zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Y Tế - Sức Khoẻ

» Y khoa - Dược

Nghiên cứu tối ưu hóa kế hoạch điều trị VMAT trong điều trị ung thư vùng đầu cổ sử dụng chùm photon 6 MV FF và FFF

Chia sẻ: La Thăng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Báo xấu

22
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết tiến hành so sánh, đánh giá phân bố liều và các đặc trưng vật lý của hai chùm tia Flattening Filter (FF) and Flattening Filter Free (FFF) trên kế hoạch bệnh nhân ung thư đầu – cổ bằng việc sử dụng phần mềm Eclipse v13.6. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết để nắm chi tiết hơn nội dung nghiên cứu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu tối ưu hóa kế hoạch điều trị VMAT trong điều trị ung thư vùng đầu cổ sử dụng chùm photon 6 MV FF và FFF

THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA KẾ HOẠCH ĐIỀU TRỊ VMAT TRONG ĐIỀU TRỊ UNG THƯ VÙNG ĐẦU CỔ SỬ DỤNG CHÙM PHOTON 6 MV FF VÀ FFF Mục đích: So sánh, đánh giá phân bố liều và các đặc trưng vật lý của hai chùm tia Flattening Filter (FF) and Flattening Filter Free (FFF) trên kế hoạch bệnh nhân ung thư đầu – cổ bằng việc sử dụng phần mềm Eclipse v13.6. Đối tượng và phương pháp: Dữ liệu hình ảnh CT – mô phỏng của 31 bệnh nhân ung vùng đầu cổ đã được điều trị bằng kỹ thuật VMAT được sử dụng để lập lại kế hoạch trên phần Eclipse v13.6 bằng hai chùm photon là FF và FFF và thuật toán AAA trên máy Trubeam STx. Với tất cả các kế hoạch, các chỉ số độ bao phủ (Quality of Coverage – Q), chỉ số độ phù hợp (Conformity Index – CI), chỉ số độ đồng nhất (Homogeneity Index – HI) và giản đồ liều khối (Dose Volume Histograms – DVH) cho thể tích điều trị và các cơ quan nguy cấp (Organs at risk – OARs) được dùng để so sánh và đánh giá. Kiểm chuẩn chất lượng kế hoạch (Quality Assurance – QA) được thực hiện bằng cách sử dụng EPID (Electronic Portal Imaging Device) và phương pháp gamma index được sử dụng để phân tích phân bố liều giữa tính toán và đo đạc. Ngoài ra, số MU (Monitor Unit) và thời gian phát tia cũng được sử dụng nghiên cứu. Kết quả: Các chỉ số đánh giá về liều thu được từ các kế hoạch điều trị sử dung chùm tia FFF cho giá trị gần với giá trị lý tưởng hơn so với các kế hoạch sử dụng chùm tia FF. Về đặc trưng vật lý, các kế hoạch sử dụng chùm tia FFF cho số MU trung bình cao hơn các kế hoạch sử dụng chùm FF khoảng 17,39%. Tuy nhiên, thời gian phát tia của chùm FFF (1400MU/mins) thì lại giảm hơn 49,34% so với chùm FF (600MU/mins). Đối với liều dung nạp vào cơ quan nguy cấp, chùm tia FF cho giá trị liều dung nạp tại một số cơ quan nguy cấp sử dụng chùm tia 6 MV – FF cho giá trị liều thấp hơn so chùm tia 6 MV – FFF ở tủy sống (0,76%) và tuyến tai trong phải (0,24%). Tuy nhiên, chùm tia 6 MV – FFF lại cho giá trị liều thấp hơn chùm tia 6 MV – FF tại hầu hết các cơ quan nguy cấp còn lại như 0,36% ở thân não, 5,68% ở giao thoa thị, 12,18% ở thủy tinh thể trái, 14,77% ở thủy tinh thể phải, 1,01% ở tai trong trái, 3,07% ở tuyến thần kinh thị trái, 2,79% ở tuyến thần kinh thị phải, 1,15% ở tuyến nước bọt trái, 0,87% ở tuyến nước bọt phải và 4,44% liều trung bình dung nạp vào cơ thể. Vì vậy, các kết quả tính bởi chùm tia 6 MV – FFF có khác biệt và gần với giá trị lý tưởng hơn so với chùm tia 6 MV – FF. Kết luận: Các chỉ số phân bố liều thu được từ chùm tia FFF tốt hơn so với chùm tia FF trong ung thư đầu cổ. Vì thế việc áp dụng chùm tia FFF trong điều trị lâm sàng ung thư đầu – cổ thường quy là rất triển vọng. 1. MỞ ĐẦU thuật toán tính liều bên cạnh thuật toán đã có như AAA, AXB, PCB trong phần mềm Eclipse Ngày nay, các máy gia tốc tuyến tính sử dung của hãng Varian, hay các loại đặc tính chùm tia trong xạ trị tiên tiến đã được tích hợp thêm các Số 65 - Tháng 12/2020 7
