Thạc Sĩ Qui trình chuẩn liều cho máy gia tốc tuyến tính

MỞ ĐẦU

Máy gia tốc tuyến tính sử dụng trong lĩnh vực xạ trị ung thư là một hệ thống hết sức tinh vi, phức tạp, tự động hóa tối đa. Bao gồm nhiều bộ phận độc lập khác nhau cấu thành nhưng lại hoạt động rất đồng bộ, an toàn vì nó hoạt động theo cơ chế tự giám sát riêng cho từng bộ phận và cho cả hệ thống. Ngoài ra, có thể nói máy gia tốc là một thiết bị “thông minh” vì nó có thể thông báo cho người sử dụng tình trạng hoạt động; bình thường hay đang gặp sự cố, nếu có sự cố thì đó là sự cố gì, xảy ra ở vị trí nào, kể cả hướng dẫn cách vận hành cũng được thể hiện chi tiết trên màng hình điều khiển. Vì vậy đối với kỹ sư vật lý làm công tác chuẩn liều nói riêng và đảm bảo chất lượng (QA-QC) máy nói chung, cần phải hiểu rõ cấu tạo, chức năng và nguyên lí hoạt động của từng bộ phận và cả hệ thống, để khi máy cấp liều không đạt chất lượng mong muốn ta cần phải hiệu chỉnh thông số nào, thông số đó ảnh hưởng bởi những bộ phận nào. Để từ đó có sự hiệu chỉnh cho phù hợp.

Trong luận văn này chúng tôi thực nghiệm qui trình chuẩn liều và QA cho máy gia tốc tuyến tính do hãng Siemens sản xuất (cụ thể là dòng máy gia tốc tuyến tính loại M; Primus Linear Accelerator). Để thuận tiện từ đây cụm từ “ máy gia tốc tuyến tính” viết ngắn gọn thành ” máy gia tốc”. Luận văn được trình bày trong 4 chương với nội dung có thể tóm tắt như sau:

 Chương 1: Giới thiệu tình hình bệnh ung thư trên thế giới và ở Việt Nam, các phương pháp điều trị hiện nay và mục đích nghiên cứu của luận văn.
 Chương 2: Trình bày các luận cứ khoa học của việc điều trị ung thư bằng tia xạ
 Chương 3: Nêu ra cấu tạo, nguyên lí hoạt động, cơ sở lý thuyết về chuẩn liều và QA cho máy gia tốc.
 Chương 4: Thực nghiệm chuẩn liều cho chùm photon và electron với tất cả các mức năng lượng, đảm bảo chất lượng cho chùm photon.

MỤC LỤC

Danh mục kí hiệu và các chữ viết tắt .
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ, đồ thị .
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN XẠ TRỊ .2
1.1. Giới thiệu .2
1.1.1. Tình hình bệnh ung thư trên thế giới và ở Việt Nam 2
1.1.2. Các phương pháp điều trị ung thư .2
1.2. Mục đích nghiên cứu 4
CHƯƠNG 2 - CÁC CƠ SỞ KHOA HỌC TRONG VIỆC DÙNG BỨC XẠ ĐIỀU TRỊ BỆNH UNG THƯ 6
2.1. Cơ sở khoa học của phương pháp điều trị ung thư bằng tia xạ .6
2.1.1. Tương tác của các bức xạ với vật chất 6
2.1.2. Tác dụng sinh học của các tia bức xạ trên 7
2.2. Các đại lượng về liều và mối quan hệ giữa chúng. 11
2.2.1. Một số đại lượng mô tả chùm bức xạ .11
2.2.2. Các đại lượng của liều lượng học .12
2.2.3. Quan hệ giữa các đại lượng đo liều 13
CHƯƠNG 3 - MÁY GIA TỐC TUYẾN TÍNH SỬ DỤNG TRONG LĨNH VỰC XẠ TRỊ VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CHUẨN LIỀU 18
3.1. Sơ lược về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy gia tốc 18
3.1.1. Cấu tạo 18
3.1.2. Nguyên lý hoạt động 22
3.2. Các khái niệm vật lý mô tả chùm tia do máy phát ra .23
3.2.1. Khái niệm và cách xác định kích thước trường chiếu .23
3.2.2. Độ phẳng của trường chiếu (Flatness) 24
3.2.3. Sự đối xứng của trường chiếu 25
3.2.4. Kích thước vùng bán dạ 25
3.2.5. Đường đồng liều và bản đồ đồng liều trong trường chiếu .25
3.3. Cách bố trí, vị trí đo dạt các đại lượng đặc trưng cho chất lượng chùm tia 26
3.3.1. Quá trình hình thành liều hấp thụ khi chùm tia đi vào phantom 26
3.3.2. Bố trí và đo dọc theo trục trung tâm của chùm tia 32
3.3.3. Đo những điểm nằm ngoài trục trung tâm 37
3.3.4. Các hệ số tán xạ (Output Factors) 38
3.4. Cơ sở lý thuyết về chuẩn liều 39
3.4.1. Đảm bảo chất lượng cho cơ sở xạ trị ngoài 39
3.4.2. Lý thuyết đo liều bằng buồng ion hóa hốc khí 46
CHƯƠNG 4 - THỰC NGHIỆM .64
4.1. Hệ thống đo và qui trình đo 64
4.1.1. Giới thiệu các dụng cụ đo .64
4.1.2. Qui trình thực nghiệm với phantom nước .64
4.1.3. Chuẩn liều theo Qui trình TRS 398 của IAEA 66
4.2. Kết Quả kiểm chuẩn liều hấp thụ và QA .70
4.2.1. Kết quả kiểm chuẩn liều hấp thụ 70
4.2.2. So sánh kết quả chuẩn liều tại các Bệnh viện .71
4.2.3. Kết quả của việc QA cho chùm photon 72
KẾT LUẬN .
TÀI LIỆU THAM KHẢO .83
PHỤ LỤC .86