Tải bản đầy đủ

Tổng quan tính liều trong IMRT

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG 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:

TỔNG QUAN TÍNH LIỀU
TRONG IMRT

SVTH: PHÙNG THỊ NGUYỆN

TP. HỒ CHÍ MINH – 2011



LỜI CẢM ƠN
Quá trình thực hiện một khóa luận phải trải qua nhiều thử thách và khó
khăn, là một sinh viên năm tư thì cần nắm vững kiến thức và sử dụng chúng

một cách hợp lý vào đề tài đã chọn. Tuy nhiên, những kiến thức đó chưa đủ để
có thể hoàn thành tốt bài khóa luận mà cần có nhiều sự giúp đỡ của các Thầy,
Cô hướng dẫn cũng như sự góp ý của bạn bè...
Khi nhận một đề tài mới, với những bỡ ngỡ, chưa biết bắt đầu từ đâu thì
sự hướng dẫn tận tình của Thầy Nguyễn Văn Hòa đã giúp em có thêm quyết
tâm vào đề tài của mình. Em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy Lê Công Hảo đã
nhiệt tình góp ý cho em hoàn thành bài luận văn của mình.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô trong bộ môn đã tạo
điều kiện cho em được làm khóa luận tốt nghiệp.
Thành phố Hồ Chí Minh, 2011
Phùng Thị Nguyện


LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, cùng với một đất nước đang phát triển, đang vươn xa trên phạm
vi quốc tế về kinh tế và đặc biệt là khoa học kỹ thuật tiến bộ và ngày càng hiện đại
đã giúp chất lượng cuộc sống được nâng cao hơn. Việc ứng dụng Y học hạt nhân để
trị bệnh là một bước đột phá mới trong nền Y học hiện đại, sự tiến bộ ấy sẽ là tiền
đề trong quá trình chẩn đoán sớm, phát hiện chính xác và điều trị kịp thời những
căn bệnh hiểm nghèo mà trước giờ không thể làm được.
Thật vậy, những căn bệnh ung thư khó chữa đang là mối lo ngại cho nhiều
người nhưng giờ đây, điều đó có thể đơn giản hơn khi có sự xuất hiện của các
phương pháp xạ trị, đó là một phần quan trọng trong kế hoạch điều trị của bệnh
nhân.
Từ những phương pháp đến những thiết bị máy móc hiện đại và nhiều tính năng, xạ
trị đã trở nên rất quan trọng và phổ biến ở trong lĩnh vực Y học ngày nay.
Ngày nay, xạ trị không còn xa lạ ở nhiều bệnh viện, nó đã được điều trị trên
nhiều bệnh nhân và mang lại kết quả rất khả quan. Sự tiến bộ của phương pháp này
không dừng lại ở đó mà chúng ngày càng phát triển và mang lại lợi ích khi có nhiều
trang thiết bị hiện đại hơn được áp dụng. Và IMRT là một trong những ví dụ cụ thể.
Đây là một thuật ngữ để chỉ phương pháp xạ trị bằng máy gia tốc tuyến tính với kỹ
thuật điều biến liều và giờ đây, IMRT đang là sự lựa chọn tối ưu cho nhiều bệnh
nhân ung thư!
Vì vậy, trong bài khóa luận này, một đề tài tổng quan và chi tiết về phương
pháp xạ trị, đăc biệt là xạ trị với IMRT sẽ mang lại một cái nhìn mới, lạc quan hơn
cho những bệnh nhân mắc bệnh ung thư.
.



DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1 : Độ sâu Build-Up ứng với một số nguồn phát photon

12

Bảng 3.1 : Định mức liều của một số cơ quan

23

Bảng 3.2 : Ngưỡng dung nạp xạ trị của một số cơ quan và não bộ

23


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BEV : Beam’s Eye View( Cửa hiển thị hình ảnh theo hướng chùm tia tới)
CTV: Clinical Target Volume(Thể tích bia lâm sàng)
DMLC: Dynamic Multileaf Collimator(kỹ thuật chuẩn trực đa lá động)
DVH: Dose Volume Histogram
GTV: Gross Target Volume( Thể tích bia thô)
PTV: Planning Target Volume(Thể tích bia lập kế hoạch)
QA: Quality Assurance( Đảm bảo chất lượng)
ICRU: International Commission on Radiation Units and
Measurements( Ủy ban quốc tế về đơn vị liều xạ và đo đạc bức xạ)
IMRT: Intensity Modulated Radiation Therapy( Xạ trị điều biến liều)
IMBs: Chùm tia điều biến cường độ
MLC: Multileaf Collimator (hệ thống ống chuẩn trực đa lá tĩnh)
OAF: Hệ số lệch trục
PDD: Phần trăm liều theo độ sâu
SSD: Khoảng cách nguồn tới bề mặt da
TPS: Treatment Planning System( Hệ thống lập kế hoạch điều trị)


