ứng dụng kỹ thuật xạ trị điều biến liều (imrt) với hình ảnh pet-ct mô phỏng trong điều trị ung thư

ỨNG DỤNG KỸ THUẬT PET/CT MÔ PHỎNG, XẠ TRỊ ĐIỀU BIẾN LIỀU VÀ XẠ PHẪU GAMMA QUAY TRONG ĐIỀU TRỊ UNG THƯ PGS.. TIẾN BỘ TRONG ĐIỀU TRỊ UNG THƯ  Phẫu thuật: phẫu thuật nội soi…  Xạ trị:

ỨNG DỤNG KỸ THUẬT PET/CT MÔ PHỎNG,

XẠ TRỊ ĐIỀU BIẾN LIỀU VÀ XẠ PHẪU

GAMMA QUAY TRONG ĐIỀU TRỊ UNG THƯ

PGS TS Mai Trọng Khoa

Phó Giám đốc Bệnh viện Bạch Mai

Giám đốc Trung tâm Y học hạt nhân và Ung bướu

Đặc điểm dịch tễ học của ung thư

 Tỉ lệ mắc bệnh ung thư có xu hướng ngày các gia tăng ở cả các nước phát triển và đang phát triến

 Ung thư trở thành 1 trong số các bệnh phổ biến nhất trong mô hình bệnh tật và gây ra nhiều hậu quả nặng nề, gánh nặng cho cộng đồng và xã hội

 1980: 6,4 triệu người mới mắc

 1985: 7,6 triệu người mới mắc

 2008: 12,7 triệu người mới mắc; 7,6 triệu người chết vì ung thư

Tình hình mắc, tử vong do ung thư trên thế giới (Theo Tổ chức y tế thế giới 2008)

mắc

Số ca tử vong

Tỷ lệ tử vong/mắc (%)

0 200 400 600 800 1000 1200

Incidence Mortality

TỶ LỆ MẮC UT TẠI HÀ NỘI và TP HCM

Age standard Rate-ASR/100 000 persons)

34.5 13.3 3.4 9.5 2.6 2.2 5.0 1.0

38.2

32.3 24.3 14.8 6.1 5.5 4.9 4.6 4.2 3.8

Cổ TC

Vú Đại TT

Dạ dày Phổi Gan

Da Buồng trứng

Âm đạo Lymphoma

6.3

26.7

8.0 16.4 5.6 6.6 4.2 5.9 2.1 3.2

35

17.1 11.8 10.3 8.8 8.3 4.0 3.8 3.4 2.9

TIẾN BỘ TRONG ĐIỀU TRỊ UNG THƯ

 Phẫu thuật: phẫu thuật nội soi…

 Xạ trị: Xạ trị 3D, xạ trị điều biến liều (IMRT), xạ trị điều

biến thể tích (rapid-art), xạ trị áp sát xuất liều cao,

xạ phẫu Gamma quay, mô phỏng xạ trị bằng PET/CT, xạ trị trong mổ, ion nặng (heavy ion)…

 Hóa trị: thuốc hóa chất thế hệ mới, kháng thể đơn

dòng, kháng thể đơn dòng gắn phóng xạ, thuốc phân

tử nhỏ…

 Miễn dịch phóng xạ: trong điều trị bệnh ung thư

Lịch sử phát triển kỹ thuật mô phỏng xạ trị

Thời gian

Công nghệ

2-D

PCT/CT mô phỏng 3-D

Việt Nam

X quang

CT, MRI mô phỏng

PET và PET/CT

 PET (positron emission tomography): Chụp cắt lớp bằng

bức xạ positron do David E Kuhl và Roy Edwards phát

minh

 Nguyên lý ghi hình của PET:

