Tài liệu ứng dụng kỹ thuật xạ trị điều biến liều imrt bằng hệ collimator jaw only cho bệnh nhân mắc ung thư trực tràng tại bệnh viện k trung ương năm 2014 2015

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- CAO VĂN CHÍNH ỨNG DỤNG KĨ THUẬT XẠ TRỊ ĐIỀU BIẾN LIỀU-IMRT BẰNG HỆ COLLIMATOR JAW ONLY CHO BỆNH NHÂN MẮC UNG THƯ TRỰC TRÀNG TẠI BỆNH VIỆN K TRUNG ƯƠNG NĂM 2014-2015 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- CAO VĂN CHÍNH ỨNG DỤNG KĨ THUẬT XẠ TRỊ ĐIỀU BIẾN LIỀU-IMRT BẰNG HỆ COLLIMATOR JAW ONLY CHO BỆNH NHÂN MẮC UNG THƯ TRỰC TRÀNG TẠI BỆNH VIỆN K TRUNG ƯƠNG NĂM 2014-2015 Chuyên ngành: Vật lý Nguyên tử Mã số: 60440106 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Bùi Văn Loát Hà Nội – Năm 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả Cao Văn Chính LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được đề tài nghiên cứu này, trước hết tôi xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Bùi Văn Loát, thầy đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành Luận văn này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Nguyễn Xuân Kử, thầy đã tận tình chỉ bảo truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu, đồng thời cung cấp cho tôi nhiều tài liệu liên quan tới Luận văn này. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn tập thể y bác sỹ, nhân viên trong khoa Vật lý Xạ trị và khoa Xạ 3, bệnh viện K Trung Ương đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi khi thực hiện đề tài. Tôi xin cảm ơn toàn thể các thầy, cô trong Bộ môn Vật lý hạt nhân, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội đã tạo điều kiện học tập và nghiên cứu tốt nhất để tôi hoàn thành Luận văn cũng như hoàn thành khóa học này. Tôi xin cảm ơn Ban giám hiệu và Phòng Tổ chức cán bộ, Trường Cao Đẳng Y tế Hà Nội, cơ quan tôi công tác, đã tạo mọi điều kiện cho tôi đi học và nghiên cứu hoàn thành Luận văn này. Tôi xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã luôn ủng hộ và động viên tôi trong quá trình học tập. MỤC LỤC Danh mục hình ảnh Danh mục bảng biểu Danh mục các chữ viết tắt Mở đầu ....................................................................................................................... 1 Chương 1. Tổng quan về kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượngError! Bookmark not defined. 1.1. Ung thư và các phương pháp điều trị .......Error! Bookmark not defined. 1.1.1. Khái niệm về ung thư ............................ Error! Bookmark not defined. 1.1.2. Các phương pháp điều trị ung thư ....... Error! Bookmark not defined. 1.1.3. Phương pháp xạ trị ngoài dùng chùm photon ......................................... 5 1.2. Máy gia tốc trong xạ trị ung thư ...............Error! Bookmark not defined. 1.2.1. Ưu việt của phương pháp xạ trị ngoài dùng máy gia tốc ............... Error! Bookmark not defined. 1.2.2. Nguyên lý cấu tạo của máy gia tốc tuyến tính dùng trong xạ trị ... Error! Bookmark not defined. 1.2.3. Nguyên lý hoạt động của máy gia tốc tuyến tính trong xạ trị........ Error! Bookmark not defined. 1.3. Kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượng ..........Error! Bookmark not defined. 1.3.1. Xạ trị điều biến liều lượng .................... Error! Bookmark not defined. 1.3.2. Ứng dụng lâm sàng của kỹ thuật IMRT Error! Bookmark not defined. 