Sử dụng phương pháp tái tạo liều trong đảm bảo chất lượng kế hoạch VMAT trên hệ thống xạ trị truebeam tại Bệnh viện Ung Bướu thành phố Hồ Chí Minh

XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ 
TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 
316 
SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP TÁI TẠO LIỀU 
TRONG ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG KẾ HOẠCH VMAT 
TRÊN HỆ THỐNG XẠ TRỊ TRUEBEAM TẠI BỆNH VIỆN 
UNG BƯỚU THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 
PHAN QUỐC UY1, NGUYỄN TRUNG HIẾU2, ĐỐNG VĔN HIẾU ÂN3, VÕ THỊ THU3, ĐÀM QUANG TIẾN3 
TÓM TẮT 
Đặt vấn đề: VMAT (Volumetric Modulated Arc Therapy) là kỹ thuật xạ trị tiên tiến có điều biến suất liều, tốc 
độ quay gantry và MLC giúp việc điều trị phù hợp mô đích một cách hiệu quả. Với kỹ thuật phức tạp này, yêu 
cầu độ chính xác cao và việc đảm bảo chất lượng kế hoạch VMAT trước xạ trị đóng vai trò quan trọng. 
Kế hoạch điều trị thường được đánh giá một cách tổng thể, nhưng kết quả liều nhận được đối với từng cơ quan 
riêng lẻ vẫn chưa được quan tâm. 
Mục tiêu nghiên cứu: Kiểm tra, đánh giá kế hoạch điều trị VMAT tại Bệnh viện Ung Bướu TP. HCM, có sử 
dụng phương pháp tái tạo liều để đánh giá trên từng cơ quan cụ thể. 
Đối tượng và phương pháp: Phân tích số liệu của các bệnh nhân điều trị kế hoạch VMAT trên 2 thuật 
toán AAA (Anisotropic Analytical Algorithm) và AXB (Acuros XB) từ tháng 10/2018 đến nay trên hệ thống 
TrueBeam tại Bệnh viện Ung Bướu TP.HCM. 
Các kế hoạch VMAT được lập trên hệ thống lập kế hoạch điều trị Eclipse 13.6, sau đó tiến hành QA kế 
hoạch trên hệ thống TrueBeam sử dụng thiết bị ArcCHECK với phần mềm SNC Patient. Tái tạo liều, phân tích 
DVH trên toàn bộ cơ thể và trên từng cơ quan trong phần mềm 3DVH. 
Kết quả: Áp dụng phương pháp đánh giá “Gamma Index” theo tiêu chí 3%/ 3mm cho các kế hoạch điều trị 
VMAT trên phần mềm 3DVH được chấp nhận với tỷ lệ đạt là ≥ 99% đối với thuật toán AAA; ≥ 98% đối với thuật 
toán AXB. Ngoài ra, tiêu chí 2%/ 2 mm cũng được sử dụng để đánh giá kế hoạch một cách khắt khe hơn với tỷ 
lệ đạt là ≥ 95% đối với thuật toán AAA và ≥ 92% đối với thuật toán Acuros XB[3]. 
Theo tiêu chí đánh giá gamma toàn cục (Global 3%/ 3mm, thuật toán tính liều AAA) là ≥ 99% và sự chệnh 
lệch về liều lượng của từng cơ quan dao động trong khoảng 4% đối với liều cực đại, khoảng 1,5% đối với 
với liều trung bình và khoảng 2,5% đối với liều tối thiểu. 
Kết luận: Nghiên cứu này chỉ ra rằng, việc phân tích theo tiêu chí Gamma trên từng cơ quan cụ thể góp 
phần tĕng độ tin cậy trong đánh giá chất lượng kế hoạch điều trị VMAT tại Bệnh viện Ung Bướu TP. HCM. 
Việc áp dụng thuật toán AAA trên vùng đầu cổ và vùng chậu có tỷ lệ đạt cao hơn so với thuật toán AXB. 
