Áp dụng kỹ thuật xạ trị ba chiều theo hình dạng khối u bằng máy gia tốc tuyến tính tại bệnh viện đa khoa Đồng Nai

Nội dung text: Áp dụng kỹ thuật xạ trị ba chiều theo hình dạng khối u bằng máy gia tốc tuyến tính tại bệnh viện đa khoa Đồng Nai

1. TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 04 - 2017 ISSN 2354-1482 ÁP DỤNG KỸ THUẬT XẠ TRỊ BA CHIỀU THEO HÌNH DẠNG KHỐI U BẰNG MÁY GIA TỐC TUYẾN TÍNH TẠI BỆNH VIỆN ĐA KHOA ĐỒNG NAI ThS. Dương Thanh Tài1,2 TS. BS. Trương Thiết Dũng1 BS.CKII. Đinh Thanh Bình1 TS. Nguyễn Văn Hải3 TÓM TẮT Ung thư là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây tử vong cho con người và xạ trị là một trong những phương pháp ứng dụng bức xạ ion hóa trong điều trị ung thư. Các kỹ thuật xạ trị hiện tại có những tiến bộ vượt bậc và giúp cho sự phân bố liều tối ưu tại thể tích khối u, đồng thời giảm đến mức tối thiểu sự nguy hại cho các tổ chức lành [1, 2]. Từ kỹ thuật phân bố hai chiều (2-D); ba chiều theo hình dạng khối u (3D-CRT) đến xạ trị điều biến cường độ (IMRT); xạ trị dưới sự hướng dẫn của hình ảnh (IGRT); xạ trị cắt lớp (tomotherapy) và xạ trị bằng hạt nặng (heavy ion) [2] Tại Việt Nam, kỹ thuật 3D-CRT là một kỹ thuật được sử dụng phổ biến hiện nay tại các trung tâm xạ trị trong cả nước. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày quy trình của kỹ thuật xạ trị 3D-CRT cho một số loại bệnh ung thư thường gặp tại Bệnh viện Đa khoa Đồng Nai và bước đầu ghi nhận đáp ứng của bức xạ ion hóa trên khía cạnh vật lý. Từ khóa: Ung thư, Xạ trị 3D-CRT, Máy gia tốc tuyến tính 1. Giới thiệu hệ thống máy gia tốc xạ trị của hãng Hiện nay, 3 phương pháp chính để Siemens. Đây là máy gia tốc tuyến tính điều trị cho bệnh nhân ung thư là phẫu có thể tạo ra các chùm bức xạ photon và thuật, hóa trị, xạ trị, trong đó xạ trị được electron với năng lượng thích hợp cho áp dụng phổ biến đối với hầu hết các việc điều trị ung thư. loại ung thư. Mục đích của xạ trị là tiêu Bài toán chính của xạ trị là làm sao diệt các tế bào ung thư bằng tia bức xạ cung cấp liều hấp thụ đủ cao cho khối u ion hóa với năng lượng và liều lượng để có thể tiêu diệt nó, trong khi đó phải thích hợp. Xạ trị ngoài là kỹ thuật chiếu duy trì liều hấp thụ đủ nhỏ cho các cơ các chùm bức xạ ion hóa từ bên ngoài, quan lành lân cận để giảm thiểu tổn tập trung vào khối u, nhằm cung cấp thương cho chúng. Sự phát triển của xạ liều điều trị thích hợp. Công cụ phát trị trong những năm qua luôn đi theo chùm bức xạ hiện đang được áp dụng hướng tối ưu hóa việc phân bố liều này. rộng rãi là máy gia tốc. Ngày 11 tháng Ở Việt Nam hiện nay, kỹ thuật đang 11 năm 2009, Khoa Ung bướu - Bệnh được sử dụng phổ biến tại nhiều trung viện Đa khoa Đồng Nai được trang bị tâm xạ trị chủ yếu là xạ trị 3D-CRT. 1Bệnh viện Đa khoa Đồng Nai 2Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP. HCM 3Trường Cao Đẳng Nghề Đà Lạt 133
2. TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 04 - 2017 ISSN 2354-1482 3D-CRT là một thuật ngữ được sử dụng tia được phát ra chỉ có dạng hình chữ để mô tả kỹ thuật phác thảo và thực nhật hoặc hình vuông thì kỹ thuật 3D- hiện một kế hoạch xạ trị được dựa trên CRT ưu việt hơn rất nhiều. Với sự có các dữ liệu từ phim CT (computed mặt của các tấm che chắn chì, ống tomography) theo ba chiều cùng các chuẩn trực đa lá MLC (multileaf trường chiếu được tạo theo hình dạng collimator), chùm bức xạ phát ra có thể riêng biệt phù hợp khối u [2, 3]. Kỹ được điều chỉnh với hình dạng bất kỳ để thuật xạ trị 3D-CRT là một trong các kỹ có thể bao khít khối u theo từng hướng thuật xạ trị ngoài. So với kỹ thuật xạ trị chiếu (hình 1b). thông thường 2D trước đây, các chùm Hình 1: Kỹ thuật xạ trị thông thường 2D (a) và kỹ thuật xạ trị 3D-CRT (b) Như những gì chúng tôi đã đề cập ở 1. Đưa ra quy trình kỹ thuật xạ trị phần trên thì mục tiêu của xạ trị là tạo 3D-CRT tại khoa Khoa Ung bướu. được một vùng phân bố liều hấp thụ cao 2. Bước đầu ghi nhận đáp ứng của tại thể tích bia và do đó giảm liều có hại bức xạ ion hóa trên khía cạnh vật lý cho cho các tổ chức lành xung quanh, qua bệnh nhân tại Khoa Ung bướu. đó sẽ làm giảm thiểu các hiệu ứng phụ 2. Đối tượng và phương pháp hoặc biến chứng muộn, tăng xác suất nghiên cứu kiểm soát khối u và cải thiện kết quả 2.1. Đối tượng nghiên cứu điều trị. Để thực hiện được điều này, Các trường hợp bệnh nhân ung thư bệnh nhân cần phải trải qua một quá đã được lập kế hoạch và xạ trị với kỹ trình mô phỏng và lập kế hạch điều trị. thuật xạ trị 3D-CRT. Chúng tôi tiến hành đề tài nghiên 2.2. Phương pháp nghiên cứu cứu: “Áp dụng kỹ thuật xạ trị ba chiều Các bệnh nhân được lập kế hoạch theo hình dạng khối u bằng máy gia tốc xạ trị 3D-CRT, sau đó kích thước khối tuyến tính tại Bệnh viện Đồng Nai” với u của bệnh nhân trước và sau khi điều mục đích: trị được so sánh dựa trên hình ảnh CT 134
3. TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 04 - 2017 ISSN 2354-1482 để đánh giá đáp ứng của bức xạ ion hóa Việc sử dụng phương tiện cố định phù với tế bào ung thư. hợp, tạo sự thoải mái cho bệnh nhân. 2.3. Quy trình thực hành lâm sàng Mỗi một cơ sở xạ trị cần trang bị đầy đủ kỹ thuật xạ trị 3D-CRT những phương tiện, dụng cụ cố định 2.3.1. Đánh giá bệnh nhân và quyết phù hợp cho từng vị trí, từng loại bệnh. định xạ trị 2.3.3. Mô phỏng Hình 3: Hệ thống máy CT mô phỏng tại Hình 2: Quy trình lập kế hoạch xạ trị Khoa Ung bướu Bước đầu trong quy trình là đánh Hệ thống mô phỏng bao gồm máy giá và quyết định xem bệnh nhân có thể mô phỏng và hệ thống máy tính điều được điều trị như thế nào. Trong quá khiển máy mô phỏng cũng như lưu trữ trình đánh giá tất cả các khâu chẩn và xử lý dữ liệu mô phỏng. Chức năng đoán, xét nghiệm khác nhau được tiến của máy mô phỏng là thu nhận dữ liệu hành để xác định tình trạng, cũng như ảnh phục vụ cho quá trình lập kế hoạch, giai đoạn bệnh. Những yếu tố đó bao đồng thời nó cũng được sử dụng để mô gồm chẩn đoán hình ảnh, các xét phỏng, kiểm tra việc điều trị và che nghiệm cơ bản về sinh hóa hay những chắn được tạo ra từ hệ thống lập kế thông tin về mô bệnh... để giúp xác định trước khi đưa bệnh nhân vào điều trị loại bệnh, giai đoạn bệnh cũng như mức chính thức trên máy điều trị. độ xâm lấn của khối u. Sau đó, bác sĩ sẽ 2.3.4. Ghi nhận và xử lý hình ảnh đưa ra những quyết định điều trị cho bệnh nhân bệnh nhân. Với nhiều loại vị trí khối u khác 2.3.2. Cố định tư thế bệnh nhân nhau, những hình ảnh chụp CT sẽ giúp Trước khi đi đến quyết định điều cho việc xác định chính xác các thông số trị, bác sĩ và kỹ sư vật lý thống nhất tư như kích thước cũng như vị trí của nó. thế bệnh nhân có thể áp dụng cho từng Những hình ảnh được thực hiện trên CT trường hợp và phương pháp cố định tư dùng cho quá trình lập kế hoạch điều trị thế bệnh nhân sao cho thích hợp nhất. 135
4. TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 04 - 2017 ISSN 2354-1482 phải sao cho càng sát thực tế càng tốt, xảy ra của bệnh nhân và của một số tổ nghĩa là phải đầy đủ những gì sẽ dùng chức. Sau đây là một số hướng dẫn chi trên máy điều trị. Chẳng hạn các dụng cụ tiết giúp việc xác định các thể tích này: cố định, giá đỡ chân tay, khung trợ giúp a. Thể tích khối u thô GTV (gross tư thế bệnh nhân, hệ thống laser định tumor volume): Là phạm vi biểu hiện vị,... phải giống hệt nhau. phát triển tại chỗ của các tế bào ác tính 2.3.5. Khoanh vùng điều trị và vùng mà qua đó có thể nhìn thấy, sờ nắn hoặc bảo vệ (contour) thăm khám trực tiếp. Quá trình lập kế hoạch xạ trị dựa b. Thể tích bia lâm sàng CTV vào hình ảnh được xác định theo thể (clinical target volume): Là thể tích mô tích khối u và các tổ chức nguy cấp liền mà trong đó bao gồm thể tích GTV và kề. Các vùng thể tích này được vẽ theo các tổ chức ác tính biểu hiện ở mức vi từng lát cắt dựa trên bộ dữ liệu của thể, khó phát hiện bằng lâm sàng nhưng phim CT. Khi vẽ các đường biên xác cần phải loại bỏ. Vì vậy thể tích này định thể tích khối u và các thể tích liên cũng phải điều trị một cách đầy đủ về quan khác, bác sĩ xạ trị và kỹ sư vật lý liều lượng cả trong trường hợp xạ trị cần phải tính đến những xê dịch có thể triệu chứng hay triệt để. Hình 4: Các vùng thể tích khác nhau cần xác định theo ICRU c. Thể tích bia nội tại ITV (internal d. Thể tích lập kế hoạch điều trị target volume): Là một khái niệm mới PTV (planning target volume): Là một được giới thiệu trong bản báo cáo số 62 khái niệm về hình học, được xác định của ICRU. Để bù trừ cho những thay để lựa chọn sự phân bố các chùm tia đổi về kích thước, hình dạng và vị trí một cách thích hợp, trong đó có tính của CTV. đến ảnh hưởng thực tế của những thay đổi về mặt hình học lên thể tích CTV, 136
5. TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 04 - 2017 ISSN 2354-1482 để đảm bảo phân bố liều lượng theo hành tính toán liều dựa trên phần mềm đúng yêu cầu trên đó. Prowess panther. e. Thể tích điều trị TV (treated 2.3.8. Đánh giá kế hoạch volume): Thể tích điều trị thường lớn Sau khi tính toán liều lượng và xem hơn thể tích bia lập kế hoạch và phụ phân bố liều, ta tiến hành đánh giá kế thuộc vào kỹ thuật điều trị cụ thể. hoạch. Khi kế hoạch này được chấp f. Thể tích chiếu xạ IV (irradiated nhận thì nó sẽ được đưa vào điều trị volume): Là vùng thể tích nhận một thực tế. Có hai tiêu chí được xét đến khi lượng liều đáng kể (thường là 50% liều đánh giá kế hoạch, đó là liều lượng tới chỉ định). Thể tích chiếu xạ lớn hơn thể khối u và liều lượng tới các tổ chức tích điều trị và cũng phụ thuộc vào kỹ nguy cấp cần bảo vệ. Một kế hoạch tốt thuật xạ trị được sử dụng. Với kỹ thuật là kế hoạch đảm bảo các điều kiện sau: xạ trị 3D-CRT, thể tích chiếu xạ giảm - Đủ liều bác sĩ chỉ định tới khối u, khi sử dụng hệ thống máy gia tốc có vùng nhận liều lớn nhất nằm trong khối ống chuẩn trực đa lá (MLC) và thể