Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... 3
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT .............................................. 4
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................... 6
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ............................................................. 7
MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 10
CHƯƠNG 1: BỆNH UNG THƯ VÀ PHƯƠNG PHÁP XẠ TRỊ .................. 13
1.1.Ung thư và các phương pháp điều trị.......................................................... 13
1.1.1.Ung thư ................................................................................................. 13
1.1.2.Thực trạng về bệnh ung thư.................................................................. 14
1.1.3.Các phương pháp điều trị ung thư ........................................................ 15
1.2.Xạ trị trong điều trị ung thư ........................................................................ 16
1.2.1.Khái niệm và vai trò của xạ trị trong điều trị ung thư .......................... 16
1.2.2.Các phương pháp xạ trị ........................................................................ 17
CHƯƠNG 2: MÁY GIA TỐC XẠ TRỊ LINAC VÀ KỸ THUẬT XẠ TRỊ ĐIỀU
BIẾN LIỀU ......................................................................................................... 20
2.1.Máy gia tốc xạ trị LINAC ........................................................................... 20
2.1.1.Cấu tạo cơ bản của máy gia tốc xạ trị LINAC ..................................... 21
2.1.2.Nguyên lý hoạt động ............................................................................ 23
2.1.3.Các dụng cụ bổ trợ để điều chỉnh cường độ chùm bức xạ ................... 25
2.2. Kỹ thuật xạ trị điều biến liều IMRT .......................................................... 28
2.2.1.Kỹ thuật xạ trị thường quy ................................................................... 28
2.2.2.Kỹ thuật xạ trị tương thích ba chiều 3D-CRT ...................................... 29
2.2.3.Kỹ thuật xạ trị điều biến liều IMRT ..................................................... 30
2.2.4.Các loại kỹ thuật xạ trị IMRT .............................................................. 34
2.3.Quy trình xạ trị điều biến liều IMRT/VMAT ............................................. 39
2.3.1.Bệnh nhân được chỉ định xạ trị ............................................................ 39
2.3.2.Chụp ảnh CT mô phỏng ....................................................................... 40
2.3.3.Lập kế hoạch xạ trị IMRT/VMAT ....................................................... 41
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang1
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
2.3.4.Đánh giá kế hoạch xạ trị ....................................................................... 43
2.3.5.QA kế hoạch xạ trị................................................................................ 43
2.4. Các thiết bị đo liều lượng bức xạ ............................................................... 44
2.4.1. Detector chứa khí ................................................................................ 44
2.4.2. Detector nhấp nháy .............................................................................. 47
2.5. Phương pháp đánh giá bằng chỉ số Gamma Index ................................... 49
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG
KẾ HOẠCH XẠ TRỊ BẰNG HỆ THỐNG ĐO LIỀU EPID VÀ MATRIXX52
3.1. Đối tượng và phương pháp ........................................................................ 52
3.2. Máy gia tốc xạ trị và các thiết bị dùng để QA kế hoạch xạ trị .................. 54
3.2.1. Máy gia tốc tuyến tính xạ trị Clinac iX ............................................... 54
3.2.2. Hệ thống lập kế hoạch xạ trị TPS ........................................................ 55
3.2.3. Hệ thống đo liều EPID ........................................................................ 55
3.2.4. Hệ thống đo liều IBA Dosimetry ........................................................ 57
3.3.2. Phần mềm đo liều OmniPro I’mRT .................................................... 59
3.3.3. Phantom ............................................................................................... 59
3.3. Quy trình QA kế hoạch xạ trị IMRT/VMAT sử dụng EPID và MatriXX. 60
3.3.1. Quy trình đo liều QA kế hoạch sử dụng EPID .................................... 60
3.3.2. Quy trình đo liều QA kế hoạch sử dụng MatriXX .............................. 61
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................... 63
Nhận xét......................................................................................................... 66
Một số kết quả QA sử dụng EPID và MatriXX ............................................ 68
KẾT LUẬN ......................................................................................................... 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 75
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang2
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được đồ án này, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc
tới ThS. Hoàng Ngọc Liên. Cô đã tận tình dạy dỗ, chỉ bảo và hướng dẫn tôi trong
suốt thời gian học chuyên ngành cũng như tạo mọi điều kiện cho tôi thực hiện đồ án
này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn tất cả các Thầy Cô trong Viện Kỹ thuật Hạt
nhân & Vật lý Môi trường đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn tôi trong suốt quá trình
học đại học.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Đốc và toàn thể cán bộ nhân
viên Bệnh viện ĐKQT Vinmec đã tạo mọi điều kiện cho tôi trong quá trình thực
hiện đo đạc các dữ liệu liều lượng của máy gia tốc tuyến tính xạ trị VARIAN Clinac
iX tại Bệnh viện.
Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến ThS. Trần Bá Bách đã giúp tôi lựa chọn
đề tài, tận tình hướng dẫn, luôn nhắc nhở và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành đồ án.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới tập thể các bác sĩ, kỹ sư, kỹ thuật viên tại Trung tâm
xạ trị - Bệnh viện ĐKQT Vinmec đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi tìm hiểu và sử
dụng phần mềm trong quá trình lập kế hoạch xạ trị tại Bệnh viện.
Tôi cũng xin chân thành gửi lời cảm ơn đến KS. Nguyễn Đình Long đã nhiệt tình
giúp đỡ, chỉ dẫn để tôi có thể hiểu rõ các quy trình, những điểm cần chú ý trong quy
trình lập kế hoạch xạ trị được đúc kết lại trong suốt thời gian làm việc.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến Gia đình và các bạn lớp Kỹ thuật Hạt nhân
- K56 đã động viên tinh thần, khích lệ và giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và hoàn
thành đồ án.
