Tổng quan quá trình xạ trị proton

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ ASB: Actively Scanned Beam [Chùm tia tán xạ chủ động] AND: Axit Dexibo Nucleotit BTS: Beams Transport System [Hệ thống dịch chuyển chùm tia] BNCT: Boron Neutron Ca

Trang 1

CHUYÊN NGÀNH VẬT LÝ HẠT NHÂN

# "

Đề tài:

GVHD : ThS NGUYỄN VĂN HỊA GVPB : CN LÊ CƠNG HẢO SVTH : NGUYỄN THỊ HẠNH

- TP.HỒ CHÍ MINH − 07/2008

Trang 2

Đề tài:

GVHD : ThS NGUYỄN VĂN HỊA GVPB : CN LÊ CƠNG HẢO SVTH : NGUYỄN THỊ HẠNH

- TP.HỒ CHÍ MINH − 07/2008

Trang 3

Thông qua Khóa Luận T ốt Nghiệp này, với lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất

Em xin gửi đến:

Quý Thầy Cô giai đoạn Đại Cương

Quý Thầy Cô Khoa Vật Lý – Bộ môn Vật Lý Hạt Nhân đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức khoa học rất bổ ích, và những kinh nghiệm sống quý báu

Em xin chân thành cám ơn Thầy Nguyễn Văn Hòa - người đã giúp em lựa chọn đề tài này Cũng là người trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ em hoàn thành khóa luận này

Em xin chân thành cám ơn Thầy Lê Công Hảo đã nhiệt tình đọc và góp ý, góp phần làm cho khóa luận hoàn chỉnh hơn

Qua đây tôi cũng xin chân thành cám ơn bạn bè đã động viên tinh thần, giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận và học tập tại trường đại học

Cuối cùng con xin bày tỏ lòng yêu thương chân thành, sâu sắc nhất tới cha mẹ và các thành viên trong gia đình đã nuôi nấng, dạy dỗ và động viên con trong suốt thời gian học đại học Đồng thời chị cám ơn em trai và em gái rất nhiều vì đã luôn động viên, làm cho chị vững tin hơn trong những lúc khó khăn