– Tập trung dược chất phóng xạ (DCPX) đã lựa chọn vào

tổ chức u cao hơn so với mô lành xung quanh

– Các hoạt động chuyển hoá trong các tổ chức ung thư  tăng và xuất hiện trước thay đổi về cấu trúc  PET

phát hiện tổn thương sớm hơn, trước những thay đổi về giải phẫu trên CT, MRI

PET và PET/CT

Máy Cyclotron sản xuất ĐVPX Mô hình PET/CT

- Đồng thời chụp CT (cung cấp hình ảnh giải phẫu rõ nét) vừa chụp PET (cung cấp hình ảnh chuyển hoá ở mức độ phân tử)

 Phát hiện tổn thương sớm, chính xác hơn

Máy PET/CT tại TT YHHN–UB BV Bạch Mai

CT: cung cấp hình ảnh cấu trúc giải phẫu rõ nét

PET: cung cấp hình ảnh tổn thương ở giai đoạn rất

sớm, ở mức độ tế bào, mức độ phân tử

Cho hình ảnh kết hợp đồng thời và chồng gộp trong

một lần chụp với các ưu điểm của cả CT và PET

Giúp chẩn đoán bệnh ở giai đoạn rất sớm, chính xác,

tăng độ nhạy, độ đặc hiệu của kỹ thuật PET/CT, nhờ

có được đồng thời hình ảnh cấu trúc giải phẫu rõ nét của CT và hình ảnh chức năng chuyển hoá ở giai đoạn sớm của PET

Lợi ích của kết hợp hình ảnh CT với PET

2010: Hãng GE đã lắp đặt máy PET/MRI đầu tiên ở BV Đại học Zurich-Thụy Sỹ

nghiệm trên lâm sàng ở Mỹ

phê chuẩn thử nghiệm lâm sàng ở Mỹ

Ứng dụng:

Thần kinh: đột quỵ, sa sút trí tuệ, Parkison, động kinh…

xương, phụ khoa…

Thông tin về PET/MRI

PET/MRI

miniPET/MRI trong nghiên cứu

PET/MRI

Giá trị của PET/CT để mô phỏng xạ trị

- Với hạch: CT phát hiện di căn hạch chưa cao (65-75%);

PET/CT phát hiện (M) hạch sớm, cao hơn (85-95%): hạch

nhỏ

PET/CT phát hiện di căn hạch cao hơn hẳn so với CT

Kỹ thuật Độ nhạy (%) Độ đặc hiệu

Michael Boyer, MD, PhD, PET-Scan, MRI or CT scan, Sep

2010, Hong Kong, China

Giá trị của PET/CT để mô phỏng xạ trị

 Mô phỏng với PET/CT: có tất cả hình ảnh CT + PET

- Khắc phục được các nhược điểm CT mô phỏng

- Phát hiện tổn thương mức phân tử  sớm, chính xác 

Xác định mật độ tế bào ung thư  giúp phân bố liều xạ (IMRT)

- Phân biệt chính xác tổ chức lành tránh tia tổ chức lành  giảm thể tích xạ trị  giảm biến chứng

ASCO, ASTRO, NCCN : Khuyến cáo dùng PET/CT mô phỏng Đã tiến hành ở một số nước phát triển: Mỹ, Đức, Ý, Úc …

 8/2009 Trung tâm YHHN – Ung bướu BV Bạch Mai là nơi đầu tiên ứng dụng thành công kỹ thuật PET/CT mô phỏng cho lập

kế hoạch xạ trị gia tốc (3D và IMRT: xạ trị điều biến liều)

PET/CT mô phỏng -IMRT

Giá trị của PET/CT mô phỏng xạ trị

Hình PET/CT Hình CT

Phân biệt các vùng tổn thương bằng PET/CT

?

HÌNH

HÌNH PET/CT

Hình ảnh cấu trúc và chức năng

PET/CT phát hiện di căn hạch

?