Hà Nội, ngày
tháng 6 năm 2016
Sinh viên
Vũ Thị Lệ
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang3
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Tiếng Anh
Tiếng Việt
2D-RT
Two Dimension RadioTherapy
Xạ trị hai chiều
3D-CRT
Three Dimension Conformal
Xạ trị tương thích ba chiều
Radiation Therapy
IMRT
Intensity Modulated Radiation
Xạ trị điều biến liều
Therapy
IGRT
Image Guide Radiotherapy
Xạ trị theo sự chỉ dẫn hình
ảnh
4D-RT
Four Dimension RadioTherapy
Xạ trị bốn chiều
AAPM
American Association of
Hiệp hội Vật lý Y khoa
Physicists in Medicine
Hoa Kỳ
International Commission on
Ủy ban quốc tế về đơn vị đo
Radiation Unit
lường phóng xạ
International Atomic Energy
Cơ quan Năng lượng nguyên
Agency
tử quốc tế
QA
Quality Assurance
Đảm bảo chất lượng
EPID
Electronic Portal Imaging
Cổng thiết bị thu nhận hình
Devices
ảnh
TPS
Treatmeant Planning System
Hệ thống lập kế hoạch xạ trị
LINAC
Linear Accelerator
Máy gia tốc tuyến tính xạ trị
AFC
Automatic Frequency Control
Bộ điều chỉnh tần số tự động
MLC
Multi-leaf Collimator
Hệ chuẩn trực đa lá
CT
Computed Tomography
Chụp cắt lớp vi tính
OAR
Organs At Risk
Cơ quan cần bảo vệ có nguy
cơ nhận liều cao
ICRU
IAEA
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang4
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
Volumetric Modulated Arc
Xạ trị điều biến thể tích cung
Therapy
tròn
MU
Monitor Unit
Đơn vị liều giám sát
SSD
Source Surface Distance
Khoảng cách từ nguồn đến
VMAT
bề mặt
DVH
Dose Volume Histogram
Biểu đồ phân bố liều thể tích
DICOM
Digital Imaging and
Chuẩn giao tiếp ảnh kỹ thuật
Communication in Medicine
số trong y khoa
CCU
Common Control Unit
Bộ điều khiển chung
SDD
Source to Detector Distance
Khoảng cách từ nguồn đến
đầu dò
DRR
Digital Radiography
Ảnh X-quang tái tạo số hóa
Reconstruction
CU
Calibrated Unit
Đơn vị hiệu chuẩn
DF
Dark field
Trường chiếu tối (không có
bức xạ)
FF
Flood field
Trường chiếu đầy (có bức xạ
phủ đầy một vùng)
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang5
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1:
Một số loại ung thư thường gặp
Bảng 1.2:
Năng lượng và chu kỳ bán rã của một số nguồn phóng xạ sử dụng trong
xạ trị áp sát
Bảng 2.1:
Bảng thông số kỹ thuật MLC của một số hãng
Bảng 3.1:
Thông số kỹ thuật hệ thống đo liều MatriXX
Bảng 4.1:
Kết quả đo 6 kế hoạch IMRT/VMAT QA trên EPID và MatriXX
Bảng 4.2:
Giá trị trung bình các phương pháp, các kế hoạch
Bảng 4.3:
Bảng so sánh kết quả nghiên cứu hiện tại với các nhóm nghiên cứu
trước
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang6
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1:
Tỷ lệ điều trị ung thư bằng các phương pháp khác nhau
Hình 2.1:
Minh họa một trong các mô hình máy gia tốc tuyến tính trong xạ trị
Hình 2.2:
Sơ đồ thành phần cấu tạo của một máy gia tốc LINAC xạ trị
Hình 2.3:
Các cặp ngàm và sự tạo dạng trường chiếu
Hình 2.4:
Các khối che chắn (trái), khối che chắn được đặt phía dưới Collimator
(phải)
Hình 2.5:
Dụng cụ bù trừ
Hình 2.6:
Hệ chuẩn trực đa lá MLC (Hãng Varian)
Hình 2.7:
Ảnh hưởng của lọc nêm vật lý và lọc nêm động đến đặc trưng liều của
chùm bức xạ
Hình 2.8:
Minh họa trường chiếu trong xạ thường quy (trái) thiết kế trường chiếu
xạ trị thường quy với gần một nửa thể tích mô lành nhận liều cao (phải)
Hình 2.9:
Trường chiếu xạ 3D-CRT khi sử dụng MLC đã che bớt thể tích mô lành
nhận liều cao
Hình 2.10: Khối u hình dạng phức tạp (hình chữ U), mô lành cần bảo vệ nhận được
liều như liều đến khối u
Hình 2.11: Khối u hình dạng phức tạp (hình chữ U), liều trên mô lành đã được
giảm thiểu
Hình 2.12: Minh họa trường chiếu xạ trị điều biến liều: các điểm trong trường
chiếu có cường độ bức xạ không đồng đều
Hình 2.13: Dụng cụ bù trừ được làm vật liệu chì, mỗi điểm (ô vuông) trong trường
chiếu có độ dày khác nhau do đó chùm bức xạ đi qua sẽ có cường độ
không đồng đều
Hình 2.14: Các lá MLC dịch chuyển tạo ra phân bố liều không đồng nhất trong
trường chiếu xạ
Hình 2.15: Minh họa phương pháp lập kế hoạch thuận
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang7
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
Hình 2.16: Minh họa phương pháp lập kế hoạch ngược
Hình 2.17: Vùng không gian được định dạng của kỹ thuật 3D-CRT
Hình 2.18: Vùng không gian được định dạng bằng kỹ thuật xạ trị IMRT
Hình 2.19: Sơ đồ khối các loại kỹ thuật điều biến chùm tia hiện nay
Hình 2.20: Bồn trường MLC sử dụng trong một ví dụ về Step-and-Shoot IMRT
Hình 2.21: Trường MLC động sử dụng trong một ví dụ về Dynamic MLC
Hình 2.22: Kỹ thuật xạ trị điều biến thể tích cung tròn VMAT
Hình 2.23: Phân bố liều chiếu xạ tới khối u và các mô lành xung quanh giữa xạ trị
VMAT (trái) và xạ trị IMRT gantry cố định (phải)
Hình 2.24: Sơ đồ khối quy trình lập kế hoạch xạ trị điều biến liều IMRT/VMAT
Hình 2.25: Mặt nạ cố định vùng đầu
Hình 2.26: Xác định điểm gốc tọa độ theo các chấm sáng trắng của dấu chì trên dữ
liệu hình ảnh CT của bệnh nhân
Hình 2.27: Minh họa việc thiết lập ba trường chiếu khác nhau
Hình 2.28: Biểu đồ phân bố liều thể tích DVH. Đường 95% bao trọn 100% thể tích
khối u
Hình 2.29: Minh họa detector chứa khí
Hình 2.30: Sơ đồ nguyên lý của detector chứa khí
Hình 2.31: Đường đặc trưng điện tích – điện thế đối với ống đếm chứa khí
Hình 2.32: Sơ đồ cấu tạo detector nhấp nháy
Hình 2.33: Cấu tạo đầu đo aSi-1000
Hình 2.34: Minh họa phương pháp đánh giá bằng chỉ số Gamma Index dùng để so
sánh đường đánh giá (kết quả tính toán) với đường tham chiếu (kết quả
đo đạc).
