Xác định phân bố liều hấp thụ trong phantom theo bề dày ứng với các trường chiếu khác nhau

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN Phần kết quả thực nghiệm của luận văn tiến hành đo liều hấp thụ tương đối của bức xạ photon phát ra từ máy gia tốc xạ trị Primus tại bệnh viện K Hà Nội với mức năng lượng 6 MV và 15 MV theo bề dày và khoảng cách tới trục khi đi trong Phantom nước 3.1. Xác định phân bố liều hấp thụ trong phantom theo bề dày ứng với các trường chiếu khác nhau Thực nghiệm đã tiến hành xác định phân bố liều hấp thụ tương đối theo bề dày trong phantom nước với các trường chiếu 5cm x 5cm, 10cm x 10cm, 15cm x 15cm, 20cm x 20cm. Khoảng cách từ bia đến mặt phantom là 100cm ứng với khoảng cách đến da bệnh nhân. Lần lượt tiến hành xây dựng đường cong phân bố liều hấp thụ tương đối trên trục với các bề dày khác nhau, thực hiện với chùm photton 6 và 15MV. Bảng 3.1. Kết quả đo liều hấp thụ tương đối theo bề dày với chùm photon 6MV Trường chiếu Bề dày(cm) 5x5 cm2 10x10 cm2 15x15 cm2 20x20 cm2 0.0 0.41767 0.46092 0.50250 0.53700 0.5 0.63454 0.66934 0.70170 0.72800 1.0 0.92470 0.93387 0.94394 0.95100 1.5 0.99699 0.99800 0.99800 0.99800 2.0 0.99900 1.00000 0.99700 0.99600 2.5 0.98092 0.98196 0.98198 0.98000 3.0 0.95783 0.96293 0.96296 0.96200 3.5 0.93474 0.94188 0.94294 0.94300 4.0 0.90964 0.91884 0.92392 0.92300 4.5 0.88454 0.89679 0.90290 0.90500 5.0 0.86044 0.87375 0.88288 0.88500 5.5 0.83635 0.85371 0.86286 0.86600 6.0 0.81225 0.83267 0.84284 0.84700 6.5 0.78916 0.81162 0.82182 0.82800 7.0 0.76606 0.79058 0.80480 0.81000 7.5 0.74498 0.77255 0.78478 0.79200 8.0 0.72289 0.75150 0.76777 0.77600 8.5 0.69980 0.73347 0.74975 0.75800 9.0 0.67972 0.71343 0.73173 0.74100 9.5 0.65964 0.69339 0.71371 0.72300 10.0 0.63855 0.67435 0.69469 0.70700 10.5 0.61948 0.65631 0.67668 0.68900 11.0 0.60141 0.63828 0.65966 0.67200 11.5 0.58133 0.62124 0.64364 0.65600 12.0 0.56526 0.60421 0.62763 0.64100 12.5 0.54819 0.58818 0.61161 0.62400 Trường chiếu Bề dày (cm) 5x5 cm2 10x10 cm2 15x15 cm2 20x20 cm2 13.0 0.53213 0.57214 0.59560 0.60900 13.5 0.51506 0.55611 0.58158 0.59500 14.0 0.50100 0.54108 0.56657 0.58100 14.5 0.48494 0.52705 0.55155 0.56600 15.0 0.47088 0.51303 0.53754 0.55200 15.5 0.45582 0.49599 0.52352 0.53700 16.0 0.44277 0.48196 0.50951 0.52500 16.5 0.42972 0.46894 0.49449 0.51300 17.0 0.41667 0.45591 0.48148 0.49800 17.5 0.40261 0.44289 0.46947 0.48700 18.0 0.39257 0.43186 0.45646 0.47400 18.5 0.38052 0.41884 0.44444 0.46200 19.0 0.36847 0.40882 0.43343 0.45100 19.5 0.35743 0.39479 0.42142 0.43800 20.0 0.34538 0.38477 0.41041 0.42700 20.5 0.33534 0.37375 0.40040 0.41600 21.0 0.32430 0.36273 0.38839 0.40500 21.5 0.31526 0.35170 0.37838 0.39500 22.0 0.30622 0.34269 0.36837 0.38500 22.5 0.29719 0.33367 0.35936 0.37500 23.0 0.28715 0.32365 0.34835 0.36500 23.5 0.27912 0.31363 0.33934 0.35600 24.0 0.27008 0.30561 0.33133 0.34700 24.5 0.26305 0.29659 0.32132 0.33800 25.0 0.25602 0.28758 0.31231 0.32900 25.5 0.24699 0.27956 0.30430 0.32000 26.0 0.23996 0.27154 0.29530 0.31200 26.5 0.23193 0.26353 0.28729 0.30500 27.0 0.22590 0.25651 0.27928 0.29600 27.5 0.21888 0.24950 0.27227 0.28800 28.0 0.21285 0.24248 0.26527 0.28000 28.5 0.20683 0.23547 0.25826 0.27300 