Từ khóa: Đảm bảo chất lượng, VMAT, ArcCHECK, Gamma, 3DVH. 
ABSTRACT 
Background: VMAT (Volumetric Modulated Arc Therapy) is an advanced radiotherapy technique where 
dose rate, gantry speed and MLC position are modulated to ensure effective radiotherapy treatment. High 
precision and accuracy as well as quality assurance for VMAT plan before treatment delivery play a vital role. 
The treatment plan is generally evaluated. However, dose irradiated on individual organs has not been studied 
thoroughly. 
Aim: Perform quality assurance and evaluation VMAT plans at HCM OH with 3DVH to investigate dose for 
individual organs. 
1
 KS. Phó Trưởng Khoa Kỹ thuật Phóng xạ - Bệnh viện Ung Bướu TP. HCM 
2
 KS. Trưởng 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 
XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ 
TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 
317 
Methods: VMAT plans are optimized with 2 algorithms namely AAA (Anisotropic Analytical Algorithm) and 
AXB (Acuros XB) from October 2018 up to present time. The plans are delivered using TrueBeam linear 
accelerators at the hospital. 
All VMAT plans in this report are optimized on Eclipse planning system and performed QA on the 
TrueBeam accelerators using ArcCHECK together with SNC Patient software. Dose reconstruction and 
analyzing DVH are performed using 3DVH software. 
Results: Parameters used for evaluation is 3%/ 3mm Gamma Index for all VMAT plans using 3DVH 
software where pass rate is 99% for plans using AAA algorithm, 98% for plans using AXB algorithm. 
Parameters such as 2%/ 2mm is also used for more stringent plan evaluation where a passing rate of 95% is 
allowed for plans using AAA algorithm and 92% pass rate for plans using AXB algorithm. 
Using the 3%/ 3mm with pass rate over 99% for AAA algorithm, dose discrepancy for organs at risk ranges 
about 5% for maximum dose, about 1.5% for mean dose and about 2.5% for minimum dose. 
Conclusions: This research indicates that analysis using Gamma Index on individual organ increases the 
reliability in quality assurance for VMAT plans at Ho Chi Minh City Oncology Hospital. 
Optimization using AAA algorithm for Head and Neck patients as well as Cervical patients have higher 
passing rate than using AXB algorithm. 
Keywords: Quality assurance, VMAT, ArcCHECK, Gamma, 3DVH. 
GIỚI THIỆU 
VMAT là kỹ thuật điều trị bệnh nhân tại một 
hoặc nhiều arc, đồng thời có điều biến về suất liều, 
tốc độ quay gantry và vị trí MLC, giúp tĕng liều tối đa 
vào khối u, giảm thiểu liều vào mô lành và rút ngắn 
thời gian điều trị[4]. Đây là một kỹ thuật điều trị tiên 
tiến, phức tạp với sự thay đổi đột ngột gradient liều, 
do đó việc QA kế hoạch VMAT trước khi tiến hành 
xạ trị là một trong những yêu cầu cấp thiết và quan 
trọng. Bài nghiên cứu này sử dụng thiết bị và phần 
mềm của hãng sản xuất Sun Nuclear, gồm thiết bị 
ArcCHECK để ghi nhận giá trị liều đo được thực tế 
và phần mềm 3DVH để tái tạo liều xạ. 
ArcCHECK là một mảng đầu dò diode 3D có 
cấu trúc hình lĕng trụ với 1386 diode được sắp xếp 
theo dạng xoắn ốc giúp giảm thiểu sai số đối với các 
kế hoạch xạ trị IMRT/VMAT[1]. 
Hình 1. Thiết bị ArcCHECK có sử dụng bộ ghép 
Phân tích theo tiêu chí Gamma là so sánh cả về độ chênh lệch liều xạ và khoảng cách không gian giữa kế 
hoạch và phép đo thực tế[2]. 
