688
ĐO, CHUẨN LIỀU VẬT LÝ HỆ THỐNG MÁY GIA TỐC
SAU LẮP ĐẶT (COMMISSIONING)
I. ĐẠI CƢƠNG
Commissioning là quy trình vật lý liên quan mọi thông tin, số liệu chùm tia mà
khi lập kế hoạch điều trị sẽ cần đến và để cho việc tính toán trong điều trị thực tế sau
này. Công việc này bao gồm đo, chuẩn các thông số về liều lượng như suất liều với
các mức năng lượng khác nhau của chùm tia, các số liệu về liều sâu phần trăm và các
bản đồ đồng liều, hay các dữ kiện tương tự được lưu trữ trong hệ thống máy tính lập
kế hoạch điều trị (Treatment Planning System-TPS).
Các yếu tố về suất liều là những gì liên quan những số liệu thu được trên máy
đo kiểm soát liều lượng trên người bệnh. Cụ thể thông số này là liều lượng trên MU
đo được tại một điểm xác định trong phantom phát ra bởi một chùm tia-X của một
máy gia tốc. Những ví dụ khác nữa là các hệ số về liều lượng cho applicator của
chùm electron với mức năng lượng cụ thể. Những thông số khác là hệ số tương đối,
bao gồm các hệ số về lọc nêm, các hệ số diện tích trường chiếu (những đại lượng
không có thứ nguyên) cho biết t số với 2 suất liều với nhau. Trong các ví dụ này, các
hệ số về lọc nêm cho biết t số của liều lượng đối với các giá trị có nêm và không có
nêm ở tại cùng vị trí đo và số kích thước trường chiếu cho biết t số liều lượng của
mỗi trường chiếu đối với trường chiếu tham khảo, thường là 10 cm 10 cm
Các bảng liều sâu phần trăm là trường hợp riêng của các hệ số suất liều tương
đối, có liên quan đến liều lượng như một hàm của độ sâu liều lượng cực đại của mỗi
một diện tích trường chiếu. Các bảng liều sâu phần trăm rất cần thiết cho kỹ thuật
điều trị - SSD cố định các bảng có liên quan về t số mô - phantom (TPR) hay t số
mô cực đại (TMR) thì cần thiết cho kỹ thuật điều trị đồng tâm - SAD, và có thể đo
một cách trực tiếp hay tính theo các bảng liều sâu phần trăm và các hệ số tán xạ đỉnh.
Các số liệu được yêu cầu để tạo ra được một sự phân bố đầy đủ về chùm tia điều trị
theo 2 hoặc 3 chiều tùy thuộc chủ yếu vào loại chùm tia được sử dụng trong máy tính
lập kế hoạch điều trị.
Những hệ thống phức tạp hơn tạo mô hình chùm tia sơ cấp một cách riêng biệt
với các tia tán xạ. Trong những trường hợp này, giới hạn các đại lượng sẽ quy về hình
chiếu liều lượng "trong không khí" t số mô - không khí (TARs) và các t số tán xạ
không khí khác nhau (SAR)
Cuối cùng, những hệ thống phức tạp nhất tạo dựng mẫu các chùm tia bức xạ
bằng thuật toán tích chập về phân bố liều lượng theo lý thuyết chùm tia hẹp (pencil
beam) với các chức năng mô tả về các đặc tính tán xạ và phân bố hình học chùm tia
của collimator. Toàn bộ các số liệu phải luôn giữ trong trạng thái ổn định để có thể tái
689
tạo một cách chính xác về phân bố liều lượng thực tế điều trị. Những tài liệu hướng
dẫn đầy đủ và chi tiết nhất về đo, chuẩn liều các máy xạ trị vẫn là 277 và 398 của Cơ
quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế - IAEA.
II. CHỈ ĐỊNH
- Thực hiện cho tất cả các cơ sở ung bướu được trang bị máy gia tốc xạ trị
- Áp dụng cho các tuyến từ trung ương đến địa phương.
III. CHUẨN BỊ
1. Ngƣời thực hiện
Kỹ sư vật lý
2. Phƣơng tiện, dụng cụ
- Hệ thống phantom nước 3-D (Blue Phantom, Ibra…) với phần mềm tương thích.
- Bộ điều khiển quét chùm tia (Scanner) theo không gian 3-D.
- Hệ thống đo liều gồm máy đo, đầu đo (2 detector với vỏ chống thấm nước)
- Bộ đôi cáp nối máy đo và hệ scanner (chiều dài xấp xỉ 15m)
- Thước thăng bằng (water balance tool)…
- Máy tính và phần mềm thu nhận dữ liệu với phiên bản cập nhật, tiên tiến nhất.
IV. CÁC BƢỚC TIẾN HÀNH
- Xác lập hệ đo, phan tom, máy đo, máy quét (scanner), đầu đo (detector) theo yêu
cầu từng hạ mục của chương trình phần mềm (beam data collection) đi kèm thiết
bị (máy gia tốc).
- Kết nối máy tính với hệ Scanner 3-D
V. CHÙM PHOTON, TIA-X
- Với loại máy gia tốc đa năng (2 mức năng lượng)
- Quét (Sanning) từng mức năng lượng 6 MV, 15 MV hoặc 18 MV tại độ sâu liều
cực đại cho tới độ sâu trong phantom theo yêu cầu của ―beam data collection‖.
Thông thường độ sâu scanning thay đổi theo nhịp 1cm từ Dmax.
- Scanning theo 3-D.
Scanning theo mặt phẳng dọc (inplan) - từ thân máy ra
Scanning theo mặt phẳng ngang (cross plan) – vuông góc với inplan
1. Phƣơng pháp đo liều chùm tia-X
Thông thường, việc đo kiểm tra liều lượng là không cần thiết đến loại phantom
nước to, cồng kềnh mà chỉ cần sử dụng loại phantom đặc tiện lợi hơn nhiều. Loại
690
phantom này không nhất thiết phải có mật độ vật chất chính xác như mô cơ thể, mà
chỉ cần gần đúng. Vật liều bằng perspex hiện đang sẵn có trên thương trường, tuy
rằng t trọng có phần lớn hơn nước. Các tấm bằng chất polystyrence gần t trọng
nước hơn, nhưng dưới dạng tấm mỏng. Một loại vật liệu được chọn để chế tạo ra một
khối đặc có kích thước 30 cm30 cm20 cm hoặc chế tạo thành một khối kín mà có
thể đổ nước vào được.
Mặt phía trên của khối này được kẻ và đánh dấu với 2 trường chiếu vuông kích
thước 10cm10cm và 20cm20cm. Bề mặt này và các trường vuông tạo ra một công
cụ tham khảo cho việc đo liều thường ngày để kiểm tra độ đồng tâm, kích thước
chùm tia và hệ thống quay lọc
Thường người ta sử dụng một tấm phantom có khoan lỗ để bố trí đầu đo. Lỗ
này được khoan thích hợp kích thước loại detector Farmer, đúng với độ sâu đo liều
tham khảo, nghĩa là tại 5 cm cho chùm photon 10 MV, 7 cm cho chùm photon từ 11-
25 MV và 10 cm cho loại năng lượng 26 MV.
Để sử dụng hệ thống này vào việc đo chuẩn chùm tia, cần phải đảm bảo được
rằng hệ số chuẩn của các thiết bị đo liều (tham khảo) phải luôn được duy trì một cách
ổn định. Máy đo liều tham khảo cũng cần phải định kỳ so sánh theo phòng chuẩn cấp
II.