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Máy gia tốc tuyến tính

1

Hình 1.2: Ống chuẩn trực đa lá( MLC)

2

Hình 1.3: So sánh giữa kỹ thuật thông thường và IMRT

3

Hình 1.4: Sơ đồ quy trình điều trị

4

Hình 1.5: Lập kế hoạch thuận

5

Hình 1.6: Lập kế hoạch ngược

6

Hình 2.1: (A) Sử dụng nêm để tạo ra sự phân bố liều đồng đều
(Kỹ thuật xạ trị thông thường, (B) Sự điều biến cường độ tạo
sự phân bố liều theo khối u

7.

Hình 2.2: Minh họa trường chiếu

10

Hình 2.3: Sự thay đổi liều theo độ sâu

11

Hình 2.4: Đường cong đồng liều

13

Hình 3.1: Phantom đo tuyến tiền liệt

14

Hình 3.2: Phantom đo đầu cổ

15

Hình 3.3: Bố trí hình học đo

15

Hình 3.4: Chùm tia trên bệnh nhân

16

Hình 3.5: Chùm tia trên phantom nước

16

Hình 3.6: Các điểm liều hấp thụ đo được trên phanton

17

Hình 3.7: Bố trí hình học đo TPR và TMR

20

Hình 3.8: Máy CT mô phỏng

22

Hình 3.9: Sơ đồ quy trình lập kế hoạch trong IMRT

24

Hình 3.10: Hình biểu diễn GTV,CTV,PTV

26

(A), (B), (C) Minh họa cho hướng chiếu đối với khối u bất kỳ

27

Hình 3.11: Chiếu chùm tia với các segment

28

Hình 3.12: Sự phân bố liều với số lượng chùm tia khác nhau

29

Hình 3.13: Minh họa 7 trường chiếu trong ung thư đầu cổ

30

Hình 3.14:Minh họa 7 trường chiếu trong ung thư tuyến tiền liệt

31

Hình 3.15: Các bước tính liều trong phần mềm máy tính

32

Hình 3.16: Mô hình tính liều

33


Hình 3.17: Biểu đồ thể tích liều

36

Hình 3.18: Đường biểu đồ thể tích liều cho thể tích bia(PTV)

37

Hình 3.19: Đường biểu đồ thể tích liều cho mô lành xung quanh

37

Hình 3.20: Xạ trị ung thư phổi với IMRT

43


1

MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình
Lời mở đầu
Chương 1: Tổng quan về xạ trị điều biến liều (IMRT) ............................. 1
1.1. Giới thiệu IMRT .................................................................................... 1
1.1.1. Khái niệm IMRT ................................................................................. 1
1.1.2. Sự khác biệt giữa IMRT và phương pháp xạ trị thông thường ............. 2
1.2. Quy trình xạ trị IMRT ............................................................................ 4
1.2.1. Quy trình xạ trị thông thường .............................................................. 5
1.2.1.1. Cố định bệnh nhân............................................................................ 5
1.2.1.2. Chụp mô phỏng ................................................................................. 5

1.2.1.3 Lập kế hoạch thuận............................................................................ 5
1.2.2. Quy trình xạ trị IMRT ................................................................................ 6

