buồng ion hóa kép, collimator thứ cấp, bộ chuẩn trực
đa lá (MLC- Multi Leaf Collimator).
 Bia tia X: dùng để tạo ra chùm photon xạ trị bằng hiệu ứng tạo bức xạ
xạ hãm khi chùm electron có năng lượng cao đâm xuyên vào bia. Khi điều trị
bằng chùm electron, ta không sử dụng bia.
 Collimator sơ cấp: dùng dể hạn chế kích thước trường chiếu cực đại đối
với bức xạ tia X và thường được làm bằng Vonfram. Chùm tia sau khi đi qua
bộ chuẩn trực sơ cấp có dạng hình nón.
 Bộ lọc phẳng (Flatterning Filter): giúp làm phẳng chùm photon phát ra
và làm loe chùm electron ở chế độ điều trị bằng electron.
 Hệ thống buồng ion hóa kép: hầu hết trong các máy gia tốc tuyến tính
sử dụng hệ thống buồng ion hóa kép hoạt động độc lập với nhau và ngăn cách
với môi trường bên ngoài.
 Collimator thứ cấp: bao gồm bốn khối thường làm bằng Vonfram.
Trong đó, hai khối ở trên và hai khối ở dưới tạo thành ngàm dưới của ống
chuẩn trực.
 Bộ chuẩn trực đa lá dùng trong máy gia tốc tuyến tính xạ trị ung thư:
NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

20


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bộ chuẩn trực đa lá: là một bộ thiết bị dùng để định dạng chùm tia, gồm 2 dãy
các lá kim loại có thể chuyển động độc lập.Tùy theo hãng sản xuất, mỗi dãy lá
có thể từ 30, 40 hoặc 60 lá. Mỗi lá này có thể được điều khiển để dịch chuyển
bằng tay hoặc bằng mô tơ tới những vị trí theo ý muốn một cách độc lập. Sau
khi vị trí của các lá collimator đã được thiết lập, nhìn theo hướng chùm tia ta
có hình dạng theo khối u thực tế (hình 1.5).

Hình 1. 5: Bộ chuẩn trực đa lá
Giường điều trị: được thiết kế để đặt bệnh nhân và phục vụ cho việc điều trị.
Bàn điều trị này được cấu tạo bởi vật liệu carbon, giúp chùm tia bức xạ đi qua một
cách dễ dàng mà không bị cản trở bởi vật liệu. Bàn điều trị có thể dịch chuyển lên
xuống hoặc quay quanh một trục cố định.
Phòng điều khiển: là một trung tâm hoạt động điều khiển máy gia tốc tuyến tính,
có nhiệm vụ cấp và phát bức xạ đến bệnh nhân theo như thông số đã tính toán trước.
Cùng với đó, theo dõi hoạt động chung của máy gia tốc tuyến tính, bao gồm cả việc
điều trị cho bệnh nhân.

NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

21


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Các hệ thống phụ trợ: gồm bốn hệ thống chính, không liên quan trực tiếp tới
việc gia tốc electron nhưng hỗ trợ để hoàn thành công tác đó và giúp máy gia tốc thực

hiện công tác xạ trị.
- Hệ bơm chân không: tạo chân không 10-6 mmHg trong ống gia tốc và trong hệ
phát sóng siêu cao tần.
- Hệ thống nước làm mát: dùng để kiểm soát nhiệt độ của các bộ phận như ống
dẫn sóng gia tốc, bia, hệ phát sóng siêu cao tần. Mục đích chủ yếu của hệ thống này
là ngăn không cho nhiệt độ quá cao ảnh hưởng tới sự hoạt động của máy gia tốc.
- Hệ nén khí: để dịch chuyển bia và các thành phần định dạng chùm tia khác
bằng khí nén.
1.3.1.2. Nguyên lý hoạt động [8]
Các electron được sinh ra do bức xạ nhiệt từ súng điện tử, được điều chế thành
các xung sau đó được phun vào ống dẫn sóng gia tốc. Đó là cấu trúc dẫn sóng mà
trong đó năng lượng dùng cho electron được lấy từ bộ phát sóng siêu cao tần (với tần
số khoảng 3000 MHz).
Sóng siêu cao tần được cung cấp dưới dạng xung ngắn, khoảng một vài micro
giây và được phát dưới dạng xung điện áp cao, khoảng 50 KV từ bộ điều chế xung
đến máy phát sóng siêu cao tần.
Súng electron và nguồn sóng siêu cao tần được tạo thành xung sao cho các
electron có vận tốc cao được phun vào ống dẫn sóng gia tốc cùng một thời điểm. Hệ
thống ống dẫn sóng gia tốc và súng electron được hút chân không dưới áp suất thấp
để tạo ra sự chuyển động tự do, tránh va chạm giữa các nguyên tử khí suốt dọc chiều
dài chuyển động của chúng. Năng lượng mà các electron có được từ nguồn cung cấp
sóng siêu cao tần trong ống dẫn sóng tùy thuộc vào biên độ của điện trường, có nghĩa
là phụ thuộc vào công suất không đổi của nguồn sóng siêu cao tần.

NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

22


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 1. 6: Sơ đồ khối của một máy giá tốc tuyến tính trong y tế
Chùm electron được gia tốc có xu hướng phân kỳ, một phần do lực tương tác
(lực đẩy) Coulomb, nhưng chủ yếu là do lực điện trường trong cấu trúc ống dẫn sóng
có thành phần xuyên tâm. Tuy nhiên, sự phân kỳ này có thể được khắc phục và các
electron được hội tụ trở lại theo quỹ đạo thẳng khi ta sử dụng một điện trường hội tụ
đồng trục. Điện trường này là do các cuộn dây nam châm cung cấp và đương nhiên
phải đồng trục với ống dẫn sóng. Ngoài ra còn có các cuộn lái tia phụ được sử dụng
để dẫn chùm electron sao cho khi xuất hiện từ ống dẫn sóng gia tốc sẽ chuyển động
theo đúng hướng yêu cầu.
Khi máy gia tốc ở chế độ phát chùm electron thì chùm electron được đưa trực
tiếp vào đầu điều trị qua một cửa sổ nhỏ. Sau đó được tán xạ trên các lá tán xạ hoặc
được một từ trường quét ra trên một diện rộng theo yêu cầu của hình dạng, diện tích
trường chiếu trong các trường hợp điều trị cụ thể. Chùm tia được tạo hình dạng bằng
các bộ lọc phẳng, nêm, collimator sơ cấp, thứ cấp. Liều lượng được kiểm soát bằng
các detector.
Còn ở chế độ phát tia X, chùm electron sau khi được gia tốc, sẽ được bắn vào
một bia có số hiệu nguyên tử Z lớn, ở đó các electron bị hãm lại và phát ra tia-X bằng
hiệu ứng Bremsstrahlung. Trên đầu máy xạ trị còn có các bộ chuẩn trực sơ cấp, thứ
cấp, bộ chuẩn trực đa lá (MLC) để tạo ra hình dạng chùm tia theo mục đích điều trị,
các detector kiểm soát liều lượng
1.3.2. Máy gia tốc tuyến tính Varian- Unique [9]
NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

23


VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Máy xạ trị được lắp đặt tại Bệnh viện Ung Bướu Hà Nội là máy Varian- Unique.
Máy xạ trị Unique là máy xạ đơn mức năng lượng 6 MV, sử dụng bộ tạo sóng
Magnetron, hệ thống dẫn sóng sử dụng sóng đứng với suất liều lên tới 400 MU. Máy
có khả năng nâng cấp để thực hiện các phương thức điều trị tiên tiến như IMRT,
IGRT hay phương thức xạ trị hiện đại nhất hiện nay RapidArc. Máy có khả năng xạ
trị động Dynamic, có bộ chuẩn trực đa lá giảm sự ảnh hưởng của tia bức xạ tới các
mô lành.

Hình 1. 7: Máy gia tốc tuyến tính Varian- Unique
Các thông số kỹ thuật của máy
Chùm tia phát ra từ máy chỉ có một mức năng lượng photon 6 MV, suất liều của
photon từ 100 đến 400 MU/phút ở khoảng cách 100 cm SSD, chia làm 4 mức.
Dàn quay (gantry):
- Có góc quay ± 1850 theo phương thẳng đứng.
- Khoảng cách từ nguồn đến trục (TAD) là 100 ± 0,2 cm.
- Chiều cao đồng tâm danh định (Isocenter) là 130 cm.
Bộ chuẩn trực:
- Độ lan truyền chùm tia qua bộ chuẩn trực trên và dưới khi di chuyển:
≤ 0.5% liều tia.
NGUYỄN THỊ NHƯ THẢO

24