Em xin ghi nhớ và giữ mãi tình cảm này

Sinh viên thực hiện Khóa Luận

# "

Trang 4

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU……… ………5 U

DANH MỤC HÌNH VẼ……… 6

LỜI MỞ ĐẦU……… 8 U CHƯƠNG 1 CƠ SỞ ÁP DỤNG PROTON VÀO XẠ TRỊ ……….…10

1.1 Đặc trưng của proton 10

1.2 Proton tương tác với mơi trường vật chất 11

1.2.1 Proton tương tác với electron nguyên tử mơi trường 11

1.2.2 Proton tương tác với hạt nhân nguyên tử mơi trường 12

1.2.3 Cơng thức Bethe- Block 14

1.3 Ảnh hưởng của bức xạ proton lên cơ thể sống 17

1.3.1 Giai đoạn hĩa lí 18

1.3.2 Giai đoạn sinh học 19

1.4 Cơ sở sử dụng proton trong xạ trị [3] 20

1.4.1 Cơ sở vật lý 20

1.4.2 Cơ sở y học 21

CHƯƠNG 2 NGUYÊN TẮC CHUNG CỦA XẠ TRỊ……… ………24

2.1 Khái niệm xạ trị 24

2.1.1 Các phương pháp xạ trị [1] 24

2.1.1.1 Xạ trị bằng chùm tia ngồi hay Xạ trị ngồi 24

2.1.1.2 Xạ trị bằng nguồn phĩng xạ kín hay Xạ trị trong 25

2.1.1.3 Tia xạ chuyển hĩa kết hợp chọn lọc 27

2.1.2 Một số máy xạ trị hay sử dụng hiện nay 27

2.1.2.1 Gammaknife 27

Khĩa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 5

2.1.2.2 Cyberknife ( Xknife) 27

2.1.2.3 Máy xạ trị gia tốc tuyến tính 28

2.2 Quy trình chung cho xạ trị 30

2.2.1 Chỉ định xạ trị 30

2.2.2 Mơ phỏng 30

2.2.3 Lập kế hoạch xạ trị 30

2.2.4 Cấp liều xạ trị 31

CHƯƠNG 3 XẠ TRỊ PROTON……… ……… 32

3.1 Khái niệm xạ trị proton .32

3.1.1 Đặc điểm xạ trị proton 32

3.1.2 Hệ thống điều trị proton [10] .33

3.1.2.1 Máy gia tốc 33

3.1.2.2 Hệ thống dịch chuyển chùm tia – BTS 34

3.1.2.3 Gantry 35

3.1.2.4 Hệ thống phân phát chùm tia xạ 35

3.1.2.5 Hệ thống định vị bệnh nhân 39

3.2 Quy trình xạ trị proton 40

3.2.1 Thu thập dữ liệu bệnh nhân [6] 40

3.2.2 Tính tốn mức liều xạ [5] 42

3.2.2.1 Thuật toán tính liều Ray tracing .42

3.2.2.2 Thuật tốn tính liều Pencil-beam .43

3.2.2.3 Thuật tốn tính liều Monter Carlo 43

3.2.3 Mơ phỏng 45

3.2.4 Lập kế hoạch xạ trị 45

3.2.5 Che chắn và cố định bệnh nhân 46

3.2.6 Tiến hành xạ trên bệnh nhân 47

3.3 Một số ca điều trị proton [10] .47

Trang 6

3.4.1 Những ưu điểm 49

3.4.2 Những khuyết điểm……… 48

3.4.3 Những tác dụng phụ của xạ trị proton……….48

KẾT LUẬN………51

TÀI LIỆU THAM KHẢO………53

Trang 7

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ

ASB: Actively Scanned Beam [Chùm tia tán xạ chủ động]

AND: Axit Dexibo Nucleotit

BTS: Beams Transport System [Hệ thống dịch chuyển chùm tia]

BNCT: Boron Neutron Capture Therapy [Điều trị bằng Bo bắt giữ Neutron]

CGE: Cobalt Gray Equivalent

CTV: Clinical target volumm [Thể tích đích lâm sàng]

CT: Computed Tomography [Chụp cắt lớp]

DRR: Digitally Reconstruction Radiograph [Tái tạo ảnh số hóa]

GTV: Gross target volumm [Thể tích tồn bộ khối bướu]

ITV : Internal target volume [Thể tích đích trong]

IMPT: Intensity Modulate Proton Therapy [Xạ trị điều biến cường độ Proton]

IMRT: Intensity Modulated Radiation Therapy [Điều biến cường độ tia xạ]

MRI: Magnetic Resonance Imaging [Hình ảnh cộng hưởng từ]

OAR: Organ at Risk [Cơ quan tới hạn]

PSB: Passively Scattered Beam [Chùm tia tán xạ bị động]

PTV: Planning target volumm [Thể tích đích hoạch định]

RF: Radio Frequency

ROI: Region of Interest [Vùng quan tâm]

SOBP: Spread-out Bragg Peak [Đỉnh Bragg mở rộng]

SPECT: Single Photon Emission Computed

SP: Stopping Power [Năng suất hãm]

TPS: Treatment Planning System [Hệ thống lập kế hoạch điều trị]

WED: Water Equivalent Depth [Chiều sâu tương đương nước]

Trang 8

Bảng 1.3: Bảng liều xuyên sâu của proton năng lượng khác nhau vào nước ………17 Bảng 2.1: Các nguồn phát tia thường dùng trong xạ trị ngồi ………… ……… 25 Bảng 2.2: Các nguồn phĩng xạ thường dùng cho xạ trị trong …… ………… ….26 Bảng 2.3: Một số máy xạ trị ngoài………27

Trang 9

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Ống chứa khí hydro dùng cung cấp proton ….………… 11

