Khảo sát đặc tính chùm tia không lọc phẳng (FFF) và ứng dụng chùm tia FFF vào các kỹ thuật 3D, IMRT, MAT, SRS trên máy TrueBeam tại Bệnh viện Ung bướu TP. Hồ Chí Minh
Giới thiệu: Hiện tại, bệnh viện Ung Bướu Thành phố Hồ Chí Minh đã đưa vào hoạt động hai máy xạ trị
TrueBeam là dòng máy mới, hiện đại được sản xuất bởi Varian Medical Systems (Palo Alto, CA, Mỹ). Máy gia
tốc tuyến tính TrueBeam đáp ứng đầy đủ các yêu cầu cho các kỹ thuật xạ trị tiên tiến như xạ trị điều biến liều
(Intensity modulated radiotherapy-IMRT), xạ trị dưới sự hướng dẫn hình ảnh (Image guided radiotherapyIGRT), xạ trị vòng cung (Volumetric Modulated Arc Therapy-VMAT), kỹ thuật xạ trị lập thể định vị thân
(Stereotactic body radiotherapy-SBRT), xạ phẫu (Stereotactic radiosurgery-SRS). Để đảm bảo cho việc đưa
thiết bị mới vào điều trị cho bệnh nhân, việc tìm hiểu kỹ các vấn đề kỹ thuật và xây dựng các quy trình chuẩn
cần được đặt lên hàng đầu.
Báo cáo này trình bày kết quả tìm hiểu, khảo sát đặc tính chùm tia không lọc phẳng (Flattening filter freeFFF) của máy TrueBeam tại Bệnh viện Ung Bướu Tp.HCM. Đồng thời khảo sát tính phù hợp và lợi ích của
chùm tia FFF đối với các kỹ thuật 3D, IMRT, VMAT, SRS
Tóm tắt nội dung tài liệu: Khảo sát đặc tính chùm tia không lọc phẳng (FFF) và ứng dụng chùm tia FFF vào các kỹ thuật 3D, IMRT, MAT, SRS trên máy TrueBeam tại Bệnh viện Ung bướu TP. Hồ Chí Minh
XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 262 - KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CHÙM TIA KHÔNG LỌC PHẲNG (FFF) VÀ ỨNG DỤNG CHÙM TIA FFF VÀO CÁC KỸ THUẬT 3D, IMRT, MAT, SRS TRÊN MÁY TRUEBEAM TẠI BỆNH VIỆN UNG BƯỚU TP. HỒ CHÍ MINH NGUYỄN TRUNG HIẾU1, PHAN QUỐC UY2, VŨ ANH DUY2, TRƯƠNG HỮU THANH3, VÕ TẤN LINH3 TÓM TẮT Giới thiệu: Hiện tại, bệnh viện Ung Bướu Thành phố Hồ Chí Minh đã đưa vào hoạt động hai máy xạ trị TrueBeam là dòng máy mới, hiện đại được sản xuất bởi Varian Medical Systems (Palo Alto, CA, Mỹ). Máy gia tốc tuyến tính TrueBeam đáp ứng đầy đủ các yêu cầu cho các kỹ thuật xạ trị tiên tiến như xạ trị điều biến liều (Intensity modulated radiotherapy-IMRT), xạ trị dưới sự hướng dẫn hình ảnh (Image guided radiotherapy- IGRT), xạ trị vòng cung (Volumetric Modulated Arc Therapy-VMAT), kỹ thuật xạ trị lập thể định vị thân (Stereotactic body radiotherapy-SBRT), xạ phẫu (Stereotactic radiosurgery-SRS). Để đảm bảo cho việc đưa thiết bị mới vào điều trị cho bệnh nhân, việc tìm hiểu kỹ các vấn đề kỹ thuật và xây dựng các quy trình chuẩn cần được đặt lên hàng đầu. Báo cáo này trình bày kết quả tìm hiểu, khảo sát đặc tính chùm tia không lọc phẳng (Flattening filter free- FFF) của máy TrueBeam tại Bệnh viện Ung Bướu Tp.HCM. Đồng thời khảo sát tính phù hợp và lợi ích của chùm tia FFF đối với các kỹ thuật 3D, IMRT, VMAT, SRS. Phương pháp: So sánh chùm tia lọc phẳng (Flattening filter-FF) với chùm tia không lọc phẳng (FFF) về đặc tính chùm tia để làm rõ sự khác nhau của hai chùm tia. Dữ liệu phân tích được lấy từ kết quả