Tổng quan nghiên cứu

Ung thư vòm họng (UTVH) là một trong những bệnh lý ác tính phổ biến tại Việt Nam và các nước Đông Nam Á, với tỷ lệ mắc khoảng 8/100.000 dân ở nam giới, đứng thứ 8 trong các loại ung thư phổ biến. UTVH giai đoạn II có đặc điểm khối u nằm gần các cơ quan nguy cấp như nền sọ, thần kinh thị giác, khiến việc phẫu thuật triệt để khó khăn. Xạ trị, đặc biệt là kỹ thuật xạ trị điều biến liều (IMRT), được xem là phương pháp điều trị chính và hiệu quả cho giai đoạn này, với tỷ lệ kiểm soát bệnh tại chỗ đạt 70-90%.

Năm 2020, Bệnh viện Trung ương Thái Nguyên triển khai máy gia tốc xạ trị Elekta Synergy Platform, hỗ trợ kỹ thuật IMRT và 3D-CRT. Tuy nhiên, kỹ thuật 3D-CRT còn hạn chế trong việc phân bố liều chính xác cho khối u phức tạp, dẫn đến liều vào cơ quan nguy cấp vượt giới hạn cho phép. IMRT với khả năng điều biến cường độ chùm tia từ nhiều hướng giúp tăng hiệu quả điều trị và giảm tác dụng phụ.

Mục tiêu nghiên cứu là tối ưu hóa số trường chiếu và góc chiếu trong kỹ thuật IMRT cho bệnh nhân UTVH giai đoạn II, nhằm đạt được kế hoạch xạ trị tối ưu với liều lượng cao tại thể tích bia (PTV) và giảm thiểu liều vào các cơ quan nguy cấp (OAR). Nghiên cứu thực hiện tại Trung tâm Ung bướu Bệnh viện Trung ương Thái Nguyên, sử dụng phần mềm lập kế hoạch Monaco và máy gia tốc Elekta Synergy Platform.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao chất lượng điều trị UTVH, giảm thời gian chiếu xạ và các sai số do chuyển động bệnh nhân, đồng thời góp phần cải thiện tỷ lệ sống thêm và chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân.

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 điều biến liều (IMRT): Kỹ thuật xạ trị tiên tiến cho phép điều chỉnh cường độ chùm tia theo từng phần nhỏ của khối u, giúp phân bố liều chính xác theo hình dạng 3D của thể tích bia (PTV) và giảm thiểu liều vào mô lành.

  • Mô hình tối ưu hóa bản đồ liều lượng (Fluence Map Optimization - FMO): Sử dụng ma trận liều lượng để tính toán phân bố liều tối ưu, dựa trên hàm mục tiêu bậc hai nhằm cân bằng giữa liều vào PTV và giới hạn liều cho OAR.

  • Thuật toán tối ưu hóa và giải trình tự khẩu độ (Direct Aperture Optimization - DAO): Phương pháp tối ưu hóa trực tiếp hình dạng và cường độ khẩu độ MLC, giảm thiểu số lượng khẩu độ và thời gian phát tia, đồng thời đảm bảo độ chính xác phân bố liều.

  • Các khái niệm chuyên ngành chính:

    • PTV (Planning Target Volume): Thể tích bia lập kế hoạch, bao gồm GTV và vùng đệm.
    • OAR (Organs At Risk): Các cơ quan nguy cấp cần bảo vệ khỏi liều xạ cao.
    • DVH (Dose-Volume Histogram): Biểu đồ thể tích-liều lượng dùng để đánh giá kế hoạch.
    • MU (Monitor Unit): Đơn vị đo liều xạ phát ra.
    • MLC (Multileaf Collimator): Hệ thống chuẩn trực đa lá điều chỉnh hình dạng chùm tia.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Nghiên cứu sử dụng dữ liệu của 21 bệnh nhân UTVH giai đoạn II, gồm 8 nữ và 13 nam, được điều trị tại Trung tâm Ung bướu Bệnh viện Trung ương Thái Nguyên.

  • Thiết bị và phần mềm: Máy gia tốc xạ trị Elekta Synergy Platform với hệ thống MLC đa lá, phần mềm lập kế hoạch Monaco phiên bản 5, hệ thống đo liều IBA và hệ thống QA MatriXX Resolution.

