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

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.

pdf 7 trang phuongnguyen 120
Bạn đang xem tài liệu "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", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: 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

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 
TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 
362 
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 vĕn 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. 
1
 KS. Khoa Kỹ thuật Phóng xạ - Bệnh viện Ung Bướu TP.HCM 
2
 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 
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. 
XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ 
TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 
363 
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 ngĕn chặn bức xạ. 
Hình 1. Hình dạng MLC 
Tùy vào hãng sản xuất mà thiết kế MLC có sự 
khác nhau, nhưng nhìn chung tính nĕng và cơ nĕng 
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. 
Các hạng mục kiểm tra 
Dựa vào một số tiêu chuẩn đảm bảo chất lượng 
MLC từ vĕn 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. 
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. 
XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ 
TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 
364 
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. 
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). 
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): 
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). 
Thực nghiệm và kết quả 
Độ chính xác của vị trí lá MLC 
MLC đứng yên trong khi phát tia 
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. 
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. 
XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ 
TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 
365 
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 = 100% cho thấy các MLC được xác lập tại điểm đồng tâm với độ chính xác trong giới hạn 
cho phép. 
XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ 
TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 
366 
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 
XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ 
TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 
367 
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). 
XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ 
TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 
368 
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 Ropen(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) / corr] ×100 – 100 
Với corr là 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%. 
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. 

File đính kèm:

  • pdfdam_bao_chat_luong_ong_chuan_truc_da_la_mlc_trong_may_gia_to.pdf