29.0 0.19880 0.22946 0.25125 0.26600 29.5 0.19478 0.22144 0.24424 0.25800 30.0 0.18675 0.21743 0.23724 0.25200 30.5 0.18173 0.21042 0.23123 0.24600 31.0 0.17570 0.20441 0.22422 0.23900 Bảng 3.2. Kết quả đo liều hấp thụ tương đối theo bề dày với chùm photon 15MV Trường chiếu Bề dày 5x5 cm2 10x10 cm2 15x15 cm2 20x20 cm2 0.0 0.24349 0.29830 0.35536 0.40300 0.5 0.42285 0.47848 0.52953 0.57600 1.0 0.71343 0.75175 0.78979 0.81800 1.5 0.86473 0.88789 0.90891 0.92800 2.0 0.94890 0.95996 0.97297 0.98100 2.5 0.98798 0.99099 0.99600 0.99800 3.0 1.00200 1.00100 1.00100 0.99900 3.5 1.00000 0.99800 0.99399 0.99000 4.0 0.98898 0.98699 0.98298 0.97800 4.5 0.97395 0.96997 0.96697 0.96000 5.0 0.95591 0.95295 0.94995 0.94400 5.5 0.93587 0.93393 0.93293 0.92800 6.0 0.91483 0.91692 0.91491 0.91100 6.5 0.89679 0.89690 0.89790 0.89500 7.0 0.87675 0.87988 0.88188 0.87700 7.5 0.85872 0.86386 0.86486 0.86300 8.0 0.84068 0.84785 0.84885 0.84700 8.5 0.82164 0.83083 0.83283 0.82900 9.0 0.80361 0.81381 0.81582 0.81600 9.5 0.78657 0.79680 0.79980 0.80100 10.0 0.76954 0.77878 0.78579 0.78500 10.5 0.75150 0.76376 0.76977 0.77000 11.0 0.73447 0.74775 0.75576 0.75600 11.5 0.71743 0.73173 0.73974 0.74200 12.0 0.70441 0.71872 0.72472 0.73000 12.5 0.68737 0.70270 0.71171 0.71700 13.0 0.67234 0.68869 0.69970 0.70200 13.5 0.65832 0.67467 0.68468 0.68900 14.0 0.64329 0.65966 0.67067 0.67600 14.5 0.62725 0.64665 0.65766 0.66200 15.0 0.61423 0.63363 0.64464 0.64900 15.5 0.60020 0.61862 0.63063 0.63700 16.0 0.58717 0.60661 0.61962 0.62500 16.5 0.57515 0.59259 0.60661 0.61200 17.0 0.56112 0.58158 0.59459 0.60100 17.5 0.55110 0.56957 0.58358 0.58900 18.0 0.53707 0.55656 0.57257 0.57800 18.5 0.52505 0.54655 0.56156 0.56800 19.0 0.51403 0.53654 0.54955 0.55700 19.5 0.50401 0.52452 0.53754 0.54600 20.0 0.49198 0.51251 0.52653 0.53500 20.5 0.48096 0.50150 0.51752 0.52600 21.0 0.47194 0.49249 0.50651 0.51500 21.5 0.46092 0.48148 0.49850 0.50500 22.0 0.44990 0.47347 0.48649 0.49500 22.5 0.44088 0.46246 0.47848 0.48500 Trường chiếu Bề dày(cm) 5x5 cm2 10x10 cm2 15x15 cm2 20x20 cm2 23.0 0.43186 0.45345 0.46847 0.47600 23.5 0.42285 0.44444 0.46046 0.46700 24.0 0.41383 0.43443 0.45045 0.45800 24.5 0.40381 0.42643 0.44144 0.45000 25.0 0.39579 0.41742 0.43143 0.44100 25.5 0.38778 0.40841 0.42442 0.43200 26.0 0.37976 0.40040 0.41441 0.42400 26.5 0.37074 0.39239 0.40741 0.41600 27.0 0.36373 0.38338 0.39840 0.40900 27.5 0.35671 0.37638 0.39139 0.40000 28.0 0.34970 0.36837 0.38438 0.39200 28.5 0.34168 0.36336 0.37738 0.38600 29.0 0.33567 0.35435 0.36937 0.37800 29.5 0.32665 0.34735 0.36236 0.37100 30.0 0.32064 0.33934 0.35536 0.36300 30.5 0.31463 0.33333 0.34835 0.35700 31.0 0.30762 0.32733 0.34134 0.35000 31.5 0.30261 0.31932 0.33433 0.34300 32.0 0.29459 0.31532 0.32933 0.33700 32.5 0.28958 0.30831 0.32232 0.33000 33.0 0.28357 0.30130 0.31632 0.32400 Từ bảng kết quả 3.1 và 3.2 ta xây dựng đồ thị 3.1 và đồ thị 3.2 mô tả đường cong phân bố liều hấp thụ tương đối theo bề dày từ đó xác định khoảng cách điều trị Liều hấp thụ tương đối Đồ thị 3.1 Đường cong phân bố liều hấp thụ tương đối theo bề dày của chùm photon 6MV Liều hấp thụ tương đối Đồ thị 3.2 Đường cong biểu diễn phân bố liều hấp thụ tương đối theo bề dày của