  • Phương pháp phân tích: Lập kế hoạch IMRT với số trường chiếu 7 và 9 trường, khảo sát các góc chiếu khác nhau để tối ưu hóa phân bố liều vào PTV70, PTV60, PTV54 và liều vào các OAR như tủy sống, tuyến mang tai, thân não. So sánh các chỉ số CI (Conformity Index), HI (Homogeneity Index), thời gian phát tia và số MU giữa hai kỹ thuật.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong năm 2022-2023, bao gồm giai đoạn thu thập dữ liệu, lập kế hoạch, đo liều kiểm tra chất lượng và phân tích kết quả.

  • Lý do lựa chọn phương pháp: Phương pháp tối ưu hóa số trường chiếu và góc chiếu giúp giảm thời gian điều trị, giảm sai số do chuyển động bệnh nhân, đồng thời đảm bảo chất lượng kế hoạch xạ trị tương đương hoặc tốt hơn so với các kế hoạch có nhiều trường chiếu không tối ưu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Phân bố liều vào thể tích bia (PTV):

    • Kỹ thuật IMRT 7 trường đạt tỷ lệ bao phủ PTV70 nhận liều 70 Gy là khoảng 95%, tương tự kỹ thuật 9 trường đạt trên 96%.
    • Tỷ lệ thể tích PTV60 và PTV54 nhận liều tương ứng đạt trên 95% ở cả hai kỹ thuật.
    • Sự khác biệt về chỉ số CI và HI giữa 7 trường và 9 trường không vượt quá 2%, cho thấy chất lượng kế hoạch tương đương.

  2. Liều vào các cơ quan nguy cấp (OAR):

    • Liều trung bình vào tủy sống, tuyến mang tai trái và phải ở kỹ thuật 7 trường thấp hơn hoặc tương đương với kỹ thuật 9 trường, với mức chênh lệch dưới 5%.
    • Liều tối đa vào thân não và tủy sống đều nằm dưới giới hạn cho phép, đảm bảo an toàn cho bệnh nhân.

  3. Thời gian phát tia và số MU:

    • Thời gian phát tia trung bình của kỹ thuật 7 trường là khoảng 12 phút, giảm 20% so với kỹ thuật 9 trường (khoảng 15 phút).
    • Số MU trung bình trên mỗi phân liều của kỹ thuật 7 trường thấp hơn 15% so với kỹ thuật 9 trường, giúp giảm liều thừa và rủi ro cho bệnh nhân.

  4. Góc chiếu tối ưu:

    • Các góc chiếu được tối ưu hóa cho kỹ thuật 7 trường gồm các góc phân bố đều, tránh chiếu trực tiếp qua OAR, giúp nâng cao hiệu quả bảo vệ mô lành.
    • Tương tự, kỹ thuật 9 trường với góc chiếu tối ưu cũng phân bố đều nhưng có thêm các góc bổ sung nhằm tăng cường bao phủ PTV.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy việc tối ưu hóa số trường chiếu và góc chiếu trong kỹ thuật IMRT có thể đạt được chất lượng kế hoạch tương đương hoặc tốt hơn so với việc sử dụng nhiều trường chiếu không tối ưu. Việc giảm số trường chiếu từ 9 xuống 7 giúp rút ngắn thời gian điều trị và giảm số MU, từ đó giảm thiểu các sai số do chuyển động bệnh nhân và tác dụng phụ không mong muốn.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế, kết quả phù hợp với báo cáo cho rằng 7-9 trường chiếu là đủ để đạt được phân bố liều tối ưu trong IMRT cho UTVH. Việc lựa chọn góc chiếu tối ưu dựa trên phân tích tổ hợp giúp nâng cao hiệu quả điều trị và bảo vệ các cơ quan nguy cấp.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột so sánh liều vào PTV và OAR giữa hai kỹ thuật, biểu đồ đường thể hiện thời gian phát tia và số MU, cũng như bảng thống kê các chỉ số CI, HI để minh họa sự tương đương về chất lượng kế hoạch.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng kỹ thuật IMRT 7 trường với góc chiếu tối ưu:

    • Giảm thời gian điều trị trung bình 20%, giảm số MU 15%, đồng thời duy trì chất lượng kế hoạch cao.
    • Thời gian thực hiện: ngay lập tức tại các cơ sở có trang thiết bị phù hợp.
    • Chủ thể thực hiện: các trung tâm xạ trị và kỹ thuật viên lập kế hoạch.

  2. Tăng cường đào tạo và cập nhật kỹ thuật tối ưu hóa góc chiếu:

    • Đào tạo chuyên sâu cho kỹ thuật viên và bác sĩ về lựa chọn góc chiếu và số trường chiếu tối ưu.
    • Thời gian: trong vòng 6 tháng tới.
    • Chủ thể: các trường đại học, bệnh viện chuyên khoa.

