Xạ trị ung thư bằng máy gia tốc tuyến tính Primus

Ngày nay máy gia tốc được chế tạo rất hiện đại với hai loại tia phát ra là electron và photon. Khi sử dụng LINAC loại này ta có 2 nguồn xạ để điều trị: chùm hạt electron trực tiếp và chùm photon được sản sinh ra do chùm điện tử đập vào đối âm cực giống như trong bóng quang tuyến X1. Vì sao phải dùng máy gia tốc để xạ trị từ xa (xạ trị chiếu ngoài): Trước đây, việc xạ trị ung thư ở Việt Nam chỉ được thực hiện bằng máy xạ trị sử dụng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xạ trị ung thư bằng máy gia tốc tuyến tính Primus Xạ trị ung thư bằng máy gia tốc tuyến tính PrimusNgày nay máy gia tốc được chế tạo rất hiện đại với hai loại tia phát ra là electronvà photon. Khi sử dụng LINAC loại này ta có 2 nguồn xạ để điều trị: chùm hạtelectron trực tiếp và chùm photon được sản sinh ra do chùm điện tử đập vào đốiâm cực giống như trong bóng quang tuyến X1. Vì sao phải dùng máy gia tốc để xạ trị từ xa (xạ trị chiếu ngoài):Trước đây, việc xạ trị ung th ư ở Việt Nam chỉ được thực hiện bằng máy xạ trị sửdụng các tia gamma, có hai mức năng lượng là 1,17 và 1,33MeV của đồng vịphóng xạ Cobalt-60. Tuy nhiên xạ trị chiếu ngoài có các đặc điểm sau:o Photon có năng lượng càng cao thì khả năng đâm xuyên càng lớn và hiệu quảsinh học càng cao.o Khoảng cách giữa nguồn xạ và da bệnh nhân càng lớn thì sự phân bố liều lượngbức xạ ở mô bệnh sâu dưới đó càng đồng nhất trong thể tích khối u. Tuy nhiêntăng khoảng cách đó sẽ kéo theo sự tụt giảm c ường độ chùm tia chiếu tới. Để khắcphục sự hao hụt cường độ đó càng phải có các photon có năng lượng cao hơn.o Tia đâm xuyên càng lớn khi vào cơ thể bệnh nhân càng tạo nên suất liều điều trịtrong sâu tốt hơn, đồng thời liều gây hại cho các mô lành trên đường xuyên quacàng ít hơn.o Sự tán xạ (khuyếch tán) ra mô lành xung quanh u càng ít hơn khi năn g lượngchùm photon càng lớn.o Chùm tia càng mạnh càng tạo ra mặt phẳng đồng liều (isodose) trong mô bệnhtốt hơn.Vì vậy người ta phải sử dụng máy gia tốc trong xạ trị ung th ư và sự ra đời máy giatốc đã tạo ra bước ngoặt lớn trong điều trị ung thư.2. Nguyên lý và cấu tạo máy gia tốc tuyến tínhMáy gia tốc là thiết bị làm tăng tốc các hạt vi mô tích điện nh ư hạt alpha, proton,electron bằng điện hoặc từ trường. Máy gia tốc Van de Graaff đầu tiên được lắpđặt vào năm 1931. Tuy vậy loại máy gia tốc Van de Graaff không tạo được chùmđiện tử lớn hơn 6MeV. Về sau các máy gia tốc thẳng đã được cải tiến và sử dụngdòng điện xoay chiều cao tần cung cấp cho từng đoạn ống để gia tốc hạt điện tử.Ngày nay, với sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật, đặc biệt là công nghệ vi sóng, cácloại máy gia tốc ra đời với những nguồn phát sóng siêu cao tần cho phép tăng tốccác loại hạt mang điện và không mang điện như Neutron, Proton, các ion nặng…tới những mức năng lượng khác nhau từ thấp đến cao và siêu cao. Thay đổi tần sốvi sóng sẽ làm thay đổi động năng của chùm điện tử. Các máy gia tốc thẳng hiệnđại dùng các sóng siêu cao tần có thể làm cho chùm hạt vi mô chuyển động với tốcđộ gần bằng tốc độ ánh sáng (khoảng 1000 MV hoặc 1BV).Ngày nay máy gia tốc được chế tạo rất hiện đại với hai loại tia phát ra là electronvà photon. Khi sử dụng LINAC loại này ta có 2 nguồn xạ để điều trị: chùm hạtelectron trực tiếp và chùm photon được sản sinh ra do chùm điện tử đập vào đốiâm cực giống như trong bóng quang tuyến X (tạo ra bức xạ hãm). Tuy nhiên ở đâynăng lượng photon rất cao do động năng của chùm điện tử được gia tăng rất lớn.Để hội tụ chùm tia lại theo hướng và vị trí mong muốn cần có một hệ thống từtrường kèm theo người ta sử dụng bộ phận l àm chụm và lái chùm tia. Có thể uốnvà lái chùm tia đó theo các hướng tạo góc 900, 2700 và 112,05. Trong xạ trị cácmáy thường kèm theo bộ lọc phẳng, ống định hướng (collimator), giá đỡ lọc nêm,che chắn bằng chì để tạo hình dạng thích hợp của chùm tia. Các collimator có th ểchuyển động đối xứng song song hoặc độc lập. Máy hiện đại có các collimatornhiều lá (Multi Leaf Collimator: MLC) với sự điều khiển tự động của máy tính.Điều này giúp thực hiện tốt hơn kỹ thuật điều trị điều biến liều (IMRT) theo hìnhthái khối u. Do đó phạm vi ứng dụng của máy gia tốc đã được mở rộng. Vì vậy cóthể coi máy gia tốc là một nguồn phóng xạ nhân tạo đặc biệt phát ra đủ các loại tiacó cường độ và năng lượng mong muốn.3. So sánh máy Cobalt và máy gia tốc:o Đối với những khối u nằm rất nông, khi tia xạ của máy Cobalt xuyên qua da vàođến nơi thì liều xạ vẫn còn quá lớn so với yêu cầu (100% ở độ sâu cách mặt da 0,5cm). Trường hợp này sẽ được xử lý rất tốt với chùm điện tử của máy gia tốc, bởicác cường độ chùm điện tử có thể giảm rất nhanh, đáp ứng yêu cầu điều trị. Hơnnữa, tia xạ sẽ mất hẳn ở độ sâu 5 cm. Cả hai điều này khiến những vùng lành ít bịtổn thương hơn.o Đối với những khối u ở sâu, ví dụ nh ư một khối u nằm giữa phổi, cách bề mặt datrung bình 8 cm, liều xạ của máy Cobalt khi vào đến đây lại quá thấp, chỉ còn40%, trong khi liều xạ của máy gia tốc có thể đạt 70%, giúp cho việc điều trị đạthiệu quả tốt hơn.o Thực nghiệm cho thấy chùm photon có năng lượng càng lớn thì hiện tượng tánxạ càng ít. Do vậy khi thu hẹp kích thước chùm tia thì diện tích trường chiếu đồngliều càng thu hẹp nếu chùm photon đó có năng lượng càng cao. Ví dụ: chùmphoton 20 MV có thể cho trường chiếu đồng liều có đường kính là 15 cm trong lúcđó với photon 50 MeV đường kính đó chỉ là 6 cm. Vấn ...