chùm photon 15MV Từ đồ thị 3.1 và đồ thị 3.2 ta xác định được khoảng cách điều trị dao động trong khoảng từ 5.3cm đến 6cm đối với chùm photon 6 MV và từ 7.7cm đến 7.9cm đối với chùm photon 15 MV. Đồng thời từ đồ thị 3.1 và đồ thị 3.2 ta nhận thấy rằng trên bề mặt mô hay bề mặt phantom liều hấp thụ tương đối nhỏ, càng vào sâu liều hấp thụ tương đối tăng nhanh đến giá trị cực đại tại chiều sâu cỡ 2(cm) đối với chùm photon 6 MV và cỡ 3cm đối với photon 15MV. Sau vị trí cực đại, càng vào sâu bên trong mô liều hấp thụ tương đối giảm dần theo chiều sâu, tức bề dày càng tăng liều hấp thụ tương đối càng giảm. Từ đồ thị 3.1 và 3.2 ta thấy dạng đồ thị và vị trí cực đại không phụ thuộc vào trường chiếu mà chỉ phụ thuộc vào năng lượng chùm photon. Dạng đồ thị có thể được giải thích như sau: Ban đầu với độ sâu nhỏ khi đi trong mô cường độ chùm photon coi như không đổi, mặt khác năng lượng photon nhỏ xác suất tương tác của photon với vật chất nhỏ hay năng lượng của photon truyền qua mô nhỏ, dẫn tới liều hấp thụ tương đối nhỏ. Càng đi sâu vào bên trong do tương tác với tế bào trong mô, photon mất dần năng lượng dẫn tới xác suất tương tác với mô tăng, năng lượng chùm photon truyền cho mô trên một đơn vị đường đi tăng, kết quả liều hấp thụ tương đối tăng theo độ sâu phantom. Sau cực đại, ở đó độ sâu đủ lớn, khi đó hiệu ứng suy giảm cường độ chùm photon trở lên đáng kể, vì vậy khi độ sâu tăng, liều hấp thụ tương đối giảm dần. 3.2. Xác định phân bố liều hấp thụ tương đối trong phantom theo khoảng cách tới trục với trường chiếu 10cm x 10cm ở các bề dày khác nhau Để đánh giá chính xác phân bố liều hấp thụ tương đối trong mô thường các phép đo được tiến hành trong phantom nước. Bộ điều khiển CCU được kết nối với máy tính có cài đặt phần mềm OmniPro – Accepts cho phếp xác định vị trí của buồng ion hóa đo trong phantom nước với độ chính xác mm. Phần mềm cho phép xác định liều tại các điểm đo so với liều tại một điểm nào đó được chọn trước. Trong quá trình đo chùm photon được phát ra liên tục với suất liều không đổi, thời gian đo tại mỗi điểm như nhau. Trong bảng 3.3 và bảng 3.4 đưa ra kết quả đo liều hấp thụ tương đối trong phantom nước tại những điểm cách trục những khoảng cách khác nhau, ứng với bề dày 5cm, 10cm, 15cm và 20cm trường chiếu 10x10(cm2), Khoảng cách từ bia tới phantom là 100(cm). Tiến hành đo với chùm photon 6 MV và 15 MV. 3.2.1. Xác định phân bố liều hấp thụ tương đối theo khoảng cách tới trục ứng với trường chiếu 10cm x 10cm ở các bề dày khác nhau với chùm photon 6 MV Bảng 3.3 Kết quả đo liều hấp thụ tương đối theo khoảng cách tới trục của chùm photon 6MV Bề dày K/C tới trục(cm) 5cm 10cm 15cm 20cm -7.5 0.02151 0.03600 0.04299 0.04900 -7.0 0.02950 0.04800 0.05500 0.06400 -6.5 0.04024 0.06050 0.07001 0.07900 -6.0 0.05700 0.07900 0.09000 0.10300 -5.0 0.47200 0.46600 0.45350 0.46400 -4.9 0.58357 0.57469 0.55893 0.57021 -4.8 0.69200 0.68021 0.66422 0.67420 -4.7 0.78682 0.77107 0.75737 0.76457 -4.6 0.86067 0.84197 0.82866 0.83268 -4.5 0.91363 0.89200 0.87684 0.88000 -4.4 0.94660 0.92330 0.90885 0.90664 -4.3 0.96564 0.94255 0.93028 0.92577 -4.2 0.97785 0.95743 0.94471 0.93842 -4.1 0.98753 0.96721 0.95395 0.94918 -4.0 0.99300 0.97400 0.96000 0.95700 -3.9 0.99826 