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN phát ra với photon FF, FFF tất cả đều nhằm mục tuổi từ 29 đến 80 tuổi. Thể tích điều trị PTV từ đích nâng cao chất lượng và độ chính xác trong 16,7 cm3 đến 236,3 cm3. Bề dày mỗi lát cắt CT là quá trình điều trị cho bệnh nhân [1]. Xu hướng 2,5 mm. Bệnh nhân nằm ngửa, đầu hướng vào xạ trị dùng suất liều lớn đang được ứng dụng rộng trong, được cố định bằng mặt nạ 5 điểm nhằm rãi [2],[3] cũng như nghiên cứu suất liều cực lớn hạn chế các cử động của bệnh nhân và được chụp như liệu pháp xạ trị FLASH [4][5][6]. mô phỏng bằng máy CT GE Optima 580. Kể từ tháng 9 năm 2017, Khoa Xạ trị và Xạ phẫu – Các kế hoạch điều trị cho bệnh nhân ung thư Bệnh viện Trung Ương Quân Đội 108 được trang vùng đầu – cổ sử dụng 3 cung đồng phẳng CW: bị hệ thống máy gia tốc TrueBeam STx và phần 1790 – 1810 và CCW: 1810 – 1790 với góc tránh mềm lập kế hoạch Eclipse v13.6. Bệnh nhân ung từ 80o – 110o và 250o – 280o nhằm hạn chế liều vào thư đầu – cổ được chỉ định điều trị bằng phương hai khớp chuyển động ở hai bên vai với thuật toán pháp xạ trị trên máy gia tốc linac TrueBeam STx, AAA để tính liều. Chùm photon có mức năng sử dụng kỹ thuật VMAT với thuật toán tính liều lượng 6 MV với đặc tính chùm tia FF có suất liều AAA – một thuật toán chồng chập được sử dụng 600 MU/phút, liều chỉ định từ 69,96 Gy với số để tính toán phân bố liều bức xạ trong máy tính phân liều 33 buổi điều trị. của hệ thống lập kế hoạch điều trị. Các kế hoạch điều trị được tính liều sử dụng chùm tia FF. Chùm photon FFF thường được sử dụng trong xạ phẫu (SRS) và xạ trị lập thể định vị thân (SBRT) nhằm cung cấp liều cao và giảm số phân liều [7]. Hiện nay, chưa có nghiên cứu về việc sử dụng chùm tia FFF trong xạ trị thường quy. Nghiên cứu này được thực hiện để chỉ ra ưu điểm và nhược điểm Hình 1: Các cung chiếu của bệnh nhân ung thư của hai đặc tính chùm tia FF và FFF về phân bố đầu cổ. liều trên kế hoạch điều trị. Các chỉ số phân bố Bảng 1. Công thức của các chỉ số đánh giá kế liều, đặc trưng vật lý và liều dung nạp cho các cơ hoạch quan nguy cấp, tiến hành lập kế hoạch với hai loại đặc tính chùm tia trên cùng một chuỗi hình ảnh CT được sử dụng để đánh giá, so sánh. II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Dữ liệu CT – mô phỏng Chúng tôi tiến hành nghiên cứu hồi cứu dựa vào *Dmax: liều lớn nhất, Dmin: liều bé nhất, DP: dữ liệu CT mô phỏng pha I của 31 bệnh nhân ung liều chỉ định, Dx: liều bao phủ x% thể tích lập kế thư đầu – cổ đã được điều trị bằng kỹ thuật VMAT hoạch điều trị, PTV: thể tích lập kế hoạch điều trị, PTV100: thể tích PTV nhận 100% liều chỉ định, tại khoa Xạ trị - Xạ phẫu, Bệnh viện Trung Ương TV: thể tích bia. Quân đội 10 từ tháng 9/2017 đến tháng 12/2019. Trong 31 bệnh nhân có 23 nam và 8 nữ với độ Để so sánh ưu và nhược điểm giữa hai chùm pho- 8 Số 65 - Tháng 12/2020