Chương 2: Tổng quan lập kế hoạch xạ trị trong IMRT............................ 7
2.1. Mục đích lập kế hoạch xạ trị IMRT........................................................ 7
2.2. Thiết bị cần thiết trong lập kế hoạch xạ trị IMRT ................................... 8
2.2.1. Phần cứng (Hardware)......................................................................... 8
2.2.2. Phần mềm (Software) .......................................................................... 9
2.3. Một số khái niệm liên quan đến lập kế hoạch ......................................... 9
2.3.1. Trường chiếu....................................................................................... 9
2.3.2. Liều lượng chiếu xạ........................................................................... 10
2.3.2.1. Liếu hấp thụ ................................................................................... 10
2.3.2.2. Hiệu ứng Buildup ........................................................................... 13
2.4. Sự phân bố đồng liều............................................................................ 13
Chương 3: Tiến trình lập kế hoạch xạ trị trong IMRT ........................... 14
3.1. Các yếu tố cần thiết cho lập kế hoạch xạ trị IMRT ............................... 14
3.1.1. Dữ liệu bệnh nhân ............................................................................. 14


1

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ XẠ TRỊ ĐIỀU BIẾN LIỀU ( IMRT)
1.1. Giới thiệu IMRT
1.1.1. Khái niệm IMRT
IMRT là một phương pháp xạ trị ngoài, có sự điều biến liều. Với phương pháp
này, các trường chiếu tập trung hướng vào khối u nhưng sự phân bố liều xạ được
tính toán sao cho phù hợp tối ưu với hình dạng, thể tích và kích thước khối u, tránh
được tối đa các cơ quan lành lân cận. Kỹ thuật này đòi hỏi một phần mềm tính toán
chuyên dùng cao cấp, để thiết kế các trường chiếu, số trường chiếu, hình dạng, kích
thước và thời gian xạ cũng như năng lượng chùm tia của mỗi trường chiếu. Bên
cạnh đó, kỹ thuật IMRT còn sử dụng một máy xạ trị gia tốc tuyến tính kết hợp với
hệ thống ống chuẩn trực đa lá( multileaf collimator-MLC).
 Máy gia tốc tuyến tính
Trong IMRT, máy gia tốc tuyến tính có thể tạo ra chùm bức xạ photon có nhiều
mức năng lượng thích hợp cho điều trị các trường hợp ung thư khác nhau.

Hình 1.1: Máy gia tốc tuyến tính


2

 MLC
Bộ chuẩn trực đa lá MLC gồm nhiều lá kim loại mỏng ghép với nhau theo
từng cặp đối song ( tùy thuộc vào thương hiệu và loại gia tốc tuyến tính mà số
lượng lá khác nhau). Các lá này có thể di chuyển đôc lập để tạo ra các chùm tia bức
xạ đúng theo hình dạng và kích thước khối u tại các hướng khác nhau của Gantry
mà không cần chuẩn bị và sử dụng khối chì nặng.

Hình 1.2: Ống chuẩn trực đa lá( MLC)
Máy gia tốc tuyến tính kết hợp với MLC có thể tạo ra chùm tia bất kỳ có sự
điều biến cường độ phù hợp với sự phân bố liều.
1.1.2. Sự khác biệt giữa IMRT và phƣơng pháp xạ trị thông thƣờng
Khi tiến hành kỹ thuật IMRT, máy gia tốc tuyến tính với MLC được điểu
khiển bằng máy tính sẽ di chuyển xung quanh bệnh nhân khi phát ra tia xạ, đồng
thời chia các trường chiếu (beams) ở nhiều góc độ khác nhau thành nhiều phân đoạn
(segments) với các trọng số khác nhau (weights) nhằm tạo ra sự chênh lệch về liều
lượng ngay trên một trường chiếu để tối ưu hoá liều cao nhất theo hình dạng khối u
và liều cho phép giới hạn ở các mô lành(cơ quan cần bảo vệ). Khi thể tích của các
mô liền kề được làm giảm liều hấp thụ thì có thể tăng phân bố liều cao hơn bình


3

thường tại thể tích u mà không làm tăng thêm độc tố tế bào và sẽ cải thiện được xác
suất kiểm soát khối u.

Kỹ thuật xạ trị thông thường

Kỹ thuật IMRT

Hình 1.3: So sánh giữa kỹ thuật thông thường và IMRT
Việc phân chia mô hình phân bố liều của IMRT đòi hỏi độ chính xác cao từ các
khâu như chuyển động của các lá MLC và collimator. ộ chính xác của sự phân bố
liều theo kế hoạch đ lựa chọn còn tùy thuộc vào hình dạng và kích thước của các
lá, vào mức độ rò r liều bức xạ giữa các khe của từng cặp lá.
Hệ thống lập kế hoạch điều trị bằng kỹ thuật IMRT thường có độ sai khác nên quy
trình Q