0.97930 0.96460 0.96201 -3.8 1.00331 0.98259 0.96949 0.96680 -3.7 1.00600 0.98589 0.97434 0.96920 -3.6 1.00600 0.98879 0.97779 0.97160 -3.5 1.00625 0.99050 0.98124 0.97600 -3.4 1.00730 0.99221 0.98469 0.97940 -3.3 1.00835 0.99370 0.98509 0.98180 -3.2 1.00900 0.99560 0.98700 0.98300 -3.1 1.00945 0.99600 0.98769 0.98460 Bề dày K/C tới trục(cm) 5cm 10cm 15cm 20cm -3.0 1.01050 0.99800 0.98900 0.98700 -2.9 1.01045 0.99800 0.98966 0.98740 -2.8 1.00880 0.99820 0.99161 0.98900 -2.7 1.00800 0.99930 0.99200 0.99020 -2.6 1.00730 1.00000 0.99400 0.99100 -2.5 1.00625 0.99950 0.99425 0.99400 -2.4 1.00600 0.99840 0.99500 0.99400 -2.3 1.00600 0.99870 0.99500 0.99400 -2.2 1.00600 0.99820 0.99500 0.99400 -2.1 1.00411 0.99800 0.99500 0.99400 -2.0 1.00200 0.99800 0.99700 0.99400 -1.9 0.99895 0.99600 0.99500 0.99440 -1.8 0.99800 0.99580 0.99470 0.99600 -1.7 0.99815 0.99500 0.99445 0.99480 -1.6 0.99880 0.99500 0.99500 0.99400 -1.5 0.99775 0.99500 0.99500 0.99400 -1.4 0.99700 0.99500 0.99500 0.99440 -1.3 0.99735 0.99570 0.99500 0.99680 -1.2 0.99800 0.99600 0.99500 0.99800 -1.1 0.99755 0.99780 0.99569 0.99960 -1.0 0.99750 0.99800 0.99700 1.00000 -0.9 0.99800 0.99900 0.99766 1.00040 -0.8 0.99800 0.99920 0.99800 1.00200 -0.7 0.99865 1.00000 0.99991 1.00200 -0.6 0.99970 0.99960 1.00000 1.00200 -0.5 1.00000 0.99850 1.00000 1.00200 -0.4 1.00000 0.99800 1.00000 1.00240 -0.3 1.00085 0.99870 0.99890 1.00400 -0.2 1.00100 0.99900 0.99940 1.00280 -0.1 1.00005 0.99900 1.00000 1.00200 0.0 1.00000 1.00000 1.00000 1.00000 0.1 1.00000 1.00090 1.00000 1.00040 0.2 0.99990 0.99980 1.00000 1.00120 0.3 0.99900 0.99930 1.00000 1.00000 0.4 0.99880 1.00000 1.00000 1.00000 0.5 0.99825 1.00000 1.00000 1.00000 0.6 0.99840 0.99940 0.99821 1.00000 0.7 0.99665 0.99830 0.99700 0.99920 0.8 0.99600 0.99640 0.99720 0.99680 0.9 0.99600 0.99510 0.99800 0.99440 1.0 0.99550 0.99400 0.99750 0.99400 1.1 0.99500 0.99390 0.99569 0.99400 1.2 0.99440 0.99260 0.99420 0.99281 1.3 0.99335 0.99070 0.99400 0.99100 1.4 0.99230 0.99000 0.99179 0.98940 1.5 0.99275 0.99050 0.98975 0.98900 1.6 0.99220 0.99100 0.98900 0.98860 1.7 0.99285 0.99030 0.98900 0.98700 1.8 0.99390 0.98920 0.98900 0.98700 1.9 0.99400 0.98900 0.98900 0.98700 Bề dày K/C tới trục(cm) 5cm 10cm 15cm 20cm 2.0 0.99400 0.99000 0.99000 0.98700 2.1 0.99505 0.98900 0.99000 0.98700 2.2 0.99610 0.98900 0.98970 0.98620 2.3 0.99715 0.98930 0.98721 0.98380 2.4 0.99780 0.99000 0.98500 0.98300 2.5 0.99725 0.99050 0.98500 0.98300 2.6 0.99800 0.99040 0.98500 0.98260 2.7 0.99800 0.98930 0.98400 0.98100 2.8 0.99840 0.98900 0.98400 0.97980 2.9 0.99900 0.98810 0.98400 0.97900 3.0 0.99850 0.98700 0.98300 0.97900 3.1 0.99800 0.98500 0.98200 0.97560 3.2 0.99860 0.98480 0.98120 0.97320 3.3 0.99965 0.98400 0.97909 0.97080 3.4 0.99930 0.98360 0.97690 0.96840 3.5 0.99825 0.98150 0.97524 0.96600 3.6 0.99720 0.97819 0.97139 0.96299 3.7 0.99529 0.97489 0.96845 0.95741 3.8 0.99231 0.97159 0.96449 0.95380 3.9 0.99011 0.96830 0.95875 0.94901 4.0 0.98600 0.96500 0.95500 0.94400 4.1 0.97858 0.95721 0.94680 0.93618 4.2 0.96975 0.94763 0.93731 0.92582 4.3 0.95620 0.93325 0.92517 0.91317 4.4 0.93400 0.91290 0.90605 0.89205 4.5 0.89888 0.88150 0.87633 0.86300 4.6 0.84818 0.83378 0.83314 0.81408 4.7 