thu thập dữ liệu chùm tia cho hệ thống lập kế hoạch điều trị. Lập hai kế hoạch điều trị cho các ca lâm sàng sử dụng 2 chùm tia FF và FFF đối với từng kỹ thuật 3D, IMRT, VMAT, SRS với các thông số như nhau trong việc tối ưu hóa liều lượng. Sau khi đánh giá phân bố liều trên khối u và trên cơ quan lành, nhận xét ưu khuyết điểm của chùm tia FFF và FF trong từng kỹ thuật. Từ đó, định hướng kỹ thuật sử dụng chùm tia FFF. Kết luận: Chùm tia FFF có phổ nĕng lượng mềm hơn, do đó cho liều bề mặt cao hơn chùm tia FF. Bên cạnh đó cường độ chùm tia FFF tập trung nhiều ở tâm, giảm dần về biên trường chiếu, liều bên ngoài trường chiếu giảm do tán xạ đầu máy giảm. Suất liều tĕng cao là một ưu thế của chùm tia FFF trong việc giảm thời gian phát tia xạ trị cho bệnh nhân. Chùm tia FFF không phù hợp với kỹ thuật 3D sử dụng các trường chiếu cơ bản. Đối với kỹ thuật IMRT, VMAT, chùm tia FFF cho kết quả phân bố liều không quá nhiều khác biệt so với chùm tia FF. Đối với kỹ thuật SRS sử dụng cones (bộ phận định dạng chùm tia hình nón), chùm tia FFF thể hiện ưu thế về thời gian phát tia xạ nhờ có suất liều cao. ABSTRACT Introduction: Currently, The HCM OH has installed two Truebeam Therapy Machines which are being used clinically. Truebeam Machines are the most advanced linear accelerator produced by Varian Medical Systems on the market so far (Palo Alto, CA, US) and are able to deliver advanced radiotherapy treatment 1 KS. Trưởng Khoa Kỹ thuật Phóng xạ - Bệnh viện Ung Bướu TP. HCM 2 KS. Phó Trưởng Khoa Kỹ thuật Phóng xạ - Bệnh viện Ung Bướu TP. HCM 3 KS. Khoa Kỹ thuật Phóng xạ - Bệnh viện Ung Bướu TP. HCM XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 263 namely Intensity modulated radiotherapy (IMRT), Image guided radiotherapy (IGRT), Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT), Stereotactic radiosurgery (SRS). To ensure safe use of these machines for clinical treatment, the issue of investigating dosimetric and mechanical characteristics of the machines as well as establishing different standardized protocols need to be prioritized. This report presents the results obtained when investigating the characteristics of the Flattening Filter Free beam in the Truebeam machines in HCM OH. The report also studies the advantage as well as justifying the appropriate situations where FFF beam will be of clinical benefit to treatment techniques such as 3D CRT, IMRT, VMAT and SRS. Methodology: Making comparison between FF and FFF in terms of their characteristics to determine the differences between the two. Planning for clinical cases using FF and FFF beam respectively for each individual techniques (3D, IMRT, VMAT, and SRS). To limit the number of variables, all the parameters in the plans are kept the same while the planners evaluate the dose distributions and DVH of each plan. The advantage and disadvantage of FF and FFF beams are determined and recommendations for suitable clinical cases using FFF are made. Result: The spectrum of FFF beam is on the lower end and as a result, surface dose is greater than that of FF beam. The intensity of FFF beam is also focused at the center of the beam, falling off towards the edge of the field and the dose outside of the field drops off due to the drop in scattering. One of the advantages of FFF beam is its very high dose rate and as a result, treatment time can be significantly reduced. FFF beam is not suitable to be used in 3D CRT. For IMRT and VMAT, FFF beam produces similar dose distribution to that of FF beam. For SRS with cones, FFF beam exhibits significant benefits in terms of treatment time thanks to its high dose rate. ĐẶC TÍNH CHÙM TIA KHÔNG LỌC PHẲNG FFF Trên máy gia tốc, chùm tia X sau khi được tạo ra do chùm tia electron nĕng lượng cao đập vào bia kim loại nặng có cường độ không đồng đều. Ở tâm trường chiếu cường độ phóng xạ cao nhất. Thông thường, chùm tia sẽ được làm phẳng nhờ một bộ phận lọc (FF) để tạo phân bố liều đồng đều tại một độ sâu trong trường chiếu. Bộ phận lọc (FF) bên cạnh việc làm phẳng chùm tia, cũng có tác dụng làm giảm electron nhiễm bẩn và các photon nĕng lượng thấp. Tuy nhiên FF cũng làm giảm cường độ chùm tia (suất liều). Khi các kỹ thuật IMRT, VMAT, SBRT, SRS phát triển, việc tạo ra phân bố liều đồng nhất cho từng trường chiếu không còn phù hợp và thời gian phát tia xạ trị cũng kéo dài. Do đó các nhà sản xuất đã hướng đến việc loại bỏ bộ phận làm phẳng chùm tia để tạo được chùm tia có cường độ cao nhằm rút ngắn thời gian phát tia điều trị cho bệnh nhân. Đặc tính chùm tia FFF có nhiều thay đổi so với chùm tia FF nên các nhà sản xuất cũng như các kỹ sư vật lý tại các trung tâm xạ trị đã có nhiều nghiên cứu đánh giá trước khi ứng dụng vào lâm sàng. Báo cáo này thực hiện việc xác nhận lại các kết luận trước đó và đánh giá đặc tính chùm tia FFF thông qua việc so sánh các thông số vật lý của chùm tia photon 6MV FFF và 6MV FF trên máy xạ trị TrueBeam (Varian) tại bệnh viện Ung Bướu Thành phố Hồ Chí Minh. Suất liều Trên máy TrueBeam, với cùng một cường độ chùm electron đập vào bia, việc loại bỏ bộ phận làm phẳng chùm tia đã nâng suất liều của chùm tia lên đáng kể. Bảng 1. Suất liều máy gia tốc TrueBeam tại Bệnh viện Ung Bướu TP. Hồ Chí Minh ứng với các chùm tia 6FF, 6FFF, 10FF, 10FFF Chùm tia Suất liều tương ứng (MU/phút) 6MV WFF 100 200 300 400 500 600 6MV FFF 400 600 800 1000 1200 1400 10MV WFF 100 200 300 400 500 600 10MV FFF 400 800 1200 1600 2000 2400 Phổ nĕng lượng Để loại bỏ electron nhiễm bẩn, một tấm đồng 0,8mm được thay thế cho bộ phận làm phẳng chùm tia (làm bằng wolfram) trong chế độ FFF. Sự tán xạ và sự suy giảm cường độ và nĕng lượng chùm tia giảm đi. Do đó phổ nĕng lượng thay đổi. Nĕng lượng cực đại cao hơn, đặc biệt các tia nĕng lượng thấp có XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 264 cường độ cao hơn đáng kể so với chùm tia FF. Do đó nĕng lượng trung bình của chùm tia thấp hơn. Phần trĕm liều theo độ sâu (PDD-Percentage Depth Dose) Do chùm tia FFF có phổ nĕng lượng mềm hơn chùm tia FF nên liều bề mặt cao hơn. Độ sâu đạt liều cực đại nông hơn khoảng 1 mm. Liều suy giảm nhanh hơn theo độ sâu sau điểm liều cực đại (dmax). Hình 1. Nĕng lượng trung bình chùm tia 6FF từ tâm ra biên trường chiếu Hình 2. Nĕng lượng trung bình chùm tia 6FFF từ tâm ra biên trường chiếu u XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 265 0 20 40 60 80 100 120 0 100 200 300 Ph ần tr ĕm liề u ( %) Độ sâu (cm) 6FF 6FFF 0 20 40 60 80 100 120 0 100 200 300P hầ n t rĕm liề u ( %) Độ sâu (mm) 6FF 6FFF Profile Đặc trưng của profile chùm tia FFF là liều cao ở tâm trường chiếu và thấp dần về hai biên và hình dạng ít phụ thuộc vào độ sâu. Đối với trường chiếu nhỏ, hình dạng profile của chùm tia FF và FFF gần giống nhau. 0 20 40 60 80 100 -100 -50 0 50 100 Ph ần trĕ m liề u ( %) Độ lệch trục(cm) 6FF 6FFF 0 20 40 60 80 100 120 0 50 100 Ph ân trĕ m liề u ( %) Độ lệch trục (cm) 6FF 15mm 6FF 200mm 6FFF 15mm 6FFF 200mm 0 20 40 60 80 100 120 -20 -10 0 10 20 Ph ần trĕ m l iều (% ) Độ lệch trục (cm) 6FF 6FFF 0 20 40 60 80 100 120 -50 -30 -10 10 30 50 Ph ần tr ĕm liề u ( %) Độ lệch trục (cm) 6FF 6FFF Hình 7. Hình dạng profile của chùm tia FFF ít phụ thuộc độ sâu Hình 4. PPD của chùm tia 6FF và 6FFF, trường chiếu 2x2cm Hình 5. PPD của chùm tia 6FF và 6FFF, cone 5mm Hình 6. Profile của chùm tia 6FF và 6FFF, trường chiếu 10x10 cm XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 266 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 0 10 20 30 40 Hệ số đầ u r a Kích thước trường chiếu vuông (cm) 6X 6FFF Vùng bán dạ Đối với máy gia tốc TrueBeam, vùng bán dạ của chùm tia FFF dốc hơn vùng bán dạ của chùm tia FF, đặc biệt là đối với các trường chiếu nhỏ. Tuy nhiên, sự khác biệt là không đáng kể. Liều bên ngoài trường chiếu Nhìn chung, đối với máy gia tốc TrueBeam, liều bên ngoài trường chiếu sử dụng chùm tia FFF thấp hơn so với chùm tia FF. Tuy nhiên tán xạ lên bệnh nhân không giảm do phổ nĕng lượng chùm tia FFF mềm hơn. Liều bên ngoài trường chiếu giảm nhiều nhất đối với trường chiếu nhỏ, trường chiếu điều biến do tán xạ đầu máy giảm đáng kể. Hệ số đầu ra (Output factor) Do tán xạ đầu máy giảm nên hệ số đầu ra của chùm tia FFF ít phụ thuộc vào kích thước trường chiếu so với chùm tia FF. Hệ số truyền qua bộ chuẩn trực đa lá (Multileaf Collimators-MLC) Hệ số truyền qua MLC của chùm tia FFF thấp hơn chùm tia FF. Rò rỉ ít hơn do phổ nĕng lượng mềm hơn. Hình 10. Hệ số đầu ra chùm tia 6FF và 6FFF Bảng 2. Hệ số truyền qua MLC và DLG (Dosimetric Leaf Gap) của máy TrueBeam tại Bệnh viện Ung Bướu TP. Hồ Chí Minh 6FF 6FFF Hệ số truyền qua MLC 1.27% 1,07% DLG 0,36 mm 0,26 mm Chuẩn liều và thu thập dữ liệu chùm tia Vì chùm tia FFF có phổ nĕng lượng mềm hơn chùm tia FF, nên hệ số chất lượng chùm tia (kQ) thay đổi. Theo báo cáo của AAPM, kQ được sát định theo TG-51 có sự sai khác tối đa là 0.4% giữa chùm tia FFF và chùm FF. kQ được xác định theo TRS-398 có sự