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN ton FF và FFF. Chúng tôi tiến hành lập lại các kế Bảng 2 trình bày các chỉ số đánh giá về liều và hoạch sử dụng chùm tia 6 MV FFF (1400MU/ các đặc trưng vật lý trung bình của các kế hoạch mins) sau đó sử dụng các chỉ số đánh giá về liều ung thư đầu – cổ. Hầu hết các chỉ số đánh giá về bao gồm: Độ bao phủ – Q [8], chỉ số độ trùng liều thì chùm tia 6 MV – FFF cho kết quả gần với khớp – CI [9][10][11], chỉ số độ đồng nhất – HI giá trị lý tưởng hơn so với chùm tia FF. Với số MU, các kế hoạch sử dụng chùm 6 MV – FF số [8][12] và đặc trưng vật lý là số MUs và thời gian MU trung bình phát ra trên mỗi kế hoạch là 638 phát tia đã được sử dụng. Bảng 1 trình bày các ± 57 trong khi với chùm tia 6 MV – FFF là 749 ± công thức tính toán của các chỉ số đánh giá về 85. Ta thấy rằng số MU ở các kế hoạch sử dụng liều. chùm tia 6 MV FFF lớn hơn nhiều so với các kế Dựa vào giản đồ liều khối DVH (Dose Volume hoạch sử dụng chùm tia 6 MV FF và lớn hơn Histogram), chúng tôi so sánh, đánh giá giá trị khoảng 17,39%. Thời gian phát tia trung bình đối với kế hoạch sử dụng chùm tia 6 MV FF để tính liều dung nạp tại các cơ quan nguy cấp của các liều là 1,064 ± 0,095 phút trong khi với chùm tia kế hoạch giữa hai loại đặc tính chùm tia. Các giới 6 MV – FFF là 0,535 ± 0,061 phút. Ta thấy rằng, hạn liều cho từng cơ quan nguy cấp được khuyến thời gian phát tia của các kế hoạch sử dụng chùm cáo bởi The Radiation Therapy Oncology Group tia 6 MV – FFF giảm đáng kể so với các kế hoạch – RTOG 0623 [13], RTOG 0912 [14], RTOG 0225 sử dụng chùm tia 6 MV – FF, giảm tới 49,34% [15]. mặc dù số MU ở các ở kế hoạch sử dụng chùm tia 6 MV – FFF phát ra nhiều hơn 17,39% vì suất Kiểm chuẩn chất lượng trước điều trị (Qual- liều của chùm FFF là 1400MU/mins lớn hơn 2,33 ity assurance – QA) được thực hiện trên EPID lần so với chùm 6 MV – FF. Với chùm photon (Electronic Portal Imaging Device) cho tất cả các FFF, việc loại bỏ bộ lọc làm phẳng làm giảm liều kế hoạch VMAT (6 MV - FFF) và phương pháp ở vùng bán rã, liều ở ngoài trường chiếu và tăng gamma index được sử dụng để phân tích phân bố liều bề mặt. liều giữa tính toán và đo đạc. Bảng 3. Giá trị trung bình liều dung nạp vào các 2.2. Kết quả cơ quan nguy cấp Giá trị trung bình các chỉ số về độ bao phủ – Q, chỉ số độ đồng nhất – HI, chỉ số độ trùng khớp – CI, số MU và thời gian phát tia 31 kế hoạch (6 MV FF) và 31 kế hoạch (6 MV FFF) điều trị ung thư đầu – cổ được thể hiện trong bảng 2. Bảng 2. Giá trị trung bình các chỉ số phân bố liều và các đặc trưng vật lý Bảng 3 cho ta thấy các kế hoạch xạ trị được lập đều đạt các tiêu chuẩn đánh giá theo RTOG 0623 [13], RTOG 0912 [14] và RTOG 0225 [15]. Giá trị Số 65 - Tháng 12/2020 9