1.4. Thực hành lâm sàng xạ trị bằng kỹ thuật IMRTError! Bookmark not defined. 1.4.1. Đánh giá bệnh nhân và quyết định xạ trịError! Bookmark not defined. 1.4.2. Xác định thể tích bia ............................. Error! Bookmark not defined. 1.4.3. Những yêu cầu về lập kế hoạch xạ trị bằng kỹ thuật IMRT .......... Error! Bookmark not defined. 1.4.4. Điều biến liều lượng ............................. Error! Bookmark not defined. 1.4.5. Kiểm tra chất lượng QA cho từng bệnh nhân xạ trị bằng kỹ thuật IMRT ......................................................................... Error! Bookmark not defined. Chương 2. Kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượng bằng hệ Collimator Jaw Only Error! Bookmark not defined. 2.1. Giới thiệu chung về kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượng bằng hệ Collimator Jaw Only ....................................... Error! Bookmark not defined. 2.2. Trang thiết bị cần thiết để triển khai kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượng bằng hệ Collimator Jaw Only ......................... Error! Bookmark not defined. 2.3. Chương trình kiểm soát và đảm bảo chất lượng xạ trị cho kỹ thuật IMRT .........................................................................Error! Bookmark not defined. 2.3.1. Tiểu ban chuyên môn kiểm soát và đảm bảo chất lượng trong xạ trị bằng kỹ thuật IMRT ........................................ Error! Bookmark not defined. 2.3.2. Những yêu cầu về công tác đào tạo cho kỹ thuật IMRT ............... Error! Bookmark not defined. 2.3.3. Quy trình kỹ thuật xạ trị IMRT bằng hệ Collimator Jaw-Only cho bệnh nhân ung thư trực tràng ................................... Error! Bookmark not defined. Chương 3. Kết quả thực nghiệm .............................. Error! Bookmark not defined. 3.1. Đối tượng nghiên cứu ...............................Error! Bookmark not defined. 3.1.1. Tiêu chuẩn lựa chọn bệnh nhân ............ Error! Bookmark not defined. 3.1.2. Tiêu chuẩn loại trừ ................................ Error! Bookmark not defined. 3.2. Phương pháp nghiên cứu ..........................Error! Bookmark not defined. 3.2.1. Thiết kế nghiên cứu. ............................ Error! Bookmark not defined. 3.2.2. Cỡ mẫu nghiên cứu. .............................. Error! Bookmark not defined. 3.2.3. Các bước tiến hành ................................Error! Bookmark not defined. 3.2.4. Các sai số và biện pháp khống chế ....... Error! Bookmark not defined. 3.2.5. Xử lý số liệu ......................................... Error! Bookmark not defined. 3.2.6. Vấn đề đạo đức trong nghiên cứu ......... Error! Bookmark not defined. 3.3. Kết quả nghiên cứu ...................................Error! Bookmark not defined. 3.3.1. Một số đặc điểm nhóm bệnh nhân nghiên cứuError! Bookmark not defined. 3.3.2. Một vài thông số về kỹ thuật của kỹ thuật IMRT và 3D-CRT ...... Error! Bookmark not defined. 3.3.3. Đánh giá đáp ứng .................................. Error! Bookmark not defined. 3.4. Bàn luận ....................................................Error! Bookmark not defined. 3.4.1. Một số đặc điểm của nhóm bệnh nhân nghiên cứuError! Bookmark not defined. 3.4.2. Một vài thông số về kỹ thuật của kỹ thuật IMRT và 3D-CRT ...... Error! Bookmark not defined. 