Đảm bảo chất lượng ống chuẩn trực đa lá (MLC) trong máy gia tốc xạ trị truebeam tại Bệnh viện Ung Bướu Tp. Hồ Chí Minh

XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ

ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG ỐNG CHUẨN TRỰC ĐA LÁ (MLC)
TRONG MÁY GIA TỐC XẠ TRỊ TRUEBEAM
TẠI BỆNH VIỆN UNG BƯỚU TP. HỒ CHÍ MINH
BÙI THỊ THÚY NGA1, ĐẶNG THỊ MINH TÂM2, NGUYỄN MINH TRUNG3,
PHAN QUỐC UY4, NGUYỄN TRUNG HIẾU5
TÓM TẮT
Mục tiêu: Ống chuẩn trực đa lá (Multi-Leaf Collimator–MLC) là công cụ phổ biến được sử dụng để
định hình trường chiếu trong các kỹ thuật xạ trị tiên tiến bằng máy gia tốc tuyến tính như kỹ thuật 3D-CRT,
IMRT và IGRT,… Đặc điểm cơ khí và liều lượng của MLC là một trong các yếu tố quan trọng ảnh hưởng
đến độ chính xác về liều tia cho bệnh nhân. Do đó, để đảm bảo chất lượng xạ trị cần phải xây dựng quy trình
đảm bảo chất lượng về cơ khí và liều lượng bức xạ của MLC trong máy gia tốc xạ trị tại Bệnh viện Ung Bướu
TP. Hồ Chí Minh.
ABSTRACT
Purpose: Multi-Leaf Collimator (MLC) is a common device used to shape the fields in advanced radiation
therapy techniques such as 3D- CRT, IMRT and IGRT,… by linac. Mechanical and dosimetric characters are
the important components which effect the accuracy of delivery dose to patients. Thus, in order to ensure the
quality of treatment plan, it’s necessary to establish a quality asurrance protocol of mechanical and radiation
dosimetry of MLC in linear accelerator in Ho Chi Minh Oncology Hospital.
Phương pháp: Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành thu thập một số tiêu chuẩn đảm bảo chất lượng
MLC từ văn bản pháp luật trong nước, tiêu chuẩn thế giới và tiêu chuẩn của nhà sản xuất. Từ đó xây dựng
quy trình đảm bảo chất lượng MLC tại bệnh viện, sau đó tiến hành thực nghiệm với các thiết bị gồm bộ
detector ghi nhận bức xạ MapCheck2 (Sun Nuclear), hệ thống Portal Dosimetry của máy xạ trị gia tốc
TrueBeam (Varian) và các phần mềm tích hợp có sẵn trong hệ thống điều trị của máy tại cơ sở.
Kết quả: Quy trình đảm bảo chất lượng MLC cho Bệnh viện Ung Bướu TP.HCM đã được xây dựng trên
cơ sở tích hợp các tiêu chuẩn trong và ngoài nước, đồng thời xác định phương pháp thực hiện phù hợp với
thiết bị QA hiện có tại bệnh viện. Bên cạnh đó, bước đầu thực hiện quy trình, đánh giá hệ thống MLC của
máy TrueBeam. Kết quả thực nghiệm cho thấy hệ thống MLC đảm bảo chất lượng theo các tiêu chuẩn của
quy trình.
Kết luận: Bằng thực nghiệm cho thấy quy trình kiểm tra MLC phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam và tiêu

chuẩn của Hoa Kỳ, đánh giá được sự thay đổi về độ chính xác cơ khí và liều lượng, từ đó theo dõi chất lượng
của MLC để có thể hiệu chỉnh khi có thay đổi đáng kể.
ĐẶT VẤN ĐỀ
MLC là công cụ phổ biến được sử dụng để định
hình trường chiếu trong các kỹ thuật xạ trị tiên tiến
bằng máy gia tốc tuyến tính như kỹ thuật 3D-CRT,
IMRT và IGRT,… Đặc điểm cơ khí và liều lượng của
MLC là một trong các yếu tố quan trọng ảnh hưởng

đến độ chính xác về liều tia cho bệnh nhân.
Ngày nay, khi kỹ thuật càng hiện đại, MLC càng định
hình trường chiếu xạ một cách tinh vi hơn, do đó, vai
trò của MLC càng lớn. Việc đảm bảo chất lượng và
độ chính xác của MLC là rất cần thiết, giúp nâng cao
chất lượng điều trị cho bệnh nhân.