sai khác nằm trong khoảng 0,4% đến 1% nên khi tính toán giá trị kQ cần cân nhắc trừ đi 0,5% từ giá trị nhận được với chùm tia FF. Hơn nữa, việc đo đạc xác định giá trị kQ phải được tiến hành bằng đầu dò có điện cực làm bằng vật liệu số Z thấp (shonka, graphite) hoặc bằng nhôm(1). Do liều mỗi xung của chùm tia FFF cao nên hệ số tái tổ hợp ion (Pion) tĕng. Mặc khác, cần lưu ý tốc độ ghi nhận của đầu dò phải đủ đáp ứng cho chùm tia cường độ cao(1). Bên cạnh đó, do profile chùm tia có đỉnh ở tâm trường chiếu nên khi chuẩn liều tại tâm trường chiếu cần hiệu chỉnh giá trị ghi nhận được. Trong vùng thể tích của đầu dò Farmer, cường độ phóng xạ khác nhau làm giảm giá trị liều ghi nhận tại tâm trường chiếu. Nên cần bổ sung một hệ số hiệu chỉnh độ phẳng chùm tia khi chuẩn liều. Hệ số này được đo với đầu dò có thể tích nhỏ hơn. Theo báo cáo của AAPM, hệ số hiệu chỉnh độ phẳng chùm tia trên các dòng máy của Varian đối với các mức nĕng lượng 6FFF, 10FFF khi chuẩn liều bằng đầu dò Farmer là khoảng 0,2%(1). Kết quả đo trên máy TrueBeam tại bệnh viện Ung Bướu Thành phố Hồ Chí Minh là 0,25% (dùng đầu dò diode Razor_IBA hiệu chỉnh cho kết quả chuẩn liều bằng buồng ion hóa farmer FC65-G_IBA). Đảm bảo chất lượng (QA) cho chùm tia FFF Đảm bảo chất lượng (QA) là công việc quan trọng, cần thiết trong xạ trị, đặc biệt là đối với các kỹ thuật hiện đại. Việc QA cho chùm tia FFF được tiến hành tương tự đối với chùm tia FF. Bệnh viện Ung Bướu Hồ Chí Minh thực hiện việc đảm bảo chất lượng cho máy gia tốc định kỳ hàng ngày, hàng tuần, hàng tháng, hàng quý, hàng nĕm theo hướng dẫn Task Group 142(13). Vấn đề khác Bên cạnh những đặc tính đã khảo sát ở những mục trên, nhóm tác giả chưa có điều kiện kiểm tra một số vấn đề khác như liều neutrons trong điều trị Hình 9. Profile của chùm tia 6FF và 6FFF, cone 5mm Hình 8. Profile của chùm tia 6FF và 6FFF, trường chiếu 2x2cm XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 267 với chùm tia FFF, che chắn an toàn và sinh học bức xạ đối với chùm tia FFF Báo cáo sử dụng những kết quả của các nghiên cứu khác để sơ lược về các vấn đề này. Khi nĕng lượng photon lớn hơn 10MV, có khả nĕng sinh ra neutron. Theo báo cáo của AAPM, liều neutron tạo ra do chùm tia FFF khoảng 70% liều tạo ra bởi chùm tia FF(1). Đối với máy của Varian, độ dày che chắn cho tia sơ cấp và thứ cấp đối với chùm tia FFF đều ít hơn 10% - 20% so với chùm tia FF. Do đó khi đảm bảo che chắn an toàn cho chùm tia FF thì cũng đảm bảo cho chùm tia FFF cùng nĕng lượng(1). Theo lý thuyết khi suất liều tĕng cao, hiệu ứng sinh học tĕng, tĕng kiểm soát mô bướu đồng thời cũng tĕng độc tính mô lành. Tuy nhiên, các nghiên cứu lâm sàng vẫn chưa cho kết quả rõ ràng(1). VAI TRÒ, Ý NGHĨA CỦA CÁC CHÙM TIA FFF ĐỐI VỚI CÁC KỸ THUẬT XẠ TRỊ 3D, IMRT, VMAT, SRS Chùm tia FFF với những đặc tính mới đã được ứng dụng trong điều trị bệnh nhân. Bài báo cáo sẽ tiến hành khảo sát tính phù hợp của chùm tia FFF đối với từng loại kỹ thuật 3D, IMRT, VMAT, SRS. Ứng