3.4.3. Bàn luận về tình trạng đáp ứng ............. Error! Bookmark not defined. 3.4.4. Bàn luận về các tác dụng phụ sớm trong và sau xạ trịError! Bookmark not defined. Kết luận chung ......................................................... Error! Bookmark not defined. Tài liệu tham khảo ...................................................................................................... 1 Phụ lục ...................................................................... Error! Bookmark not defined. DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1. Các kỹ thuật xạ trị ngoài ..........................Error! Bookmark not defined. Hình 1.2. Các bộ phận chính của máy gia tốc xạ trị Error! Bookmark not defined. Hình 1.3 (a). Sắp xếp các ống tạo sự gia tốc............Error! Bookmark not defined. Hình 1.3 (b). Sắp xếp các ống tạo sự gia tốc ...........Error! Bookmark not defined. Hình 3.1. Đồ thị so sánh DVH của kỹ thuật JO-IMRT và 3D-CRT................ Error! Bookmark not defined. Hình 3.2. So sánh đường đồng liều giữa kỹ thuật JO-IMRT và 3D-CRT ...... Error! Bookmark not defined. Hình 3.3. Biểu đồ so sánh liều lượng tại các tổ chức khảo sát giữa kế hoạch IMRT và 3D-CRT ............................................................... Error! Bookmark not defined. Hình 3.4. Biểu đồ so sánh phần trăm thể tích hấp thụ liều lượng cực đại tại các tổ chức khảo sát giữa kế hoạch IMRT và 3D-CRT...... Error! Bookmark not defined. Hình 3.5. Biểu đồ so sánh giữa liều tính toán theo kỹ thuật IMRT và kiểm tra trước điều trị ...................................................................... Error! Bookmark not defined. Hình 3.6. Biểu đồ phần trăm sai khác giữa tính liều và kiểm tra .. Error! Bookmark not defined. Hình 3.7. Đồ thị so sánh DVH của kỹ thuật JO-IMRT và 3D-CRT................ Error! Bookmark not defined. Hình 3.8. So sánh đường đồng liều giữa kỹ thuật JO-IMRT và 3D-CRT ...... Error! Bookmark not defined. Hình 3.9. Biểu đồ so sánh liều lượng tại các tổ chức khảo sát giữa kế hoạch IMRT và 3D-CRT ............................................................... Error! Bookmark not defined. Hình 3.10. Biểu đồ so sánh phần trăm thể tích hấp thụ liều lượng cực đại tại các tổ chức khảo sát giữa kế hoạch IMRT và 3D-CRT...... Error! Bookmark not defined. Hình 3.11. Đồ thị so sánh giữa liều tính toán theo kỹ thuật IMRT và kiểm tra trước điều trị ...................................................................... Error! Bookmark not defined. Hình 3.12. Biểu đồ phần trăm sai khác giữa tính liều và kiểm tra Error! Bookmark not defined. Hình 3.13. Biểu đồ phân bố bệnh nhân theo tuổi mắc bệnh ... Error! Bookmark not defined. Hình 3.14. Biểu đồ phân bố bệnh nhân theo giới .....Error! Bookmark not defined. Hình 3.15. Biểu đồ so sánh liều hấp thụ cực đại trung bình tại GTV, CTV, PTV giữa kế hoạch IMRT, 3D-CRT và liều chỉ định....... Error! Bookmark not defined. Hình 3.16. Biểu đồ so sánh phần trăm liều hấp thụ cực đại trung bình tại tổ chức lành giữa kế hoạch IMRT và 3D-CRT ..................... Error! Bookmark not defined. Hình 3.17. Biểu đồ so sánh phần trăm thể tích lành trung bình hấp thụ liều lượng cực đại giữa IMRT và 3D-CRT ............................... Error! Bookmark not defined. Hình 3.18. Biểu đồ so sánh giữa liều tính toán trung bình tại điểm đồng tâm theo kỹ thuật IMRT và liều kiểm tra