Xác định đặc trưng chùm electron từ máy gia tốc tuyến tính trong xạ trị

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu đặc trưng chùm electron từ máy gia tốc electron tuyến tính trong xạ trị, góp phần nâng cao hiệu quả điều trị.

• Tác giả: Nguyễn Thị Ly
• Người hướng dẫn: Pgs.Ts Bùi Văn Loát
• Trường học: Trường đại học khoa học tự nhiên
• Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử
• Đề tài: Xác Định Một Số Đặc Trưng Của Chùm Electron Từ Lối Ra Của Máy Gia Tốc Electron Tuyến Tính Dùng Trong Xạ Trị
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sỹ khoa học
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ UNG THƢ VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU TRỊ
• 1.1. Khái niệm về ung thƣ
• 1.2. Các phƣơng pháp điều trị ung thƣ
• 1.3. Cơ Sở Của Xạ Trị
• 1.3.1. Cơ sở sinh học - Chu kỳ tế bào
• 1.3.2. Khái niệm “4 tái tạo” của sinh học phóng xạ
• 2. CHƢƠNG 2: THIẾT BỊ VÀ PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH MỘT SỐ ĐẶC TRƢNG CỦA CHÙM ELECTRON TỪ LỐI RA CỦA MÁY GIA TỐC ELECTRON TUYẾN TÍNH DÙNG TRONG XẠ TRỊ
• 2.1. CẤU TẠO MÁY GIA TỐC XẠ TRỊ PRECISE
• 2.2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
• 2.3. CÁC THIẾT BỊ ĐO LIỀU VÀ MÔ HÌNH HÓA THỰC NGHIỆM
• 2.3.1. Hệ thống đo liều lượng
• 2.3.2. Bố trí hình học đo
• 2.3.3. Đặc trƣng về mặt năng lƣợng của chùm electron
• 3. CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU
• 3.1. Xác định các năng lượng đặc trưng và phân bố liều hấp thụ theo độ sâu của chùm electron
• 3.1.1. Xác định năng lượng đặc trưng và phân bố liều hấp thụ theo độ sâu của chùm electron 12MeV phát ra từ máy PRECISE
• 3.1.2. Xác định năng lượng đặc trưng và phân bố liều hấp thụ theo độ sâu của chùm electron 15MeV phát ra từ máy PRECISE
• 3.1.3. Xác định năng lượng đặc trưng và phân bố liều hấp thụ theo độ sâu của chùm electron 18MeV phát ra từ máy PRECISE
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về đặc trưng chùm electron trong xạ trị

Chùm electron từ máy gia tốc tuyến tính đóng vai trò quan trọng trong xạ trị ung thư. Đặc trưng của chùm electron ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả điều trị. Việc hiểu rõ về các đặc trưng này giúp tối ưu hóa quy trình xạ trị, từ đó nâng cao khả năng tiêu diệt tế bào ung thư mà không làm tổn thương tế bào lành. Các yếu tố như năng lượng, độ phân bố liều và tính chất chùm electron cần được nghiên cứu kỹ lưỡng.

1.1. Đặc điểm năng lượng của chùm electron

Năng lượng của chùm electron là yếu tố quyết định đến khả năng xâm nhập và tiêu diệt tế bào ung thư. Chùm electron với năng lượng cao có khả năng xuyên sâu hơn vào mô, trong khi chùm electron năng lượng thấp thường chỉ tác động ở bề mặt. Việc lựa chọn năng lượng phù hợp cho từng loại khối u là rất quan trọng.

1.2. Tính chất chùm electron và ứng dụng trong xạ trị

Tính chất của chùm electron như độ rộng, hình dạng và độ ổn định ảnh hưởng đến phân bố liều trong mô. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc điều chỉnh các thông số này có thể cải thiện hiệu quả điều trị, giảm thiểu tác dụng phụ cho bệnh nhân.

II. Vấn đề và thách thức trong việc sử dụng chùm electron

Mặc dù chùm electron mang lại nhiều lợi ích trong xạ trị, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức. Độ ổn định của chùm electron và khả năng điều chỉnh liều lượng là những vấn đề cần được giải quyết. Sự thay đổi trong các thông số vật lý có thể dẫn đến sự không chính xác trong phân bố liều, ảnh hưởng đến hiệu quả điều trị.

2.1. Độ ổn định của chùm electron trong xạ trị

Độ ổn định của chùm electron là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu quả điều trị. Các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm và cấu trúc của máy gia tốc có thể ảnh hưởng đến độ ổn định này. Việc theo dõi và điều chỉnh các yếu tố này là cần thiết để duy trì chất lượng chùm electron.