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN liều dung nạp tại một số cơ quan nguy cấp khi sử hơn nhưng thời gian phát tia thì lại giảm gần một dụng chùm tia 6 MV – FF cho giá trị liều thấp hơn nửa so với các kế hoạch sử dụng chùm 6 MV – so chùm tia 6 MV – FFF như tủy sống (0,76%) và FF. Qua đó, nâng cao hiệu quả điều trị cho bệnh tuyến tai trong phải (0,24%). Tuy nhiên, chùm tia nhân, giúp bệnh nhân thoải mái hơn trong điều 6 MV – FFF lại cho giá trị liều thấp hơn chùm tia trị. 6 MV – FF tại hầu hết các cơ quan nguy cấp còn Nghiên cứu này mới chỉ được nghiên cứu với lại như 0,36% ở thân não, 5,68% ở giao thoa thị, các kế hoạch điều trị bệnh nhân ung thư đầu cổ 12,18% ở thủy tinh thể trái, 14,77% ở thủy tinh trên phần mềm lập kế hoạch. Chúng tôi sẽ tiếp thể phải, 1,01% ở tai trong trái, 3,07% ở tuyến tục kết hợp với các bác sỹ, thực hiện các nghiên thần kinh thị trái, 2,79% ở tuyến thần kinh thị cứu, đánh gia lâm sàng sâu hơn các vấn đề cần phải, 1,15% ở tuyến nước bọt trái, 0,87% ở tuyến quan tâm khi sử dụng chùm tia FFF và ứng dụng nước bọt phải và 4,44% liều trung bình dung nạp trong điều trị xạ trị thường quy. Qua đó, đưa ra vào cơ thể. Vì vậy, các kết quả tính bởi chùm tia 6 các khuyến nghị về việc sử dụng chùm tia FFF MV – FFF có khác biệt và gần với giá trị lý tưởng vào áp dụng thực tế với xạ thường. hơn so với chùm tia 6 MV – FF (bảng 3). Ta thấy rằng, ở các cơ quan nguy cấp như giao thoa thị giác, thủy tinh thể trái, thủy tinh thể phải và liều 4. KẾT LUẬN trung bình toàn thân có giá trị p < 0,05 nên có ý nghĩa thống kê. Còn các cơ quan còn lại thì p > Đối với các kế hoạch bệnh nhân ung thư vùng 0,05 nên không có ý nghĩa thống kê. đầu – cổ, các chỉ số đánh giá khối u và cơ quan nguy cấp ta thấy chùm tia FFF cho giá trị gần với giá trị lý tưởng hơn. Đồng thời, do suất liều lớn 3. BÀN LUẬN nên ưu thế về thời gian điều trị cũng nên được xem xét sử dụng chùm FFF. Vì vậy, việc áp dụng Đối với chùm tia FF và FFF, trên thế giới đã có chùm tia FFF vào điều trị lâm sàng cho xạ trị một số các nghiên cứu trên các kế hoạch điều thường quy có triển vọng rất lớn. Điều này là phù trị của các tác giả ở các vùng khác nhau trên cơ hợp với nghiên cứu của Maged Mohammed [16]. thể như của tác giả Maged Mohammed cùng các Tuy nhiên, các kết luận trên chỉ mang tính tham cộng sự năm 2016 [16], nghiên cứu này cho kết khảo, việc sử dụng đặc tính chùm tia nào còn phụ quả về việc loại bỏ bộ lọc làm phẳng làm giảm thuộc vào rất nhiều yếu tố như trang bị của cơ sở, liều ở vùng bán rã, tán xạ ở đầu máy điều trị, liều các hiệu ứng có thể có khi sử dụng chùm FFF mà ở ngoài trường chiếu và tăng suất liều và liều bề chúng ta chưa nghiên cứu được,… mặt. Suất liều của chùm tia không có tấm lọc phẳng cao gấp khoảng 2,46 lần so với chùm tia có Hoàng Hữu Thái tấm lọc phẳng từ đó giảm thời gian điều trị. Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tuy nhiên, trong quá trình nghiên cứu và tính toán các số liệu thu được tại Khoa Xạ trị & Xạ Hoàng Đào Chinh, Phạm Quang Trung phẫu – Bệnh viện Trung Ương Quân Đội 108, Khoa Xạ trị và Xạ phẫu, chúng tôi thấy rằng, hai đặc tính chùm tia FF và Bệnh viện Trung Ương Quân đội 108 FFF đều có những ưu và nhược điểm riêng. Sự khác biệt rõ ràng nhất giữa hai loại đặc tính chùm tia là suất liều tối đa phát ra. Chùm FFF nhờ được loại bỏ tấm lọc phẳng nên suất liều tối TÀI LIỆU THAM KHẢO đa phát ra đối với chùm 6X – FFF là 1400 MU/ [1] A. Fogliata et al., “Flattening filter free beams phút so với chỉ 600 MU/phút của chùm 6 MV from TrueBeam and Versa HD units: Evaluation – FF, tăng tới 2,33 lần [17]. Do đó, tuy số MU of the parameters for quality assurance,” Med. của các kế hoạch sử dụng chùm 6 MV – FFF cao Phys., vol. 43, no. 1, pp. 205–212, 2016. 10 Số 65 - Tháng 12/2020