sẽ b t buộc phải thực hiện để kh ng định độ chính xác của mọi thông số

được chọn.
ể lựa chọn một kế hoạch được xem là tối ưu trong kỹ thuật IMRT có thể mất
rất nhiều thời gian. Với những bệnh nhân tương tự nhau về thông số cơ bản thì khi
lập kế hoạch không nhất thiết phải b t đầu từ

vạch xuất phát , mà có thể sử dụng

những gì giống hoặc tương tự nhau. Ch ng hạn, quá trình lập kế hoạch cho ung thư
tuyến tiền liệt thì một bộ dữ liệu về hướng và kích thước các chùm tia hoặc những
vùng miền trong chùm tia mà trên đó đ được gán các giá trị liều lượng thì có thể sử
dụng cho nhiều bệnh nhân. Khái niệm này gọi là

giải pháp lớp kỹ thuật cùng

loại .Lợi ích của phương pháp này là những kết quả đ được chấp nhận và hợp l


4

thì có thể áp dụng để có thể phát triển tiếp theo và từng bệnh nhân riêng biệt sẽ
được lập kế hoạch điều trị một cách nhanh chóng, tiện lợi hơn.
Tuy nhiên, chi phí dùng để triển khai kỹ thuật sẽ rất cao, cường độ làm việc
cũng tăng lên, thời gian máy phát tia điều trị cũng sẽ dài thêm, nguy cơ phát sinh
ung thư thứ cấp và giảm suất liều máy tại thể tích bia và các vùng được chiếu.
Ngoài ra, vấn đề rò r phóng xạ qua các lá MLC trong kỹ thuật DMLC cũng rất
nghiêm trọng. Khi chùm tia điều biến cường độ thực hiện sự chuyển liều bằng một
bộ chuẩn trực đa lá động (DMLC) thông qua sự phân hoạch thành các nhóm MLC
tĩnh, thì thường đi kèm với một phân liều rò r xấp x 2% đối với mỗi lá thành phần.
Những hạn chế này cũng tạo nên một sự khác biệt của kỹ thuật IMRT so với xạ trị
thông thường.
1.2. Quy trình xạ trị trong IMRT

4. Lập kế hoạch xạ trị
4. Lập kế hoạch xạ trị

Hình 1.4: Sơ đồ quy trình xạ trị


5

1.2.1. Quy trình xạ trị thông thƣờng
Các phương pháp xạ trị thông thường diễn ra gồm nhiều bước: cố định tư thế
bệnh nhân, chụp CT mô phỏng, đo phantom nước, lập kế hoạch xạ trị, kiểm tra chất
lượng kế hoạch và cuối cùng là chiếu xạ.
1.2.1.1. Cố định bệnh nhân
Bệnh nhân được giải thích rõ về bệnh, hướng điều trị và một số điều cần thiết
khi xạ trị như: bệnh nhân sẽ được cố định bởi các thiết bị như mặt nạ, khuôn...trong
suốt quá trình mô phỏng cũng như xạ trị, đánh dấu để định vị tia xạ chiếu, và được
che ch n những phần còn lại của vơ thể khỏi bị tiếp xúc với tia xạ.
1.2.1.2. Chụp mô phỏng
Thực hiện chụp CT mô phỏng để lấy dữ liệu bệnh nhân.
1.2.1.3. Lập kế hoạch thuận
Xác định các thể tích điều trị và chọn liều cho từng tia xạ đến khối u, sử dụng
phương pháp "thử và sai" để phát triển kế hoạch cuối cùng, phải lặp đi lặp lại đến
khi hệ thống xác định kế hoạch tốt nhất dựa trên tiêu chuẩn được lựa chọn, phương
pháp này mất rất nhiều thời gian và phần lớn phụ thuộc vào kinh nghiệm và khả
năng của các kỹ sư vật l và nhà liều lượng học.