Hình 1.2: Proton tương tác với electron nguyên tử mơi trường………12

Hình 1.3: Proton va chạm đàn hồi với hạt nhân nguyên tử mơi trường …… 12

Hình 1.4: Proton va chạm khơng đàn hồi với hạt nhân nguyên tử mơi trường 13

Hình 1.5: Đỉnh Bragg – nơi proton bỏ lại năng lượng cực đại sau va chạm … 13

Hình 1.6: Biến đổi của tổ chức sống khi bị chiếu xạ……….…18

Hình 1.7: Cơ chế ion hĩa gián tiếp của bức xạ ion hĩa ……… 19

Hình 1.8: Bức xạ proton ion hĩa phá hủy AND ……… 20

Hình 1.9: Đỉnh Bragg mở rộng …… ……… 21

Hình 1.10: So sánh độ xuyên sâu của proton và một số bức xạ ion hĩa khác 22

Hình 2.1: Hình ảnh Gammaknife 27

Hình 2.2: Hình ảnh Cyberknife … ……….……… …… … 28

Hình 2.3: Quy trình xạ trị tổng quát ……….……… ….30

Hình 3.1: Tổng quan khu điều trị proton ……… ……….….…33

Hình 3.2: Phịng máy gia tốc ……… …… ….… 34

Hình 3.3: Phịng điều chỉnh máy gia tốc ……… ….……….….34

Hình 3.4: Phịng điều trị ……….……….….……… ….35

Hình 3.5: Hình ảnh Gantry đồng tâm ……… 33

Hình 3.6: Chùm proton rất hẹp đi vào khối bướu……….………36

Hình 3.7: Chuẩn hóa đỉnh Bragg mở rộng……… ….36

Hình 3.8: Biểu đồ phân bố chùm tia bằng kỹ thuật PSB ……… ……37

Hình 3.9: Biểu đồ phân bố chùm tia bằng kỹ thuật ASB ……… … … 38

Hình 3.10: Một số dụng cụ tạo dáng chùm tia……….…………39

Hình 3.11: Các loại thể tích xạ trị: GTV, CTV, PTV, ITV, OAR ………… … 41

Trang 10

Hình 3.16: Sơ đồ xử lý dữ liệu hình ảnh: chuyển đổi từ dữ liệu CT sang SP………46

Hình 3.17: Đường cong dữ liệu CT chuyển sang SP……….46

Hình 3.18: Chữa Chrodomas từ hai hướng xạ khác nhau……… 47

Hình 3.19: Xạ trị proton cho điều trị Chordroma ……… ….48

Hình 3.20: So sánh hai kỹ thuật xạ trị: xạ trị proton và xạ trị tia X …… …… 50

Trang 11

LỜI MỞ ĐẦU

Kể từ khi Rontgen khám phá ra tia X và những ứng dụng lâm sàng của nĩ trong y học Đã đánh dấu một bước phát triển mạnh mẽ trong điều trị ung thư bằng tia xạ

Xạ trị là vũ khí đắc lực trong điều trị bệnh nhân ung thư hiện nay Xạ trị được sử dụng để tiêu diệt toàn bộ khối bướu trong trường hợp điều trị triệt để hoặc làm giảm đau cho bệnh nhân trong trường hợp điều trị triệu chứng kết hợp với hóa trị liệu

Từ các phương pháp xạ trị bằng bức xạ điện từ, chùm photon, chùm hạt electron đến xạ trị bằng các ion như: p, n, C12, He, N,… Xạ trị bằng chùm photon hay chùm hạt electron chỉ hữu ích cho các khối u khơng sâu, cực đại khoảng 3-5 cm

đi vào trong cơ thể Động lực trong hơn 100 năm lịch sử của bức xạ trị liệu là tìm kiếm sự chính xác cao và hiệu ứng sinh học lớn hơn của tia xạ sử dụng trong điều trị Trong tiến trình tìm kiếm một phương pháp điều trị hữu hiệu, vào năm 1946 lần đầu tiên trong báo cáo khoa học của mình Robert Wilson (1914-2000) đề nghị đưa proton vào xạ trị vì proton có những ưu thế về tương tác hủy diệt tế bào, đặc biệt là tế bào ung thư như:

• Liều ở lối vào thấp và liều bỏ lại cực đại tại cuối quãng chạy (đỉnh Bragg)

do đó dùng điều trị những khối u nằm sâu trong cơ thể và ít ảnh hưởng mơ lành xung quanh

• Có thể điều biến khoảng xuyên sâu và mở rộng chùm tia sang bên để bao phủ toàn bộ khối bướu

Ngoài ra, những thuận lợi về kỹ thuật như sự hiểu biết về máy gia tốc, các phương pháp tính liều hữu hiệu như Monter Carlo, sự hỗ trợ đắc lực của các cơng cụ

Trang 12

trị proton và một quy trình xạ trị proton tổng quan nhất tôi chọn đề tài này làm khóa luận tốt nghiệp Nội dung khĩa luận gồm 2 phần với 3 chương

