Chương 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu về xạ trị ung thư vòm họng: sẽ trình bày tóm tắt tình hình ung thư vòm họng trong và ngoài nước, đặc điểm của ung thư vòm họng giai đoạn II và những thuận lợi, khó khăn trong điều trị bằng kỹ thuật xạ trị IMRT; chỉ ra một số bài báo nghiên cứu về xạ trị ung thư vòm họng để từ đó đưa ra được hướng nghiên cứu cho đề tài. Chương 2: Cơ sở lý thuyết về xạ trị điều biến liều: sẽ đưa ra khái niệm và các kỹ thuật xạ trị điều biến liều, thuật toán tính toán tối ưu trong lập kế hoạch xạ trị; các đại lượng để đánh giá kế hoạch và ý nghĩa số trường chiếu và góc chiếu cho kỹ thuật xạ trị này. Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm và kết quả: trong chương này chỉ ra kết quả nghiên cứu các góc quay thân máy cho kỹ thuật IMRT 7 trường; 9 trường chiếu xạ để đánh giá phân bố liều cho các thể tích bia, cơ quan nguy cấp cho bệnh nhân ung thư vòm họng giai đoạn II, từ đó sẽ xác định được góc chiếu xạ tối ưu nhất cho kỹ thuật 7 trường chiếu và 9 trường chiếu. Đồng thời cũng so sánh kỹ thuật xạ trị IMRT 7 trường với 9 trường đại diện cho các góc chiếu xạ tối ưu để đánh giá liều nhận được cho các vùng thể tích chiếu xạ và các cơ quan nguy cấp, thời gian, số MU để từ đó đưa ra được kỹ thuật nào sẽ tốt và được cân nhắc cho lập kế hoạch xạ trị ung thư vòm họng giai đoạn II.
Kết luận và kiến nghị: sẽ tổng kết đưa ra góc tối ưu và trường tối ưu để áp dụng cho công việc lập kế hoạch, đồng thời kiến nghị đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ XẠ TRỊ UNG THƯ VÒM HỌNG 1. Giới thiệu Ung thư vòm họng 1. Đặc điểm ung thư vòm họng a) Dịch tễ học Trên thế giới, Ung thư vòm họng (UTVH) là bệnh ít phổ biến với tỷ lệ mắc chung chỉ khoảng 1/100.000 trường hợp ung thư vòm họng (UTVH) mới được chẩn đoán hàng năm trên toàn cầu, chiếm 0,7% tổng số trường hợp ung thư [7].
Ung thư vòm họng gặp rất nhiều ở các nước Đông Nam Á, các nước vùng Địa Trung Hải, vùng Bắc cực và các vùng cận Bắc cực của các nước Bắc Mỹ và Grrenland. Tại Việt Nam, theo Globocan 2020, UTVH đứng hàng thứ 8/10 loại ung thư phổ biến nhất, tỷ lệ mắc bệnh ở nam giới 8.000 dân cao hơn nữ giới 2. b) Đặc điểm UTVH giai đoạn II và điều trị Do vị trí giải phẫu đặc thù của vòm họng nên các khối u vòm họng thường ở gần các cơ quan trọng yếu như nền sọ, thùy thái dương, thần kinh thị giác và giao thoa. Do đó, việc cắt bỏ hoàn toàn UTVH thường không khả thi, đặc biệt là trong các trường hợp nặng và những trường hợp có tổn thương nền sọ hoặc các hạch bạch huyết sau hầu.
Xạ trị đơn thuần là một sự lựa chọn đầu tiên cho UTVMH, đây là phương pháp chuẩn và truyền thống cho giai đoạn sớm (I, II). Có thể kiểm soát bệnh tại chỗ và tại vùng. Xạ trị có thể điều trị khỏi 70-90% giai đoạn I, II. Xạ trị IMRT đã làm tăng tỷ lệ kiểm soát tại vùng và làm giảm tác dụng phụ tới mô lành.
