Thạc Sĩ Phân bố liều hấp thụ trong Phantom theo bề dày và khoảng cách đến trục của chùm photon năng lượng 6

LỜI MỞ ĐẦU
Khi nói đến bức xạ nói chung và bức xạ hạt nhân nói riêng mọi người thường nghĩ ngay đến tác hại của nó. Tác hại của bức xạ hạt nhân được thể hiện rõ rệt qua hậu quả hai quả bom nguyên tử mà Mỹ thả xuống Nhật Bản trong chiến tranh thế giới thứ II. Và gần đây nhất là thảm họa nhà máy điện hạt nhân Trecnobưn, ngày 26 tháng tư năm 1986 và nhà máy Mayak, ngày 29 tháng 9 năm 1957[11].
Tuy nhiên, phục vụ cuộc sống nhằm kéo dài và nâng cao chất lượng cuộc sống đó là mục đích của mọi ngành khoa học chân chính. Bức xạ hạt nhân khi sử dụng với mục đính phá hoại hoặc trong những sự cố không kiểm soát thì nó có tác hại vô cùng to lớn. Nhưng khi sử dụng với mục đích cải thiện, nâng cao chất lượng và giúp ích cuộc sống thì bức xạ hạt nhân có rất nhiều ứng dụng quan trọng. Bức xạ được sử dụng để phục vụ cuộc sống trong chiếu xạ, trong việc tạo giống mới và trong điều trị ung thư Cơ sở vật lý và sinh học của việc sử dụng chùm bức xạ hạt nhân nói chung và chùm photon Gamma nói riêng trong xạ trị là:
- Tương tác của chùm photon Gamma với vật chất.
- Các hiệu ứng sinh học xảy ra trong cơ thể sống khi chiếu chùm photon.
Trong cuộc sống có rất nhiều nguyên nhân và rất nhiều căn bệnh làm giảm tuổi thọ con người hoặc làm cuộc sống trở nên vô nghĩa vì luôn bị hành hạ bởi những cơn đau kéo dài. Một trong những nguyên nhân rất lớn gây hại cho cuộc sống là bệnh ung thư.
Ung thư là một tập hợp các bệnh được biểu thị bởi sự phát triển lan rộng khối u. “Vấn đề ung thư” là một vấn đề chăm sóc sức khỏe có ý nghĩa nhất ở Châu Âu, vượt qua cả bệnh tim và là nguyên nhân dẫn đến tỷ lệ tử vong cao. Ở Canada và Mỹ có tới 130000 và 1200000 người mỗi năm được chuẩn đoán là mắc bệnh ung thư [2]. Đặc biệt là ở những nước đang phát triển như Việt Nam các yếu tố môi trường bị ô nhiễm, ăn uống chưa thực sự hợp vệ sinh . là những nguyên nhân làm gia tăng số người bị bệnh ung thư.
Việc điều trị ung thư bằng tia xạ đã có một quá trình lịch sử rất lâu dài có thể nói từ năm 1895, khi Roentgen phát hiện ra tia X và tới ngày 27 tháng 10 năm 1951 bệnh nhân đầu tiên trên thế giới được điều trị bằng tia gamma Coban-60. Việc ra đời sử dụng đồng vị phóng xạ để điều trị ung thư gặp khá nhiều vấn đề bất cập. Chính vì vậy có thể nói ảnh hưởng lớn nhất lên kỹ thuật xạ trị hiện đại là sự phát minh ra máy gia tốc tuyến tính vào những năm 1960. Từ đó tới nay, với việc ứng dụng công nghệ thông tin, và các kỹ thuật chuẩn đoán, lập phác đồ điều trị, vào trong xạ trị bằng máy gia tốc kết hợp với việc cải tiến về phần cơ khí đã làm cho phương pháp xạ trị đang dần thay thế hoàn toàn các phương pháp xạ trị từ xa khác, đem lại hiệu quả ngày càng cao trong điều trị ung thư.
Ở Việt Nam, ngay từ những năm 1960 bệnh viện Ung Thư Trung Ương (bệnh viện K Hà Nội) đã dùng máy Coban, các nguồn radium vào trong xạ trị. Bên cạnh đó, một số cơ sở y tế khác như bệnh viện Bạch Mai – Hà Nội, bệnh viện Chợ Rẫy – Thành Phố Hồ Chí Minh, Viện Quân Y 103 đã sử dụng các đồng vị phóng xạ trong điều trị ung thư. Máy gia tốc được đưa vào Việt Nam từ tháng 1 năm 2001 tại Bệnh Viện K – Hà Nội. Hiện nay ngoài bệnh viện K – Hà Nội, ở nước ta đã có nhiều bệnh viện khác cũng đã sử dụng máy gia tốc trong xạ trị như Bệnh viện Bạch Mai, bệnh viện Chợ Rẫy, bệnh viện Ung bướu Trung ương, Phương pháp xạ trị từ xa dùng máy gia tốc hiện đang có xu hướng phát triển ở nước ta. Tuy nhiên số lượng máy còn quá ít so với yêu cầu thực tế. Và đây cũng là thiết bị mới đòi hỏi người sử dụng phải có kỹ thuật chuyên môn cao.Chính vì vậy việc tìm hiểu và quảng bá những kiến thức về xạ trị, nguyên lý hoạt động của máy và tìm hiểu chính xác những thông số mà tia xạ của máy phát ra để sử dụng điều trị tốt cho bệnh nhân là vấn đề rất cần thiết. Chính vì vậy tôi đã chọn đề tài: “ Phân bố liều hấp thụ trong Phantom theo bề dày và khoảng cách đến trục của chùm photon năng lượng 6 MV và 15 MV dùng trong xạ trị ”.
Mục đích của đề tài đặt ra:
Tìm hiểu cơ chế tương tác của chùm bức xạ với vật chất
Tìm hiểu phương pháp dùng chùm Photon trong xạ trị và những ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp xạ trị khác.
Tìm hiểu cơ chế phát chùm photon của máy PRIMUS – Siemens và khảo sát bằng thực nghiệm một số thông số đặc trưng của chùm Photon phát ra từ máy PRIMUS – Siemens
Xác định phân bố liều hấp thụ trong phantom của chùm photon với mức năng lượng 6MV và 15MV theo bề dày với kích thước trường chiếu khác nhau, từ đó xác định vị trí điều trị. Đồng thời xác định phân bố liều hấp thụ khoảng cách tới trục với bề dày khác nhau, từ đó đánh giá độ đồng đều và độ bằng phẳng của liều hấp thụ.
Ngoài phần mở đầu kết luận bản luận văn này được chia thành ba chương.
Chương 1: Cơ sở của phương pháp xạ trị dùng chùm Photon đề cập đến cơ sở vật lý và cơ sở sinh học của việc sử dụng chùm Photon trong xạ trị, quá trình tương tác của photon với vật chất và với cơ thể sống, tác dụng sinh học của bức xạ và các đơn vị đo liều lượng bức xạ.
Chương 2. Phương pháp thực nghiệm trình bày vắn tắt nguyên lý cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy gia tốc Primus- Siemens, phương pháp thực nghiệm xác định đặc trưng của chùm photon từ lối ra máy gia tốc.
Chương 3. Kết quả thực nghiệm và thảo luận tiến hành thực nghiệm đo liều hấp thụ tương đối của chùm photon trong phantom theo bề dày và khoảng cách tới trục. Xây dựng đường cong liều hấp thụ tương đối của chùm photon trong phantom theo bề dày và khoảng cách tới trục, từ đó tiến hành đánh giá chất lượng chùm photon năng lượng 6 MV và 15MV phát ra từ máy gia tốc PRIMUS trong điều trị ung thư tại Bệnh Viện K