K vòm di căn hạch sau hầu, không phát hiện được trên

CT, nhưng dễ dàng phát hiện trên PET/CT

QUY TRÌNH XẠ TRỊ GIA TỐC(3D, IMRT: ĐIỀU BIẾN LIỀU) VỚI PET/CT MÔ PHỎNG

1 Chuẩn bị BN 2 Chụp CT, PET/CT mô phỏng

3 Lập kế hoạch

xạ trị

5 Tiến hành điều trị 4 Kiểm tra trên Phantom

Điều kiện cần thiết để tiến hành mô phỏng PET/CT lập kế hoạch xạ trị

4 Thiết bị kiểm tra QA

5 Máy gia tốc tuyến tính

Máy xạ trị gia tốc (Linac)

Với CT mô phỏng giúp xác

VỚI PET/CT mô phỏng :

BTV (biologic target volume – biological tumor volume) – Thể tích đích (khối u) sinh học – là hình ảnh chuyển hóa của khối u – xuất hiện sớm, chính xác

LẬP KẾ HOẠCH XẠ TRỊ VỚI PET/CT

Hình PET/CT Hình CT

Lập kế hoạch xạ trị với PET/CT

Hình ảnh PET/CT mô phỏng ở bệnh nhân ung thư vòm

?

Lập kế hoạch xạ trị với PET/CT

Hình ảnh PET/CT mô phỏng ở bệnh nhân ung thư phổi

?

Lập kế hoạch xạ trị với PET/CT (tiếp)

Hình ảnh hạch di căn mô phỏng trên PET/CT

Lập kế hoạch xạ trị với PET/CT (tiếp)

Xác định hạch di căn

Lập kế hoạch xạ trị với PET/CT (tiếp)

Xác định CTV, PTV

Lập kế hoạch xạ trị với PET/CT (tiếp)

Xác định các thể tích cơ quan lành xung quanh khối u

Tuỷ sống ≤ 45 Gy Liều TB cho phổi ≤ 20

Gy, tốt nhất ≤15 Gy; không quá 37% V phổi chịu liều > 20 Gy

Toàn bộ tim ≤ 40 Gy, 2/3 tim ≤ 45 Gy, 1/3 tim ≤ 60 Gy Thực quản ≤ 50 - 55

Gy

Ung thư Trực tràng

Lập kế hoạch xạ trị với PET/CT (tiếp)

Khối u Hạch

Xạ trị điều biến liều (Intensity Modulated Radiation Therapy: IMRT)

 Xạ trị điều biến cường độ theo hình thái khối u (IMRT: Intensity modulated radiation therapy):

Điều chỉnh chùm tia bức xạ theo hình thái khối u: thay đổi (tăng/giảm) cường độ chùm tia bức xạ theo mật độ tế bào ung thư (Nơi có nhiều tế bào ác tính sẽ nhận nhiều tia bức xạ hơn và ngược lại)

 Liều bức xạ cao nhất tại khối u, thấp tại tổ chức lành

điều trị cao, ít tác dụng phụ của xạ trị

 Tối ưu hóa phân bố cường độ của mỗi

beamlet

Nguyên lý của kỹ thuật IMRT

3D CRT IMRT

Kỹ thuật xạ trị gia tốc 3D và

xạ trị điều biến liều ( IMRT)

IMRT:điều biến liều theo mật

độ tế bào u

Đường đồng liều với 3D Đường đồng liều với IMRT

XẠ TRỊ ĐIỀU BIẾN LIỀU

 Trên thế giới: xạ trị điều biến liều được thực hiện ở

1 số nước phát triển: Hoa kỳ, Đức, Anh,…Châu Á: Nhật Bản, Hàn Quốc…

 8/2008 Trung tâm YHHN và UB, Bệnh viện Bạch Mai

là nơi đầu tiên ứng dụng xạ trị điều biến liều cho BN ung thư, đặc biệt có sử dụng hình ảnh PET/CT

mô phỏng

KẾT QUẢ SỬ DỤNG PET/CT MÔ PHỎNG XẠ TRỊ 3D

VÀ IMRT TẠI TRUNG TÂM YHHN - UNG BƯỚU BV BẠCH MAI

63%

37%

Na m Nữ

Nhận xét:

Tuổi thường gặp nhất 50 - 60% chiếm 32,1%

Nam gặp nhiều hơn nữ (63% so với 37%)

Loại Ung thư IMRT 3D Tổng số

Nhận xét: Các loại ung thư được chụp PET/CT mô phỏng kết hợp xạ trị

điều biến liều thường gặp là K vòm, K hạ họng, K thực quản, K thanh

quản.