KS. Khoa Kỹ thuật Phóng xạ - Bệnh viện Ung Bướu TP.HCM
ThS.KS. Khoa Kỹ thuật Phóng xạ - Bệnh viện Ung Bướu TP.HCM
3 Học viên tại K. KTPX của BVUB TP.HCM_Công ty TNHH Thương mại Đầu tư Vinh Khang
4 KS. Phó Trưởng Khoa Kỹ thuật Phóng xạ - Bệnh viện Ung Bướu TP.HCM
5 KS. Trưởng Khoa Kỹ thuật Phóng xạ - Bệnh viện Ung Bướu TP.HCM

1
2

362

TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM

XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ
Hiện nay có nhiều tiêu chuẩn về đảm bảo chất
lượng MLC và các hạng mục kiểm tra trong các tiêu
chuẩn không hoàn toàn đồng nhất. Bên cạnh đó,
phương pháp thực hiện phải phù hợp với thiết bị,
dụng cụ QA được trang bị tại cơ sở. Do đó, cần xây
dựng quy trình riêng sao cho các tiêu chuẩn kiểm tra
và phương pháp thực hiện phù hợp với từng đơn vị.
Nghiên cứu này được thực hiện với mục đích xây
dựng quy trình đảm bảo chất lượng về cơ khí và liều
lượng bức xạ của MLC trong máy gia tốc xạ trị
TrueBeam tại Bệnh viện Ung Bướu TP.Hồ Chí Minh.
NỘI DUNG
Tổng quan về MLC
MLC là bộ phận nằm bên trong đầu máy gia tốc
tuyến tính, được tạo thành từ vật liệu có số nguyên
tử cao (Ví dụ: Vonfram), có thể di chuyển độc lập
từng “lá” nhờ motor để vào và ra khỏi đường đi của
chùm tia nhằm ngăn chặn bức xạ.

Các hạng mục kiểm tra
Dựa vào một số tiêu chuẩn đảm bảo chất lượng
MLC từ văn bản pháp luật trong nước
(QCVN13:2017/BKHCN - Quy chuẩn kỹ thuật
Quốc gia đối với máy gia tốc tuyến tính dùng trong
xạ trị), tiêu chuẩn thế giới (TG-142 - Báo cáo số 142
của Hiệp hội Vật lý Y khoa Hoa Kỳ (AAPM)) và tiêu
chuẩn của nhà sản xuất, cùng với các thiết bị hiện
có tại bệnh viện bao gồm bộ detector ghi nhận
bức xạ (MapCheck2), hệ thống Portal Dosimetry của

máy xạ trị gia tốc TrueBeam và các phần mềm tích
hợp trong hệ thống điều trị của máy, quy trình được
xây dựng với các nội dung kiểm tra MLC tại bệnh
viện như sau:
Độ chính xác của vị trí lá MLC (Leaf position
accuracy)
Kiểm tra vị trí lá MLC di chuyển và dừng tại
những vị trí đúng theo kế hoạch ở những trạng thái:
MLC dừng ở vị trí mong muốn trong khi phát tia
(Static MLC).
MLC chuyển động trong khi phát tia và thân
máy đứng yên (Dynamic MLC).
MLC chuyển động khi máy vừa phát tia vừa
quay thân máy (Arc MLC).
Độ chính xác về xác lập vị trí lá MLC tại điểm
đồng tâm (Leaf position repeatability)
Kiểm tra độ ổn định của vị trí khi chuyển động
của MLC, qua đó theo dõi cảm biến vị trí và hệ thống
cơ khí điều khiển sự dịch chuyển MLC.
Độ trùng tâm của các trường xạ tạo bởi MLC khi
quay thân máy (Gantry spoke shot)
Xác định chính xác điểm đồng tâm (isocenter)
trong quá trình sử dụng các góc chiếu xạ khác nhau
lên bệnh nhân.