Một công việc khác cũng phải tiến hành là kiểm tra độ bằng phẳng của một
trường chiếu xạ. Đầu tiên, phantom được đặt đúng tâm của trường chiếu rộng nhất,
sau khi đo được suất liều của nó, ta có thể dịch chuyển phantom theo từng vị trí bằng
hệ thống điều khiển và đo suất liều tương ứng của từng vị trí đó. Việc đo được thực
hiện nhanh chóng với mọi góc quay của máy. Một thay đổi bất kỳ về chất lượng
chùm tia sẽ dẫn đến sự mất tính bằng phẳng của chùm tia. Ngoài ra còn có một ý
nghĩa khác là mọi thông số cần được duy trì như thời kỳ kiểm chuẩn máy
(comissioning).
2. Xác định năng lƣợng chùm electron
Trong áp dụng lâm sàng, điều quan trọng là xác định được mức năng lượng
đích thực của chùm tia. Có nhiều phương pháp cơ bản của việc xác định năng lượng
chùm electron từ máy gia tốc xạ trị. Đó là phương pháp dực trên ngưỡng phản ứng
hạt nhân; phương pháp Trerencop hay phương pháp hấp thụ một nửa v.v..
Lặp lại quy trình tương tự như chùm photon
VI. ĐỌC KẾT QUẢ
Kết quả kiểm tra năng lượng cho hai loại bức xạ photon và electron, chất lượng
chùm tia cũng như độ chuẩn xác của hệ thống cơ khí cần được lập thành bảng để làm
dữ liệu gốc cho chương trình QA-QC về sau. Minh họa tại các bảng (1) đến bảng (4).
691
Tất cả các số liệu đo chất lượng chùm tia cũng như suất liều các mức năng
lượng photon và electron của máy gia tốc được nạp trong phần mềm hệ TPS phục vụ
công tác điều trị người bệnh.
Bảng 1. Năng lượng chùm photon
Vị trí khảo sát
Tia X- 6 MV
Tia X- 15 MV (18MV)
Chỉ số máy
Đo thực tế
Chỉ số máy
Đo thực tế
Dmax
1,5 cm 0,2cm
1,7 cm
3,0 cm 0,2 cm
3,1 cm
D10 cm
67%
67,5%
77%
77,6%
Bảng 2. Suất liều chùm photon
Suất liều thấp
Suất liều cao
Chỉ số máy
S. Liều đo
Chỉ số máy
S. Liều đo
50 cGy/min
50 cGy/min
50 cGy/min
50 cGy/min
200 cGy/min
200 cGy/min
300 cGy/min
299,6 cGy/min
Bảng 3. Năng lượng chùm electron
Năng lượng-MeV
Độ sâu đạt 80
Độ sâu 30
Chỉ số
Scan
Chỉ số
Scan
6
2,0 0,2 cm
2,07 cm
2,8 cm
2,72 cm
9
3,0 0,2 cm
3,09 cm
4,1 cm
4,0 cm
12
4,0 0,2 cm
4,1 cm
5,3 cm
5,28 cm
15
5,0 0,2 cm
5,15 cm
6,8 cm
6,71 cm
18
6,0 0,2 cm
6,1 cm
8,2 cm
8,2 cm
21
6,7 0,2 cm
6,77 cm
9,4 cm
9,4 cm
Bảng 4. Suất liều chùm electron
Suất liều thấp- 300 MU/min
Suất liều cao- 900 MU/ min
Năng lượng
(MeV)
dmax cm
Suất liều tại dmax
Năng lượng
(MeV)
dmax
cm
Suất liều tại dmax
Chỉ số
S.Liều đo
Chỉ số
S.Liều đo
6
1,4
300 cGy
300,5
6
1,4
900 cGy
900,4
9
2,0
300 cGy
300,1
9
2,0
899 cGy
899,1
12
2,6
300 cGy
300,0
12
2,6
900 cGy
900,7
15
2,4
300 cGy
300,1
15
2,4
900 cGy
902,1
18
1,7
300 cGy
299,2
18
1,7
900 cGy
901,8
21
1,3
300 cGy
299,3
21
1,3
900 cGy
900,8