với từng kỹ thuật, các ca bệnh sẽ được lập hai kế hoạch với chùm tia 6FF và 6FFF (suất liều lớn nhất cho mỗi chùm tia). Qua đó xác nhận ưu điểm và hạn chế của chùm tia FFF đối với từng loại kỹ thuật trên. Các kế hoạch được tối ưu hóa liều với những thông số như nhau, chỉ phục vụ cho mục đích nghiên cứu, không dùng điều trị cho bệnh nhân. Kỹ thuật xạ trị 3D Khảo sát các trường hợp trên mặt bệnh phụ khoa, đầu cổ và vú. Các trường hợp đều cho kết quả tương tự nhau. Dưới đây, báo cáo chỉ đưa ra trường hợp bệnh phụ khoa để đánh giá chi tiết Chùm tia 6FFF cho một phân bố liều không đồng nhất. Liều chỉ tập trung nhiều ở tâm trường chiếu. Với các trường 3D thông thường, không thể tạo phân bố liều phù hợp với thể tích xạ trị lớn. Do đó phải dùng kỹ thuật field in field với rất nhiều trường chiếu nhỏ bổ túc liều cho vùng xa tâm trường chiếu. Hình 11. Phân bố liều chùm tia 6FFF sử dụng 4 trường chiếu 3D . Hình 12. Phân bố liều chùm tia 6FF sử dụng 4 trường chiếu 3D Hình 13. Phân bố liều chùm tia 6FFF sử dụng kỹ thuật field in field Kết quả cho thấy chùm tia FFF áp dụng cho kỹ thuật 3D phức tạp và tốn nhiều thời gian hơn để lập kế hoạch và phát tia điều trị mặc dù suất liều cao. Trong khi đó mức độ kiểm soát bướu và bảo vệ cơ quan lành không có nhiều khác biệt với chùm tia FF. Với kỹ thuật một tâm cho bệnh nhân vú, việc sử dụng chùm tia FFF hầu như không thể. Do đó, XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 268 không nên sử dụng chùm tia FFF trong xạ trị kỹ thuật 3D. Kỹ thuật IMRT và VMAT Tương tự như kỹ thuật 3D, báo cáo đã tiến hành khảo sát trên các trường hợp bệnh phụ khoa, đầu cổ, vú và phổi. Dưới đây chỉ dẫn ra một trường hợp bệnh đầu cổ sử dụng kỹ thuật IMRT với liều 54Gy và một trường hợp bệnh phổi sử dụng kỹ thuật VMAT với liều 60Gy. Nhìn chung các kế hoạch của hai chùm tia cho kết quả khác nhau không đáng kể về phân bố liều. Trong quá trình khảo sát, nhóm tác giả nhận thấy không có sự khác biệt rõ ràng trong việc sử dụng chùm tia FF và FFF cho các kỹ thuật IMRT, VMAT. Các trường hợp khối u nằm ngay tâm trường chiếu và cơ quan quý ở gần biên trường chiếu, chùm tia FFF cho kết quả bảo vệ cơ quan lành tốt hơn (liều mắt ở ca đầu cổ, liều tủy sống ở ca phổi). Ngược lại, ở ca đầu cổ, tủy sống nằm ngay tâm xạ, kế hoạch FFF cho mức liều cao hơn. Do đó việc lựa chọn chùm tia trong từng trường hợp cần phù hợp. Nhìn chung, các kế hoạch với chùm tia FFF cho liều 5Gy trên mô lành (thể tích cơ thể trừ đi thể tích PTV) thấp hơn chùm tia FF. Hơn nữa, việc suất liều được nâng cao giúp thời gian phát tia xạ trị của chùm tia FFF ít hơn. Mặc dù chênh lệch thời gian phát tia là nhỏ, sự chênh lệch này kỳ vọng sẽ mang lại lợi ích cho xạ trị dưới sự hướng dẫn hình ảnh và xạ trị theo nhịp thở khi thời gian giữa các pha là rất nhỏ. Hình 14. So sánh DVH của 2 kế hoạch IMRT trong trường hợp bệnh đầu cổ Hình 15. So sánh DVH của 2 kế hoạch VMAT trong trường hợp bệnh phổi XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 