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN [2] C. W. Song, M. S. Kim, L. C. Cho, K. Dusen- [13] R. Lilenbaum, R. Komaki, and M. K. Martel, bery, and P. W. Sperduto, “Radiobiological basis Radiation Therapy Oncology Group Rtog 0623 of SBRT and SRS,” Int. J. Clin. Oncol., vol. 19, no. a Phase Ii Trial of Combined Modality Therapy 4, pp. 570–578, 2014. With Growth Factor. 2008. [3] M. Trager, A. Landers, Y. Yu, W. Shi, and H. [14] C. Drug, P. Nsc, E. Sherman, and N. Lee, Liu, “Evaluation of Elements Spine SRS Plan “Rtog 0912 A Randomized Phase II Study of Con- Quality for SRS and SBRT Treatment of Spine current Intensity Modulated Radiation Therapy ( Metastases,” Front. Oncol., vol. 10, no. April, pp. Imrt ), Paclitaxel and Pazopanib ( Nsc 737754 )/ 1–9, 2020. Placebo , for the Treatment of Anaplastic Thyroid Cancer,” no. Nsc 737754, 2010. [4] P. Symonds and G. D. D. Jones, “FLASH Ra- diotherapy: The Next Technological Advance in [15] N. Lee, “Radiation Therapy Oncology Group Radiation Therapy?,” Clin. Oncol., vol. 31, no. 7, Rtog 0225 a Phase Ii Study of Intensity Modulated pp. 405–406, 2019. Radiation Therapy ( Imrt ) + / - Chemotherapy for Nasopharyngeal Cancer,” Med. Oncol., 2005. [5] J. D. Wilson, E. M. Hammond, G. S. Hig- gins, and K. Petersson, “Ultra-High Dose Rate [16] M. Mohammed, E. Chakir, H. Boukhal, S. (FLASH) Radiotherapy: Silver Bullet or Fool’s Mroan, and T. El Bardouni, “Evaluation of the Gold?,” Front. Oncol., vol. 9, no. January, pp. dosimetric characteristics of 6 MV flattened and 1–12, 2020. unflattened photon beam,” J. King Saud Univ. - Sci., vol. 29, no. 3, pp. 371–379, 2017. [6] Lempart MBlad BAdrian GBäck SKnöös TCe- berg CPetersson K, “Modifying a clinical linear [17] D. Georg, T. Knöös, and B. McClean, “Cur- accelerator for delivery of ultra-high dose rate ir- rent status and future perspective of flattening fil- radiation,” Radiother. Oncol., no. 139, pp. 40–45, ter free photon beams,” Med. Phys., vol. 38, no. 3, 2019. pp. 1280–1293, 2011. [7] B. M. Prendergast et al., “Flattening filter-free [18] A. V. Krauze et al., “Re-irradiation for recur- linac improves treatment delivery efficiency in rent glioma- the NCI experience in tumor con- stereotactic body radiation therapy,” J. Appl. Clin. trol, OAR toxicity and proposal of a novel prog- Med. Phys., vol. 14, no. 3, pp. 64–71, 2013. nostic scoring system,” Radiat. Oncol., vol. 12, no. 1, pp. 1–10, 2017. [8] D. R. M. L. Shaw E, Kline R, Gillin M, Sou- hami L, Hirschfeld A, “Radiation Therapy Oncol- ogy Group: radiosurgery quality assurance guide- lines,” vol. 27, pp. 1231–1239, 1993. [9] D.Zentralbibliothek, “ICRU Report 62,” In- ternational Commission on Radiation Units and Measurements.” [10] H. G. Menzel, “The international commis- sion on radiation units and measurements,” J. ICRU, vol. 10, no. 2, pp. 1–35, 2010. [11] M. S. I. Paddick, “simple scoring ratio to index the conformity of radiosurgical treatment plans,” no. Suppl 3, vol. 93, pp. 219–222, 2000. [12] M. R. Wu Q, Algorithms and functionality of an intensity modulated radiotherapy optimiza- tion system. 2000. Số 65 - Tháng 12/2020 11

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.