Hình 3.1:
Minh họa hình ảnh cắt lớp CT giải phẫu bao gồm khối u và các cơ quan
lành của bệnh nhân ung thư vùng đầu-cổ (trái) và của bệnh nhân ung
thư vùng tiểu khung (phải)
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang8
Đồ án tốt nghiệp
Hình 3.2:
Đại học Bách Khoa Hà Nội
Máy gia tốc xạ trị Clinac iX tại Trung tâm xạ trị - Bệnh viện ĐKQT
Vinmec
Hình 3.3:
Thiết bị đo liều EPID gắn trên máy xạ trị Clinac iX
Hình 3.4:
Cấu tạo dạng bản phẳng của EPID
Hình 3.5:
Hệ thống đo liều MatriXX (mỗi chấm đen trên ảnh tương ứng với một
buồng ion hóa)
Hình 3.6:
Dữ liệu mô phỏng phantom rắn
Hình 3.7:
Thiết lập hình học đo đối với EPID
Hình 3.8:
Phân bố liều đo trên EPID (trái) và phân bố liều tính toán trên EPID
(phải)
Hình 3.9:
Điều chỉnh trường sáng đúng vị trí isocenter
Hình 3.10: Phân bố liều tính toán trên MatriXX (trái) và phân bố liều đo trên
MatriXX (phải)
Hình 4.1:
Biểu đồ thể hiện tỷ lệ đạt của các kế hoạch IMRT/VMAT sử dụng
EPID và MatriXX
Hình 4.2:
Kết quả IMRT QA (trái) và kết quả VMAT QA (phải)
Hình 4.3:
Sự khác biệt giữa liều đo đạc và liều tính toán theo trục X, Y sử dụng
EPID
Hình 4.4:
Kết quả IMRT QA (trái) và kết quả VMAT QA (phải)
Hình 4.5:
Sự khác biệt giữa liều đo đạc và liều tính toán theo trục X, Y sử dụng
MatriXX
Hình 4.6:
Kết quả IMRT QA (trái) và kết quả VMAT QA (phải)
Hình 4.7:
Sự khác biệt giữa liều đo đạc và liều tính toán theo trục X, Y sử dụng
EPID
Hình 4.8:
Kết quả IMRT QA (trái) và kết quả VMAT QA (phải)
Hình 4.9:
Sự khác biệt giữa liều đo đạc và liều tính toán theo trục X, Y sử dụng
MatriXX
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang9
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
MỞ ĐẦU
Hiện nay ung thư đang là một trong những căn bệnh hiểm nghèo, cướp đi sự sống
của rất nhiều người. Căn bệnh này đang ngày càng gia tăng, trên thực tế ở Việt Nam
đang xuất hiện ngày càng nhiều các “làng ung thư”. Trước thực tế đó, các phương
pháp chẩn đoán và điều trị ung thư luôn là những đề tài nóng được xã hội quan tâm.
Kỹ thuật hạt nhân từ lâu đã được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực. Một
trong những ứng dụng quan trọng đó là xạ trị. Xạ trị là một trong những phương
pháp cơ bản và hiệu quả trong điều trị nhiều loại ung thư. Cùng với sự phát triển
vượt bậc của khoa học kỹ thuật hiện đại, kỹ thuật xạ trị đã đạt được nhiều thành tựu
phát triển quan trọng từ kỹ thuật xạ trị hai chiều 2D-RT (Two Dimension
Radiotherapy), xạ trị tương thích ba chiều 3D-CRT (Three Dimension Confomal
Radiotherapy) đến xạ trị điều biến liều IMRT (Intensity Modulated Radiation
Therapy), xạ trị theo chỉ dẫn hình ảnh IGRT (Image Guide Radiotherapy), xạ trị bốn
chiều 4D-RT (Four Dimension Radiotherapy), xạ trị theo đáp ứng khối u (Adaptive
RadioTherapy), … đã đem lại chất lượng cuộc sống tốt hơn cho những bệnh nhân
không may mắc phải căn bệnh này.
Ngày nay, kỹ thuật xạ trị điều biến liều IMRT đã trở thành một mô thức chuẩn
cho phép phân phát liều tối đa đến khối u và hạn chế tối thiểu liều đến các mô lành.
Bởi vì trong kỹ thuật này các trường chiếu có phân bố cường độ là không đồng nhất
và được tính toán để điều biến một cách thích hợp. Do đó, các kế hoạch xạ trị IMRT
thường rất phức tạp và khó kiểm soát hơn nhiều so với các kế hoạch xạ trị thông
thường khác như kế hoạch xạ trị tương thích ba chiều 3D-CRT. Một câu hỏi được
đặt ra là làm thế nào để biết được bệnh nhân nhận liều đúng như kế hoạch đã được
lập? Đó chính là mấu chốt đem lại lợi ích tối đa cũng như đảm bảo an toàn cho bệnh
nhân.
