Hiện nay, chúng ta có nhiều phương pháp để điều trị cho bệnh nhân ung thư như phẫu thuật, hóa chất, xạ trị…Tuy nhiên, xạ trị vẫn là một trong những phương pháp phổ biến trong chiến lược
Trang 1ĐẠI 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
Trang 2ĐẠI 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 20
Trang 3MỤC LỤC
Danh mục hình ảnh
Danh mục bảng biểu
Danh mục các chữ viết tắt
Mở đầu 3
Chương 1 Tổng quan về kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượng 5
1.1 Ung thư và các phương pháp điều trị 5
1.1.1 Khái niệm về ung thư 5
1.1.2 Các phương pháp điều trị ung thư 6
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
Trang 41.4.5 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
Trang 53.3.2 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 8
Phụ lục Error! Bookmark not defined
MỞ ĐẦU
Ung thư trực tràng là một trong những bệnh ung thư phổ biến ở nước ta và các nước trên thế giới Theo thống kê của Tổ chức Quốc tế về nghiên cứu Ung thư-IARC (International Agency for Research on Cancer) tỷ lệ mắc ung thư đại trực tràng, trong đó hơn 50% là ung thư trực tràng trên thế giới ngày càng tăng
Hiện nay, chúng ta có nhiều phương pháp để điều trị cho bệnh nhân ung thư như phẫu thuật, hóa chất, xạ trị…Tuy nhiên, xạ trị vẫn là một trong những phương pháp phổ biến trong chiến lược kiểm soát bệnh ung thư nói chung và bệnh ung thư trực tràng nói riêng Trong đó có thể sử dụng đơn thuần hoặc kết hợp với phẫu thuật hoặc kết hợp với hóa chất cả trong mục đích điều trị triệt căn hay triệu chứng Từ kỹ thuật xạ trị phân bố liều lượng theo hai chiều (2D), ba chiều (3D), ba chiều theo
Trang 6hình dạng khối u (3D-CRT), kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượng (IMRT), xạ trị định vị…đã và đang được ứng dụng rộng rãi tại nhiều nước trên thế giới [15]
Trong xạ trị ung thư, lập được kế hoạch xạ trị tối ưu với việc đạt được liều xạ trị tập trung cao vào vùng tổn thương, liều xạ trị tối thiểu vào các tổ chức lành xung quanh đóng vai trò quan trọng trong nâng cao hiệu quả điều trị và giảm thiểu các biến chứng Phương pháp xạ trị 3D-CRT giúp tạo được kế hoạch xạ trị tương đối tốt, tuy nhiên nó không phù hợp với những khối u có bề mặt lồi lõm, với những khối u lan tỏa hình các ngón tay…, đặc biệt với những bệnh ung thư ở các vị trí nhạy cảm, gần các cơ quan quan trọng như ung thư trực tràng Trực tràng là tạng nằm trong tiểu khung có liên quan mật thiết với các cơ quan bên cạnh như bàng quang, cổ xương đùi ở cả hai giới; âm đạo, tử cung ở nữ; tuyến tiền liệt, tinh hoàn ở nam, do vậy khi xạ trị vào trực tràng thì ít nhiều các cơ quan lân cận này sẽ bị ảnh hưởng thậm chí có một số trường hợp bị các biến chứng nặng như viêm bàng quang nặng, hoại tử ruột, hoại tử xương đùi sau điều trị, loét da vùng xạ trị….Các biến chứng này hay gặp khi xạ trị theo phương pháp 3D hay 2D Nhằm nâng cao hiệu quả điều trị bệnh ung thư trực tràng, giảm thiểu tối đa biến chứng tại các cơ quan lành bệnh viện K Trung Ương đã áp dụng phương pháp xạ trị điều biến liều lượng trong điều trị, đây là một kỹ thuật hiện đại trong thực hành lâm sàng, nó ra đời giúp tạo được kế hoạch xạ trị hoàn hảo hơn với việc lập kế hoạch đảo ngược
Tại Việt Nam, ngành xạ trị được coi là đang trong giai đoạn phát triển Việc
sử dụng các thiết bị xạ trị cho bệnh nhân ung thư tuy đã được tiến hành trong một thời gian khá dài nhưng kỹ thuật còn kinh điển và đơn giản Ngày nay, với tốc độ phát triển nhanh chóng của khoa học và công nghệ, nhiều thiết bị và kỹ thuật xạ trị hiện đại cũng đã có mặt ở Việt Nam, đặc biệt với kỹ thuật xạ trị IMRT Kỹ thuật xạ trị IMRT đã được triển khai lần đầu tiên tại bệnh viện K Trung Ương năm 2008 cho bệnh nhân mắc ung thư vòm họng Hiện nay, kỹ thuật này đang được triển khai cho một số bệnh ung thư thường gặp khác trong đó có ung thư trực tràng Để đáp ứng được sự phát triển đó, cần có các tài liệu đề cập đến những kiến thức cơ bản về quy trình kỹ thuật xạ trị IMRT cho bệnh nhân ung thư trực tràng để góp phần phục vụ các bác sỹ chuyên ngành ung bướu, các kỹ sư, các kỹ thuật viên xạ trị, sinh viên Hơn nữa nhằm khẳng định tính khả thi của kỹ thuật IMRT bằng jaws-only và sự