Thay đổi Tăng

(%)

Giảm (%) Tần suất Tỷ lệ %

Nhận xét: PET/CT giúp phát hiện thêm các tổn thương mà CT không phát hiện được từ khoảng 20

– 40%  Thay đổi đích xạ trị, không bỏ sót tổn thương

Tác giả Số lượng

BN Tăng (%) Giảm

(%)

Thay đổi (%)

Ung thư phổi

không không tế

bào nhỏ

Ashamalla 20 26 26 52 Bradley 24 46 12 58 Mac Manus 148 21 16 37 Deniaud

Alexandre 101 26 23 49 Chúng tôi 62 27,4 19,4 46,8

Chúng tôi 109 27,5 37,6 65,1

Thực quản

Moureau Zabotto 34 21 35 56 Mai Trọng Khoa,

Vũ Hữu Khiêm

và CS

56 33,9 17,9 51,8

Nhận xét: Với ngưỡng thay đổi (> 25%) GTV giữa 2 kỹ thuật mô phỏng PET/CT và

CT, Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cũng tương đương một số tác giả nước ngoài

So sánh sự thay đổi GTV giữa PET/CT

và CT mô phỏng theo một số tác giả

Loại ung

thư

Đáp ứng hoàn toàn

Đáp ứng một phần

Bệnh giữ nguyên

Bệnh tiến triển

Tổng

số Tần

BTV

Case 2 Ung thư vòm

-Ho khan kéo dài

-Khối u phổi trước

điều trị: 23 cm

SUV=6,89

Sau xạ trị và hóa chất 6 đợt:

-Hết ho -Khối u tan biến

Khối u phổi sau điều trị hoá chất

3 đợt: SUV=3,24

Case 3 : Nguyễn B T, nam, 59 tuổi, K phổi T2N0Mo,

K biểu mô tuyến Xạ trị điều biến liều 66Gy, 6 trường chiếu,

40 phân, mô phỏng với PET/CT

Case 4 BN nam, 65 tuổi, UT phổi, T4NoMo, IMRT với 5 trường chiếu, 35 segments

Hình CT : Không

xác định rõ u để lập

kế hoạch xạ trị

Hình PET: tổn thương tăng hấp thu FDG, max SUV= 8

PET/CT: dễ dàng xác định BTV để lập kế hoạch xạ trị

Sau xạ trị: PET/CT u tan

hết, bn hết ho máu

Case 5.K phổi di căn hạch trung thất

CT

PET PET/CT

?

Case 6 BN nam, 67 t, K phổi Phải, T4N1Mo, PET/CT mô phỏng, xạ trị điều biến liều (IMRT)

- Trên CT không thấy tổn thương

- Chụp PET/CT giúp xác định vị trị tổn thương để lập kế hoạch để lập kế hoạch xạ trị

?

Case 7: Hoàng Xuân L, nam 47T, K thực quản,T2NoMo, UT biểu

mô vảy sừng hóa Hóa xạ đồng thời (Xạ trị điều biến liều 54 Gy, 6 trường chiếu, 48 phân đoạn truờng chiếu), PET/CT mô phỏng

Case 8: Ung thư thực quản: Kết quả điều trị (tiếp)

Sau điều trị:

- U tan hoàn toàn

- Nuốt bình thường, ăn ngủ tốt, tăng cân

- Khối u tan hoàn toàn

Case 9 : Phan Huy T, nam 70T, K thực quản, T4NoMo, K

biểu mô vảy không sừng hóa Xạ trị điều biến liều

66Gy, 6 trường chiếu, 45 phân đoạn trường chiếu,

mô phỏng với PET/CT

Trước điều trị Sau điều trị 2 tháng:

U tan hoàn toàn

Case 9 (tiếp) : Phan Huy T, nam 70T, K thực quản, T4NoMo, K

biểu mô vảy không sừng hóa Xạ trị điều biến liều 66gy, 6 trường chiếu, 45 phân đoạn trường chiếu

Ca lâm sàng 10: Bệnh nhân nam, 45 tuổi, K thực quản 1/3 giữa, T4NoMo

Trước điều trị, PET/CT: U

5x7,2cm, tăng hấp thu FDG

mạnh (max SUV=11,86)

Sau điều trị, PET/CT: U 2,9x1,2cm, giảm hấp thu FDG (max SUV=3,10)

CA LÂM SÀNG 10(tiếp) KẾT QUẢ ĐIỀU TRỊ

Trước điều trị Sau điều trị

Case 11 K tuyến tiền liệt

BN nam 75 t, tiểu máu, tiểu khó

Mô bệnh học sau sinh thiết là: ung thư biểu mô tuyến

Case 11 K tuyến tiền liệt

Case 12 K trực tràng xâm lấn xương

CT: khó xác định mức xâm lấn tổn thương xương

 PET/CT mô phỏng: dễ dàng xác định K trực tràng xâm lấn

xương để lập kế hoạch xạ trị

CT: khó xác định mức xâm lấn u, không phát hiện di căn hạch

PET-CT: u trực tràng chiếm toàn bộ chu vi, 4,8x5,0x5,8cm, max SUV=9,97; di căn hạch cạnh trực tràng kích thước 1 cm.

BN nữ 78t, đi ngoài máu

U cách rìa hậu môn 4 cm có khối u sùi, loét, mật độ cứng chắc, chiếm toàn bộ chu vi

GPB: ung thư biểu mô tuyến biệt hóa vừa.

Case 13 K trực tràng di căn hạch nhỏ

Lập kế hoạch xạ trị với hình ảnh PET/CT mô phỏng

Case 13 K trực tràng di căn hạch nhỏ

Trước điều trị : U trực tràng chiếm toàn bộ chu vi (mũi tên màu xanh), và có hạch cạnh trực tràng

(mũi tên màu đỏ)

Sau hóa-xạ trị 23 ngày: khối u

Ứng dụng dao gamma quay trong điều trị

ung thư và một số bệnh lý sọ não

Phẫu thuật; nội soi, vi phẫu

Nội khoa

Xạ trị chiếu ngoài

Xạ phẫu (Dao gamma, CyberKnife…)

Xạ phẫu bằng dao gamma cổ điển (GK)

Xạ phẫu bằng dao gamma quay (RGK)

Điều trị u

não & bệnh

lý sọ não

Điều trị u não

Dao Gamma quay

(Rotating Gamma Knife, RGK)

• 1968: Dao Gamma cổ điển (Gamma Knife, GK) do Lars Laksell (BS phẫu thuật thần kinh, Thụy Điển) phát minh

• 2004: Dao Gamma quay (Rotating Gamma Knife, RGK), do các nhà khoa học Hoa Kỳ sáng chế trên nguyên lý Dao Gamma cổ điển 2006, Bn u não đầu tiên được xạ phẫu