Theo các tiêu chuẩn quốc tế AAPM (American Association of Physicists in
Medicine), IAEA (International Atomic Energy Agency), ICRU (International
Commission on Radiation Unit)… tất cả các kế hoạch IMRT cần phải được kiểm tra
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang10
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
chất lượng QA (Quality Assurance) kỹ lưỡng trước khi tiến hành xạ trị cho bệnh
nhân [1, 2]. Đây cũng chính là nội dung tìm hiểu và nghiên cứu của đồ án này
được thực hiện tại Trung tâm xạ trị - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế (ĐKQT)
Vinmec.
Trong đồ án này, tôi tiến hành tìm hiểu kỹ thuật xạ trị điều biến liều trên máy xạ
trị LINAC (Linear Accelerator) và nghiên cứu phương pháp QA kế hoạch xạ trị
điều biến liều bằng hệ thống đo liều độc lập EPID và MatriXX. Qua việc nghiên
cứu này giúp khảo sát việc sử dụng các thiết bị đo liều tại Bệnh viện để QA kế
hoạch xạ trị, đóng góp dữ liệu giúp so sánh kết quả QA, lựa chọn phương pháp QA
thích hợp cho mỗi ca bệnh.
Với mục đích nêu trên, đồ án được hoàn thành với bố cục chia làm 4 chương cụ
thể như sau:
Chương 1 – Bệnh ung thư và phương pháp xạ trị: Trình bày tổng quan về bệnh
ung thư và các phương pháp điều trị, đặc biệt là vai trò của phương pháp xạ trị trong
điều trị ung thư.
Chương 2 – Máy gia tốc xạ trị LINAC và kỹ thuật xạ trị điều biến liều: Trình
bày sơ lược về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy gia tốc tuyến tính trong xạ
trị; kỹ thuật và quy trình xạ trị điều biến liều; các thiết bị đo liều lượng bức xạ;
phương pháp sử dụng chỉ số Gamma Index trong đánh giá chất lượng kế hoạch xạ
trị.
Chương 3 – Phương pháp kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị bằng hệ thống
đo liều EPID và MatriXX: Giới thiệu về hệ thống lập kế hoạch xạ trị Eclipse phiên
bản 13.0, máy gia tốc xạ trị Clinac iX, hệ thống đo liều IBA và dữ liệu mô phỏng
phantom rắn; phương pháp đo liều tương đối sử dụng EPID sẵn có (On-Board) trên
máy gia tốc xạ trị Clinac iX (Portal Dosimetry), phương pháp đo liều tuyệt đối sử
dụng phantom rắn và hệ thống đo liều MatriXX.
Chương 4 – Kết quả và thảo luận: Thu thập và phân tích kết quả đo liều QA kế
hoạch sử dụng hai thiết bị đo liều MatriXX và EPID; rút ra các nhận xét và thảo
luận về các kết quả này.
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang11
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
Kết luận: Trình bày tóm tắt các kết quả tìm hiểu và nghiên cứu phương pháp
kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều, đề xuất một số vấn đề và nghiên
cứu tiếp theo về các phương pháp QA.
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang12
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
CHƯƠNG 1
BỆNH UNG THƯ VÀ PHƯƠNG PHÁP XẠ TRỊ
1.1. Ung thư và các phương pháp điều trị
1.1.1. Ung thư
Ung thư được định nghĩa là sự rối loạn tế bào, tạo nên sự tập trung một khối
lượng lớn tế bào dị thường sinh sản quá nhanh, vượt quá số tế bào chết đi, hậu quả
là khối tế bào này dần dần xâm lấn và tàn phá các mô và các cơ quan của cơ thể
sống [18, 19]. Sự không cân bằng giữa mức độ sinh sản các tế bào mới và tế bào
chết đi là nguyên nhân dẫn đến khối lượng mô ung thư ngày càng lớn, tạo thành
những khối u.
Các khối u trong cơ thể có thể chia thành hai loại là khối u lành và khối u ác.
Khối u lành chỉ phát triển tại chỗ, thường rất chậm, có vỏ bọc xung quanh, thường
không gây nguy hiểm đến tính mạng người bệnh và có thể điều trị bằng phương
pháp phẫu thuật loại bỏ khối u. Những khối u ác tính, không có vỏ bọc xung quanh,
có hình dạng giống như "con cua" với các “càng cua” bám vào các tổ chức lành
trong cơ thể hoặc giống như rễ cây lan trong đất, có thể xâm lấn và chèn ép các cơ
quan xung quanh và làm lan truyền tế bào bệnh. Ngoài ra, một số tế bào ung thư
còn có thể theo mạch máu và mạng bạch huyết di cư đến những cơ quan mới khác
trong cơ thể, bám lại và tiếp tục sinh sôi nảy nở. Việc chèn ép cũng như sự xâm lấn
của khối u ung thư vào những cơ quan giữ chức năng sống như não, phổi, gan, thận
khiến các cơ quan này không còn thực hiện được đúng chức năng của chúng và dẫn
đến gây tử vong cho người bệnh [17, 18, 19].
Qua các nghiên cứu dịch tễ học của R.Doll và Petro [18], trên 80% tác nhân sinh
ung thư là bắt nguồn từ môi trường sống. Trong đó có hai tác nhân lớn nhất là do
chế độ uống nhiều bia rượu (chiếm 35% và gây nhiều loại ung thư đường tiêu hóa)
và hút thuốc lá (chiếm khoảng 30% và gây ung thư phổi, ung thư đường hô hấp
trên...).
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang13
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
Các tác nhân gây ung thư khác bao gồm nhiều loại như:
-
Tia phóng xạ có thể gây ung thư máu, ung thư tuyến giáp.
-
Bức xạ tử ngoại có thể gây ung thư da.