Trang 7hợp lý của phân bố liều lượng tại thể tích bia (TV) cũng như liều lượng tại các tổ chức lành liền kề (OAR), tôi thực hiện đề tài này với hai mục tiêu:
(1) Đánh giá phân bố liều lượng hấp thụ tại thể tích khối u và một số thể tích lành quanh khối u giữa kỹ thuật IMRT và kỹ thuật xạ trị thường quy
(2) Nhận xét một số tác dụng phụ sớm không mong muốn của phương pháp điều trị JO-IMRT
Ngoài phần mở đầu và kết luận, nội dung của Luận văn được chia thành 3 chương:
Chương 1 Tổng quan về kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượng đề cập đến
cơ sở vật lý, cơ sở sinh học của phương pháp xạ trị điều biến liều lượng và nguyên
lý hoạt động của máy gia tốc tuyến tính trong xạ trị
Chương 2 Kỹ thuật xạ trị điều biến liều bằng hệ Collimator Jaw Only
đề cập đến quy trình xạ trị và những yêu cầu cần thiết để triển khai kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượng bằng hệ Collimator Jaw Only
Chương 3 Kết quả thực nghiệm tiến hành lập kế hoạch, kiểm tra chất
lượng QA trước điều trị và điều trị cho 50 bệnh nhân ung thư trực tràng thấp dùng
kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượng bằng hệ Collimator Jaw Only Dựa trên kết quả thực nghiệm tiến hành thảo luận và rút ra được tính ưu việt của kỹ thuật xạ trị điều biến liều lượng so với kỹ thuật xạ trị thông thường
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT XẠ TRỊ ĐIỀU BIẾN LIỀU LƯỢNG
1.1 Ung thư và các phương pháp điều trị
1.1.1 Khái niệm về ung thư
Trong cơ thể sống, bình thường trong quá trình sinh trưởng và phát triển các tế bào được sinh ra và chết đi theo một cơ chế quản lý chặt chẽ của cơ thể Quy luật này
để kiểm soát và duy trì số lượng tế bào ở mỗi cơ quan ở mức ổn định Ngược lại, các
tế bào ung thư là các tế bào bất thường, được sinh ra không dưới sự quản lý của cơ thể và chết theo một nhịp độ nhanh hơn các tế bào bình thường
Ung thư được định nghĩa là sự sinh trưởng mất kiểm soát, tạo nên sự tập trung một khối lượng lớn tế bào do sự sinh sản quá nhanh, vượt quá số tế bào
Trang 8cơ quan của cơ thể sống [10, 14]
Như thế, ung thư là bệnh của tế bào sống Trong cơ thể chúng ta, nơi nào
có tế bào sống, nơi đó có thể có ung thư Tóc, lông, móng là chất sừng, không phải
là tế bào sống nên không có ung thư
Các tế bào ung thư là các tế bào bất thường, và chết theo một nhịp độ nhanh hơn các tế bào bình thường, nhưng cũng không cân bằng được với mức
độ sinh sản ra các tế bào mới quá nhanh, do đó khối lượng mô ung thư ngày càng lớn Sự mất quân bình này do 2 yếu tố chính: Các bất thường di truyền trong tế bào ung thư và sự bất lực của cơ thể chủ trong việc phát hiện và tiêu diệt các tế bào này
Sự không cân bằng giữa mức độ sinh sản ra các tế bào mới và tế bào chết đi
là nguyên nhân dẫn đến khối lượng tế bào ung thư ngày càng lớn, chúng tạo thành những khối u ung thư Có thể chia khối u thành hai loại: U lành tính và u ác tính
U lành thường không gây nguy hiểm đến tính mạng người bệnh và có thể điều trị bằng phương pháp phẫu thuật loại bỏ khối u Những tế bào của ung thư ác tính
có thể xâm lấm và chèn ép các cơ quan xung quanh làm cho quá trình trao đổi chất của chúng trở lên rối loạn Ngoài ra, một số tế bào ung thư còn có thể theo mạch máu và mạch bạch huyết di cư đến những cơ quan mới khác trong cơ thể, bám lại
và tiếp tục sinh sôi nảy nở ra những khối u mới Hiện tượng này được gọi là sự di căn Việc chèn ép cũng như xâm lấn vào những cơ quan giữ chức năng quan trọng, điều hòa sự sống như não, phổi, gan, thận khiến các cơ quan này không còn được thực hiện đúng chức năng của nó và dẫn đến gây tử vong cho người
bệnh “Căn bệnh có tỉ lệ tử vong hàng đầu và chiếm gần một phần năm tổng các
