......

Đánh giá sự tái lập tư thế trong kỹ thuật xạ trị 4D-DIBH cho ung thư vú trái sử dụng 3D-CBCT hàng ngày

Bài viết của Thạc sĩ, Bác sĩ Nguyễn Mạnh Hà - Bác sĩ xạ trị - Trung tâm Xạ trị - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Times City.

Hà Ngọc Sơn*, Trần Bá Bách1, Nguyễn Đình Long1, Chu Văn Dũng2, Phạm Tuấn Anh2, Nguyễn Văn Hân2, Nguyễn Văn Nam2, Nguyễn Trung Hiếu2, Đoàn Trung Hiệp3, Nguyễn Mạnh Hà3

Tóm tắt

Mục tiêu: Đánh giá sai số cài đặt hàng ngày sử dụng giữ liệu hình ảnh 3D-CBCT nhằm xác định Setupmargin trong kỹ thuật xạ trị 4D-DIBH (nhịn thở cuối thì hít vào tối đa) cho ung thư vú trái.

Đối tượng và phương pháp: Tổng số 13 bệnh nhân ung thư vú trái có chỉ định xạ trị thông qua Hội đồng ung thư đa chuyên khoa (Tumorboard) từ tháng 7 năm 2018 đến tháng 8 năm 2020 tại Bệnh viện ĐKQT Vinmec Times City. Các bệnh nhân được chia làm hai nhóm: Nhóm 1- Đã phẫu thuật bảo tồn vú trái, Nhóm 2- Phẫu thuật cắt bỏ hoàn toàn vú trái. Bệnh nhân được chụp CT mô phỏng trên máy Optima 580, sử dụng hệ thống quản lý nhịp thở RPM và bộ dụng cụ cố định Breast board cho xạ trị ung thư vú. Chụp xác minh 3D- CBCT hàng ngày trong khi bệnh nhân nhịn thở cuối thì hít vào tối đa, sử dụng hệ thống OBI trên máy gia tốc Clinac iX. Tổng số 181 chuỗi ảnh 3D-CBCT đối với các đối tượng nhóm 1 và 149 chuỗi ảnh 3D-CBCT đối với các đối tượng nhóm 2 được phân tích so sánh với hình ảnh chụp CT mô phỏng.

Kết quả: Trong 181 bộ hình ảnh CBCT đối với các đối tượng thuộc nhóm 1, giá trị trung bình và SD của lỗi thiết lập bệnh nhân là: 2.64 ± 3.87 mm (tối đa 14 mm), 2,1 ± 3.15 mm (tối đa 12 mm), 2,86 ± 3.73 mm (tối đa 12 mm) theo các hướng AP, SI, LR tương ứng. Tổng số 149 bộ hình ảnh CBCT đối với các đối tượng thuộc nhóm 2, giá trị trung bình và SD của lỗi thiết lập bệnh nhân là: 1.88 ± 2.89 mm (tối đa 15 mm), 1.99 ± 2.96 mm (tối đa 14 mm), 3.74 ± 4.39 mm (tối đa 16 mm) theo các hướng AP, SI, LR tương ứng.

Kết luận: Setup margin đối với các nhóm 1 và 2 lần lượt là 6.43mm, 3.67mm, 7.26mm theo các hướng AP, SI, LR tương ứng. SM đối với các đối tượng nhóm 2: 4.91mm, 5.09mm, 9.45mm theo các hướng AP, SI, LR tương ứng. Đây chính là cơ sở quan trong để các bác sĩ và kỹ sư tính toán và đưa ra mức PTVmargin phù hợp đối với xạ trị ung thư vú trái sử dụng kỹ thuật 4D-DIBH.

*, 2Kỹ thuật viên xạ trị, 1Kỹ sư xạ trị, 3ThS.BS. Trưởng khoa xạ trị - Khoa Xạ trị, Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Times City.

Liên hệ: v.sonhn1@vinmec.com. Điện thoại: (+84) 972.426.882.

Abstract

Objectives: To evaluated the setup error and daily movement used 3D-CBCT imaging data to determine Setup margin in 4D-DIBH radiotherapy ( Deep Inspiration Breath Hold) for left breast cancer.