(1.1) 
XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ 
TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 
318 
Trong đó: 
 Phần trĕm chênh lệch giữa liều đo và liều tính toán. 
: Khoảng cách giới hạn giữa liều đo và liều tính toán. 
: Ngưỡng khoảng cách giới hạn. 
: Ngưỡng liều chênh lệch. 
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
Đối tượng nghiên cứu 
Tiến hành phân tích 10 kế hoạch VMAT của 
bệnh nhân vùng đầu cổ và vùng bụng chậu từ tháng 
10/2018 đến nay trên hệ thống xạ trị TRUEBEAM tại 
Bệnh viện Ung Bướu Thành phố Hồ Chí Minh. Các 
kế hoạch được lập trên phần mềm lập kế hoạch điều 
trị Eclipse 13.6, sử dụng hai thuật toán tính liều AAA 
và Acuros XB với mức nĕng lượng 6MV. 
Các kế hoạch xạ trị đã được sự đồng thuận 
giữa các Bác sĩ và Kỹ sư vật lý, sẽ được tiến hành 
QA trên hệ thống TrueBeam sử dụng thiết bị 
ArcCHECK với phần mềm SNC Patient. Tái tạo liều, 
phân tích DVH trên toàn bộ cơ thể và trên từng cơ 
quan trong phần mềm 3DVH. 
Dữ liệu yêu cầu 
Bộ ảnh CT (Computed Tomography - Ảnh chụp 
cắt lớp) của ArcCHECK (có bộ ghép đặt trong 
khoang thiết bị) với bề dày lát cắt 1mm. 
Dữ liệu liên quan đến bệnh nhân, bao gồm: Bộ 
ảnh CT, tập tin RT Dose, tập tin RT Structure, tập tin 
RT Plan. 
Phương pháp thực hiện 
Chuyển ảnh CT của ArcCHECK vào TPS 
(Treatment Planning System – Hệ thống lập kế 
hoạch điều trị) với vai trò như một phantom. 
Chuyển kế hoạch bệnh nhân vào ArcCHECK 
(Hình 2). 
Hình 2. Giao diện trên TPS khi chuyển kế hoạch VMAT vào ảnh CT ArcCHECK. 
Tiến hành xạ kế hoạch điều trị bệnh nhân lên thiết bị ArcCHECK bằng chế độ QA và ghi nhận giá trị đo 
trên phần mềm SNC Patient sao cho protocol giữa bệnh nhân và trên ArcCHECK là tương tự nhau. 
XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ 
TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 
319 
Hình 3. So sánh phân bố liều giữa kế hoạch và đo đạc 
Sử dụng phần mềm 3DVH tái tạo liều lượng để đánh giá tỉ lệ đạt theo tiêu chí Gamma và đồ thị biểu diễn 
sự tương quan giữa liều xạ - thể tích trên từng cơ quan cụ thể của bệnh nhân. 
Hình 4. Tái tạo liều trên phần mềm 3DVH. 
XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ 
TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 
320 
KẾT QUẢ 
Sau quá trình phân tích và đánh giá trên một số bệnh nhân điều trị bằng kỹ thuật VMAT ghi nhận được kết 
quả như sau: 
Bảng 1. Tỷ lệ đạt theo tiêu chí Gamma trên toàn bộ cơ thể 
Gamma Passing Rate (%) 
(2%/2mm) (3%/3mm) 
AAA Acuros AAA Acuros 
Patient 1 98,4 94,9 99,9 99,1 
Patient 2 98,0 94,8 99,8 98,9 
Patient 3 98,6 95,1 99,9 99,2 
Patient 4 96,4 92,9 99,5 98,5 
Patient 5 95,4 92,1 99,5 98,2 
Patient 6 98,0 94,6 99,3 98,4 
Patient 7 95,5 92,1 99,5 98,3 
Áp dụng phương pháp đánh giá “Gamma Index” theo tiêu chí 3%/ 3mm cho các kế hoạch điều trị VMAT 
trên phần mềm 3DVH được chấp nhận với tỷ lệ đạt là ≥ 99% đối với thuật toán AAA; ≥ 98% đối với thuật toán 
Acuros XB. Ngoài ra, tiêu chí 2%/ 2 mm được sử dụng để đánh giá kế hoạch một cách khắt khe hơn với tỷ lệ 
đạt là ≥ 95% đối với thuật toán AAA và ≥ 92% đối với thuật toán Acuros XB. 