-
Virus Epstein – Barr gây ung thư vòm họng, u lympho ác tính, Virus viêm
gan B (HBV), viêm gan C (HCV) dẫn đến gây ung thư gan...
-
Nhiều loại hóa chất được sử dụng trong công nghiệp, thực phẩm, các chất
thải ra môi trường nước và không khí là tác nhân của nhiều loại ung thư khác
nhau.
Bảng 1.1: Một số loại ung thư thường gặp [17, 18].
Ung thư da
Ung thư đầu mặt cổ
Ung thư vòm họng
Ung thư vú
Ung thư cổ tử cung
Ung thư thân tử cung
Ung thư thanh quản – Hạ họng
Ung thư sàng hàm
Các khối u não
Ung thư buồng trứng
Ung thư tiền liệt tuyến
Ung thư bàng quang
Ung thư thực quản
Ung thư trực tràng hậu môn
Ung thư tụy
Ung thư phế quản
Ung thư tinh hoàn
Các khối u ở trẻ em
Ung thư tuyến giáp trạng
Ung thư phần mềm
U lympho ác tính Hodgkin và
không Hodgkin
Di căn xa
1.1.2. Thực trạng về bệnh ung thư
Ung thư đã và đang trở thành một căn bệnh gây ra tử vong lớn trên toàn thế giới.
Theo thống kê trên toàn cầu có khoảng 14,1 triệu ca mới mắc hàng năm và có
khoảng 8,2 triệu người tử vong mỗi năm vì căn bệnh này. Trong số này, có tới 2/3
là ở các nước có thu nhập thấp và trung bình, bao gồm cả Việt Nam [17, 19].
Ở nước ta, mỗi năm có khoảng 150 ngàn ca mới mắc và trên 75 ngàn trường hợp
tử vong do ung thư. Tức là số liệu tử vong hàng năm do bệnh ung thư lớn gấp 7 lần
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang14
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
số tử vong do tai nạn giao thông. Một số bệnh ung thư chủ yếu đối với nam giới là
ung thư gan, phổi, dạ dày, đại trực tràng, tiền liệt tuyến, hốc miệng, vòm hầu, thực
quản, bệnh bạch cầu, và đối với nữ là ung thư cổ tử cung, vú, đại trực tràng, phổi,
dạ dày, gan, buồng trứng, tuyến giáp, thân tử cung, bệnh bạch cầu [8, 17].
1.1.3. Các phương pháp điều trị ung thư
Hiện nay có ít nhất ba phương pháp điều trị ung thư, bao gồm phẫu thuật, xạ trị
và hóa trị. Ngoài ra, còn có thể kết hợp các phương pháp này để đạt hiệu quả điều
trị tốt hơn. Mục đích các phương pháp này là tiêu diệt tế bào ung thư với mức tổn
thương cho tế bào bình thường là nhỏ nhất. Các tiến bộ về kỹ thuật đã giúp tăng tính
hiệu quả, mức độ an toàn của các phương pháp này và giúp làm tăng tuổi thọ trung
bình của các bệnh nhân mắc bệnh ung thư. Khi bệnh ung thư được xác định và có
khả năng chữa được thì bác sĩ phải thảo luận với bệnh nhân về tất cả các phương
thức điều trị có thể sử dụng.
Phẫu thuật: Là phương pháp điều trị cổ điển nhất nhưng cũng rất công hiệu, đặc
biệt là với khối u ung thư thu gọn ở một phần nào đó của cơ thể. Khi phẫu thuật, tế
bào ung thư được lấy đi càng nhiều càng tốt. Đôi khi một số tế bào lành cũng được
cắt bỏ để chắc chắn là các tế bào ung thư lẫn vào sẽ được loại bỏ hết.
Xạ trị: Là phương pháp sử dụng bức xạ ion hóa để điều trị ung thư. Thông
thường xạ trị được dùng khi ung thư không áp dụng được phương pháp phẫu thuật
hoặc khi đã phẫu thuật mà vẫn còn e ngại ung thư tái phát. Về cơ bản, phương pháp
xạ trị được chia ra làm hai loại chủ yếu là xạ trị ngoài (External Beam
Radiotherapy) và xạ trị áp sát (Brachytherapy) [9, 17].
Hóa trị: Là phương pháp sử dụng hóa chất (các loại thuốc đặc hiệu chống ung
thư) để điều trị ung thư. Nó được dùng khi ung thư đã lan ra ngoài vị trí ban đầu
hoặc khi có di căn ở nhiều địa điểm. Có nhiều loại hóa chất khác nhau, mỗi hóa chất
có tác dụng riêng biệt với mỗi loại ung thư bằng cách làm ngưng trệ sự phân chia
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang15
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
của các tế bào dị thường. Khi không có sự phân bào thì tế bào ung thư sẽ bị tiêu diệt
và khối u teo lại.
Các phương pháp kết hợp: Ngoài các phương pháp độc lập nêu trên, để điều trị
ung thư hiệu quả hơn, còn có thể kết hợp các phương pháp này với nhau như là
phẫu thuật kết hợp với xạ trị; phẫu thuật kết hợp với hóa trị; xạ trị kết hợp với hóa
trị; hoặc kết hợp cả ba phương pháp này.
1.2. Xạ trị trong điều trị ung thư
Sau khi Henri Becquerel [19] lần đầu tiên phát hiện ra hiện tượng phóng xạ thì
các nhà khoa học bắt đầu tìm hiểu và ứng dụng phóng xạ trong nhiều lĩnh vực như
sinh học, công nghiệp, nông nghiệp... đặc biệt là trong lĩnh vực sinh học được ứng
dụng trong điều trị ung thư. Khi bức xạ xuyên vào trong các mô tế bào của cơ thể
sống, nó tương tác chủ yếu thông qua quá trình ion hóa. Kết quả của quá trình ion
hóa trong tế bào là tạo ra các cặp ion hóa có khả năng phá hoại cấu trúc phân tử của
các tế bào, làm tế bào bị biến đổi hoặc bị tiêu diệt.