  3. Triển khai hệ thống kiểm tra chất lượng (QA) nghiêm ngặt:

    • Đảm bảo độ chính xác của hệ thống MLC và máy gia tốc, giảm sai số trong quá trình điều trị.
    • Thời gian: định kỳ hàng tháng.
    • Chủ thể: bộ phận kỹ thuật và quản lý chất lượng bệnh viện.

  4. Nghiên cứu mở rộng về tối ưu hóa IMRT cho các giai đoạn khác của UTVH:

    • Mở rộng phạm vi nghiên cứu để áp dụng cho giai đoạn III, IV và các loại ung thư vùng đầu cổ khác.
    • Thời gian: 1-2 năm tiếp theo.
    • Chủ thể: các nhóm nghiên cứu và bệnh viện chuyên khoa.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Bác sĩ chuyên khoa ung bướu và xạ trị:

    • Nắm bắt kỹ thuật tối ưu hóa IMRT, nâng cao hiệu quả điều trị và giảm tác dụng phụ cho bệnh nhân UTVH.

  2. Kỹ thuật viên lập kế hoạch xạ trị:

    • Áp dụng các phương pháp tối ưu hóa số trường và góc chiếu, cải thiện chất lượng kế hoạch và rút ngắn thời gian lập kế hoạch.

  3. Nhà nghiên cứu trong lĩnh vực kỹ thuật hạt nhân và y sinh:

    • Tham khảo mô hình tối ưu hóa, thuật toán và ứng dụng thực tiễn trong xạ trị điều biến liều.

  4. Quản lý bệnh viện và cơ sở y tế:

    • Đánh giá hiệu quả đầu tư trang thiết bị xạ trị hiện đại, xây dựng quy trình vận hành và đào tạo nhân lực phù hợp.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần tối ưu hóa số trường chiếu trong IMRT?
    Tối ưu hóa số trường chiếu giúp giảm thời gian điều trị và số MU, từ đó giảm sai số do chuyển động bệnh nhân và tác dụng phụ, đồng thời duy trì chất lượng kế hoạch xạ trị.

  2. Số trường chiếu nào là tối ưu cho bệnh nhân UTVH giai đoạn II?
    Nghiên cứu cho thấy 7 trường chiếu với góc chiếu tối ưu là lựa chọn hiệu quả, giảm thời gian và liều thừa mà vẫn đảm bảo bao phủ PTV và bảo vệ OAR.

  3. Góc chiếu ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng kế hoạch IMRT?
    Góc chiếu quyết định hướng chùm tia xạ, ảnh hưởng đến phân bố liều vào khối u và cơ quan nguy cấp. Lựa chọn góc chiếu tối ưu giúp tăng hiệu quả điều trị và giảm tác dụng phụ.

  4. Phần mềm nào được sử dụng để lập kế hoạch IMRT trong nghiên cứu?
    Phần mềm Monaco phiên bản 5 được sử dụng, hỗ trợ tối ưu hóa bản đồ liều lượng và mô phỏng phân bố liều chính xác.

  5. Làm thế nào để đảm bảo độ chính xác của kỹ thuật IMRT?
    Thực hiện kiểm tra chất lượng (QA) định kỳ cho máy gia tốc và hệ thống MLC, đồng thời đào tạo nhân viên kỹ thuật và bác sĩ chuyên môn.

Kết luận

  • Nghiên cứu xác định được số trường chiếu và góc chiếu tối ưu cho kỹ thuật IMRT trong điều trị UTVH giai đoạn II, với 7 trường chiếu là lựa chọn hiệu quả.
  • Kỹ thuật IMRT 7 trường giảm thời gian phát tia 20% và số MU 15% so với 9 trường, đồng thời duy trì chất lượng kế hoạch tương đương.
  • Phân bố liều vào PTV đạt trên 95% thể tích nhận liều chỉ định, liều vào OAR nằm trong giới hạn an toàn.
  • Kết quả góp phần nâng cao hiệu quả điều trị, giảm tác dụng phụ và cải thiện chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân.
  • Đề xuất triển khai áp dụng kỹ thuật IMRT 7 trường với góc chiếu tối ưu tại các cơ sở y tế, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng cho các giai đoạn và loại ung thư khác.

Hành động tiếp theo là triển khai đào tạo kỹ thuật viên và bác sĩ, đồng thời xây dựng quy trình kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt để đảm bảo hiệu quả và an toàn trong điều trị xạ trị IMRT cho bệnh nhân ung thư vòm họng.