Kết quả phân tích cụ thể trên bệnh nhân Patient 1, điều trị vùng chậu bằng kỹ thuật điều trị VMAT, sử 
dụng mức nĕng lượng 6 MV trên hệ thống máy TrueBeam tại Bệnh viện Ung Bướu TP. HCM. 
Hình 5. Chênh lệch về liều khi sử dụng thuật toán AAA. 
XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ 
TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 
321 
Kết quả sự chênh lệch về liều lượng trên giao diện phần mềm 3DVH khi áp dụng thuật toán tính liều AAA 
được trình bày trong hình 5. 
 Liều tối thiểu (Min): khoảng 3,6%. Sự chênh lệch đáng kể tại bàng quang là - 3,6% và trực tràng là -
2,5%, tại PTV_total là 1,3%. 
 Liều trung bình (Mean): khoảng từ 0,3% đến 1,3%. Sự chênh lệch đáng kể tại trực tràng là 1,3%, tại 
PTV_total là 0,9%. 
 Liều cực đại (Max): Khoảng từ 1,6% đến 3,3%. Sự chênh lệch đáng kể tại vùng ruột là 3,3%, tại bàng 
quang là 2,7%, tại trực tràng 2,1% và tại PTV_total là 2,7%. 
Ngoài ra, ta cũng nhận thấy hầu như các giá trị liều cực đại ghi nhận được tại các vùng quan tâm khi đo 
đạc thực nghiệm (Max - Comparison) đều cao hơn so với liều tính toán trên kế hoạch điều trị 
(Max – Reference). Đồng thời độ chênh lệch về liều ở các giá trị liều cực đại cũng cao hơn ở các giá trị liều 
trung bình và liều cực tiểu. 
Hình 6. Đồ thị DVH liều kế hoạch và liều đo được. 
Đồ thị phân bố DVH giữa liều lượng trong kế hoạch điều trị và liều đo được thực tế thể hiện trong hình 6. 
Bảng 2. Phần trĕm tỷ lệ đạt theo tiêu chí Gamma và chênh lệch liều tính theo thuật toán AAA 
ROI Name  - Passing Rate 
(3%/ 3mm) 
 - Passing Rate 
(2%/ 2mm) 
%DD Min %DD Mean %DD Max 
Body 99,9 98,4 0,000 0,529 2,713 
Bladder 99,4 94,9 -3,619 0,992 2.713 
Rectum 100,0 98,6 2,518 1,164 2,054 
FemoralHead_L 100,0 100,0 0,000 0,249 1,909 
FemoralHead_R 100,0 100,0 0,000 0,537 1,598 
Bowel 100,0 98,8 0,000 0,732 3,269 
Bone_Marrow 0,0 99,4 0,000 0,334 1,723 
PTV 99,8 95,9 1,310 0,901 2,713 
Tỷ lệ đạt theo tiêu chí Gamma và phần trĕm chênh lệch về liều lượng khi áp dụng thuật toán tính liều AAA 
được thể hiện trong bảng 2. Qua đó, nhận thấy kết quả kế hoạch đạt theo tiêu chí 3%/ 3mm và 2%/ 2mm đều 
nằm trong phạm vi cho phép. Ngoài ra, phần trĕm chệnh lệch về liều cũng có sự sai biệt từ khoảng - 3,6% đến 
1,3% đối với liều cực tiểu, từ khoảng 0,2% đến 1,2% đối với liều trung bình và từ khoảng 1,5% đến 3,2% cho 
liều cực đại. 
XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ 
TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 
322 
Bảng 3. Phần trĕm tỷ lệ đạt theo tiêu chí Gamma và chênh lệch liều tính theo thuật toán AXB 
ROI Name  - Passing Rate 
(3%/3 mm) 
 - Passing Rate 
(2%/ 2mm) 
%DD Min %DD Mean %DD Max 
Body 99,1 94,9 0,000 0,947 3,070 
Bladder 95,2 84,7 -2,011 1,847 3,827 
Rectum 98,2 94,5 -0,003 1,735 2,431 
FemoralHead_L 99,9 98,9 0,000 0,992 2,224 
FemoralHead_R 100,0 100,0 0,000 0,891 2,943 
Bowel 99,9 97,7 0,000 1,156 1,642 
Bone_Marrow 99,7 97,7 0,000 0,820 2,643 
PTV 96,3 84,2 1,898 1,410 3,070 
Bảng 3 thể hiện phần trĕm chênh lệch về liều lượng và tỷ lệ đạt theo tiêu chí Gamma trong trường hợp áp 
dụng thuật toán tính liều AXB. Từ các kết quả trong bảng cho thấy phần trĕm chệnh lệch về liều cũng có sự sai 
biệt từ khoảng -2,0% đến 1,8% đối với liều cực tiểu, từ khoảng 0,8% đến 1,8% đối với liều trung bình và từ 
khoảng 1,6% đến 3,8% cho liều cực đại. Bên cạnh đó, tỷ lệ đạt của kế hoạch theo tiêu chí lần lượt 3%/ 3mm 
và 2%/ 2mm có sự chệnh lệch đáng kể ở một số vùng: bàng quang 95,2% và 84,7%, PTV 96,3% và 84,2%. 
Hình 7. Đồ thị so sánh về sự chênh lệch liều cực đại và liều trung bình giữa thuật toán AAA và AXB 
Sự chênh lệch liều cực đại và liều trung bình giữa thuật toán tính liều AAA và AXB được trình bày trong 
đồ thị Hình 7. Nhận thấy, hầu hết giá trị liều trung bình và liều cực đại của thuật toán AAA cao hơn thuật toán 
AXB tại các vùng quan tâm. 
Áp dụng phương pháp đánh giá “Gamma Index” theo tiêu chí 3%/ 3mm cho các kế hoạch điều trị VMAT 
trên phần mềm 3DVH được chấp nhận với tỷ lệ đạt là ≥99% đối với thuật toán AAA. Còn đối với tiêu chí 2%/ 
2mm được sử dụng để đánh giá kế hoạch một cách khắt khe hơn với tỷ lệ đạt là ≥89%, ngoại trừ tuyến giáp tỷ 
lệ đạt là khoảng 78%. 
XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ 
TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 
323 
Kết quả phân tích cụ thể trên bệnh nhân Patient 3, điều trị vùng đầu cổ bằng kỹ thuật điều trị VMAT, sử 
dụng mức nĕng lượng 6MV trên hệ thống máy TrueBeam tại bệnh viện Ung Bướu TP.HCM. 
Hình 8. Chênh lệch về liều khi sử dụng thuật toán AAA 
Kết quả sự chệnh lệch về liều lượng trên giao diện phần mềm 3DVH khi áp thuật toán tính liều AAA được 
trình bày trong Hình 8. 
 Liều tối thiểu (Min): Khoảng -0,5% đến 1,9%. Sự chênh lệch liều tại tuyến giáp là 1,9%. 
 Liều trung bình (Mean): Từ khoảng -0,1% đến 2,3%. Sự chênh lệch cao nhất xảy ra ở tuyến giáp là 2,3%. 
XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ 
TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 
324 
 Liều cực đại (Max): Khoảng từ 0% đến 3,3%. Sự chênh lệch đáng kể tại vùng PTV-70 là 3,3%. 