2.2. Khó khăn trong việc điều chỉnh liều lượng xạ trị

Điều chỉnh liều lượng xạ trị là một thách thức lớn. Các kỹ thuật hiện tại vẫn chưa hoàn toàn tối ưu, dẫn đến việc phân bố liều không đồng đều trong mô. Cần có các nghiên cứu sâu hơn để phát triển các phương pháp mới nhằm cải thiện khả năng điều chỉnh liều lượng.

III. Phương pháp nghiên cứu đặc trưng chùm electron

Để xác định các đặc trưng của chùm electron, nhiều phương pháp nghiên cứu đã được áp dụng. Các thí nghiệm thực nghiệm kết hợp với mô hình hóa giúp thu thập dữ liệu chính xác về năng lượng và phân bố liều. Việc sử dụng các thiết bị đo liều hiện đại cũng đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu này.

3.1. Thiết bị và phương pháp đo liều lượng

Các thiết bị đo liều hiện đại như buồng ion hóa và máy đo liều tự động được sử dụng để thu thập dữ liệu chính xác về chùm electron. Các phương pháp này cho phép xác định được năng lượng và phân bố liều trong mô một cách hiệu quả.

3.2. Mô hình hóa và phân tích dữ liệu

Mô hình hóa giúp phân tích các dữ liệu thu thập được từ thí nghiệm. Các phần mềm mô phỏng cho phép dự đoán hành vi của chùm electron trong các điều kiện khác nhau, từ đó đưa ra các giải pháp tối ưu cho quy trình xạ trị.

IV. Ứng dụng thực tiễn của chùm electron trong xạ trị

Chùm electron từ máy gia tốc tuyến tính đã được ứng dụng rộng rãi trong điều trị ung thư. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng chùm electron có thể nâng cao hiệu quả điều trị, giảm thiểu tác dụng phụ cho bệnh nhân. Các kỹ thuật xạ trị hiện đại như xạ trị điều biến liều (IMRT) đã cho thấy kết quả khả quan.

4.1. Hiệu quả điều trị với chùm electron

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng chùm electron có thể tiêu diệt hiệu quả tế bào ung thư mà không làm tổn thương tế bào lành. Việc điều chỉnh liều lượng và năng lượng chùm electron giúp tối ưu hóa kết quả điều trị.

4.2. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng lâm sàng

Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng chùm electron trong xạ trị đã mang lại nhiều lợi ích cho bệnh nhân. Các ứng dụng lâm sàng cho thấy sự cải thiện rõ rệt trong tỷ lệ sống sót và chất lượng cuộc sống của bệnh nhân.

V. Kết luận và tương lai của chùm electron trong xạ trị

Chùm electron từ máy gia tốc tuyến tính đã chứng minh được vai trò quan trọng trong xạ trị ung thư. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức cần được giải quyết để tối ưu hóa hiệu quả điều trị. Tương lai của chùm electron trong xạ trị hứa hẹn sẽ có nhiều tiến bộ với sự phát triển của công nghệ và nghiên cứu.

5.1. Triển vọng nghiên cứu và phát triển

Nghiên cứu về chùm electron sẽ tiếp tục được mở rộng, với mục tiêu cải thiện hiệu quả điều trị và giảm thiểu tác dụng phụ. Các công nghệ mới sẽ được áp dụng để nâng cao chất lượng chùm electron.

5.2. Tương lai của xạ trị với chùm electron

Tương lai của xạ trị với chùm electron sẽ được định hình bởi sự phát triển của các kỹ thuật mới và công nghệ tiên tiến. Việc tối ưu hóa quy trình xạ trị sẽ mang lại nhiều lợi ích cho bệnh nhân trong việc điều trị ung thư.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Ung thư hiện là một trong những nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên thế giới, chiếm gần 20% tổng số ca tử vong toàn cầu. Trong cuộc chiến chống lại căn bệnh này, xạ trị đóng vai trò là một trong ba phương pháp trụ cột bên cạnh phẫu thuật và hóa trị. Thống kê lâm sàng cho thấy có trên 40% tổng số bệnh nhân ung thư cần được chỉ định xạ trị trong phác đồ điều trị, và con số này đạt tới hơn 60% tại các quốc gia có nền y học phát triển như Mỹ và Anh. Tại Việt Nam, nhiều cơ sở y tế đã được đầu tư lắp đặt máy gia tốc tuyến tính thế hệ mới từ những năm 2014 nhằm triển khai các kỹ thuật hiện đại như xạ trị điều biến liều (IMRT) và xạ trị 3 chiều theo hình dạng khối u (3D-CRT).

Tuy nhiên, việc đưa các thiết bị công nghệ cao vào vận hành lâm sàng đặt ra thách thức lớn về kiểm soát chất lượng (QA) và chuẩn hóa thông số chùm tia. Nghiên cứu được thực hiện tại Trung tâm Ung bướu trực thuộc Bệnh viện Đa khoa tỉnh Bắc Ninh và Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội vào tháng 12 năm 2015 nhằm giải quyết bài toán vật lý y khoa cấp thiết này. Mục tiêu cụ thể của luận văn là xác định chính xác các đặc trưng vật lý và năng lượng của chùm electron phát ra từ lối ra của máy gia tốc tuyến tính Elekta Precise ở các mức năng lượng 12 MeV, 15 MeV và 18 MeV. Việc chuẩn hóa các thông số như phân bố liều sâu phần trăm, liều bề mặt và các giá trị năng lượng đặc trưng giúp kiểm soát độ sai lệch liều lượng dưới 3.0%, đảm bảo tiêu diệt tối đa tế bào ác tính và giảm thiểu tổn thương cho các mô lành xung quanh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu ứng dụng nền tảng lý thuyết sinh học phóng xạ hiện đại dựa trên nguyên lý 4R kinh điển bao gồm: sự hồi phục tổn thương của mô lành (Repair), sự tái phân bố trong chu kỳ tế bào (Redistribution), sự tái tạo oxy trong khối u (Reoxygenation) và sự tái sinh sôi của quần thể tế bào (Regeneration). Về mặt tế bào học, chu kỳ tế bào trải qua các pha G0, G1, S, G2 và M, trong đó pha phân bào M kéo dài từ 0.5 đến 2.5 giờ là giai đoạn nhạy cảm nhất với bức xạ ion hóa, trong khi pha tổng hợp DNA (pha S kéo dài trung bình 8 giờ) có tính kháng xạ cao. Sự hiện diện đầy đủ của oxy giúp tăng độ nhạy phóng xạ lên gấp 3 lần so với điều kiện thiếu oxy.

Bên cạnh đó, nghiên cứu vận dụng các định luật tương tác của hạt tích điện nặng và electron trong môi trường vật chất. Các khái niệm đo liều cơ bản được thiết lập chặt chẽ: liều hấp thụ D đo bằng đơn vị Gray (1 Gy = 1 J/kg), liều sâu phần trăm (PDD) xác định bằng tỷ lệ phần trăm giữa liều tại độ sâu bất kỳ so với liều cực đại tại độ sâu zmax, liều bề mặt tại độ sâu 0.5 mm và các thông số quãng chạy hạt thực nghiệm (Rp, R50, R80, R90). Vùng cân bằng điện tích (build-up) được định hình chính xác giữa bề mặt và độ sâu liều cực đại nhằm giải thích cơ chế phân bố năng lượng bức xạ.

Phương pháp nghiên cứu

Thực nghiệm được triển khai trên hệ thống máy gia tốc xạ trị Elekta Precise trang bị bộ chuẩn trực đa lá MLC 80 lá với bề rộng mỗi lá 1.1 cm và hệ uốn chùm tia 112 độ. Nguồn dữ liệu thực nghiệm được thu thập trực tiếp thông qua hệ đo chuẩn mực quốc tế Scanditronix Wellhofer bao gồm buồng ion hóa CC13 (thể tích hoạt động 0.13 cm3, điện cực vật liệu C552 mật độ 1.7 g/cm3) kết hợp bộ điều khiển dịch chuyển tọa độ CCU và hệ thống phần mềm chuyên dụng OmniPro-Accept 7.4 của hãng IBA Dosimetry (CHLB Đức).

Mẫu đo được thiết lập trong phantom nước 3D có thể tích 200 lít, kích thước ngoài 675 x 645 x 560 mm3 và thể tích quét hữu hiệu 480 x 480 x 410 mm3. Phương pháp chọn mẫu đo được thực hiện quét liên tục dọc theo trục trung tâm của chùm tia với bước dịch chuyển cơ học chính xác 0.1 cm (1 mm) từ bề mặt nước đến độ sâu vượt quá quãng chạy của hạt. Dữ liệu được đo đạc lặp lại độc lập tại khoảng cách nguồn - bề mặt SSD = 100 cm, góc quay đầu gantry 0 độ, tương ứng với 3 mức năng lượng chùm electron (12 MeV, 15 MeV, 18 MeV) trên 3 kích thước trường chiếu applicator tiêu chuẩn (5x5 cm2, 10x10 cm2, 15x15 cm2). Phương pháp phân tích dữ liệu sử dụng mô hình nội suy giải tích theo tiêu chuẩn quốc tế IAEA TRS-398 và ICRU để tính toán năng lượng xác suất lớn nhất tại bề mặt Ep,0 và năng lượng trung bình E0.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Phân tích dữ liệu thực nghiệm đã xác định rõ nét các đặc trưng liều lượng và năng lượng của chùm electron từ máy gia tốc Elekta Precise với những kết quả then chốt sau:

• Phân bố liều sâu phần trăm (PDD) và liều bề mặt: Liều hấp thụ tại bề mặt của chùm electron đạt từ 75% đến 92% so với liều cực đại Dmax, cao hơn vượt trội so với chùm photon (vốn chỉ đạt 30% đến 50%). Đối với chùm electron 12 MeV, độ sâu đạt liều cực đại zmax ghi nhận tại vị trí 2.56 cm.
• Năng lượng đặc trưng tại bề mặt: Đối với mức năng lượng danh định 12 MeV, năng lượng trung bình tại bề mặt E0 tính qua độ sâu một nửa R50 đạt 11.04 ± 0.18 MeV. Năng lượng có xác suất lớn nhất tại bề mặt Ep,0 đạt trung bình 11.74 ± 0.12 MeV (cụ thể: 11.69 MeV ở trường 5x5 cm2; 11.73 MeV ở trường 10x10 cm2; 11.81 MeV ở trường 15x15 cm2). Độ sai lệch so với năng lượng mong đợi chỉ là 0.26 MeV, tương đương mức sai số 2.17%.
• Sự phụ thuộc vào kích thước trường chiếu: Khi mở rộng kích thước trường từ 5x5 cm2 lên 15x15 cm2, các giá trị quãng chạy R50 và Rp có xu hướng tăng nhẹ khoảng 1.0% đến 1.5% do sự gia tăng đóng góp của các electron tán xạ từ mép ống chuẩn trực applicator.
• Mức độ nhiễm bẩn bức xạ hãm: Phần đuôi bức xạ hãm (Bremsstrahlung tail) ở độ sâu vượt quá quãng chạy thực nghiệm Rp chỉ chiếm từ 1.2% đến 2.8% tổng liều cực đại, thấp hơn nhiều so với ngưỡng an toàn quy định 4.0% cho chùm electron năng lượng cao.

Thảo luận kết quả

Các kết quả thực nghiệm phản ánh trung thực bản chất vật lý của tương tác electron trong môi trường nước. Do có khối lượng nghỉ nhỏ và mang điện tích, electron chịu sự tán xạ Coulomb nhiều lần với góc lệch lớn, dẫn đến hiện tượng tích tụ liều nhanh chóng ở lớp nông gần bề mặt. Sau khi vượt qua độ sâu cực đại zmax, đường cong PDD giảm rất dốc do electron mất năng lượng liên tục và đạt trạng thái nghỉ tại độ sâu thực nghiệm Rp.

Dữ liệu thực nghiệm của luận văn được thể hiện trực quan thông qua các hệ đồ thị 2D biểu diễn đường cong suy giảm liều theo chiều sâu (PDD Curve) và các bảng tra cứu ma trận liều lượng chi tiết tương ứng với từng kích thước trường chiếu (5x5 cm2, 10x10 cm2, 15x15 cm2). Khi đối chiếu với các công bố quốc tế về dòng máy gia tốc Elekta Precise, các thông số R80, R50 và Rp của nghiên cứu hoàn toàn tương thích với dung sai dưới 2.0%. Độ dốc suy giảm liều sắc nét chứng minh ưu thế lâm sàng tuyệt đối của chùm electron trong điều trị các tổn thương nông như ung thư da, u vùng đầu cổ hay thành ngực, giúp bảo vệ triệt để các cấu trúc nhạy cảm nằm ở phía sau như tủy sống hay phổi.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả đo đạc thực nghiệm và yêu cầu thực tiễn trong xạ trị lâm sàng, tác giả đề xuất 4 nhóm giải pháp cụ thể:

• Xây dựng quy trình kiểm chuẩn định kỳ (QA/QC) nghiêm ngặt: Đội ngũ kỹ sư vật lý y khoa tại các bệnh viện ung bướu cần triển khai đo kiểm tra độ ổn định năng lượng Ep,0 và đường cong PDD định kỳ 30 ngày một lần. Mục tiêu duy trì dung sai sai lệch liều dưới 2.0% và sai lệch năng lượng dưới 0.3 MeV theo tiêu chuẩn IAEA.
• Chuẩn hóa dữ liệu cho hệ thống lập kế hoạch xạ trị (TPS): Phòng Vật lý xạ trị cần nhập toàn bộ bộ dữ liệu thực nghiệm về PDD, hệ số đầu ra và thông số trường chiếu của các mức năng lượng 12 MeV, 15 MeV, 18 MeV vào phần mềm TPS trong vòng 6 tháng đầu sau khi hiệu chuẩn máy, phục vụ tính toán phân bố liều 3D chính xác cho từng bệnh nhân.
• Đào tạo và nâng cao năng lực đội ngũ kỹ thuật: Lãnh đạo cơ sở y tế cần phối hợp với các trường đại học chuyên ngành tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu 100% kỹ sư vật lý y khoa về kỹ thuật đo phantom 3D và giao thức đo liều IAEA TRS-398, hoàn thành trong lộ trình 12 tháng.
• Tối ưu hóa lựa chọn trường chiếu trong điều trị nông: Hội đồng chuyên môn xạ trị khuyến nghị ưu tiên lựa chọn kích thước applicator phù hợp từ 5x5 cm2 đến 14x14 cm2 kết hợp sử dụng tấm sáp bù mô (bolus) khi cần tăng liều bề mặt, nhằm đạt mục tiêu kiểm soát khối u trên 85% và giữ liều hấp thụ tại mô lành dưới 10%.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Kỹ sư vật lý y khoa và chuyên gia QA/QC: Nắm bắt phương pháp vận hành hệ đo 3D Blue Phantom, buồng ion hóa CC13 và phần mềm OmniPro-Accept để thiết lập quy trình kiểm chuẩn chất lượng chùm tia gia tốc tuyến tính.
• Bác sĩ xạ trị và kỹ thuật viên y học hạt nhân: Hiểu rõ cơ sở sinh học 4R, phân bố liều sâu PDD và đặc tính liều bề mặt từ 75% đến 92% để tối ưu hóa phác đồ chỉ định trường chiếu cho khối u nông.
• Giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học chuyên ngành Vật lý nguyên tử, Vật lý hạt nhân, Kỹ thuật y sinh: Sử dụng làm tài liệu tham khảo chuẩn mực về mô hình tính toán năng lượng electron, công thức ICRU và phương pháp xử lý sai số thực nghiệm.
• Ban giám đốc bệnh viện và nhà quản lý y tế: Tham khảo để xây dựng định mức kỹ thuật, kế hoạch đầu tư trang thiết bị đo liều chuyên dụng và ban hành quy chuẩn an toàn bức xạ cấp cơ sở.

Câu hỏi thường gặp

• Chùm electron từ máy gia tốc tuyến tính khác chùm photon như thế nào về phân bố liều? Chùm electron có liều bề mặt rất cao, đạt 75% đến 92% liều cực đại Dmax, trong khi photon chỉ đạt 30% đến 50%. Sau độ sâu cực đại zmax (khoảng 2.56 cm ở mức 12 MeV), liều electron giảm rất nhanh về 0, giúp bảo vệ mô lành ở sâu phía sau khối u.

• Vì sao cần xác định năng lượng Ep,0 và E0 trên phantom nước? Phantom nước 200 lít mô phỏng tương đương mô mềm cơ thể người. Việc xác định năng lượng xác suất lớn nhất Ep,0 (đạt 11.74 MeV ở mức danh định 12 MeV) và năng lượng trung bình E0 (11.04 MeV) giúp kiểm soát sai số phát tia dưới 3.0%, đảm bảo độ chuẩn xác liều điều trị.

• Phần đuôi bức xạ hãm ảnh hưởng ra sao đến an toàn của bệnh nhân? Khi electron tương tác với đầu máy và phantom, một lượng nhỏ tia X hãm được sinh ra. Tỷ lệ này trong nghiên cứu được kiểm soát ở mức thấp từ 1.2% đến 2.8%, đảm bảo không gây tổn thương chiếu xạ ngoài ý muốn cho các cơ quan nằm sâu dưới khối u.

• Kích thước trường chiếu applicator có làm thay đổi năng lượng chùm electron không? Khi mở rộng trường chiếu từ 5x5 cm2 lên 15x15 cm2, hiện tượng tán xạ electron làm giá trị Rp và năng lượng tính toán tăng nhẹ khoảng 1.0% đến 1.5%. Do đó, kỹ sư vật lý phải nạp bảng dữ liệu riêng cho từng kích thước trường vào hệ thống TPS.

• Thiết bị buồng ion hóa CC13 có ưu điểm gì trong phép đo liều phantom nước? Detector CC13 có thể tích nhạy nhỏ chỉ 0.13 cm3, vách C552 chống thấm nước, kết hợp động cơ bước CCU cho phép quét cơ học với độ phân giải vị trí 0.1 mm, giúp thu nhận đường cong liều PDD với độ mịn cao và sai số dưới 1.0%.

Kết luận

• Luận văn đã xác định đầy đủ và chính xác các đặc trưng vật lý, phân bố liều sâu PDD và liều bề mặt (đạt 75% đến 92%) của chùm electron 12 MeV, 15 MeV và 18 MeV trên máy gia tốc Elekta Precise.
• Xác định hệ thông số quãng chạy thực nghiệm R100, R90, R50, Rp với độ phân giải bước quét 0.1 mm trên phantom nước 200 lít đạt chuẩn quốc tế.
• Tính toán năng lượng xác suất lớn nhất tại bề mặt Ep,0 đạt 11.74 ± 0.12 MeV, sai lệch rất nhỏ chỉ 0.26 MeV (2.17%) so với mức danh định 12 MeV.
• Chứng minh mức độ an toàn bức xạ với phần đuôi bức xạ hãm được duy trì dưới 2.8%, đáp ứng hoàn toàn tiêu chuẩn an toàn của Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA).
• Cung cấp bộ cơ sở dữ liệu thực nghiệm tin cậy phục vụ hiệu chuẩn và nạp thông số cho hệ thống lập kế hoạch điều trị TPS tại Bệnh viện Đa khoa tỉnh Bắc Ninh.

Trong lộ trình 6 đến 12 tháng tiếp theo, các cơ sở xạ trị nên mở rộng chuẩn hóa cho toàn bộ các dải năng lượng từ 6 MeV đến 18 MeV và duy trì quy trình kiểm chuẩn 30 ngày một lần. Hãy áp dụng ngay quy trình thực nghiệm chuẩn hóa này để nâng cao tính chính xác và an toàn tuyệt đối trong xạ trị ung thư.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan, đề cập đến cơ sở sinh học và vật lý ứng dụng trong xạ trị, phương pháp và thiết bị xạ trị Chương 2: Thiết bị và phương pháp nghiên cứu, mô tả hệ thống máy gia tốc Precise và các thiết bị liên quan, phương pháp tiến hành đo đạc thực nghiệm thu thập dữ liệu các chùm tia trong đề tài. Chương 3: Kết quả và bàn luận 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] CHƢƠNG I Tổng Quan Về Ung Thƣ Và Các Phƣơng Pháp Điều Trị 1. Khái niệm về ung thƣ [1, 2] Trong cơ thể sống, bình thường trong quá trình sinh trưởng và phát triển các tế bào được sinh ra và chết đi theo một cơ chế quản lý chặt chẽ. Cơ thể dùng quy luật này để kiểm soát và duy trì số lượng tế bào ở mỗi cơ quan ở mức ổn định.

Ngược lại, các tế bào ung thư là các tế bào bất thường, đuợc sinh ra không chịu sự quản lý của cơ thể và chết đi theo một nhịp độ nhanh hơn các tế bào bình thường. : “ Ung thư được định nghĩa là sự rối loạn tế bào, tạo nên sự tập trung một khối lượng lớn tế bào do sự sinh sản quá nhanh, vượt quá số tế bào chết đi, hậu quả là khối tế bào này dần dần xâm lấn và tàn phá các mô và các cơ quan của cơ thể sống” [ 1] Như thế, ung thư là bệnh của tế bào sống, trong cơ thể chúng ta, nơi nào có tế bào sống, nơi đó có thể có ung thư. Tóc, lông, móng là chất sừng, không phải là tế bào sống nên không có ung thư. Các tế bào ung thư là các tế bào bất thường, và chết theo một nhịp độ nhanh hơn các tế bào bình thường, nhưng cũng không cân bằng được với mức độ sinh sản ra các tế bào mới quá nhanh, do đó khối lượng mô ung thư ngày càng lớn.

Sự mất quân bình này do 2 yếu tố chính: các bất thường di truyền trong tế bào ung thư và sự bất lực của cơ thể chủ trong việc phát hiện và tiêu diệt các tế bào này. Sự không cân bằng giữa mức độ sinh sản ra các tế bào mới và tế bào chết đi là nguyên nhân dẫn đến khối lượng tế bào ung thư ngày càng lớn, chúng tạo thành những khối u ung thư. Có thể chia khối u ung thư thành hai loại: ung thư lành tính và ung thư ác tính. Ung thư lành thường không gây nguy hiểm đến tính mạng người bệnh và có thể điều trị bằng phương pháp phẫu thuật loại bỏ khối u xơ.

Những tế bào của ung thư ác tính có thể xâm lấn và chèn ép các cơ quan xung quanh làm cho quá trình trao đổi chất của chúng trở lên rối loạn. Ngoài ra, một số tế bào ung thư 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] còn có thể theo mạch máu và mạng bạch huyết di cư đến những cơ quan mới khác trong cơ thể, bám lại và tiếp tục sinh sôi, nảy nở ra những khối u mới. Hiện tượng này được gọi là sự di căn. Việc chèn ép cũng như xâm lấn vào những cơ quan giữ chức năng quan trọng, điều hòa sự sống như não, phổi, gan, thận khiến các cơ quan này không còn được thực hiện đúng chức năng của nó và dẫn đến gây tử vong cho người bệnh.

“Căn bệnh có tỉ lệ tử vong hàng đầu và chiếm gần một phần năm tổng các ca tử vong trên toàn thế giới chính là ung thư”. Như vậy, ung thư là một căn bệnh rất nguy hiểm và cần phải được điều trị kịp thời khi mắc phải. Các phƣơng pháp điều trị ung thƣ Hiện nay có ít nhất ba phương pháp điều trị ung thư chính. Đó là : Phẫu thuật, xạ trị, và hóa trị.

Ngoài ra có thể điều trị kết hợp các phương pháp để đạt hiệu quả mong muốn. Việc lựa chọn phương pháp điều trị thích hợp là hoàn toàn phụ thuộc vào đặc điểm và từng giai đoạn ung thư khác nhau. [1, 2] Mục đích các phương pháp này là làm sao để tiêu diệt được nhiều nhất các tế bào ung thư mà làm tổn thương ít nhất có thể cho tế bào bình thường ở xung quanh. Phẫu thuật: là phương pháp điều trị cổ điển nhất nhưng cũng rất công hiệu đặc biệt là với ung thư thu gọn ở một phần nào đó của cơ thể.

Khi phẫu thuật, tế bào ung thư được lấy đi càng nhiều càng tốt. Ðôi khi tế bào lành cũng được cắt bỏ để chắc chắn là tế bào ung thư lẫn vào đó sẽ được loại hết. Phương pháp này dùng hiệu quả nhất với các khối u lành tính hoặc không di căn. Thông thường phẫu thật được can thiệp, sau đó phải dùng kết hợp với các phương pháp khác sau đây.

Xạ trị: là phương pháp sử dụng bức xạ ion hoá để tiêu diệt các khối u. Thông thường xạ trị được dùng cho ung thư không áp dụng được bằng phẫu thuật hoặc khi đã phẫu thuật mà vẫn còn e ngại ung thư tái phát, nghĩa là xạ trị sẽ giúp phẫu thuật tiêu diệt tận gốc các tế bào ung thư. Về cơ bản xạ trị được chia ra làm hai loại chủ yếu: Xạ trị ngoài (Externer Beam Radiotherapy) và xạ trị áp sát (Brachytherapy). 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Hóa trị: là phương pháp sử dụng hoá chất (các loại thuốc đặc hiệu chống ung thư) để điều trị ung thư.

Nó được dùng khi ung thư đã lan ra ngoài vị trí ban đầu hoặc khi có di căn ở nhiều địa điểm. Có nhiều loại hóa chất khác nhau được sử dụng trong hóa trị. Mỗi hóa chất có tác dụng riêng biệt với từng ung thư bằng cách làm ngưng sự phân chia của các tế bào dị thường. Khi không có sự phân bào thì tế bào ung thư sẽ bị tiêu diệt, khối u teo lại.

Các phương pháp kết hợp: ngoài các phương pháp độc lập, để điều trị ung thư hiệu quả hơn, còn có thể kết hợp các phương pháp với nhau. Ví dụ, phẫu thuật kết hợp với xạ trị; phẫu thuật kết hợp với hoá trị; xạ trị kết hợp với hoá trị. Cơ Sở Của Xạ Trị Cơ sở của việc dùng bức xạ iôn hóa để điều trị ung thư bao gồm cả cơ sở sinh học với đặc trưng trong quá trình phân chia của tế bào và cơ sở vật lý là kết quả tương tác của chùm bức xạ với cơ thể người bệnh.1 Cơ sở sinh học - Chu kỳ tế bào Quá trình phân chia tế bào được diễn tiến qua một số giai đoạn (còn gọi là Pha), được kích hoạt bởi một số tác nhân sinh hoá từ bên ngoài (các yếu tố tăng trưởng, các kích tố, các phức hợp kháng thể…) và được điều hoà bởi hệ thống kiểm soát từ bên ngoài lẫn bên trong tế bào để tránh sự dư thừa hay thiếu hụt số tế bào cần thiết cho các hoạt động của cơ thể. Quá trình phân chia này có thể được chia ra các giai đoạn như sau [1] : 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.1 : Chu kỳ tế bào Pha G0: Tế bào trong giai đoạn nghỉ, không phân chia, thường được lập trình để giữ một nhiệm vụ nào đó, thí dụ tế bào cơ giữ nhiệm vụ co duỗi tạo nên hoạt động của cơ.

Pha G1: Tế bào tổng hợp nhiều Protein và RNA (dùng để tổng hợp các Protein), đặc biệt nhiều chất men (Enzyme) cần thiết cho việc tổng hợp DNA thành phần căn bản của các nhiễm sắc thể trong nhân tế bào. Pha này kéo dài hàng tháng. Pha S (Synthesis= Tổng hợp): Tế bào tổng hợp nhiều DNA (gấp đôi) chuẩn bị cho sự phân chia tế bào. Pha này kéo dài trung bình 8 giờ.

Pha này kháng tia xạ. Pha G2: Tế bào ngưng tổng hợp DNA, tiếp tục tổng hợp Protein, RNA, và các vi ống chuẩn bị cho việc tạo nên thoi vô sắc ( thoi phân bào) cần thiết cho việc phân chia tế bào. Pha này kéo dài từ 30 phút tới 1,5 giờ. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Pha M (mitosis= phân bào): Tế bào ngừng đột ngột việc tổng hợp protein và RNA, các đôi nhiễm sắc thể tách rời nhau, theo các vi ống chạy về hai cực của thoi vô sắc, nhân tế bào chia đôi và tế bào tách thành hai tế bào con.

Các tế bào bình thường có khả năng tự phát hiện các hư hỏng trên chuỗi DNA, khi các bất thường trên chuỗi DNA được phát hiện, sẽ có cơ chế sửa chữa bằng cách thay thế chúng bằng những phân tử lành mạnh. Các cơ chế này đặc biệt quan trọng trong chu kỳ tế bào nhằm bảo đảm là hai tế bào con mới sinh ra có chứa đúng bản sao chất liệu di truyền của tế bào mẹ. Nghĩa là hai tế bào con sinh ra giống hoàn toàn tế bào mẹ ban đầu. Để thực hiện cơ chế này, trong chu kỳ tế bào có hai điểm kiểm soát, tại hai điểm này toàn bộ hệ thống thông tin của quá trình sao chép sẽ được kiểm tra chặt chẽ.

Pha này kéo dài từ 30 phút tới 2,5 giờ, là pha nhạy cảm với tia xạ nhất. 1/ Điểm kiểm soát thứ nhất Ở cuối pha G1, trước khi tế bào bước vào pha S. Lúc này nếu có một bất thường trên DNA, nó sẽ được phát hiện và các cơ chế sửa chữa sẽ vào cuộc để đảm bảo tế bào rời khỏi pha G1 có DNA bình thường. Nếu không sửa được các bất thường trên DNA tế bào sẽ ngừng không tiếp tục chu kỳ tế bào và bị chết theo lập trình.

2/ Điểm kiểm soát thứ hai: Trước khi vào pha M, cuối pha G2 Tế bào phải được chuẩn bị đầy đủ để tạo ra hai tế bào con giống hệt tế bào mẹ. Như thế tế bào nào chưa nhân đôi hoàn toàn đầy đủ số DNA, hay chưa có đủ các protein hay chất liệu của thoi vô sắc, sự phân chia sẽ ngừng ở đây cho đến khi tế bào chuẩn bị đầy đủ tất cả các chất liệu cần thiết. Như vậy, dựa vào đặc điểm của quá trình phân bào và các điểm kiểm soát khi các bất thường trên DNA không sửa chữa được thì tế bào được đưa vào cái chết theo lập trình, ta sẽ dùng một tác nhân nào đó làm biến đổi cấu trúc DNA của tế bào ung thư và như vậy các tế bào ung thư dần dần sẽ bị chết đi. Một đặc điểm nữa của 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] tế bào ung thư đó là rất nhạy cảm với các tia bức xạ và hóa chất hơn các tế bào khỏe mạnh bình thường.