Phần I: Tổng Quan

Chương I: Cơ sở áp dụng proton vào xạ trị

Chương II: Nguyên tắc chung của xạ trị

Phần II: Tổng quan xạ trị proton

Chương III: Xạ trị proton

Với những tìm hiểu tổng quan như trên tơi hy vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích cho những ai cĩ mong muốn tìm hiểu về xạ trị proton Tơi rất mong muốn trong tương lai khơng xa ở Việt Nam cũng sẽ cĩ trung tâm xạ trị proton phục vụ tốt cho nhu cầu chữa trị bệnh tật của người dân

Trang 13

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ ÁP DỤNG PROTON VÀO XẠ TRỊ

1.1 Đặc trưng của proton

Năm 1918 Ernest Rutherford nhận thấy rằng khi các hạt alpha bắn vào hơi Nitơ, máy đo sự nhấp nháy chỉ ra dấu hiệu của hạt nhân Hiđrơ Rutherford tin rằng hạt nhân hydro này chỉ cĩ thể đến từ Nitơ Vì vậy Nitơ phải chứa hạt nhân Hiđrơ, cĩ số nguyên tử là 1 và là một hạt rất cơ bản Đĩ chính là proton

Proton là hạt mang điện dương – thành phần hợp thành của nguyên tử Hiđrơ Cĩ khối lượng gấp 1836 lần so với electron Khi nĩ được gia tốc đến một năng lượng xác định bởi máy gia tốc nĩ trở thành một loại bức xạ ion hĩa cĩ khả năng xuyên sâu vào

cơ thể con người hoặc các vật liệu như nước, plastic…

• Kí hiệu: P

• Khối lượng: 1,672 * 10-27 kg = 938,27 MeV/c 2

• Điện tích: 1,602 * 10- 19 C = 1e

• Thời gian sống: 10 32 năm

• Proton riêng lẻ là đồng vị phổ biến nhất của nguyên tử hydro

đĩ proton được gia tốc bởi một nguồn 90KV rồi gửi tới một RF quadrupole – thành phần giúp tăng tốc và tập trung chùm hạt Từ quadrupole proton với năng lượng rất thấp (khoảng vài KeV) được đưa tới máy gia tốc

Trang 14

Hình 1.1: Ống chứa khí Hiđrô dùng cung cấp proton

ằng

guồn phát proton [4]

n (thường từ máy gia tốc): Các proto

b quá trình ion hóa của nguyên tử Hiđrô (các electron bị di dời khỏi tầng nguyên tử) Proton tự do sau đó được gia tốc đến vận tốc cao trong Cyclotrons hoặc Synchrotrons bằng trường điện rất mạnh

Bảng 1.1: Một số n ăng lượng Điện thế trung bình

p- Synchrotron 70-250 MeV 20-40 nA Xạ trị proton

Cyclotron 70-185 MeV 20-40 nA Xạ trị proton

Proton Linac 70-250 MeV 10-270 nA Xạ trị proton

70-250 MeV 10-40 μA

ượng theo nhiều cách khác nhau

ững tương tác với

Proton đi vào môi trường vật chất và bỏ lại năng l

1.2.1 Proton tương tác với electron nguyên tử môi trường

Proton mất phần lớn năng lượng thông qua một số lớn nh

electron trong môi trường goàm quá trình kích thích và ion hóa Tương tác electron

Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 15

dẫn đến năng lượng bị giữ lại một cách ngẫu nhiên và rời rạc Năng lượng này nhạy cảm với môi trường truyền qua

Hình 1.2: Proton tương tác với electron nguyên tử môi trường

1.2.2 Proton tương tác với hạt nhân nguyên tử môi trường

Tán xạ trường Culong với hạt nhân nặng tạo ra những góc tán xạ nhỏ dẫn đến sự phân kỳ chùm tia

Những va chạm đàn hồi với hạt nhân có khối lượng bằng hoặc lớn hơn proton tạo ra những góc tán xạ lớn, dẫn đến sự mất năng lượng và sự di dời của những proton ban đầu

Hình 1.3: Proton va chạm đàn hồi với hạt nhân nguyên tử môi trường

Những tương tác hạt nhân không đàn hồi xảy ra với những proton năng lượng cao và sinh ra các hạt như proton, neutron, beta, alpha, gamma,….Những hạt này dừng trong khu vực lân cận của tương tác và gây ra những hiệu ứng sinh học rất cao