0.78095 0.76688 0.77087 0.74995 4.8 0.69520 0.68042 0.69056 0.66561 4.9 0.59157 0.57930 0.59700 0.56880 5.0 0.47800 0.46900 0.49550 0.46400 5.5 0.11382 0.13100 0.14820 0.14600 6.0 0.05800 0.07600 0.09400 0.09900 6.5 0.04049 0.05750 0.07176 0.07500 7.0 0.03000 0.04500 0.05750 0.06000 7.5 0.02351 0.03300 0.04475 0.04500 Từ bảng số liệu bảng 3.2 ta xây dựng đồ thị liều hấp thụ tương đối theo khoảng cách tới trục ứng bề dày tương ứng 5 cm, 10 cm, 15 cm, 20cm. Dựa vào công thức 2.6 và 2.7 ta đi tính độ bằng phẳng (F) và độ đồng đều (S) của chùm photon năng lượng 6MV Liều hấp thụ tương đối Đồ thị 3.3: Đường cong biểu diễn phân bố liều hấp thụ tương đối theo khoảng cách tới trục của chùm photon 6MV ứng bề dày 5cm Độ bằng phẳng: Độ đồng đều: Liều hấp thụ tương đối Đồ thị 3.4: Đường cong biểu diễn phân bố liều hấp thụ tương đối theo khoảng cách tới trục của chùm photon 6MV ứng bề dày 10cm Độ bằng phẳng: Độ đồng đều : Liều hấp thụ tương đối Đồ thị 3.5: Đường cong biểu diễn phân bố liều hấp thụ tương đối theo khoảng cách tới trục của chùm photon 6MV ứng bề dày 15cm Độ bằng phẳng: Độ đồng đều : Liều hấp thụ tương đối Đồ thị 3.6: Đường cong biểu diễn phân bố liều hấp thụ tương đối khoảng cách tới trục của chùm photon 6 MV ứng bề dày 20cm Độ bằng phẳng: Độ đồng đều: Nhận xét 1: Từ các kết quả tính toán ở trên cho thấy liều hấp thụ tương đối trong phantom là khá đồng đều và tương đố bằng phẳng trên một mặt phẳng. Độ đồng đều trong khoảng 1.16% đến 1.56% và độ không bằng phẳng trong khoảng 0.6% đến 2.07%. Từ bảng kết quả 3.3, dựa trên các đồ thị 3.3 đến 3.7 cho thấy: - Với kích thước trường chiếu 10x10(cm2) ở kích thước trường chiếu 8x8 (cm2) cụ thể tại các điểm cách trục nhỏ hơn 4cm phân bố liều hấp thụ tương đối đồng đều. -Khi ra gân biên, tức ở những điểm cách trục 4 cm đến 5cm liều hấp thụ tương đối giảm nhanh theo khoảng cách tới trục. Cụ thể ở khoảng cách 4 cm ứng với bề dày 5cm liều hấp thụ tương đối là 0.986, ứng với bề dày 10cm liều hấp thụ tương đối là 0.965, ứng với bề dày 15cm liều hấp thụ tương đối là 0.955 và ứng với bề dày 20cm liều hấp thụ tương đối là 0.944. Và ở khoảng cách tới trục 5 cm ứng với các bề dày khác nhau là liều hấp tương đối chỉ 50% liều cực đại - Khi ra ngoài biên, tức ở khoảng cách lớn hơn 5cm liều hấp thụ tương đối giảm rất nhanh. Cụ thể ứng với bề dày 5cm ở khoảng cách 5.5cm liều hấp thụ tương đối cỡ 0.114 thì ở khoảng cách 7.5cm chỉ là 0.024, ứng với bề dày 10cm ở khoảng cách 5.5cm liều hấp thụ tương đối cỡ 0.131 thì ở khoảng cách 7.5cm chỉ là 0.033, ứng với bề dày 15cm ở khoảng cách 5.5cm liều hấp thụ tương đối cỡ 0.148 thì ở khoảng cách 7.5cm chỉ là 0.045 và ứng với bề dày 20cm ở khoảng cách 5.5cm liều hấp thụ tương đối cỡ 0.146 thì ở khoảng cách 7.5cm chỉ là 0.045 3.2.2. Xác định phân bố liều hấp thụ tương đối theo bề dày với trường chiếu 10cm x 10cm ứng với các bề dày khác nhau với chùm photon 15MV Bề dày K/C tới trục(cm) 5cm 10cm 15cm 20cm -13.0 0.05950 0.07500 0.08750 0.10300 -12.0 0.07400 0.09300 0.10700 0.12400 -11.8 0.07921 0.09740 0.11460 0.13019 -11.6 0.08360 0.10258 0.11979 0.13819 -11.4 0.09121 0.11042 0.12948 0.14461 -11.2 0.10140 0.11901 0.13698 0.15501 -11.0 0.11450 0.13200 0.14900 0.16600 -10.8 0.13520 0.15037 0.16805 