1.2.1. Khái niệm và vai trò của xạ trị trong điều trị ung thư
Xạ trị là phương pháp sử dụng các loại bức xạ ion hóa để điều trị ung thư [10,
17]. Mục đích của xạ trị là:
-
Điều trị bệnh ung thư bằng cách tiêu diệt các tế bào ung thư.
-
Kiểm soát bệnh ung thư bằng cách không cho tế bào ung thư phát triển và lan
rộng.
-
Giảm các triệu chứng của bệnh ung thư như đau nhức.
Xạ trị là một trong những phương pháp điều trị bệnh ung thư hay được sử dụng.
Xạ trị đơn thuần có thể chữa khỏi một số bệnh ung thư ở giai đoạn sớm. Đồng thời,
xạ trị còn có thể giúp phòng ngừa hoặc ngăn chặn ung thư tái phát tại chỗ và di căn
xa bằng cách tiêu diệt các ổ vi di căn. Xạ trị còn giúp làm giảm số lượng tế bào ung
thư, giảm thể tích của những khối u không thể phẫu thuật, và chuyển nó về điều
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang16
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
kiện có thể phẫu thuật được. Ngoài ra, xạ trị còn thường được phối hợp với phẫu
thuật.
Dưới đây là biểu đồ thể hiện tỷ lệ điều trị ung thư bằng các phương pháp khác
nhau tại Việt Nam (Hình 1.1).
Hình 1.1: Tỷ lệ điều trị ung thư bằng các phương pháp khác nhau tại Việt
Nam [16, 17].
1.2.2. Các phương pháp xạ trị
Xạ trị có thể được tiến hành theo 3 phương pháp chính là xạ trị ngoài, xạ trị áp
sát, và xạ trị đồng vị phóng xạ. Trong số 3 phương pháp xạ trị này thì phương pháp
xạ trị ngoài (hay xạ trị nguồn ngoài) là phổ biến nhất.
1.2.2.1. Xạ trị ngoài (External Beam Radiotherapy)
Xạ trị ngoài (hay xạ trị từ xa) là phương pháp sử dụng máy hoặc thiết bị phát bức
xạ (máy phát tia X, máy xạ trị Cobalt-60, máy gia tốc tuyến tính,…) để hướng chùm
bức xạ năng lượng cao vào khối u đã được xác định theo các trường điều trị nhất
định.
Các thiết bị xạ trị ngoài được sử dụng có nhiều loại:
-
Các máy phát tia-X năng lượng 150 kV và 300 kV chủ yếu điều trị ung thư
da và khối u nông.
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang17
Đồ án tốt nghiệp
-
Đại học Bách Khoa Hà Nội
Máy xạ trị Cobalt-60 phát tia gamma với 2 mức năng lượng 1,17 MeV và
1,33 MeV (trung bình là 1,25 MeV) điều trị hiệu quả các khối u nông.
-
Máy gia tốc phát chùm electron, photon, proton, notron... với nhiều mức
năng lượng.
Hiện nay, tại các cơ sở y tế lâm sàng thường sử dụng các máy gia tốc tuyến tính
xạ trị LINAC phát chùm tia photon và electron, có thể điều trị hiệu quả hầu hết các
loại khối u.
1.2.2.2. Xạ trị áp sát (Brachytherapy)
Xạ trị áp sát là kỹ thuật xạ trị mà khoảng cách giữa nguồn phóng xạ và các tế bào
ung thư là rất nhỏ. Nguồn bức xạ được đưa vào cơ thể gần chỗ bị ung thư. Trước
đây, xạ trị áp sát thường sử dụng nguồn Radium hoặc Radon, hiện nay các nguồn
đồng vị phóng xạ nhân tạo như
137
Cs,
192
Ir,
198
Au,
125
I,
103
Pd đang được sử dụng
nhiều.
Xạ trị áp sát ngày càng phát triển với các kỹ thuật mới nhờ sự ra đời của các
đồng vị phóng xạ nhân tạo, các thiết bị nạp nguồn sau (afterloading) và các thiết bị
điều khiển tự động từ xa để hạn chế và kiểm soát sự tiếp xúc của nhân viên với các
nguồn phóng xạ hoạt độ cao. Mặc dù chùm electron thường được sử dụng để thay
thế cho việc cấy ghép kẽ, nhưng xạ trị áp sát vẫn đóng vai trò quan trọng trong việc
điều trị cả khi áp dụng riêng rẽ hoặc kết hợp với xạ trị chùm tia ngoài.
Bảng 1.2: Năng lượng và chu kỳ bán rã của một số nguồn phóng xạ sử dụng
trong xạ trị áp sát [11].
Nguồn
Năng lượng (MeV)
Chu kỳ bán rã
Radium-226
0,830
1600 năm
Cesium-137
0,662
30 năm
Cobalt-60
1,25
5,26 năm
Iridium-192
0,380
74,2 ngày
Iodine-125
0,028
60,2 ngày
Gold-198
0,412
2,7 ngày
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang18
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
1.2.2.3. Xạ trị đồng vị phóng xạ (Radioisotope therapy) [19]
Xạ trị đồng vị phóng xạ là phương pháp đưa dược chất phóng xạ vào cơ thể
nhằm phá hủy có chọn lọc các mô bệnh.
Các phương pháp truyền dược chất phóng xạ vào cơ thể bao gồm uống, truyền
ven, tiêm vào các xoang hoặc tiêm trực tiếp vào khối u. Các dược chất phóng xạ
được điều chế đặc biệt để khi vào cơ thể sẽ bị chuyển hóa tập trung về một mô hoặc
cơ quan đích xác định. Tác dụng điều trị đạt được nhờ sự hấp thụ có chọn lọc và lưu
giữ đủ dài chất phóng xạ trong khối u hoặc mô đích bị bệnh, làm cho tỷ lệ liều trên
khối u cao hơn so với trên mô lành.