Trang 16

Hình 1.4: Proton va chạm khơng đàn hồi với hạt nhân nguyên tử mơi trường

dx) tất cả các tương tác

tương tác với electrontương tác với hạt nhân

đỉnh Bragg

Hình 1.5: Đỉnh Bragg – nơi proton bỏ lại năng lượng cực đại sau va chạm

⇒ Proton di chuyển qua mơi trường vật chất từ từ mất dần năng lượng trong những tương tác hạt nhân và nguyên tử Quá trình này làm suy giảm năng lượng proton, cực đại tương tác xảy ra gần cuối quãng chạy proton dẫn đến năng lượng phát

ra cực đại ở khu vực bia – gọi là đỉnh Bragg

Trang 17

1.2.3 Cơng thức Bethe- Block

Do sự phức tạp của các quá trình tương tác, nên chưa cĩ lý thuyết nào tính tốn chính xác năng lượng mất và quãng chạy của hạt mang điện Các cơng thức đưa

ra cĩ khả năng áp dụng hạn chế, đồng thời cịn mang tính bán thực nghiệm, vì chúng chứa một số tham số được xác định bằng thực nghiệm Các kết quả tính tốn cần cĩ

sự hiệu chỉnh để phù hợp với thực nghiệm Dù vậy, cĩ thể sử dụng các cơng thức lý thuyết, đã được hiệu chỉnh thực nghiệm, để ước đốn năng lượng mất và quãng chạy với độ chính xác nhất định Đối với quá trình ion hĩa và kích thích, Bethe – Block đưa ra cơng thức tính năng suất hãm – độ suy giảm năng lượng trên đơn vị chiều dài quãng đường đi – với mơi trường đồng nhất Do ban đầu các proton mất năng lượng chủ yếu qua các tương tác hạt nhân khơng đàn hồi Độ mất mát năng lượng ion hĩa riêng của proton được xác định theo cơng thức Bethe-Block [2]

z là điện tích hạt nhân nguyên tử môi trường

ne là số electron trên một đơn vị thể tích của mơi trường

a

Z N n A

Trang 18

kích thích, nhưng trong miền năng lượng quá cao các quá trình mất năng lượng khác chiếm tỷ trọng khơng đáng kể Vì vậy ta cĩ thể sử dụng cơng thức Bethe để tính năng suất hãm của mơi trường vật chất trong miền năng lượng cao cũng như độ suy giảm năng lượng theo khoảng cách

Thay các giá trị hằng số của mo, c, e vào biểu thức (1.1) ta thu được:

[

31 2 2

5, 08 10

( ) ln

e

z n dE

6 2

2 2

1,02 10 ( ) ln

− biểu diễn tỉ lệ năng lượng mất đi của hạt

mang điện trên mỗi đơn vị khối lượng trong diện tích cm2

Quãng đường hạt dịch chuyển sẽ là độ sụt giảm năng lượng chia cho năng suất hãm S Đơn vị của nó sẽ là cm

Quãng đường proton đi qua một môi trường Rp(g/cm2) sẽ là quãng đường tính bằng cm nhân với mật độ ρ(g/cm3) môi trường

Trang 19

Bảng 1.2: Bảng dữ liệu dùng cho tính toán năng suất hãm của proton[9]

Động năng proton

(MeV)

0,01 0,10 0,60 0,80 1,00 10,0 60,0 80,0

2,179 5,384 7,175 7,462 7,685 9,972 11,70 11,96 12,16 12,77 13,36 13,73 14,02

Trang 20

500

920

270 45,9 9,55 7,28 5,44 4,49 3,52 3,02 2,21

3* 10-59*10-50,002 0,118 4,00 7,57 15,5 25,5 50,5 80,9

795

1.3 Ảnh hưởng của bức xạ proton lên cơ thể sống

Proton phá hủy nhân tế bào bằng năng lượng nó bỏ lại

• Cơ chế tác động của proton: Proton đi ngang qua mô mang theo năng lượng

dẫn đến sự ion hóa và kích thích lên những phân tử sinh học cấu tạo nên tế bào như: nước (thành phần chủ yếu trong cơ thể người), chuỗi hydrocacbonat, protein,