Hình 1. Hình dạng MLC
Tùy vào hãng sản xuất mà thiết kế MLC có sự
khác nhau, nhưng nhìn chung tính năng và cơ năng
của MLC vẫn không thay đổi. Một bộ MLC thông
thường có từ 40 đến 120 “lá”, được sắp xếp theo

cặp đối xứng. Bằng việc di chuyển và điều khiển
được từng lá MLC hẹp, khép kín, ta có thể tạo ra
hình dạng trường chiếu xạ như mong muốn.

TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM

Độ trùng tâm của các trường xạ tạo bởi MLC khi
quay Collimator (MLC spoke shot)
Xác định chính xác điểm đồng tâm (isocenter)
trong quá trình sử dụng các góc ống chuẩn trực
khác nhau lên bệnh nhân.
Độ trùng tâm của các trường xạ tạo bởi MLC khi
quay bàn (Couch spoke shot)
Xác định chính xác điểm đồng tâm (isocenter)
trong quá trình bàn điều trị xoay khi phát tia (trường
hợp non-coplanar).
Độ trùng khít của kích thước trường xạ và
trường sáng tạo bởi MLC
Kiểm tra độ chính xác của trường xạ so với
trường sáng tạo bởi MLC.

363


XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ
Suất liều chiếu (Dose Rate)
Kiểm tra độ ổn định của suất liều chiếu dựa vào
trường chiếu MLC trong quá trình hoạt động của
máy xạ trị gia tốc TrueBeam.

Sự rò rỉ giữa các cạnh liền kề (Interleaf
leakage).
Sự truyền qua thân lá (Intraleaf leakage).
Sự rò rỉ giữa các mỏm lá (Leaf-end leakage).

Tốc độ di chuyển của lá MLC (Travel speed)
Kiểm tra độ ổn định của tốc độ di chuyển của
MLC, thông thường tốc độ của lá là 1-2cm/s(3).

Thực nghiệm và kết quả

Độ rò xạ qua khe và thân lá (interleaf/intraleaf
leakage), độ rò xạ qua mỏm lá
Đối với các hệ thống xạ trị sử dụng MLC, sự rò
rỉ và truyền qua là những yếu tố quan trọng cần
được hiệu chuẩn trực tiếp khi có thể(6). Các loại rò rỉ
chính trong hệ thống MLC(7):

Xây dựng một kế hoạch điều trị với 7 trường
chiếu tương ứng với các vị trí hệ thống MLC dịch
chuyển từ trái sang phải, khoảng cách giữa các lá
MLC trái và phải là 2cm.

Độ chính xác của vị trí lá MLC
MLC đứng yên trong khi phát tia

Hình 2. Kế hoạch kiểm tra Picket Fence trên Mapcheck2
Phát tia kế hoạch và ghi nhận bằng Mapcheck2, kết quả được phân tích bằng phần mềm SNC Patient.
Theo khuyến cáo của hãng Sun Nuclear đối với tham số Average Error (4): Giá trị Average Error thông thường
2% (với 2,0cm khoảng cách giữa các lá MLC trái và phải); Sự thay đổi giá trị Average Error 20% tương ứng

với 1mm hoặc 2% tương ứng với 0,1mm.