Phương pháp xạ trị đồng vị phóng xạ đã được sử dụng cách đây hơn 50 năm,
hiện các ứng dụng mới vẫn đang được tiếp tục nghiên cứu. Trong một số trường
hợp, phương pháp này phát được một liều chiếu xạ trong đến mô đích có chọn lọc
cao hơn so với phương pháp xạ trị chùm tia ngoài, dễ sử dụng và có tương đối ít
hiệu ứng phụ.
Trên thực tế hiện nay, xạ trị trong điều trị ung thư chủ yếu là xạ trị ngoài. Đồ án
này sẽ tập trung đề cập đến xạ trị ngoài với việc sử dụng chùm photon phát ra từ
máy gia tốc tuyến tính xạ trị LINAC. Do đó, để thuận tiện, từ đây khi nói đến xạ trị
thì sẽ được hiểu là xạ trị ngoài.
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang19
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
CHƯƠNG 2
MÁY GIA TỐC XẠ TRỊ LINAC VÀ KỸ THUẬT XẠ TRỊ
ĐIỀU BIẾN LIỀU
2.1. Máy gia tốc xạ trị LINAC
Việc điều trị các khối u sâu bên trong đòi hỏi chùm photon phải có năng lượng
cao với khả năng đâm xuyên lớn. Máy gia tốc tuyến tính dùng trong y học hiện nay
với mức năng lượng photon có thể lên tới 18 MV hầu như là thiết bị phổ biến cho
ứng dụng này.
Máy gia tốc tuyến tính LINAC (Linear Accelerator) xạ trị ung thư ra đời là kết
quả trực tiếp của việc phát triển Radar với các máy vi sóng dưới dạng Magnetrons
và Klystrons. Các thiết bị này có khả năng thiết lập trường điện từ rất mạnh trong
các khoang vi sóng. Điều này làm cho chúng có khả năng gia tốc electron đến các
vận tốc tương đối lớn nhờ sự kết hợp với các cấu trúc dẫn sóng thích hợp. Hiện nay
LINAC là sự lựa chọn tối ưu cho việc tạo ra các chùm photon năng lượng cao cho
các ứng dụng xạ trị bởi chúng có các đặc điểm sau:
-
Có nhiều mức năng lượng electron và photon, cho phép bác sỹ có thể lựa
chọn mức năng lượng thích hợp cho việc điều trị. Một LINAC hiện đại
thường có khả năng tạo ra 2 mức năng lượng photon và 5 mức năng lượng
electron khác nhau.
-
Có suất liều (từ 1 đến 10 Gy/phút) cao hơn suất liều của các máy xạ trị đồng
vị phóng xạ (Cobalt-60). Điều này cho phép rút ngắn thời gian điều trị.
-
Hầu hết các chùm photon từ LINAC đều bao gồm mức năng lượng 4 MV và
6 MV, chúng có một sự giảm sút liều sắc nét hơn tại cạnh của chùm bức xạ
so với chùm photon Cobalt-60.
Ngoài ra ở một số ít trung tâm xạ trị còn sử dụng các máy gia tốc phát chùm
proton, notron và các ion nặng để xạ trị. Tuy nhiên xạ trị bằng photon từ máy gia
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang20
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
tốc xạ trị LINAC hiện vẫn là lựa chọn số một bởi vì tính đơn giản, gọn nhẹ và hiệu
quả trong quá trình điều trị [9, 17].
2.1.1. Cấu tạo cơ bản của máy gia tốc xạ trị LINAC
Một mô hình máy gia tốc tuyến tính xạ trị được chỉ ra trong Hình 2.1 và sơ đồ
thành phần cấu tạo của nó được chỉ ra trong Hình 2.2. Các phần in nghiêng dưới
đây là mô tả các bộ phận chủ yếu trong máy LINAC:
Hình 2.1: Minh họa một trong các mô hình máy gia tốc tuyến tính trong xạ trị
[12, 17].
-
Cần máy đứng (Gantry Stand): Được thiết kế để chịu tải, mặt khác có thể
chứa máy phát sóng, súng điện tử, ống dẫn sóng gia tốc.
-
Máy phát sóng: Gồm 2 thành phần chính là nguồn phát sóng (Klystron hoặc
Magnetron) và bộ điều chế xung. Magnetron và Klystron là các nguồn phát
vi sóng hoạt động dưới dạng xung ngắn cỡ một vài µs. Cả hai được lắp thêm
bộ điều chỉnh tần số tự động AFC (Automatic Frequency Control) để có thể
duy trì dao động với tần số tối ưu.
-
Súng điện tử: Là thiết bị phát ra electron, nó gồm có hai loại chính là loại hai
cực và loại ba cực. Điện tử bị phát xạ nhiệt từ dây tóc được đốt nóng bằng
mạch điện trong nguồn điện tử của súng điện tử.
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang21
Đồ án tốt nghiệp
-
Đại học Bách Khoa Hà Nội
Ống dẫn sóng gia tốc: Gồm có ống dẫn sóng và ống gia tốc dùng để truyền
dẫn và tăng tốc chùm electron.
Hình 2.2: Sơ đồ thành phần cấu tạo của một máy gia tốc LINAC xạ trị.
-
Cần máy (Gantry): Chứa hệ thống truyền tải electron, đầu máy gia tốc
LINAC. Cần máy được gắn vào cần máy đứng và có thể quay được quanh
trục vuông góc với nó.
-
Hệ thống truyền tải electron: Để vận chuyển điện tử đến đầu máy gia tốc
LINAC.