0.18178 -10.6 0.16896 0.18212 0.19686 0.20557 -10.4 0.22900 0.23595 0.24867 0.25026 -10.2 0.33485 0.33152 0.34006 0.32910 -10.0 0.50000 0.48400 0.49000 0.45900 -9.8 0.69254 0.66583 0.65692 0.63723 -9.6 0.83680 0.80520 0.78990 0.77310 -9.4 0.90934 0.88011 0.86341 0.84164 -9.2 0.94480 0.92023 0.89895 0.87943 -9.0 0.96550 0.94200 0.91850 0.90400 -8.8 0.97900 0.95359 0.93383 0.92099 -8.6 0.98779 0.96258 0.94341 0.92860 -8.4 0.99560 0.97081 0.95040 0.93620 -8.2 0.99979 0.97660 0.95610 0.94020 -8.0 1.00200 0.97800 0.96000 0.94600 -7.8 1.00510 0.98340 0.96290 0.94980 -7.6 1.00600 0.98679 0.97020 0.95799 -7.4 1.00730 0.99100 0.97369 0.96100 -7.2 1.01000 0.99180 0.97600 0.96360 -7.0 1.00950 0.99500 0.98000 0.97000 -6.8 1.01200 0.99540 0.98280 0.97180 -6.6 1.01300 0.99900 0.98600 0.97580 -6.4 1.01400 0.99860 0.98700 0.98020 -6.2 1.01590 1.00080 0.98900 0.98100 -6.0 1.01700 1.00500 0.99000 0.98500 -5.8 1.01710 1.00620 0.99460 0.98800 -5.6 1.01820 1.00840 0.99660 0.99160 -5.4 1.02130 1.01200 0.99990 0.99220 -5.2 1.02200 1.01300 1.00139 0.99620 -5.0 1.02450 1.01300 1.00500 1.00000 Bề dày K/C tới trục(cm) 5cm 10cm 15cm 20cm -4.8 1.02540 1.01520 1.00600 1.00240 -4.6 1.02500 1.01740 1.00821 1.00460 -4.4 1.02500 1.01640 1.01060 1.00540 -4.2 1.02400 1.01700 1.00940 1.00700 -4.0 1.02300 1.01800 1.01000 1.00800 -3.8 1.02400 1.01800 1.00800 1.00800 -3.6 1.02160 1.01700 1.01000 1.00540 -3.4 1.01840 1.01479 1.01000 1.00500 -3.2 1.01520 1.01240 1.00700 1.00500 -3.0 1.01250 1.00700 1.00450 1.00200 -2.8 1.01080 1.00580 0.99920 1.00120 -2.6 1.00591 1.00260 0.99990 0.99840 -2.4 1.00040 1.00040 0.99520 0.99500 -2.2 0.99710 0.99559 0.99230 0.99620 -2.0 0.99500 0.99200 0.99000 0.99200 -1.8 0.99390 0.99280 0.98900 0.98880 -1.6 0.99060 0.99100 0.98960 0.99000 -1.4 0.99000 0.99100 0.99000 0.99220 -1.2 0.99100 0.99180 0.99000 0.99300 -1.0 0.99250 0.99300 0.99100 0.99300 -0.8 0.99360 0.99420 0.99380 0.99500 -0.6 0.99670 0.99700 0.99421 0.99780 -0.4 0.99880 0.99760 0.99700 1.00160 -0.2 1.00000 0.99980 0.99700 1.00200 0.0 1.00000 1.00000 1.00000 1.00000 0.2 1.00000 1.00100 0.99900 1.00000 0.4 0.99880 0.99921 0.99780 0.99720 0.6 0.99470 0.99440 0.99421 0.99660 0.8 0.99200 0.99220 0.99300 0.99300 1.0 0.99100 0.99100 0.99250 0.99300 1.2 0.98880 0.98780 0.98739 0.99000 1.4 0.98800 0.98740 0.98700 0.98800 1.6 0.99000 0.98800 0.98700 0.98800 1.8 0.99000 0.99000 0.98700 0.98800 2.0 0.99400 0.99100 0.98900 0.99000 2.2 0.99610 0.99420 0.99200 0.99200 2.4 0.99920 0.99740 0.99300 0.99280 2.6 1.00421 1.00060 0.99690 0.99720 2.8 1.00980 1.00441 1.00059 0.99920 3.0 1.01300 1.00800 1.00500 1.00300 3.2 1.01620 1.01040 1.00700 1.00700 3.4 1.01940 1.01400 1.00800 1.00780 3.6 1.02360 1.01500 1.00800 1.00800 3.8 1.02490 1.01620 1.01070 1.00700 4.0 1.02600 1.01700 1.01100 1.00700 4.2 1.02610 1.02000 1.00940 1.00700 4.4 1.02600 1.01760 1.00740 1.00540 4.6 1.02630 1.01540 1.00700 1.00300 4.8 1.02560 1.01500 1.00800 1.00200 5.0 1.02550 1.01300 1.00650 1.00000 Bề dày K/C tới trục(cm) 5cm 10cm 15cm 20cm 5.2 1.02540 1.01200 1.00320 0.99541 5.4 1.02160 1.01121 1.00090 0.98881 5.6 1.01820 1.00900 0.99879 0.98800 5.8 1.01800 1.00640 0.99600 0.98680 6.0 1.01700 1.00300 0.99300 0.98300 6.2 1.01600 1.00180 0.98970 