Hình 3. Kết quả kiểm tra độ chính xác lá MLC trên phần mềm SNC Patient
Với kết quả là 4,11% ứng với 0,206mm, vị trí dịch chuyển của các lá MLC đạt yêu cầu so với giới hạn cho
phép là 1mm(1)(2).
MLC chuyển động trong khi phát tia
Trong phần này, kiểm tra sự chuyển động của MLC với 2 trạng thái bao gồm: MLC chuyển động trong khi
phát tia và thân máy đứng yên (Dynamic MLC) và MLC chuyển động khi máy vừa phát tia vừa quay thân máy
(Arc MLC).
Sử dụng kế hoạch Picket Fence có sẵn trong máy TrueBeam và ghi nhận bằng EPID của máy.
364

TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM


XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ

Hình 4. Picket Fence trên EPID
Với kết quả sai số 0,3mm cho thấy sự dịch chuyển của MLC đảm bảo trong giới hạn cho phép là 1mm.
Độ chính xác về xác lập vị trí lá MLC tại điểm đồng tâm
Lập kế hoạch trường chiếu 10×10cm tạo bởi MLC và phát tia lại 10 lần. Sử dụng hệ đo Mapcheck2 để ghi
nhận kết quả. Đánh giá kết quả dựa vào giá trị PassRate:

Với Detectors là số lượng đầu dò ghi nhận được

; Evaluated Detectors là số lượng đầu dò được

phân tích. Tiêu chí đánh giá Passrate với giá trị mặc định (Threshold: 10%; Dose: 3%, Time: 1s) là 95% - 100%(4).

Hình 5. Kết quả phân tích Leaf position repeatability trên phần mềm SNC Patient

Với kết quả
cho phép.

= 100% cho thấy các MLC được xác lập tại điểm đồng tâm với độ chính xác trong giới hạn

TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM

365


XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ
Độ trùng tâm của các trường xạ tạo bởi MLC khi
quay thân máy (Gantry spoke shot)
Lập kế hoạch với trường chiếu MLC kích thước
30x0,2cm với nhiều góc gantry khác nhau, phát tia
và sử dụng phim để thu nhận kết quả.

Hình 6. Bố trí thí nghiệm Gantry Spoke Shot

Qua hình ảnh thu nhận được trên phim, cho
thấy điểm đồng tâm tạo bởi các trường chiếu gantry
nằm trong vòng tròn bán kính 1mm đạt yêu cầu so
với quy định của tiêu chuẩn Việt Nam và quốc tế(1)(2).

Hình 7. Hình ảnh thu nhận phép kiểm tra Gantry
Spoke Shot qua film

Độ trùng khít của kích thước trường xạ và trường sáng tạo bởi MLC
Tạo kế hoạch xạ với trường chiếu có hình MLC bất kì. Tiến hành phát tia và dùng Portal Dosimetry để ghi
nhận bức xạ,

Hình 8. Kết quả kiểm tra sự trùng khớp giữa trường sáng và trường xạ
Kết quả cho thấy độ lệch giữa trường sáng và trường xạ là 0,5mm; đạt yêu cầu so với giới hạn cho phép
là 2mm(1).
Độ trùng tâm của các trường xạ tạo bởi MLC khi quay Collimator (MLC spoke shot)
Lập kế hoạch với trường chiếu MLC kích thước 30×0,5cm ở nhiều góc quay collimator khác nhau.

Hình 9. Kế hoạch kiểm tra MLC khi quay Collimator

366

TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM


XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ
Phát tia và sử dụng Mapcheck2 để thu nhận trường xạ.

Hình 10. Kết quả phân tích Collimator Rotation tr ên phần mềm SNC Patient
Qua phần mềm phân tích SNC Patient, cho thấy điểm đồng tâm tạo bởi các trường chiếu MLC nằm trong
vòng tròn bán kính 1mm, đạt yêu cầu so với quy định của tiêu chuẩn Việt Nam và quốc tế (1)(2).
Độ trùng tâm của các trường xạ tạo bởi MLC khi quay Bàn (Couch spoke shot)
Lập kế hoạch với trường chiếu MLC kích thước 30×0,5cm ở nhiều góc quay bàn khác nhau. Phát tia để
Mapcheck2 thu nhận trường xạ. Đánh giá điểm đồng tâm tạo bởi các trường xạ so với điểm đồng tâm của
Mapcheck2.