tích u và không vượt quá 107% liều chỉ định. chiếu xạ tăng khi số trường chiếu tăng. - Liều tới các tổ chức nguy cấp cần 2.3.6. Thiết lập trường chiếu và sử bảo vệ nằm trong giới hạn liều cho phép. dụng các thiết bị hỗ trợ 2.3.9. Tiến hành điều trị Việc thiết lập trường chiếu là lựa Sau khi kế hoạch đã được chấp chọn các hướng chiếu và mức năng nhận, các thông số liên quan đến kế lượng của từng chùm tia. Việc này phụ hoạch điều trị được chuyển sang phòng thuộc vào vị trí, kích thước khối u trong máy gia tốc thông qua hệ thống mạng từng trường hợp cụ thể và theo kinh LAN. Hệ thống máy tính và phần mềm nghiệm của từng người. Sự lựa chọn sẽ điều khiến máy gia tốc phát tia điều mức năng lượng của từng chùm tia phụ trị mỗi ngày cho bệnh nhân. thuộc vào bản chất của chùm tia bức 3. Kết quả và thảo luận xạ.Với từng trường hợp cụ thể, số lượng Từ khi thành lập Khoa Ung bướu chùm tia và các hướng chiếu chùm tia (ngày 11/11/2009) đến nay, chúng tôi hoàn toàn phụ thuộc vào vị trí, kích đã tiến hành xạ trị cho nhiều loại ung thước khối u cũng như kinh nghiệm của thư khác nhau máy gia tốc tuyến tính sử người lập kế hoạch. dụng kỹ thuật xạ trị 3D-CRT. Dưới đây 2.3.7. Tính toán liều lượng và phân là một số trường hợp bệnh nhân đã xạ bố liều trị tại Khoa Ung bướu, Bệnh viện Đa Sau khi thiết lập các trường chiếu khoa Đồng Nai. và sử dụng các thiết bị phụ trợ cần thiết, Bệnh nhân 1: Nguyễn Thị Thanh người kỹ sư vật lý lập kế hoạch sẽ tiến X., giới tính: Nữ, sinh năm: 1983, chẩn đoán ung thư vòm, được chỉ định hóa 137
6. TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 04 - 2017 ISSN 2354-1482 xạ đồng thời, liều chỉ định tại khối u là Chúng tôi sử dụng 2 trường chiếu 66 Gy, hạch cổ, hạch trên đòn 2 bên là đối song (900, 2700) cho vòm, hạch cổ 50Gy, phân liều 2Gy/lần. cao. Trường chiếu 00 cho hạch cổ thấp (hình 5). Hình 5: Hình ảnh DRR trường chiếu khối u và hạch cổ thấp Sau khi thiết lập các trường hoạch dựa trên hình ảnh CT và biểu đồ chiếu cho khối u và hạch, chúng tôi liều lượng thể tích (DVH) (hình 6). tiến hành tính toán liều và đánh giá kế Hình 6: Đường đồng liều trên ảnh CT và biểu đồ liều lượng thể tích Sau một qua trình điều trị (33 lần) trị. Dựa trên hình ảnh CT chúng ta cho bệnh nhân này, chúng tôi tiến thấy rằng kích thước khối u đã giảm hành chụp CT để so sánh, đánh giá (hình 7). Các bức xạ ion hóa đã tiêu kích thước khối u trước và sau khi xạ diệt các tế bào ung thư. 138
7. TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 04 - 2017 ISSN 2354-1482 Hình 7: Hình ảnh CT trước (trái) và sau khi điều trị (phải) Bệnh nhân 2: Châu Thành L., là 70 Gy, hạch cổ cao là 60 Gy, hạch giới tính: Nam, sinh năm: 1968, chẩn cổ thấp là 40 Gy, phân liều 2 Gy/lần. đoán ung thư vòm, được chỉ định xạ Chúng tôi tiến hành lập kế hoạch trị đơn thuần, liều chỉ định tại khối u điều trị tương tự như bệnh nhân thứ 1. Hình 8: Các hướng chiếu xạ Chúng tôi tiến hành đánh giá kế nhận được sau một thời gian điều trị hoạch (hình 9) và kết quả chúng tôi (hình 10). Hình 9: Đường đồng liều trên ảnh CT và biểu đồ liều lượng thể tích 139
8. TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 04 - 2017 ISSN 2354-1482 Hình 10: Hình ảnh CT trước (trái) và sau khi điều trị (phải) Bệnh nhân 3: Nguyễn Văn D., định tại vòm và hạch cổ cao là 50 Gy, giới tính: Nam, sinh năm: 1955. Đây hốc mũi là 60 Gy, hạch cổ thấp 40 Gy, là một trường hợp ung thư phức tạp phân liều 2 Gy/lần. Sau một thời gian chúng tôi gặp phải. Bệnh nhân được điều trị kế hoạch 1 (20 lần) chúng tôi chẩn đoán là ung thư vòm đã lan lên chụp lại CT thì khối u tại hốc mũi hốc mũi. Chúng tôi tiến hành xạ trị với giảm đi rất nhiều và chúng tối tiến trường chiếu bao trùm toàn bộ khối u hành điều trị kế hoạch tiếp theo cho tại vòm lan đến hốc mũi. Với liều chỉ bệnh nhân. Hình 11: Hình ảnh CT trước (trái) và sau khi điều trị (phải) Bệnh nhân 4: Nguyên Văn N., liều chỉ định là 10 Gy; phân liều 2 giới tính: Nam, sinh năm: 1967. Bệnh Gy/1lần. nhân được chẩn đoán ung thư phổi và Chúng tôi tiến hành lập kế hoạch chỉ định xạ trị đơn thuần với liều điều cho bệnh nhân, dưới đây là một số trị cho kế hoạch 1 là 40 Gy; phân liều hình ảnh lập kế hoạch. 2,25 Gy/1lần. Kế hoạch 2 xạ tiếp với 140
9. TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 04 - 2017 ISSN 2354-1482 Hình 12: Hình ảnh trường chiếu biểu diễn dưới dạng 3D và hình DRR Hình 13: Kết quả sau khi điều trị Bệnh nhân 5: Trần Vinh C., giới liều 2 Gy/ngày. Trường hợp này chúng tính: Nam, sinh năm: 1966. Bệnh nhân tôi sử dụng 3 trường chiếu (23, 210, được chẩn đoán ung thư phổi được chỉ 300). định xạ trị với tổng liều 60 Gy, phân Hình 14: Hình CT cắt ngang và biểu diễn trường chiếu dưới dạng 3D 141
10. TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 04 - 2017 ISSN 2354-1482 Hình 15: Khối u trước và sau điều trị (hình được chụp sau 20 lần điều trị) 4. Kết luận Đồng Nai đã góp phần khẳng định vai Ứng dụng bức xạ ion hóa trong y trò, năng lực của bệnh viện trong chẩn học nói chung và trong xạ trị ung thư đoán và điều trị ung thư. Kể từ khi nói riêng vẫn còn là một lĩnh vực khá thành lập tới nay, Khoa Ung bướu đã có mới mẻ của chuyên ngành vật lý hạt thể tự chủ trong việc triển khai kỹ thuật nhân ở Việt Nam. Bệnh viện Đa khoa xạ trị 3D-CRT đồng thời không ngừng Đồng Nai là bệnh viện tuyến tỉnh đầu học hỏi, tiếp thu các kỹ thuật xạ trị mới tiên trong cả nước triển khai được xạ trị từ các bệnh viện tuyến trên và nước bằng máy gia tốc tuyến tính. Việc vận ngoài để giúp bệnh nhân tiếp cận được dụng đúng quy trình điều trị bệnh nhân kỹ thuật xạ trị mới nhất có thể, góp bằng bức xạ ion hóa sử dụng kỹ thuật phần cải thiện chất lượng cũng như hiệu xạ trị 3D-CRT tại Bệnh viện Đa khoa quả trong điều trị ung thư. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Mai Trọng Khoa, Trần Đình Hà (2009), Ứng dụng kỹ thuật xạ trị điều biến liều trong điều trị ung thư tại bệnh viện Bạch Mai, Hà Nội 2. Nguyễn Xuân Cử, Bùi Diệu (2011), Cơ sở vật lý và những tiến bộ về kỹ thuật xạ trị trong ung thư, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội 3. C. Yu, Christopher J. Amies (2008), Planing and delivery of intensity modulated radiation therapy, Medical physics, 35 (12) 4. Daniel A. Low, William B. Harms, Sasa Mutic, and James A. Purdy (1998), “A technique for the quantitative evaluation of dose distributions”, Med. Phys. 25 (5) 5. Dai J. R. and Hu Y. M. (1999), “Intensity-modulation radiotherapy using independent collimators: an algorithm study”, Med.Phys, 26 142