Hình 1.5: Lập kế hoạch thuận


6

1.2.2. Quy trình xạ trị trong IMRT
ối với kỹ thuật IMRT, các bước điều trị cũng giống như phương pháp xạ trị thông
thường, tuy nhiên trong phần lập kế hoạch xạ trị có sự khác biệt hơn khi thực hiện
phương pháp lập kế hoạch ngược thay cho kế hoạch thuận.
Kế hoạch ngược liên quan đến các dữ liệu hình ảnh lát c t CT, khối u và cấu trúc
mô lành, và đưa thông tin đến một phần mềm tính toán để xác định cấu hình MLC
và tối ưu hóa sự phân bố liều đến thể tích bia trong khi vẫn giữ liều ở các mô cần
bảo vệ với một mức liều thấp.
Lập kế hoạch ngược là đặt một ngưỡng liều tại khối u và liều tại các cơ quan lành
xung quanh, từ đó hệ thống máy tính sẽ tính thiết kế hướng chiếu cho các tia xạ.

Hình 1.6: Lập kế hoạch ngược
Tiến trình thực hiện kế hoạch ngược sẽ được đề cập kỹ hơn trong chương 3


7

CHƢƠNG 2
TỒNG QUAN LẬP KẾ HOẠCH XẠ TRỊ TRONG IMRT
2.1. Mục đích lập kế hoạch xạ trị
Theo nguyên t c xạ trị IMRT, liều ch định để tiêu diệt khối u khi được chiếu
xạ phải đạt được một mức liều cao nhất, đồng thời mức liều tại các mô lành lân cận
giảm thiếu tối đa. ể đạt được nguyên t c trên, lập kế hoạch xạ trị có một nhiệm vụ
rất quan trọng đó là tạo ra sự phân bố liều tối ưu nhất cho khối u.
A

B

Hình 2.1: ( ) Sử dụng nêm để tạo ra sự phân bố liều đồng đều(Kỹ thuật xạ trị
thông thường, (B) Sự điều biến cường độ tạo sự phân bố liều theo khối u(
IMRT)
Sự phân bố liều lượng bằng cách điều biến không thể phát ra một cách trực
tiếp ngay từ máy điều trị mà phải thông qua một số bước trung gian.

ầu tiên, liều

lượng được biến đ i theo chuỗi chuyển động của hệ đa lá MLC. Những chuỗi
chuyển động này được điều khiển bằng thuật toán trong phần mềm lập kế hoạch
điều trị TPS( treatment planing system) để tính giới hạn chuyển động, vị trí cũng
như tốc độ dịch chuyển tương ứng cho từng lá và tính ra kích thước cho từng
beamlet. Vì không thể kiểm tra trực tiếp các mô hình liều lượng được phát ra nên


8

trước khi phát tia điều trị cần phải lập kế hoạch đ chọn bằng mô hình phantom - là
một mô hình chuẩn về sự liên hệ giữa hình dạng của cơ thể với một dạng hình học
chuẩn (thường sử dụng là phantom nước). Vì vậy, cần phải tính toán và hiệu ch nh
các thông số cho phù hợp với sự khác biệt giữa bệnh nhân và mô hình chuẩn.
2.2. Thiết bị cần thiết trong lập kế hoạch xạ trị IMRT
Hệ thống máy tính lập kế hoạch điều trị được sử dụng trong IMRT để tạo ra
hình dạng chùm tia và sự phân bố liều với mục đích tối ưu hóa liều tiêu diệt khối u
và giảm thiểu các biến chứng mô lành xung quanh. Phần cứng và phần mềm của hệ
thống máy tính lập kế hoạch xạ trị được cải tiến liên tục và đáng chú

nhất trong

các lĩnh vực đồ họa, tính toán và tối ưu hóa. Hệ thống có thể hiển thị

bệnh nhân

ảo , chùm tia có thể nhìn thấy (BEVs và kỹ thuật X- quang tạo ra các bảng phân
bố liều lượng.
2.2.1. Phần cứng(hardware)
Phần cứng chủ yếu của một hệ thống máy tính lập kế hoạch xạ trị bao gồm
một - CPU, bộ nhớ, hiển thị đồ họa, thiết bị số hóa, thiết bị đầu ra, lưu trữ và các
thiết bị truyền thông mạng.
- CPU phải có bộ nhớ và tốc độ xử l như yêu cầu của hệ thống điều hành và phần
mềm lập kế hoạch điều trị.
- Màn hình hiển thị đồ họa phải có sức chứa đủ để hiển thị hình ản giải phẫu bệnh
nhân nằm ngang trên thang 01:01, thường là 17-21. (43-53 cm) hoặc lớn hơn.