Ngoài ra, phần lớn liều cực đại ghi nhận được trong thực nghiệm đo liều (Max-Comparison) luôn có giá trị 
cao hơn kế hoạch điều trị (Max–Reference) ở các vùng quan tâm luôn có giá trị cao hơn. Đồng thời độ chênh 
lệch về liều ở các giá trị liều cực đại cũng cao hơn ở các giá trị liều trung bình và liều cực tiểu. 
Hình 9. Đồ thị DVH liều kế hoạch và liều đo được. 
Đồ thị phân bố DVH giữa liều lượng trong kế hoạch điều trị và liều đo được thực tế thể hiện trong Hình 9. 
Bảng 4. Phần trĕm tỷ lệ đạt theo tiêu chí Gamma và chênh lệch liều tính theo thuật toán AAA. 
ROI Name  - Passing Rate 
(3%/ 3mm) 
-Passing Rate 
(2%/ 2mm) 
%DD Min %DD Mean %DD Max 
Body 99,4 94,3 0,000 1,257 2,757 
Bones 99,7 96,8 0,000 1,281 2,521 
Brain 100,0 100,0 0,000 0,315 0,000 
Brainstem 100,0 100,0 0,000 -0,152 0,000 
Chiasm 0,000 0,000 0,000 
Cochlea_L 0,000 0,000 0,000 
Cochlea_R 0,000 0,000 0,000 
Eye_L 0,000 0,000 0,000 
Eye_R 0,000 0,000 0,000 
Lens_L 0,000 0,000 0,000 
Lens_R 0,000 0,000 0,000 
Lung_L 100,0 99,5 0,000 1,171 1,580 
Lung_R 100,0 99,1 0,000 1,759 1,185 
PTV-60 99,0 89,9 1,713 1,050 2,757 
PTV-66 99,3 93,9 -0,588 0,640 2,757 
PTV-70 99,7 95,8 -0,419 0,483 3,356 
Thyroid 96,6 78,3 1,944 2,346 2,544 
XẠ TRỊ - KỸ THUẬT PHÓNG XẠ 
TẠP CHÍ UNG THƯ HỌC VIỆT NAM 
325 
Bảng 4 thể hiện phần trĕm chệnh lệch về liều 
lượng và tỷ lệ đạt theo tiêu chí Gamma trong trường 
hợp áp dụng thuật toán tính liều AAA. Từ các kết 
quả trong bảng cho thấy có sự sai lệch về liều cực 
tiểu từ khoảng -0,5% đến 1,9% , nhưng với liều 
trung bình thì sự chênh lệch từ khoảng -0,1% đến 
2,3% và từ khoảng 0% đến 3,3% cho liều cực đại. 
Trong đó, một số cơ quan như: mắt, thủy tinh thể 
không có sự chênh lệch giữa liều kế hoạch và liều 
đo đạc. 
KẾT LUẬN 
Phân tích các trường hợp bệnh nhân cho thấy 
kết quả đánh giá kế hoạch VMAT tổng thể đều được 
chấp nhận với tỉ lệ đạt cao, tuy nhiên việc phân tích 
trên từng cơ quan cụ thể giúp đánh giá chất lượng 
kế hoạch một cách chính xác và khách quan hơn. 
Qua đó, giúp việc điều chỉnh kế hoạch tại các vùng 
quan tâm trở nên dễ dàng theo mong muốn và mang 
lại hiệu quả điều trị cao. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Tiếng Anh 
1. Sun Nuclear, “ArcCHECK Reference Guide”, 
2009-2014. 
2. D. A. Low, W. B. Harms, S. Mutic, and J. A. 
Purdy, “A technique for the quantitative 
evaluation of dose distributions,” Med. Phys. 25 
(5), 656-661 (1998). 
3. TG-119 IMRT Commissioning Tests Instructions 
for Planning, Measurement, and Analysis 
Version 10/21/2009. 
Website 
4. https://www.varian.com/oncology/treatment-
techniques/external-beam-radiation/vmat.