Hình 11. Kết quả phân tích Couch Rotation bởi phần mềm SNC Patient
Với kết quả ghi nhận bằng hệ đo Mapcheck2, các điểm giao nhau nằm trong vòng tròn bán kính 0,1mm
phù hợp với giới hạn cho phép là 1mm (2).

TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM

367


XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ
Suất liều chiếu
Sử dụng Portal Dosimetry để ghi nhận các thông số liều lượng khi sử dụng 2 kế hoạch có sẵn trong máy
TrueBeam gồm trường chiếu mở và trường chiếu Picket Fence. Độ chính xác của các vùng quan tâm (Region
of interest - ROI) được xác định theo công thức sau(5):
Rcorr(x) = [

]×100

Trong đó, Rcorr(x) là giá trị pixel tiêu chuẩn hóa tại cùng vùng ROI trong trường xạ Picket Fence; RDR-GS(x)
là giá trị pixel trung bình tại vùng ROI trong trường xạ Picket Fence và R open(x) là giá trị pixel trung bình tại
vùng ROI trong trường xạ mở.
Tính độ lệch của mỗi ROI theo công thức:
diff(x) = [Rcorr(x) /
Với

corr là

corr]

×100 – 100

giá trị Rcorr(x) trung bình của 7 vùng ROI.

Độ lệch của suất liều chiếu là giá trị được lấy trung bình trị tuyệt đối của tất cả các giá trị diff(x):
Diffabs = |diff(x)|

Hình 12. Lấy giá trị vùng quan tâm ROI để phân tích
Qua kết quả tính toán, độ lệch của suất liều chiếu là 1,5%; đạt yêu cầu so với giới hạn cho phép là 3%.
Tốc độ di chuyển của lá MLC (Travel speed)
Sử dụng EPID để ghi nhận kết quả tia 2 kế
hoạch có sẵn trong máy TrueBeam, gồm trường
chiếu mở và Picket Fence kiểm tra tốc độ di chuyển
của MLC.
Tính toán tương tự phép kiểm tra suất liều, kết
quả kiểm tra tốc độ dịch chuyển lá MLC là 1,2% và
nằm trong giới hạn cho phép.
Độ rò xạ qua khe và thân lá (interleaf/ intraleaf
leakage), độ rò xạ qua mỏm lá
Qua thực nghiệm, thu nhận được kết quả cho
thấy độ rò rỉ bức xạ qua khe lá là 1,8% phù hợp với
tiêu chuẩn Việt Nam là 2,5%; qua thân lá là 1,2%
phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam là 2%; độ rò rỉ bức
xạ qua mỏm lá đối với bề dày lá MLC 2,5mm; 5mm;
10mm lần lượt là 12%, 11,4 % và 8,9%.

368

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. QCVN13: 2017/BKHCN, Quy chuẩn kỹ thuật
Quốc gia đối với máy gia tốc tuyến tính dùng
trong xạ trị.
2. Task Group No.142 report, Quality assurance of
medical accelerators, 2009
3. Task Group No. 50 report, Basic applications of
multileaf Collimators, July 2001

4. Sun
Nuclear
Corporation,
Mapcheck@2
Reference Guide, Raising the Bar in IMRT QA.
5. Varian Medical System, Rapid Arc Test
Procedures for TrueBeam, November 2014
6. Jean M. Moran, Ping Xia; QA-QC of IMRT:
American Perspective.
7. Ph.D Ping Xia, Department of Radiation
Oncology University of California San Francisco,
LINAC and MLC QA for IMRT.

TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM