Tổng quan nghiên cứu

Ung thư là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây tử vong trên toàn cầu, với khoảng 10 triệu ca tử vong mỗi năm theo thống kê gần đây của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO). Tại Việt Nam năm 2020, tỷ lệ mắc mới ung thư là 159 trên 100.000 người, trong đó ung thư phổi và gan là hai loại phổ biến nhất. Ung thư phổi chiếm tỷ lệ cao nhất trong các ca xạ trị tại Viện Ung thư, Bệnh viện Trung ương Quân đội 108, với phần lớn bệnh nhân thuộc nhóm ung thư phổi không tế bào nhỏ (NSCLC), chiếm khoảng 80-85%. Phẫu thuật cắt bỏ là phương pháp điều trị tiêu chuẩn vàng cho NSCLC giai đoạn sớm, nhưng nhiều bệnh nhân không thể phẫu thuật do suy giảm chức năng phổi hoặc các bệnh lý kèm theo. Trong bối cảnh đó, xạ trị lập thể định vị thân (SBRT) đã trở thành phương pháp điều trị thay thế hiệu quả, đặc biệt cho bệnh nhân không thể hoặc không muốn phẫu thuật.

Mục tiêu nghiên cứu là khảo sát hiệu ứng giảm liều bức xạ vào mô lành, đặc biệt là phổi lành, khi bổ sung giới hạn liều trung bình cho các khối vỏ tối ưu trong kế hoạch VMAT cho SBRT phổi. Nghiên cứu sử dụng dữ liệu hồi cứu từ 28 kế hoạch VMAT-SBRT phổi đã điều trị tại Viện Ung thư, Bệnh viện Trung ương Quân đội 108. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào ung thư phổi, với dữ liệu thu thập từ các kế hoạch điều trị thực tế, sử dụng phần mềm lập kế hoạch Eclipse phiên bản 13 và máy gia tốc tuyến tính TrueBeam™ STx. Ý nghĩa nghiên cứu nằm ở việc giảm thiểu liều bức xạ vào mô lành, từ đó hạn chế biến chứng viêm phổi do bức xạ, một trong những tác dụng phụ phổ biến và nghiêm trọng của SBRT phổi.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Xạ trị lập thể định vị thân (SBRT): Phương pháp xạ trị ngoài cung cấp liều cao chính xác trong vài phân liều, giúp tiêu diệt khối u với độ chính xác cao và giảm thiểu tổn thương mô lành xung quanh.
  • Kỹ thuật VMAT (Volumetric Modulated Arc Therapy): Kỹ thuật xạ trị điều biến thể tích cung tròn, cho phép phân phối liều đồng đều và tối ưu hóa thời gian điều trị so với IMRT và 3D-CRT.
  • Khối vỏ tối ưu liều xạ (Optimization Shells): Các cấu trúc giả được tạo ra từ sự mở rộng đường biên PTV, dùng để kiểm soát mức giảm liều nhanh bên ngoài thể tích mục tiêu, giúp giảm liều vào mô lành.
  • Chỉ số đánh giá kế hoạch xạ trị: Bao gồm Conformity Index (CI), Gradient Measure (GM), R50%, D2cm, V105%, và các thông số liều vào cơ quan lành nguy cấp (OAR) như phổi lành, tủy sống, thực quản.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: 28 kế hoạch xạ trị SBRT phổi bằng kỹ thuật VMAT được lựa chọn hồi cứu tại Khoa Xạ trị - Xạ phẫu, Viện Ung thư, Bệnh viện Trung ương Quân đội 108. Dữ liệu hình ảnh 4D CT thu thập trên máy Optima 580 với độ dày lát cắt 1,25 mm.
  • Phương pháp phân tích: Các kế hoạch ban đầu đã áp dụng 3 khối vỏ tối ưu với giới hạn liều cực đại. Nghiên cứu hiệu chỉnh các kế hoạch này bằng cách bổ sung giới hạn liều trung bình cho mỗi khối vỏ tối ưu. So sánh các thông số liều vào PTV và OAR giữa kế hoạch ban đầu và kế hoạch hiệu chỉnh sử dụng thử nghiệm xếp hạng có dấu Wilcoxon, với mức ý nghĩa thống kê p < 0,05.
  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu thực hiện hồi cứu trên các kế hoạch đã điều trị trong khoảng thời gian gần đây, sử dụng phần mềm Eclipse phiên bản 13 và máy gia tốc TrueBeam™ STx để lập kế hoạch và tính toán liều.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Phân bố dữ liệu bệnh nhân: Thể tích PTV dao động từ 4,1 đến 65,1 cc (trung bình 26,5 ± 16,5 cc), trong đó 89,3% là khối u ngoại vi và 10,7% là khối u trung tâm.
  2. Đánh giá liều vào PTV và tràn ngoài PTV: Chỉ số CI giữ ổn định ở mức 0,99 ± 0,03, thấp hơn ngưỡng 1,2 theo RTOG 0813/0915. Giá trị R50% giảm từ 4,00 xuống 3,95 (p < 0,05), GM giảm từ 1,01 cm xuống 1,00 cm (p < 0,05), cho thấy mức tràn liều trung bình bên ngoài PTV được cải thiện. D2cm và liều cực đại vào PTV tăng nhẹ nhưng không có ý nghĩa thống kê.
  3. Đánh giá liều vào OAR: Liều trung bình vào phổi lành giảm đáng kể với V20 giảm từ 3,47% xuống 3,41%, V10 giảm từ 7,73% xuống 7,60%, và MLD giảm từ 301,66 cGy xuống 298,51 cGy (p < 0,05). Liều trung bình vào tủy sống, thực quản, da giảm nhẹ nhưng không có ý nghĩa thống kê; liều vào tim tăng nhẹ không đáng kể.
  4. Tính khả thi của việc bổ sung giới hạn liều trung bình: Việc thêm giới hạn liều trung bình cho các khối vỏ tối ưu giúp giảm liều vào phổi lành mà không ảnh hưởng đến độ bao phủ liều của PTV hay làm tăng đáng kể liều vào các OAR khác.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy việc bổ sung giới hạn liều trung bình vào các khối vỏ tối ưu trong kế hoạch VMAT-SBRT phổi giúp giảm liều bức xạ vào mô phổi lành, từ đó có thể giảm nguy cơ viêm phổi do bức xạ – một biến chứng phổ biến với tỷ lệ từ 9% đến 28%. Sự cải thiện về chỉ số R50% và GM chứng tỏ mức tràn liều trung bình bên ngoài PTV được kiểm soát tốt hơn, đồng thời CI ổn định cho thấy độ bao phủ liều không bị ảnh hưởng. So với các nghiên cứu trước đây, kết quả này phù hợp với xu hướng sử dụng các khối vỏ tối ưu để kiểm soát liều tràn và nâng cao chất lượng kế hoạch xạ trị. Việc giảm nhẹ liều vào các OAR khác như tủy sống, thực quản mặc dù không có ý nghĩa thống kê nhưng cũng là tín hiệu tích cực cho thấy không có sự gia tăng độc tính ngoài mong muốn. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ DVH so sánh liều vào phổi lành giữa kế hoạch ban đầu và kế hoạch hiệu chỉnh, cũng như các biểu đồ phân bố CI, R50%, D2cm theo thể tích PTV để minh họa sự cải thiện chất lượng kế hoạch.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng bổ sung giới hạn liều trung bình cho các khối vỏ tối ưu trong lập kế hoạch VMAT-SBRT phổi: Giải pháp này giúp giảm liều vào mô lành, đặc biệt phổi lành, nhằm giảm nguy cơ viêm phổi do bức xạ. Thời gian thực hiện ngay trong quá trình lập kế hoạch, do đó không làm tăng thời gian điều trị.
  2. Đào tạo kỹ thuật viên và bác sĩ xạ trị về kỹ thuật tối ưu hóa kế hoạch với khối vỏ tối ưu: Nâng cao năng lực lập kế hoạch để tận dụng tối đa lợi ích của việc kiểm soát liều tràn, đảm bảo an toàn và hiệu quả điều trị.
  3. Theo dõi và đánh giá tác dụng phụ sau điều trị SBRT phổi: Đặc biệt chú trọng đến các biến chứng viêm phổi, từ đó điều chỉnh giới hạn liều và kỹ thuật lập kế hoạch phù hợp với từng bệnh nhân.
  4. Nghiên cứu mở rộng với số lượng bệnh nhân lớn hơn và đa dạng vị trí khối u: Để xác định hiệu quả và tính ứng dụng rộng rãi của phương pháp trong các nhóm bệnh nhân khác nhau, đồng thời đánh giá tác động lâu dài của việc giảm liều mô lành.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Bác sĩ và kỹ thuật viên xạ trị: Nghiên cứu cung cấp kiến thức chuyên sâu về kỹ thuật lập kế hoạch VMAT-SBRT, giúp cải thiện chất lượng điều trị và giảm tác dụng phụ.
  2. Nhà nghiên cứu trong lĩnh vực kỹ thuật hạt nhân và y học hạt nhân: Tham khảo phương pháp tối ưu hóa liều bức xạ và ứng dụng các thuật toán lập kế hoạch ngược trong xạ trị.
  3. Quản lý và hoạch định chính sách y tế: Cung cấp cơ sở khoa học để phát triển các hướng dẫn kỹ thuật và tiêu chuẩn điều trị ung thư phổi bằng SBRT.
  4. Sinh viên và học viên cao học chuyên ngành kỹ thuật hạt nhân, y học hạt nhân: Tài liệu tham khảo thực tiễn về ứng dụng kỹ thuật VMAT và các phương pháp giảm liều mô lành trong xạ trị ung thư.

Câu hỏi thường gặp

  1. SBRT khác gì so với xạ trị truyền thống?
    SBRT cung cấp liều cao trong số ít phân liều (1-5 lần) với độ chính xác cao, trong khi xạ trị truyền thống dùng nhiều phân liều với liều thấp hơn mỗi lần. SBRT giúp tiêu diệt khối u hiệu quả hơn và giảm thời gian điều trị.

  2. Tại sao cần giảm liều vào mô lành trong xạ trị phổi?
    Giảm liều vào mô lành giúp hạn chế tác dụng phụ như viêm phổi do bức xạ, xơ hóa phổi, từ đó nâng cao chất lượng cuộc sống và giảm nguy cơ biến chứng nghiêm trọng.

  3. Khối vỏ tối ưu liều xạ là gì?
    Là các cấu trúc giả tạo ra từ việc mở rộng đường biên PTV, dùng để kiểm soát mức giảm liều nhanh bên ngoài thể tích mục tiêu, giúp giảm liều tràn vào mô lành.

  4. Giới hạn liều trung bình bổ sung có tác dụng gì?
    Giúp tạo độ dốc liều cao hơn trong các khối vỏ, đẩy liều cao về phía PTV, giảm liều trung bình vào mô lành, đặc biệt là phổi lành, mà không ảnh hưởng đến độ bao phủ liều của PTV.

  5. Phần mềm Eclipse và máy TrueBeam™ STx có vai trò gì trong nghiên cứu?
    Eclipse dùng để lập kế hoạch và tính toán liều chính xác, còn TrueBeam™ STx là máy gia tốc tuyến tính hiện đại hỗ trợ kỹ thuật VMAT với khả năng điều biến liều và thời gian điều trị nhanh, đảm bảo hiệu quả và an toàn cho bệnh nhân.

Kết luận

  • Nghiên cứu đã chứng minh việc bổ sung giới hạn liều trung bình cho các khối vỏ tối ưu trong kế hoạch VMAT-SBRT phổi giúp giảm liều vào phổi lành một cách có ý nghĩa thống kê.
  • Độ bao phủ liều của PTV được duy trì ổn định với chỉ số CI gần 1,0, đảm bảo hiệu quả điều trị.
  • Mức tràn liều trung bình bên ngoài PTV được cải thiện qua giảm R50% và GM, góp phần giảm độc tính cho mô lành.
  • Liều vào các cơ quan lành nguy cấp khác không tăng đáng kể, đảm bảo an toàn cho bệnh nhân.
  • Đề xuất áp dụng kỹ thuật này trong thực tiễn lâm sàng và tiếp tục nghiên cứu mở rộng để nâng cao hiệu quả điều trị ung thư phổi bằng SBRT.

Hành động tiếp theo: Các trung tâm xạ trị nên triển khai áp dụng kỹ thuật bổ sung giới hạn liều trung bình cho khối vỏ tối ưu trong lập kế hoạch VMAT-SBRT, đồng thời theo dõi chặt chẽ các biến chứng sau điều trị để tối ưu hóa quy trình.