công bằng Dao gamma quay tại TT YHHN & UB BV BM

Dao Gamma quay

Lars Laksell

ĐẶC ĐIỂM CỦA DAO GAMMA QUAY

Nguồn và Collimator cố

định Nguồn và Collimator quay quanh đầu

BN

♦ Phương pháp can thiệp

không xâm nhập

♦ Thời gian nằm viện ngắn

♦ Rất ít biến chứng nặng

♦ Không đòi hỏi phải bất

động lâu sau điều trị như

phẫu thuật mổ mở

ĐẶC ĐIỂM CỦA DAO GAMMA QUAY

♦ Các trường hợp chống chỉ định trong PT mổ mở

♦ Bệnh nhân quá lớn tuổi hoặc quá nhỏ tuổi

♦ Tổn thương còn lại hoặc tái phát sau điều trị

♦ Bệnh nhân từ chối phẫu thuật mổ mở và xạ trị

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA RGK

 Sử dụng nhiều chùm tia bức xạ gamma

phát ra từ nhiều nguồn Co-60 hội tụ

chính xác vào điểm tổn thương, tác

động phân tử H20 gây tính khử, bẻ gãy

làm biến đổi cấu trúc AND - phồng tế

bào nội mô làm tắc mạch, xơ hóa tổ

chức, chết tế bào…

CHỈ ĐỊNH XẠ PHẪU BẰNG DAO GAMMA QUAY

1, Các u nội sọ có kích thước <5cm: các u màng não, các u dây thần kinh nội sọ, các u tế bào thần

máu thể hang ở não…

2, Các dị dạng mạch máu não…

3, Một số rối loạn chức năng: đau dây V…

CHỐNG CHỈ ĐỊNH RGK

 Kích thước khối u> 5cm, có nguy cơ phù não diện

rộng

 Bệnh cấp tính kèm theo đe dọa tính mạng

 Bệnh viêm não, màng não kèm theo

 U não và bệnh lý sọ não đang trong giai đoạn chảy

máu

 Phình mạch não

 Bệnh nhân đang mê sảng hoặc hôn mê

 Bệnh nhân trong tình trạng tăng áp lực nội sọ

o Từ 7/2007 đến 1/2013 tại Trung tâm Y học hạt nhân và Ung

bướu- Bệnh viện Bạch Mai đã xạ phẫu bằng dao gamma quay cho 2200 bệnh nhân được chẩn đoán xác định u não

và một số bệnh lý sọ não

o Kết quả thu được:

MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐIỀU TRỊ

Phân bố tuổi của bệnh nhân

Tỷ lệ một số loại u và bệnh lý sọ não thường gặp

Loại tổn thương Số lượng (n) Tỷ lệ (%)

Tổng 2200 100

Phân loại u theo vị trí

Phân loại u theo vị trí Số lượng (n) Tỷ lệ (%)

U trên lều

Trán 210 9,5

66,6

Thái dương 469 21,3 Đỉnh 210 9,5 Chẩm 158 7,2

Các dấu hiệu lâm sàng thường gặp

trước xạ phẫu

Đau đầu 1760 80 Giảm thính lực 154 7 Buồn nôn, nôn 820 37,3 Mất thính lực 82 3,7 Động kinh 540 24,5 Liệt VII 72 3,3 Bán manh 92 4,2 To viễn cực 62 2,8 Giảm thị lực 286 13 Tiết sữa 120 5,5 Nhìn đôi 84 3,8 Mất kinh 92 4,2 Mất thị lực 56 2,5 Giảm tình dục 320 14,5

Ù tai 154 7 Giảm trí nhớ 586 26,6 Yếu ½ người 274 12,5 Rối loạn cơ tròn 42 1,9 Liệt ½ người 90 4,1 Sụp mi 42 1,9 Hội chứng tiểu não 160 7,3 Rối loạn ý thức 98 4,5 Mất khứu giác 62 2,8

Kích thước (cm) và thể tích tổn thương (cm3)

Loại bệnh Số lượng (n=2200) Kích thước (cm)

Min Max ± SD

U tuyến yên 302 0,2 5,8 2,5±1,5

U màng não 372 0,8 6,8 3,4±2,2 AVM 363 0,4 6,2 3,6±2,3

Kích thước trung bình 0,2 6,8 2,4±1,6

Liều xạ phẫu cho một số loại U

và bệnh lý sọ não (Gy)

Liều xạ Loại bệnh

Số lượng (n=2200)

Số lần trung bình RGK

Min Max Trung

bình

SD

U tuyến yên 302 1,12 8 26 14,4 2,1

U màng não 372 1,06 10 28 22,5 2,7 AVM 363 1,04 12 26 20,4 1,8