phân giải là submillimetre hoặc tốt hơn để không làm sai lệch đầu vào.
- Bộ nhớ và chức năng lưu trữ được thực hiện thông qua phương tiện truyền thông
và mạng di động, bao gồm

đĩa mềm, đĩa cứng, DVD, đĩa quang học...Lưu trữ có

thể được thực hiện qua mạng trên một máy tính từ xa hoặc máy chủ và thực hiện
lưu trữ các dữ liệu chùm tia, các thông số, dữ liệu liên quan đến bệnh nhân như ảnh
CT, liều hấp thụ..
- Thiết bị số hóa được sử dụng để nhập các dữ liệu bệnh nhân vào như đường viền
và hình dạng trường chiếu BEVs không liên tục. Máy quét ph ng hoặc th ng đứng
được dùng để số hóa hình ảnh từ các phim chụp...
- Thiết bị đầu ra bao gồm máy in laser màu và máy vẽ cho văn bản và đồ họa.


9

2.2.2 . Phần mềm( software)
Các thuật toán tính liều là phần mềm quan trọng nhất trong hệ thống TPS trên
máy vi tính. Nó quyết định sự phân bố liều của bệnh nhân, thời gian chiếu xạ và
đơn vị tính toán MU. Sự tính toán liều đ phát triển từ kỹ thuật mô phỏng 2-D cho
đến kỹ thuật 3-D.
Có rất nhiều thuật toán tính liều được sử dụng trong hệ thống TPS, việc lập kế
hoạch xạ trị trước đây là dựa vào phương pháp lập kế hoạch thuận, các kỹ sư vật l
dùng phương pháp thử và sai để tạo ra những hướng chiếu tối ưu nhưng việc này
mất rất nhiều thời gian và chủ yếu dựa vào kinh nghiệm của người lập kế hoạch còn
đối với hệ thống lập kế hoạch trong IMRT thì lại sử dụng phương pháp lập kế hoạch
ngược với các kỹ thuật tối ưu hóa liều để đáp ứng các liều ch định tại khối u. Bác
sỹ có thể kiểm tra lại kế hoạch bằng cách xem biểu đồ thể tích liều(DVHs), ở biểu
đồ này sẽ thể hiện rõ sự phân bố liều: mức liều cần thiết để tiêu diệt khối u trong khi
vẫn giảm thiểu liều tại các cơ quan lành xung quanh.
Phần mềm lập kế hoạch điều trị cho chùm tia photon phải có khả năng xử l nhiều
chùm tia thay đ i khác nhau trên máy gia tốc. Một số bộ phận được đưa vào hệ
thống TPS để xử l như: các hàm, các khối, MLCs, nêm.
2.3. Một số khái niệm liên quan đến lập kế hoạch xạ trị IMRT
2.3.1 . Trƣờng Chiếu (Radiation Field)
Từ chùm tia bức xạ phát ra từ bia tia X, người ta dùng các thiết bị che ch n để
ch n bớt chùm tia bức xạ chiếu ra, từ đó tạo ra một chùm bức xạ hướng theo một lối
ra duy nhất có một diện tích nhất định gọi là trường bức xạ hay trường chiếu.


10

MLC

trường chiếu

Hình 2.2: Minh họa trường chiếu
Tại bất kỳ một điểm nào bên trong trường chiếu (trong vùng diện tích của
trường chiếu) thì suất liều chiếu đều là một hằng số khác không.
Tại bất cứ vị trí nào bên ngoài trường chiếu thì giá trị suất liều chiếu đều là bằng
không.
Hình dạng và kích thước của trường chiếu chính là diện tích của một chùm tia
tại một khoảng cách cho trước từ nguồn bức xạ.
Kích thước trường chiếu đối với các máy gia tốc tuyến tính là kích thước đo được
tại tâm quay của Gantry (là phần thân máy) cách nguồn 100cm.
2.3.2. Liều lƣợng chiếu xạ
2.3.2.1. Liều hấp thụ
Liều hấp thụ là năng lượng bức xạ bị hấp thụ trên đơn vị khối lượng của đối
tượng bị chiếu xạ.