Tài liệu tham khảo
1. Nguyễn Thái Hà (2006), Cơ sở vật lý các thiết bị dùng trong xạ trị, Nxb Đại học Bách Khoa Hà Nội.
2. Nguyễn Thái Hà, Nguyễn Đức Thuận (2006), Y học hạt nhân và kỹ thuật xạ trị, Nxb Đại học Bách Khoa Hà Nội.
3. Ngô Quang Huy (2004), An toàn bức xạ ion hóa, Nxb Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
4. Nguyễn Xuân Kử, Máy gia tốc dùng trong xạ trị, Tập bài giảng Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN.
5. Nguyễn Xuân Kử (2000), Nguyên lý máy gia tốc xạ trị ung thư. Hà Nội.
6. Nguyễn Xuân Kử (2007), Cơ sở vật lý các thiết bị chủ yếu trong xạ trị,
Hà Nội.
7. Bùi Văn Loát (2009), Địa vật lý hạt nhân, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
8. Nguyễn Kim Ngân, Lê Hùng (2004), Sinh học phóng xạ, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội.
9. http://vietbao.vn/Suc-khoe/Benh-ung-thu-gia-tang-o-Viet-Nam/65078078/248/
10. http://www.bienphong.com.vn/nd5/detail/khoa-hoc-cong-nghe/nhung-tham-hoa-cua-nha-may-dien-hat-nhan/35691.043.html
11. Ervin B. Podgorsak (2002), Review of Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students, International Atomic Energy Gency Vienna, Austria.





MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP XẠ TRỊ DÙNG CHÙM PHOTON 4
1.1. Tương tác của bức xạ gamma với vật chất 4
1.2 Hiệu ứng sinh học photon 8
1.3 Các đơn vị đo liều bức xạ 13
1.4 Phương pháp xạ trị dùng chùm photon 19
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH THÔNG MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA CHÙM PHOTON TỪ LỐI RA CỦA MÁY GIA TỐC PRIMUS -SIEMENS 23
2.1 Máy gia tốc PRIMUS - Siemens dùng trong xạ trị 23
2.2 Phương pháp thực nghiệm xác định một số thông số đặc trưng của chùm photon từ lối ra của máy gia tốc PRIMUS – Siemens 27
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN 35
3.1 Xác định phân bố liều hấp thụ theo bề dày ứng với các trường chiếu khác nhau 35
3.2 Xác định phân bố liều hấp thụ theo bề dày ứng với trường chiếu 10cm x 10cm ở các độ sâu khác nhau. 40
KẾT LUẬN CHUNG 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO 54