0.98060 6.4 1.01480 1.00000 0.98721 0.97640 6.6 1.01400 0.99740 0.98321 0.97580 6.8 1.01260 0.99420 0.98141 0.97119 7.0 1.01150 0.99300 0.97700 0.96800 7.2 1.00880 0.99160 0.97400 0.96300 7.4 1.00730 0.98660 0.97079 0.95861 7.6 1.00520 0.98540 0.96679 0.95400 7.8 1.00310 0.98220 0.96290 0.95059 8.0 1.00000 0.97800 0.95800 0.94600 8.2 0.99990 0.97441 0.95440 0.93660 8.4 0.99640 0.96881 0.94761 0.93120 8.6 0.98979 0.96058 0.94031 0.92519 8.8 0.97860 0.95279 0.92902 0.91399 9.0 0.96550 0.93800 0.91550 0.90000 9.2 0.94320 0.91423 0.89254 0.87823 9.4 0.90225 0.87332 0.85672 0.84444 9.6 0.82140 0.79459 0.78830 0.77870 9.8 0.68192 0.65604 0.66272 0.66527 10.0 0.49800 0.48100 0.49000 0.50600 10.2 0.32475 0.32452 0.33446 0.35172 10.4 0.21900 0.23034 0.24386 0.25668 10.6 0.16156 0.17712 0.19586 0.20957 10.8 0.13000 0.15018 0.16724 0.18337 11.0 0.11150 0.13100 0.15050 0.16400 12.0 0.07400 0.09000 0.10900 0.12200 13.0 0.05850 0.07100 0.08650 0.10000 Từ bảng số liệu bảng 3.4 ta xây dựng đồ thị liều hấp thụ tương đối theo khoảng cách tới trục ở các bề dày 5 cm, 10 cm, 15 cm, 20cm. Dựa vào công thức 2.6 và 2.7 ta đi tính độ bằng phẳng (F) và độ đồng đều (S) của chùm photon năng lượng 15MV Liều hấp thụ tương đối Đồ thị 3.8: Đường cong biểu diễn phân bố liều hấp thụ tương đối theo khoảng cách tới trục của chùm photon 15 MV ứng bề dày 5cm Độ bằng phẳng: Độ đồng đều : Liều hấp thụ tương đối Đồ thị 3.9: Đường cong biểu diễn phân bố liều hấp thụ tương đối theo khoảng cách tới trục của chùm photon 15MV ứng bề dày 10cm Độ bằng phẳng: Độ đồng đều : Liều hấp thụ tương đối Đồ thị 3.10: Đường cong biểu diễn phân bố liều hấp thụ tương đối theo khoảng cách tới trục của chùm photon 15 MV ứng bề dày 15cm Độ bằng phẳng: Độ đồng đều : Liều hấp thụ tương đối Đồ thị 3.11: Đường cong biểu diễn phân bố liều hấp thụ tương đối theo khoảng cách tới trục của chùm photon 15MV ứng bề dày 20cm Độ bằng phẳng: Độ đồng đều : Nhận xét 2: Từ các kết quả tính toán ở trên cho thấy liều hấp thụ tương đối trong phantom là khá đồng đều. Độ đồng đều trong khoảng 1.0415% đến 1.148% và độ không bằng phẳng trong khoảng 1.8% đến 3.1%. Từ bảng kết quả 3.4, dựa trên các đồ thị 3.8 đến 3.11 cho thấy: - Với kích thước trường chiếu 10x10(cm2) ở khích thước trường chiếu 8x8(cm2 ) tức tại các điểm cách trục nhỏ hơn 8cm phân bố liều hấp thụ tương đối đồng đều. - Khi ra gân biên, tức ở những điểm cách trục 8 cm đến 10cm liều hấp thụ tương đối giảm dần theo khoảng cách tới trục. Cụ thể ở khoảng cách 8cm ứng với bề dày 5cm liều hấp thụ tương đối 1, ứng với bề dày 10cm liều hấp thụ tương đối 0.978, ứng với bề dày 15cm liều hấp thụ tương đối 0.958 và ứng với bề dày 20cm liều hấp thụ tương đối 0.946 - Ở khoảng cách 10m ứng với bề dày 5cm liều hấp thụ tương đối 0.498, ứng với bề dày 10cm liều hấp thụ tương đối 0.481, ứng với bề dày 15cm liều hấp thụ tương đối 0.490 và ứng với bề dày 20cm liều hấp thụ tương đối 0.484. Như vậy ở khoảng cách tới trục 10cm liều hấp thụ tương đối chỉ còn bằng 50% liều cực đại - Khi ra ngoài biên liều hấp thụ giảm rất nhanh. Cụ thể: + Tại điểm cách trục 11cm ứng với bề dày 5cm liều hấp thụ tương đối 0.111, ứng với bề dày 10cm liều hấp thụ tương đối 0.131, ứng với bề dày 15cm liều hấp thụ tương đối 