trước điều trị................Error! Bookmark not defined. Hình 3.19. Biểu đồ tỷ lệ biến chứng sớm trong và sau điều trị ..... Error! Bookmark not defined. DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1. Một vài thông số về kỹ thuật của JO-IMRT và 3D-CRT ................. Error! Bookmark not defined. Bảng 3.2. So sánh phân bố liều lượng tại các vùng thể tích giữa lập kế hoạch xạ trị IMRT và lập kế hoạch xạ trị 3D-CRT ..................... Error! Bookmark not defined. Bảng 3.3. So sánh kết quả đo và lập kế hoạch xạ trị-TPS ...... Error! Bookmark not defined. Bảng 3.4. Một vài thông số của kỹ thuật JO-IMRT và 3D-CRT ... Error! Bookmark not defined. Bảng 3.5. So sánh phân bố liều lượng tại các vùng thể tích giữa lập kế hoạch xạ trị IMRT và lập kế hoạch xạ trị 3D-CRT ..................... Error! Bookmark not defined. Bảng 3.6. So sánh kết quả đo và lập kế hoạch xạ trị-TPS ...... Error! Bookmark not defined. Bảng 3.7. Tuổi và giới ..............................................Error! Bookmark not defined. Bảng 3.8. Một vài thông số về kỹ thuật của JO-IMRT và 3D-CRT ................. Error! Bookmark not defined. Bảng 3.9. Liều lượng hấp thụ cực đại trung bình tại tổ chức GTV, CTV, PTVError! Bookmark not defined. Bảng 3.10. Liều lượng hấp thụ cực đại trung bình tại một số tổ chức lành...... Error! Bookmark not defined. Bảng 3.11. Phần trăm thể tích lành trung bình hấp thụ liều lượng cực đại ...... Error! Bookmark not defined. Bảng 3.12. Liều lượng QA trước điều trị..................Error! Bookmark not defined. Bảng 3.13. Một số tác dụng sớm không mong muốn trong và sau điều trị ...... Error! Bookmark not defined. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt 3D-CRT IMRT Nghĩa tiếng anh 3D –Conformal Radiation Therapy Intensity Modulated Radiation Therapy Jaw – only Intensity JO-IMRT Modulated Radiation Therapy DAO QA-QC GTV PTV CTV SPECT PET CT TPS Xạ trị theo hình dạng khối u Xạ trị điều biến liều lượng Xạ trị điều biến liều lượng với cặp ngàm chuyển động độc lập Direct Aperture Tối ưu hóa trực tiếp độ mở trực tiếp Opimasation của collimator Quality AssuranceQuality Control Gross Tumor Volumn Planning Treament Volumn Clinnic Tumor Volumn Single Photon Emission Computed Tomography Positron Emission Tomography Computed Tomography Treatment Planning System DVH Dose Volume Histogram R&V Record and Vetification Commissioning Nghĩa tiếng việt Kiểm tra, đảm bảo chất lượng Thể tích khối u thô Thể tích lập kế hoạch điều trị Thể tích bia lâm sàng Chụp cắt lớp bằng bức xạ đơn photon Chụp cắt lớp bằng bức xạ Positron Chụp cắt lớp vi tính Hệ thống lập kế hoạch điều trị Biểu đồ thể tích liều lượng Hệ thống mạng kiểm tra và lưu giữ thông tin điều trị. Thu thập số liệu chuyển TPS TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt 1. Lê Chính Đại (1999), “Điều trị tia xạ ung thư”, Bài giảng ung thư học, NXB học, Hà Nội 1999. 2. Nguyễn Bá Đức (2000), “Ung thư đại trực tràng”, Hoá chất điều trị bệnh ung thư, NXB y học, Hà Nội 2000, tr. 87-94. 3. Nguyễn Bá Đức, Đào Ngọc Phong (2008), Dịch tễ học bệnh ung thư, NXB y học, Hà Nội 2008. 4. Phạm Quốc Đạt (2002), Đánh giá kết quả điều trị tia xạ kết hợp phẫu thuật trong ung thư biểu mô tuyến trực tràng, Luận văn thạc sỹ y học, Trường Đại học Y hà nội, Hà Nội 2002. 