Trang 21

AND… ⇒ gây ra những thay đổi về cấu trúc, chức năng của phân tử sinh học này ⇒ gây hại cho NST ⇒ ảnh hưởng lên nhân tế bào ⇒ tế bào bị phá hủy hoặc hư hại Dưới tác động của bức xạ ion hĩa tổ chức sống trải qua các giai đoạn biến đổi

rối loạn chuyển hóa các chức năng tế bào

các hiệu ứng sinh học

Hình 1.6: Biến đổi của tổ chức sống khi bị chiếu xạ

1.3.1 Giai đoạn hĩa lí

• Bức xạ ion hĩa tác động trực tiếp lên phân tử sinh học cấu tạo nên tế bào:

Bức xạ sẽ trực tiếp truyền năng lượng và gây ra quá trình kích thích các phân tử sinh học dẫn đến những thương tổn phân tử đĩ, như: làm đứt gãy các đoạn AND, phá vỡ mối liên kết hĩa học hoặc phân ly phân tử sinh học ⇒ mất thuộc tính sinh học của phân tử sinh học ⇒ tế bào bị phá hủy và chết dần

Trang 22

Hình 1.7: Cơ chế ion hóa gián tiếp của bức xạ ion hóa

1.3.2 Giai đoạn sinh học

Những thương tổn ban đầu không thể hồi phục dẫn đến những rối loạn về chuyển hóa Tế bào có thể chết trong một vài giờ hoặc gây ra những sai hỏng của phân chia tế bào và ngăn cản tế bào phân chia Những thương tổn này có thể làm chết

tế bào Bởi vì tế bào ung thư thường khó phân biệt vì có hình dạng giống tế bào thường, chúng tái sản xuất nhiều hơn tế bào khỏe mạnh, nhưng khả năng tự sửa chữa của nó kém hơn so với tế bào thường

Trang 23

chuỗi ADN

proton

phá hủy khơng thề sửa chữa

proton trực tiếp phá

Hình 1.8: Bức xạ proton ion hĩa phá hủy AND

1.4 Cơ sở sử dụng proton trong xạ trị [3]

Proton cĩ một số đặc trưng thuận lợi cĩ thể ứng dụng vào xạ trị tiêu diệt tế bào ung thư

1.4.1 Cơ sở vật lý

Proton gia tăng tích lũy năng lượng với một khoảng cách xuyên sâu dẫn đến một cực đại liều gần cuối quãng chạy của proton gọi là đỉnh Bragg ⇒ thuận lợi điều trị những khối bướu ở sâu trong cơ thể

Khu vực liều cực đại trong nhân bia cĩ thể được định vị nhờ vào các hướng phân bố chùm tia ⇒ cĩ thể tạo ra một khu vực liều cao đồng nhất SOBP, bao phủ lên tồn bộ thể tích khối bướu với độ chính xác cao Những mơ khỏe mạnh xung quanh nhận được phân bố liều thấp hơn so với các kỹ thuật xạ trị sử dụng electron hay photon

Trang 24

liều

khối bướu

chiều sâu [cm]

Hình 1.9: Đỉnh Bragg mở rộng

1.4.2 Cơ sở y học

Proton ưu việt hơn hẳn so với photon với cơ chế tác động trực tiếp vì đĩ là hạt

cĩ khối lượng và điện tích Photon thường dùng cơ chế tác động gián tiếp: ion hĩa nước để tạo ra các gốc tự do H+ và OH - ⇒ cản trở các quá trình sinh hĩa của tế bào Proton cĩ thể phân phát liều cao hơn tới khối bướu, cĩ thể điều chỉnh cực đại đỉnh Bragg bằng cách cung cấp các proton với những mức năng lượng khác nhau ⇒ những thương tổn cĩ hình dạng khơng đồng đều gần những khu vực then chốt phù hợp cho xạ trị proton

Giảm thể tích khu vực điều trị và một liều cần thiết tiêu diệt khối bướu thấp hơn

so với xạ trị electron hay photon ⇒ sức chịu đựng của bệnh nhân gia tăng

Proton là loại hạt có năng suất truyền năng lượng tuyến tính LET cao ⇒

gây ra tác dụng sinh học cao trong môi trường nó đi qua

Hiệu suất liều sinh học tương đối của proton: RBE = 1,1

Trang 25

Tĩm lại proton thuận lợi để áp dụng cho xạ trị vì:

• Tương quan liều lối vào thấp

• Liều cực đại vào sâu (đỉnh Bragg)

• Liều ở biên giảm sút nhanh chĩng

• Điều biến năng lượng và cường độ(SOBP)

Từ hình 1.10 ta có một vài nhận xét sau:

- Chùm electron 20MeV phát ra từ máy gia tốc tuyến tính có thể chữa trị các bướu < 12cm, nhưng liều cực đại nó bỏ lại tại khoảng cách 3-5cm cách bề mặt da ⇒electron chỉ phù hợp cho các bướu ở gần bề mặt da

- Chùm photon phát ra từ máy phát Co60 và chùm tia X 8 MeV phát ra từ máy phát tia X đều cùng bỏ lại năng lượng cực đại trong khoảng 0-4 cm gần bề mặt da ⇒ bất lợi nếu dùng điều trị các khối u nằm sâu trong cơ thể vì khi

Trang 26

ít bị ảnh hưởng khi chiếu xạ ⇒ thuận lợi trị các bướu nằm sâu trong cơ thể Bên cạnh đó liều lối vào của proton 230MeV cũng thấp chỉ bằng 1/3 hay ¼

so với electron 20MeV, photon hay tia X 8MeV

Trang 27

CHƯƠNG 2 NGUYÊN TẮC CHUNG CỦA XẠ TRỊ

2.1 Khái niệm xạ trị

Xạ trị là việc sử dụng đồng vị phóng xạ hay các đường tia năng lượng cao như: photon, electron, proton hay các hạt alpha, beta,….dịch chuyển với vận tốc cao trong điều trị khối u bằng cách đưa một liều phóng xạ rất chính xác tới một thể tích bia được xác định trước nhằm phá hủy hoặc ngăn cản quá trình sinh sôi nảy nở của tế bào ung thư, và gây ra thương tổn nhỏ nhất cho các tế bào xung quanh nhằm loại trừ bệnh tật, kéo dài sự sống và cải thiện chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân

Xạ trị là phương pháp điều trị không gây đau đớn cho bệnh nhân, nhưng kèm theo một số tác dụng phụ khác như: rụng tóc, mệt mỏi, buồn nôn…

Xạ trị có thể áp dụng đơn lẻ hay phối hợp với các phương pháp khác như: hóa trị, phẫu thuật…

Xạ trị thật sự hữu ích cho các khối bướu phát triển ở một khu vực xác định và

chưa di căn sang các khu vực khác

2.1.1 Các phương pháp xạ trị [1]

Kỹ thuật xạ trị đã được áp dụng rất sớm từ khi phát hiện ra tia X Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện nay hơn 50% số bệnh đã được điều trị bằng tia

xạ trong đó chủ yếu là ung thư

Có nhiều phương pháp để phân loại các phương pháp xạ trị Theo cách bố trí nguồn và cách điều trị người ta chia xạ trị ra thành ba phương pháp cơ bản

2.1.1.1 Xạ trị bằng chùm tia ngoài hay Xạ trị ngoài

Sử dụng các chùm tia ngoài mang năng lượng cao cỡ Kev hay MeV như: tia X năng lượng 50-300KeV, chùm tia Gamma tạo từ máy Co60, các chùm hạt p, n, e,

C12… được gia tốc bởi máy gia tốc và hướng các tia này vào nơi bị ung thư để bắn phá tiêu diệt khối bướu bệnh Da được đánh dấu bằng mực để mỗi lần điều trị tại

Trang 28

250-300 KeV 4-20 MeV

Trị tận gốc ung thư da bề mặt Trị tận gốc và tạm bợ các bướu nằm sâu

Tia γ Co 60

Cs 137

1,17 MeV 1,33 MeV

661 KeV

Trị tận gốc các bướu vùng

cổ, đầu, vú; trị tạm bợ cho nhiều vị trí: xương hạch não

2.1.1.2 Xạ trị bằng nguồn phóng xạ kín hay Xạ trị trong

Nguồn bức xạ được đưa vào cơ thể gần chỗ bị ung thư Nó được bịt kín trong vòng kẹp nhỏ gọi là ống ghép phóng xạ Ống ghép phóng xạ có thể là những sợi dây

Định dạng
Số trang	56
Dung lượng	2,31 MB