0.151 và ứng với bề dày 20cm liều hấp thụ tương đối 0.164. + Tại điểm các trục 7.5cm ứng với bề dày 5cm liều hấp thụ tương đối 0.058, ứng với bề dày 10cm liều hấp thụ tương đối 0.071, ứng với bề dày 15cm liều hấp thụ tương đối 0.086 và ứng với bề dày 20cm liều hấp thụ tương đối 0.100. Nhận xét chung: Nhận xét 1 và nhận xét 2 khẳng định khi sử dụng chùm photon từ máy gia tốc xạ trị, các mô lành xung quanh bị ảnh hưởng rất nhỏ. Ngoài ra trong thực tế điều trị còn áp dụng chế độ phân chia liều tức chia liều cần chiếu thành nhiều lần chiếu, vì vậy mỗi lần chiếu các tế bào lành xung quanh nhận được liều chiếu rất nhỏ nên dễ dàng hồi phục sau mỗi lần chiếu. Điều này trong thực thế điều trị rất có ý nghia đặc biệt quan trọng: Tùy thuộc vào khối U để chọn trường chiếu thích hợp, sao cho trong phạm vi khối U nơi cần chiếu xạ liều hấp thụ tương đối đồng đều, còn khi ra ngoài biên liều hấp thụ tương đối giảm nhanh. Để giảm ánh hưởng của tia xạ tới khối U ta chỉ cầm tạo khuôn trì dày cỡ 3cm là đủ an toàn cho tế bào xung quanh. Kết Luận Chung Luận văn đã đạt được mục tiêu đề ra cụ thể: Bản luận văn đã tìm hiểu sở vật lý và cơ sở sinh học của phương pháp xạ trị. Cơ sở vật lý chủ yếu của phương pháp xạ trị là dựa trên tương tác của gamma đối với vật chất. Cơ sở sinh học của phương pháp xạ trị là dựa trên tác dụng sinh học của tia xạ, trong đó quan trọng nhất là tác dụng làm chết tế bào. Dựa trên đường cong xác suất tiêu diệt tế bào người ta thấy rằng với liều lượng thích hợp thì các tế bào u sẽ bị tiêu diệt là chủ yếu, trong khi đó các tế bào lành ít bị ảnh hưởng . Phần thực nghiệm tìm hiểu sơ lược về nguyên lý cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy gia tốc. Đồng thời đánh giá liều của chùm tia photon năng lượng 6MeV và 15 MeV trên máy gia tốc xạ trị Primus tại bệnh viện K- Hà Nội. Kết quả cho thấy phân bố liều của chùm chiếu khá đồng đều trên mặt phẳng dẫn đến liều lượng hấp thụ tương đối trong mô cũng được phân bố đồng đều. Điều này là để đáp ứng yêu cầu điều trị là liều lượng phải đồng đều trong khối U chiếu xạ sao cho xác suất tiêu diệt toàn bộ khối U là lớn nhất. Kết quả thực nghiệm cũng chỉ ra rằng khi ra đến biên của trường chiếu, liều chiếu giảm nhanh đến phông, điều này rất có ý nghĩa trong thực tế. Trong kỹ thuật xạ trị chỉ cần sử dụng các khuôn chì có bề dày ra xa khỏi biên của trường chiếu không quá 3 cm. Tài liệu tham khảo Nguyễn Thái Hà (2006), Cơ sở vật lý các thiết bị dùng trong xạ trị, Nxb Đại học Bách Khoa Hà Nội. Nguyễn Thái Hà, Nguyễn Đức Thuận (2006), Y học hạt nhân và kỹ thuật xạ trị, Nxb Đại học Bách Khoa Hà Nội. Ngô Quang Huy (2004), An toàn bức xạ ion hóa, Nxb Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. Nguyễn Xuân Kử, Máy gia tốc dùng trong xạ trị, Tập bài giảng Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN. Nguyễn Xuân Kử (2000), Nguyên lý máy gia tốc xạ trị ung thư. Hà Nội. Nguyễn Xuân Kử (2007), Cơ sở vật lý các thiết bị chủ yếu trong xạ trị, Hà Nội. Bùi Văn Loát (2009), Địa vật lý hạt nhân, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội. Nguyễn Kim Ngân, Lê Hùng (2004), Sinh học phóng xạ, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội. 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