D

ht

=

ΔE
Δm

(2.1)

Trong đó, E (J) là năng lượng của bức xạ photon mất đi do sự ion hóa trong
đối tượng bị chiếu xạ, m (kg) là khối lượng của đối tượng bị chiếu xạ.
ơn vị của liều hấp thụ là J/kg hoặc erg/g


11

ơn vị ngoại hệ là rad hoặc Gray: 1 rad= 100 erg/g
Ngày nay người ta thường dùng đơn vị Gray (Gy): 1Gy=100 rad
Giá trị liều hấp thụ bức xạ phụ thuộc vào tính chất của bức xạ và môi trường hấp
thụ. Liều hấp thụ dưới bề mặt mô không khí sẽ thay đ i theo độ sâu.
ộ sâu liều
cực đại

Hình 2.3 Sự thay đ i liều theo độ sâu
Từ đồ thị cho thấy liều hấp thụ bằng không tại bề mặt, và tăng tuyến tính đến
một độ sâu cực đại bằng qu ng chạy electron, và sau đó là hằng số.
Liều hấp thụ đo thực tế được biểu diễn bằng đường liền nét cho thấy rằng có
một vài sự khác biệt quan trọng, nguyên nhân là:
- Sự suy giảm và sự tán xạ của chùm photon trong phantom.
- Do luật t lệ nghịch bình phương khoảng cách.
Ngoài ra, sự suy giảm và luật t lệ nghịch bình phương sẽ làm giảm liên tục
cường độ chùm tia, vì vậy giảm liều hấp thụ theo độ sâu.


12

2.3.2.2. Hiệu ứng Build- Up
Hiệu ứng đường hấp thụ tăng từ một giá trị thấp tại bề mặt đến một giá trị cực
đại xác định được gọi là hiệu ứng Build-up. Trong đó, vùng liều hấp thụ gia tăng
được gọi là vùng Build-up.
ộ sâu Build- Up tùy thuộc vào năng lượng của các chùm tia.
Bảng 2.1 : ộ sâu Build-Up ứng với một số nguồn phát photon
Chùm

Năng lƣợng cực Năng lƣợng trung Độ sâu Build-

Photon

đại

bình

up

100KeV

100 KeV

33KeV

 0

250KeV

250KeV

80KeV

0.2 mm

Cs-137

660KeV

660KeV

1.5 mm

Co_60

1.33KeV

1.25MeV

5 mm

6MV

6MV

2MV

1.5 cm

10MV

10MV

3.3MV

2 cm

2.3.3. Sự phân bố đồng liều
Đƣờng đồng liều: là đường nối các điểm có cùng mức liều lượng với nhau.
Sự phân bố đồng liều là một tập hợp những đường đồng liều biểu diễn sự phân bố
liều trong toàn vùng thể tích chiếu xạ để đánh giá sự phân bố liều lượng trên toàn bộ
vùng thể tích đó.
Từ các đường phân bố liều :
• Có thể biết được đường đặc trưng Build Up và sự phân bố liều dọc theo trục trung
tâm của chùm tia.
• Có thể tính toán được liều hấp thụ tại các điểm dưới bề mặt phân cách dọc trục
trung tâm của chùm tia.
Tuy nhiên thực tiễn người ta muốn biết liều trên toàn thể tích của khối u. Vì vậy:
• Liều tại những điểm bên ngoài trục trung tâm cũng cần được tính toán.


13

• Do đó người ta thường biểu diễn liều tương đối trên một mặt ph ng hai chiều theo
dạng của một sự phân bố đồng liều.

Hình 2.4 : ường cong đồng liều


14

CHƢƠNG 3
TIẾN TRÌNH LẬP KẾ HOẠCH XẠ TRỊ IMRT
3.1. Các yếu tố cần thiết cho việc lập kế hoạch xạ trị IMRT
3.1.1. Dữ liệu chùm tia
Tiến hành đo phantom nước:
 Phantom nước có nguyên liệu cấu tạo với bậc số nguyên tử, nồng độ và đặc tính
phóng xạ giống mô mềm(thường là nước) như sự tán xạ và sự suy giảm.

Hình 3.1 : Phantom đo tuyến tiền liệt


15

Hình 3.2 : Phantom đo đầu c
Chiếu một chùm tia thực vào phantom để đo liều hấp thụ của các mô mềm.

Trường chiếu IMRT 6 hoặc 18 MV

Phantom

Buồng
ion hóa

Hình 3.3 : Bố trí

hình học đo


16

Hình 3.4 : Chùm tia trên bệnh nhân

Hình 3.5 : Chùm tia trên phantom nước


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×