5. Nguyễn Thái Hà (2006), Cơ sở vật lý các thiết bị dùng trong xạ trị, NXB Đại học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội 2006. 6. Nguyễn Thái Hà, Nguyễn Đức Thuận (2006), Y học hạt nhân và kỹ thuật xạ trị, NXB Đại học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội 2006. 7. Nguyễn Văn Hùng (2007), Bài giảng An toàn bức xạ, Tập bài giảng trường ĐH Sư Phạm thành phố Hồ Chí Minh, Hồ Chí Minh 2007. 8. Hà Văn Hải (2010), Xác định một vài thông số đặc trưng của chùm electron năng lượng 6 Mev, 9 Mev và 15 Mev phát ra từ máy gia tốc PRIMUS dùng trong xạ trị, Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Sư Pha ̣m TP Hồ Chí Minh, Hồ Chí Minh 2010. 9. Ngô Quang Huy (2004), An toàn bức xạ ion hóa, NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội 2004. 10. Ngô Chí Hùng (1999), “Trực tràng và ống hậu môn”, Giải phẫu người, Nhà xuất bản đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội 1999, tr. 204-206. 11. Nguyễn Văn Hiếu, Võ Văn Xuân (2000), “Ung thư đại trực tràng và ống hậu môn”, Chẩn đoán và điều trị bệnh ung thư, Nhà xuất bản y học, Hà Nội 2000. 12. Võ Quốc Hưng (2004), Nhận xét một số đặc điểm lâm sàng, mô bệnh học và đánh giá kết quả đáp ứng xạ trị trước mổ của ung thư trực tràng tại Bệnh viện K, Luận văn thạc sỹ Y học, Trường Đại học Y Hà nội, Hà Nội 2004. 1 13. Ngô Bá Hưng (1996), Tìm hiểu đặc điểm bệnh học ung thư trực tràng, nghiên cứu đề xuất một số biện pháp phát hiện và chẩn đoán sớm, Luận án Thạc sĩ khoa học y dược, Học viện Quân y, Hà Nội 1996. 14. Đỗ Xuân Hợp (1997), “Đại tràng, trực tràng”, Giải phẫu bụng, NXB TP. Hồ Chí Minh, Hồ Chí Minh 1997, tr. 206-253. 15. Nguyễn Xuân Kử-Mai Trọng Khoa (2012), Một số tiến bộ về kỹ thuật xạ trị ung thư và ứng dụng lâm sàng, Nhà xuất bản y học, Hà Nội 2012. 16. Nguyễn Xuân Kử và cộng sự (2000), Quy trình đảm bảo chất lượng xạ trị ung thư, Hội thảo Quốc tế về Điều trị phóng xạ ion hóa trong ứng dụng y học. 17. Nguyễn Xuân Kử (2003) , Cơ sở vật lý- sinh học trong xạ trị ung thư, Nhà xuất bản y học, Hà Nội 2003. 18. Nguyễn Xuân Kử (2000), Nguyên lý máy gia tốc xạ trị ung thư, Hà Nội 2000. 19. Bùi Văn Loát (2008), Nghiên cứu một số đặc trưng của cơ chế sinh bức xạ hãm và nơtron trên máy gia tốc electron và một số ứng dụng, Báo cáo đề tài đặc biệt cấp ĐHQGHN, Hà Nội 2008. 20. Đoàn Hữu Nghị (1994), Góp phần nghiên cứu xây dựng phác đồ điều trị ung thư trực tràng, nhận xét 529 bệnh nhân tại bệnh viện K qua 2 giai đoạn 1975-1983 và 1984-1992, Luận án Phó tiến sĩ khoa học y dược, Đại học Y Hà nội, Hà Nội 1994. Tài liệu tiếng anh 21. Cohen A.M., Minsky B.D., Schilsky R.L (1997), Cancer of the rectum, Cancer of the gastrointestinal tract, Cancer: principles and practice of oncology, 5th Edition, Lippincott-Raven, 1197-1234. 22. Diez M., Muguerza J. M., et alc (2000), Time-dependency of the prognostic effect of carcinoembryonic antigen and p53 protein in colorectal adenocarcinoma, Cancer 88(1), pp. 35 – 41. 23. Dromain C (2006), Imagerie des cancers du rectum et du canal anal, EMC (Elsevier SAS, Paris), Radiodiagnostic-Appareil digestif, pp. 33-480-A-20. 24. Ervin B. Podgorsak (2002), Review of Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students, International Atomic Energy Gency Vienna, Austria. 25. Transition from 2-D Radiotherapy to 3-D Conformal and Intensity Modulated radiotherapy, IAEA-TECDOC -1588. 2