ca tử vong trên toàn thế giới chính là ung thư” Như vậy, ung thư là một căn
bệnh rất nguy hiểm và cần phải được điều trị kịp thời khi mắc phải
1.1.2 Các phương pháp điều trị ung thư
Hiện nay có ba phương pháp c h í n h đ ể điều trị ung thư, đó là: Phẫu thuật, xạ trị và hóa trị Ngoài ra có thể điều trị kết hợp các phương pháp để đạt
hiệu quả mong muốn Việc lựa chọn phương pháp điều trị thích hợp là hoàn toàn phụ thuộc vào loại bệnh, vị trí và từng giai đoạn ung thư khác nhau
Trang 9Mục đích các phương pháp này là làm sao để tiêu diệt được nhiều nhất các tế bào ung thư mà làm tổn thương ít nhất có thể cho tế bào bình thường ở xung quanh
Phẫu thuật: Là phương pháp điều trị cổ điển nhất nhưng cũng rất công
hiệu đặc biệt là với ung thư giai đoạn sớm và khu trú rõ ràng Khi phẫu thuật, tế bào ung thư được lấy đi càng nhiều càng tốt Ðôi khi tế bào lành cũng được cắt bỏ
để chắc chắn là tế bào ung thư lẫn vào đó sẽ được loại hết Phương pháp này dùng hiệu quả nhất với các khối u lành tính hoặc ung thư không di căn Thông thường phẫu thật được can thiệp, sau đó phải dùng kết hợp với các phương pháp khác
Xạ trị: Là phương pháp sử dụng bức xạ ion hoá để tiêu diệt các khối u
Thông thường xạ trị được dùng cho ung thư không áp dụng được bằng phẫu thuật hoặc khi đã phẫu thuật mà vẫn chưa triệt để, nghĩa là xạ trị sẽ giúp phẫu thuật tiêu diệt tận gốc các tế bào ung thư Về cơ bản xạ trị được chia ra làm hai
kỹ thuật chủ yếu: Xạ trị chiếu ngoài và xạ trị áp sát
Hóa trị: Là phương pháp sử dụng hoá chất (các loại thuốc đặc hiệu chống
ung thư) để điều trị ung thư Nó được dùng khi ung thư đã lan ra ngoài vị trí ban đầu hoặc khi có di căn ở nhiều địa điểm Có nhiều loại hóa chất khác nhau Mỗi hóa chất có tác dụng riêng biệt với từng ung thư bằng cách làm ngưng sự phân chia của các tế bào dị thường Khi không có sự phân bào thì tế bào ung thư sẽ bị tiêu diệt, khối u teo lại
Các phương pháp kết hợp: Ngoài các phương pháp độc lập, để điều trị ung thư hiệu quả hơn, còn có thể kết hợp các phương pháp với nhau Ví dụ, phẫu thuật kết hợp với xạ trị; phẫu thuật kết hợp với hoá trị; xạ trị kết hợp với hoá trị
1.1.3 Phương pháp xạ trị ngoài dùng chùm photon
1.1.3.1 Khái niệm và mục đích xạ trị
Mục đích của phương pháp xạ trị là nhằm phá hủy các tế bào ung thư và ngăn chặn sự phát triển thêm nữa và sự lây lan của các khối u
Phương pháp xạ trị là tên gọi ngắn gọn của phương pháp điều trị bằng tia xạ trong y học, là một trong ba phương pháp chính được sử dụng hiện nay để điều trị bệnh ung thư cùng với hai phương pháp là phẫu thuật và hóa chất [5, 18] Xạ trị là quá trình điều trị sử dụng các bức xạ ion hóa hay các tia xạ với liều lượng thích hợp
Trang 10chiếu tới khối u nhằm tiêu diệt các tế bào ung thư đồng thời gây ra tổn thương nhỏ nhất cho các tế bào lành xung quanh
Có hai phương pháp xạ trị phổ biến đã và đang được sử dụng là xạ trị ngoài (hay còn gọi là xạ trị từ xa) và xạ trị trong (hay còn gọi là xạ trị áp sát)
Xạ trị trong (hay còn gọi là xạ trị áp sát) là kỹ thuật xạ trị mà khoảng cách từ nguồn phóng xạ đến các khối u là rất nhỏ Trong phương pháp này người ta sử dụng các nguồn phóng xạ có dạng kim, dạng ống, tube để đưa sát lại vùng có khối u Có
ba cách thực hiện kỹ thuật này: Cách thứ nhất dùng tấm áp bề mặt để điều trị các vùng như da mặt, vùng đầu, vùng cổ,…; Cách thứ hai là dùng các applicator để điều trị ở các khoang tự nhiên của cơ thể; Cách thứ ba người ta sử dụng các kim cắm trực tiếp vào trong các khe, kẽ, trong mô,…
Xạ trị ngoài hay còn gọi là xạ trị từ xa là phương pháp xạ trị mà nguồn phát tia ở cách bệnh nhân một khoảng nào đó Đây là phương pháp rất phổ biến trong điều trị ung thư hiện nay Phương pháp này được tiến hành với chùm photon từ nguồn phát như nguồn Co60 hoặc chùm bức xạ hãm năng lượng cao được tạo bởi chùm electron được gia tốc bởi máy gia tốc tuyến tính, cho đập vào bia Xạ trị từ
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