-
Đầu máy gia tốc LINAC: Bao gồm bia tia X được dùng để tạo ra chùm
photon xạ trị nhờ hiệu ứng phát bức xạ hãm khi chùm electron (đã được gia
tốc) tương tác với bia; Ống chuẩn trực (gồm có các loại sơ cấp, xác định hình
dạng chùm bức xạ, đối xứng và độc lập) thường được cấu tạo bởi hai cặp
ngàm (Jaw) để tạo dạng (chuẩn trực) chùm bức xạ theo hình chữ nhật hoặc
vuông; các khối che chắn để tạo hình dạng trường chiếu thích hợp; các bộ lọc
phẳng dùng để làm phẳng chùm bức xạ tạo ra tính đồng nhất; bộ phận kiểm
soát liều lượng (Monitor). Ngoài ra đầu máy điều trị còn có thể thêm vào một
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang22
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
số thiết bị để thay đổi cường độ chùm xạ như: dụng cụ bù trừ (Compensator),
lọc nêm (Wedge), hệ chuẩn trực đa lá MLC (Multi-leaf Collimator).
-
Giường bệnh: Là nơi đặt bệnh nhân và bố trí các tư thế xạ trị. Nó có thể quay
được quanh trục trên mặt phẳng nằm ngang và cũng có thể nâng lên, hạ
xuống để tạo khoảng cách điều trị thích hợp.
-
Bảng điều khiển: Là thiết bị điều khiển các hoạt động của máy gia tốc như
quay, đặt vị trí cho các cặp ngàm trong ống chuẩn trực để định vị trường điều
trị...
-
Nguồn cao áp: Cung cấp nguồn điện một chiều cho máy phát sóng.
Ngoài ra, LINAC còn có một số bộ phận khác (xem Hình 2.2) như các cuộn hội
tụ và lái bức xạ, hệ thống nước làm mát, hệ thống bơm ion hút chân không, hệ
thống bảo vệ chống lại sự rò rỉ bức xạ...
2.1.2. Nguyên lý hoạt động [9, 17]
Chùm electron được tạo ra từ súng điện tử được gia tốc nhờ sóng RF khi nó được
đưa vào ống gia tốc. Chùm electron được tăng tốc có xu hướng phân kỳ một phần
do tác dụng của lực tương tác (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 khắc phục được. 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 do các cuộn dây nam châm
cung cấp, đương nhiên phải đồng trục với ống dẫn sóng. Ngoài ra còn có các cuộn
lái bức xạ phụ được sử dụng để dẫn chùm electron sao cho khi xuất hiện từ ống tăng
tốc sẽ chuyển động theo đúng hướng vào vị trí yêu cầu.
Khi máy được sử dụng trong chế độ phát electron thì sẽ điều khiển cho chùm
electron phát ra trực tiếp để sử dụng, nhưng nếu sử dụng trong chế độ phát photon
thì chùm electron (đã được gia tốc tới năng lượng khá lớn) sẽ được hướng vào một
bia (còn được gọi là bia tia X), ở đó các electron bị hãm lại và phát ra các photon
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang23
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
bằng hiệu ứng phát bức xạ hãm và phát tia X đặc trưng. Chùm bức xạ này sẽ được
sử dụng để điều trị ung thư.
Để tạo hình dạng cho chùm bức xạ trong xạ trị, người ta sử dụng các ống chuẩn
trực. Ống chuẩn trực được cấu tạo bởi 2 cặp ngàm: X1, X2 và Y1, Y2. Cặp X1, X2
có thể dịch chuyển dọc theo trục Ox, còn cặp Y1, Y2 lại có thể dịch chuyển dọc
theo trục Oy (Hình 2.3).
Hình 2.3: Các cặp ngàm và sự tạo dạng trường chiếu.
Và các khối che chắn (Block) cũng được sử dụng nhằm mục đích tạo hình dạng
chùm chiếu phù hợp với hình dạng của khối u, được gắn trên một cái khay đỡ (tray)
và được đặt phía dưới hệ chuẩn trực. Các khối che chắn thường được chế tạo (đúc)
cho mỗi bệnh nhân từ một loại hợp kim của chì, gọi là Cerobend, có nhiệt độ nóng
chảy thấp, dễ đúc, giá thành rẻ và có thể tái sử dụng (Hình 2.4).
Hình 2.4: Các khối che chắn (trái), khối che chắn được đặt phía dưới Collimator
(phải).
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang24
Đồ án tốt nghiệp
Đại học Bách Khoa Hà Nội
2.1.3. Các dụng cụ bổ trợ để điều chỉnh cường độ chùm bức xạ [9, 17]
Trong điều trị bệnh ung thư không phải lúc nào cũng cần chùm bức xạ đồng nhất.
Nhiều trường hợp đòi hỏi chùm bức xạ phải có cường độ không đồng nhất để có thể
tạo ra phân bố liều hợp lý. Điều này được thực hiện nhờ một số dụng cụ bổ trợ thêm
vào đầu máy điều trị được đặt trong chùm bức xạ, ví dụ như dụng cụ bù trừ, hệ
chuẩn trực đa lá MLC, lọc nêm.
2.1.3.1. Dụng cụ bù trừ (Compensator)
Hình 2.5: Dụng cụ bù trừ.
Dụng cụ bù trừ là thiết bị đặc biệt được thiết kế để hiệu chỉnh cho sự thiếu hụt
mô theo hai chiều. Nó được đặt vào trong chùm bức xạ để thay đổi cường độ của
chùm bức xạ.
Dụng cụ bù trừ thường được chế tạo bằng chì, nó có độ dày không đồng nhất, do
đó sự hấp thụ chùm bức xạ là không đồng nhất hay nói một cách khác chùm bức xạ
sẽ bị thay đổi không đồng nhất. Độ dày của dụng cụ bù trừ phụ thuộc vào lượng mô
thiếu hụt.
2.1.3.2. Hệ chuẩn trực đa lá MLC (Multi-leaf Collimator)
Hệ chuẩn trực đa lá MLC là thiết bị được sử dụng phổ biến trong xạ trị kỹ thuật
cao hiện nay ở các nước tiên tiến. Nó được dùng để xác định (hay tạo ra) trường
điều trị có hình dạng tối ưu theo hình dạng khối u cần điều trị.
Kiểm tra chất lượng kế hoạch xạ trị điều biến liều
Trang25