Nghiên cứu hồi cứu của Lee (2012) trên UTVH giai đoạn II, xạ trị IMRT không kết hợp hóa trị có tỷ lệ sống thêm đặc hiệu là 95%. [8] Guo và cộng sự (2016) nghiên cứu trên 311 BN UTVH giai đoạn II. Các tác giả nhận định, IMRT cho kết quả điều trị hoàn hảo cho giai đoạn II [9]. Theo phân loại của UICC/AJCC 2010, UTVH giai đoạn II gồm T1N1M0, T2N0M0, T2N1M0.
Trong đó: 4 ⁃ T1: U nằm trong giới hạn vòm và/hoặc u lan đến phần mềm họng miệng và/hoặc hốc mũi nhưng chưa lan tới khoảng cận hầu. ⁃ T2: U xâm lấn khoảng cận hầu ⁃ N0: Không có di căn hạch vùng ⁃ N1: Di căn hạch cổ một bên đường kính ≤ 6cm trên hố thượng đòn, và/hoặc hạch sau hầu cùng bên hay cả hai bên có đường kính ≤ 6cm. ⁃ M0: Không có di căn xa. Việc sử dụng phổ biến xạ trị điều biến cường độ (IMRT) đã cải thiện đáng kể kết quả điều trị về mặt kiểm soát bệnh cũng như các biến chứng bất lợi do bức xạ gây ra, so với phương pháp xạ trị thông thường (3DCRT).
Thuận lợi khi lập kế hoạch IMRT Một trong những hiệu quả tốt nhất của xạ trị điều biến liều IMRT là ứng dụng trong xạ trị vòm họng. Xạ trị vòm họng đã đạt được những thành công quan trọng trong nhiều năm qua, nhiều bài báo đã đánh giá kết quả điều trị bệnh nhân xạ trị vòm họng cho kết quả điều trị rất tốt, triệu chứng khô miệng giảm rõ rệt sau điều trị so với kỹ thuật xạ trị 3DCRT, thời gian sống thêm của bệnh nhân được nâng lên. Xạ trị điều biến liều (IMRT) là công nghệ tiêu chuẩn cho xạ trị triệt căn đối với ung thư vòm họng không di căn. IMRT cho phép bao phủ phù hợp (các) thể tích khối u với liều bức xạ cao trong khi giảm liều hiệu quả cho các cơ quan nguy cấp (OAR) và do đó cải thiện tỷ lệ điều trị.
Việc sử dụng phổ biến IMRT đơn thuần cho bệnh ở giai đoạn đầu hoặc kết hợp với hóa trị gây độc tế bào cho bệnh tiến triển tại chỗ, đã cải thiện đáng kể khả năng kiểm soát tại chỗ và tỷ lệ sống sót cho bệnh nhân UTVH. Ngoài ra, IMRT cũng làm giảm đáng kể độc tính do điều trị gây ra như viêm da do phóng xạ, khô miệng, hoại tử thái dương và liệt dây thần kinh sọ. Thực tế khi sử dụng kỹ thuật 3DCRT, trường hợp trong đó hình dạng khối u và vị trí tương đối với các mô lành khá phức tạp mà các kế hoạch xạ trị không thể thỏa mãn hoàn toàn (hình 1. Lúc này ta cần bước cải tiến hơn 3DCRT đó là xạ trị điều biến liều (IMRT) giúp mang lại hiệu quả cao khi tính toán cho các khối u có bề mặt lồi lõm, phức tạp.
Trong IMRT chương trình máy tính cũng được sử dụng để xác định chính xác khối u trong không gian 3 chiều, và việc phát tia photon cũng được thực hiện từ nhiều hướng khác nhau xung quanh bệnh nhân (5-9 trường chiếu). Tuy nhiên, không giống như 3DCRT trong đó cường độ trong mỗi trường là không đổi, thì 5 trong IMRT liều lượng trong mỗi trường chiếu được thay đổi nhờ công nghệ điều khiển hệ chuẩn trực đa lá (MLC) hoặc bộ lọc bù vật lý. Mỗi trường chiếu chính được phân chia thành các trường chiếu nhỏ và các trường chiếu này được thực hiện điều chỉnh liều tia (hình 1. Khi ghép các trường chiếu nhỏ lại ta sẽ thu được liều tia mong muốn cho cả trường chiếu chính.