269 Hình 16. So sánh DVH của 2 kế hoạch VMAT trong trường hợp bệnh phổi Bảng 3. So sánh kết quả các kế hoạch IMRT cho bệnh đầu cổ và các kế hoạch VMAT cho bệnh phổi 6FF IMRT 6FFF IMRT 6FF VMAT 6FFF VMAT PTV HI 0,081 0,084 0,082 0,089 CI 0,831 0,821 0,839 0,852 Tủy sống Dmax (Gy) 33,2 32,2 30,4 27,3 Phổi phải (trừ CTV) V20Gy (%) 47,8 45,0 Dmean (Gy) 20,8 20,3 Phổi trái Dmean (Gy) 5,0 4,9 Tim V30Gy (%) 12,9 12,8 Dmean (Gy) 16,3 16,1 Thân não 41,4 41,8 Mắt trái Dmean (Gy) 6.,5 5,7 Mắt phải Dmean (Gy) 5,4 4,4 Thủy tinh thể trái Dmax (Gy) 6,0 5,0 Thủy tinh thể phải Dmax (Gy) 4,9 3,9 Mô lành (Thể tích cơ thể - PTV) V5Gy (%) 42,4 40,6 26,3 25,7 V30Gy (%) 11,1 11,2 3,8 3,9 (Ở Bảng 3, Dmax, Dmean là liều lớn nhất và trung bình mà cơ quan nhận được; V5Gy (%), V20Gy (%),V30Gy (%) là thể tích cơ quan nhận liều 5Gy, 20Gy, 30Gy; chỉ số đồng nhất (homogeneity index_HI) = (D2% - D98%)/D50%; chỉ số phù hợp mô đích (conformity index_CI) = (V95%PTV)2/(V95%BODY x VPTV) (11,12). D2%, D50%, D98% là liều nhận được vào 2%, 50%, 98% thể tích PTV; V95%PTV thể tích PTV được phủ bởi đường liều 95%, V95%BODY thể tích đường liều 95%, VPTV thể tích PTV.) XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 270 Kỹ thuật SRS sử dụng cones Hình 17. Trường chiếu kế hoạch sử dụng 1 tâm 5 vòng cung Kỹ thuật SRS thường được chỉ định với phân liều lớn. Do đó số MU lớn, thời gian phát tia dài. Đặc biệt với kỹ thuật sử dụng cones, suất liều không đổi trong quá trình phát tia nên thời gian phát tia phụ thuộc trực tiếp vào suất liều. Vì vậy chùm tia FFF với suất liều cao sẽ phù hợp hơn đối với kỹ thuật này. Trong báo cáo này, nhóm tác giả tạo hai kế hoạch SRS sử dụng cones đơn giản cho một thể tích nhỏ giả định là khối u ở não trên CT bệnh nhân với độ dày lát cắt 1mm. Các thông số của hai kế hoạch là như nhau. Sử dụng kỹ thuật 1 tâm và 5 vòng cung (1 isocenter, 5 arcs), phân liều 18Gy/1 lần, giá trị tối ưu liều 80%... Nhìn chung, sự khác nhau về phân bố liều trên hai kế hoạch không đáng kể. Kế hoạch với chùm tia FFF cho kết quả liều tập trung vào mô đích cao hơn và liều cơ quan lành lân cận thấp hơn. Hình 19. Phân bố liều trên kế hoạch SRS sử dụng cones với chùm tia 6FFF Hình 18. Phân bố liều trên kế hoạch SRS sử dụng cones với chùm tia 6FF XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 271 Hình 20. So sánh DVH của 2 kế hoạch SRS sử dụng chùm tia 6FF và 6FFF KẾT LUẬN Chùm tia FFF các phổ nĕng lượng mềm hơn, do đó cho liều bề mặt cao hơn chùm tia FF. Bên cạnh đó cường độ chùm tia FFF tập trung nhiều ở tâm, giảm dần về biên trường chiếu, liều bên ngoài trường chiếu giảm do tán xạ đầu máy giảm. Suất liều tĕng cao là một ưu thế của chùm tia FFF trong việc giảm thời gian phát tia xạ trị cho bệnh nhân. Đo liều cho chùm tia FFF cũng có một vài hiệu chỉnh so với chùm tia FF. Chùm tia FFF không phù hợp với kỹ thuật 3D sử dụng các trường chiếu cơ bản. Đối với kỹ thuật IMRT, VMAT chùm tia FFF cho kết quả phân bố liều không quá nhiều khác biệt so với chùm tia FF. Đối với kỹ thuật SRS sử dụng cones, chùm tia FFF thể hiện ưu thế về thời gian phát tia xạ trị nhờ có suất liều cao. Cần có thêm nhiều khảo sát tiếp theo mở rộng mẫu và khảo sát trên các ca bệnh xạ trị dưới sự hướng dẫn của hình ảnh, xạ trị theo nhịp thở, SBRT, SRS sử dụng MLC và cones và các kết quả nghiên cứu lâm sàng để đánh giá toàn diện hơn về mặc ứng dụng của chùm tia FFF trong xạ trị. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Ying Xiao, Stephen F. Kry, Richard Popple, Ellen Yorke, Niko Papanikolaou, Sotirios Stathakis, Ping Xia, Saiful Huq, John Bayouth, James Galvin, Fang-Fang Yin. Flattening filter-free accelerators: a report from the AAPM Therapy Emerging Technology Assessment Work Group. 2. Sponsored by the IAEA and AAPM. Dosimetry of small static fields used in external beam radiotherapy. Hình 22. Thông số liều trên PTV của kế hoạch SRS sử dụng chùm tia 6FFF Hình 21. Thông số liều trên PTV của kế hoạch SRS sử dụng chùm tia 6FF XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 272 3. J E Lye et al. Comparison between the TRS-398 code of practice and the TG-51 dosimetry protocol for flattening filter free beams. 4. Kretschmer M, Sabatino M, Blechschmidt A, Heyden S, Grünberg B, Würschmidt F. The impact of flattening-filter-free beam technology on 3D conformal RT. 5. Joseph Ting, Ph.D. Commissioning of Varian TrueBEAM TrueBEAM With Commissioning of Varian TrueBEAM TrueBEAM With Flattening Filter Free Flattening Filter Free – FFF Design. 6. Jia-Yang Lu1, Jing Zheng, Wu-Zhe Zhang, Bao- Tian Huang. Flattening Filter-Free Beams in IntensityModulated Radiotherapy and Volumetric Modulated Arc Therapy for Sinonasal Cancer. 7. Yue Yan, Poonam Yadav, Michael Bassetti, Kaifang Du, Daniel Saenz, Paul Harari, and Bhudatt R. Paliwal. Dosimetric differences in flattened and flattening filter-free beam treatment plans. 8. Vaibhav R Mhatre, Pranav Chadha, Abhaya P Kumar, Kaustav Talapatra. Dosimetric Comparison of 6 MV Flattening Filter Free and 6 MV Stereotactic Radiosurgery Beam Using 4 mm Conical Collimator for Trigeminal Neuralgia Radiosurgery. 9. Spruijt KH, Dahele M, Cuijpers JP, Jeulink M, Rietveld D, Slotman BJ, Verbakel WF. Flattening filter free vs flattened beams for breast irradiation. 10. Annede P, Darreon J, Benkemouche A, Valdenaire S, Tyran M, Kaeppelin B, Macagno A, Barrou J, Cagetti LV, Favrel V, Moureau- Zabotto L, Gonzague L, Fau P, Chargari C, Tallet A, Salem N. 11. Tejinder Kataria, Kuldeep Sharma, Vikraman Subramani, K. P. Karrthick, and Shyam S. Bisht. Homogeneity Index: An objective tool for assessment of conformal radiation treatments. 12. Deva Petrova, Snezana Smickovska, and Emilija Lazarevska. Conformity Index and Homogeneity Index of the Postoperative Whole Breast Radiotherapy. 13. AAPM report. Task Group 142 report: Quality assurance of medical accelerators.
File đính kèm:
khao_sat_dac_tinh_chum_tia_khong_loc_phang_fff_va_ung_dung_c.pdf