Kỹ thuật IMRT cho phép kiểm soát việc giảm liều lượng tia xạ tiếp xúc với mô lành trong khi đưa liều lượng tia xạ cao hơn đến khối u. So sánh trường chiếu, cường độ trong mỗi trường chiếu và hiệu quả tránh cơ quan nguy cấp của 3D-CRT và IMRT Một điểm khác biệt của IMRT so với 3D-CRT nữa là ta có thể lập kế hoạch thuận và kế hoạch nghịch đảo [10]. Với IMRT đơn giản ta có thể lập kế hoạch thuận giống như 3D-CRT bằng cách đưa ra một vài trường chiếu, mỗi trường chiếu bao gồm 2 hoặc nhiều hơn trường chiếu thứ cấp. Cách thức lập kế hoạch này có thể thay thế các phương thức chiếu không đồng phẳng dùng khi tránh chiếu xạ các mô lành mà chỉ dựa vào việc chọn lựa các góc chiếu tinh vi.
Các trường hợp phức tạp sẽ đòi hỏi phải tăng số trường chiếu. Quá trình tối ưu hóa sẽ thực hiện bằng phép lặp lại. Kỹ thuật IMRT được lập kế hoạch nghịch đảo cùng với sự hỗ trợ tối ưu hóa từ máy tính đã được áp dụng thường quy. Khó khăn trong quá trình lập kế hoạch IMRT Những chùm tia không đồng nhất về liều lượng (cường độ) trong kỹ thuật IMRT được tính toán bằng cách tối ưu hóa theo chương trình máy tính.
Sự phân bố liều lượng trong IMRT được tính toán theo các vùng được chia nhỏ của mỗi chùm tia, gọi là các segment hay các beamlet mà trên đó nhận được các mức liều lượng không giống nhau. Vì những beamlet này có kích thước rất nhỏ đôi khi chỉ 6 khoảng 1cm x1cm nên dễ dẫn đến sai số và làm thay đổi suất liều bức xạ máy phát ra. Phân nhỏ trường chiếu thành trường nhỏ để điều biến liều tia Vì thế, so với kỹ thuật 3DCRT việc phân chia mô hình phân bố liều lượng của IMRT đòi hỏi độ chính xác cao từ các khâu như chuyển động của các lá MLC và bản thân collimator. Độ chính xác của sự phân bố liều lượng theo kế hoạch đã lựa chọn còn tùy thuộc vào hình dạng và kích thước của các lá, vào mức độ rò rỉ liều bức xạ giữa các khe của từng cặp lá và vào giới hạn chuyển động cơ khí của các lá MLC… Vì vậy, có thể nhận thấy rằng thật khó đạt được mô hình phân bố liều lượng chính xác một cách lý tưởng như đã xác lập trên phần mềm máy tính.
Hệ thống lập kế hoạch xạ trị bằng kỹ thuật IMRT cũng thường có độ sai khác so với quá trình commissioning nên quy trình QA sẽ bắt buộc phải thực hiện để khẳng định độ chính xác của mọi thông số được chọn. Việc lựa chọn một kế hoạch được cho là tối ưu trong kỹ thuật IMRT có thể mất rất nhiều thời gian. Độ chính xác của quá trình phân bố liều lượng của IMRT phụ thuộc vào độ chính xác cơ khí của hệ MLC. Vì vậy, với kỹ thuật IMRT, mức độ chính xác và ổn định lâu dài về cơ khí của hệ MLC là hết sức quan trọng.
Từ đó, những yêu cầu kiểm tra định kỳ các thông số cơ khí nói riêng, các thông số kỹ thuật khác của quy trình QA nói chung cần thực hiện một cách nghiêm túc, chặt chẽ. Quá trình áp dụng kỹ thuật IMRT sẽ nảy sinh nhiều sai số khó tránh. Những sai số khác, chẳng hạn sự cử động của bệnh nhân trong quá trình chụp CT phục vụ lập kế hoạch và trong khi chiếu xạ. Đặc biệt là việc xác định vị trí cũng như kích thước của các vùng thể tích liên quan, của các tổ chức nguy cấp một cách thận trọng và chính xác.