Materials and methods: A total of 13 patients with left breast cancer are receiving radiotherapy through the Tumorboard from July 2018 to August 2020 at Vinmec Times City International Hospital. The patients were divided into two groups: Group 1- had surgery to preserve the left breast, Group 2 had surgery to remove the left breast completely. Patient was simulated CT scan on Optima 580, using the RPM breathing management system and the Breast board immobilizer kit for breast cancer radiation therapy. Daily 3D-CBCT verification while the last breath-holding patient inhales maximum, using the OBI system on the Clinac iX accelerator. A total of 181 3D-CBCT image sequences for group 1 objects and 149 3D-CBCT image sequences for group 2 subjects were analyzed and compared with simulated CT images.

Results: Of the 181 sets of CBCT images for group 1 subjects, the mean and SD of the patient setup error were: 2.64 ± 3.87 mm (up to 14 mm), 2.1 ± 3.15 mm (up to 12). mm), 2.86 ± 3.73 mm (maximum 12 mm) in the respective AP, SI, LR directions. A total of 149 sets of CBCT images for group 2 subjects, the mean and SD of the patient setup error were: 1.88 ± 2.89 mm (maximum 15 mm), 1.99 ± 2.96 mm (up to 14 mm) 3.74 ± 4.39 mm (maximum 16 mm) in the AP, SI, LR directions respectively

Conclusion: The setup margin for groups 1 and 2 is 6.43mm, 3.67mm, and 7.26mm respectively in the AP, SI, LR directions respectively. SM for group 2 objects: 4.91mm, 5.09mm, 9.45mm in the directions AP, SI, LR respectively. This is an important basis for doctors and engineers to calculate and propose the appropriate PTVmargin level for radiation therapy for left breast cancer using 4D-DIBH

1. Đặt vấn đề

Ung thư vú là loại ung thư đứng thứ 2 về tỉ lệ mắc và đứng thứ 5 về tỉ lệ tử vong trên thế giới (Global cancer 2018), đối với phụ nữ ung thư vú là loại đứng đầu về nguy cơ mắc.

Do vị trí giải phẫu của tim, bệnh nhân được xạ trị ung thư vú trái có nguy cơ mắc bệnh về tim cao hơn do các mô tim bị nhiễm xạ, làm thế nào để giảm liều chiếu xạ đến tim, giảm thiểu các tác dụng phụ lâu dài và nâng cao chất lượng cuộc sống cho người bệnh đó cũng là nỗi trăn trở của các nhà làm xạ trị. Các kỹ thuật xạ trị hiện đại: VMAT, IMRT ra đời với mục đích giảm mức chiếu xạ vào tim tuy nhiên không thể tránh hoàn toàn tất cả các mô và cấu trúc tim khi điều trị ung thư vú bên trái

Phương pháp xạ trị 4D-DIBH ( Deep Inspiration Breath Hold) nhịn thở cuối thì hít vào tối đa là một phương pháp được công nhận để đạt được điều này. Kỹ thuật (DIBH) làm thể tích phổi, tăng khoảng cách giữa tim và thành ngực trong các trường chiếu xạ, làm giảm liều hiệu quả cho tim và giảm thể tích phổi bị chiếu xạ. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra lợi ích đo liều của phương pháp điều trị DIBH trong việc giảm liều tim so với phương pháp điều trị thở tự do tiêu chuẩn. Do đó, DIBH đã được chấp nhận rộng rãi như một trong những kỹ thuật xạ trị vú trái để giảm thiểu liều tim

Mặc dù lợi ích của DIBH đã được thừa nhận rõ ràng, các vấn đề như khả năng tái tạo mức độ nín thở, sự chính xác về tư thế và sự hợp tác của bệnh nhân là những yếu tố hạn chế. Để đảm bảo sự chính xác trong quá trình chiếu xạ hàng ngày chúng tôi tiến hành nghiên cứu nhằm đánh giá khả năng tái thiết lập mức độ nín thở, tư thế điều trị qua đó xác định Setup margin riêng đối với điều trị ung thư vú trái sử dụng kỹ thuật 4D-DIBH tại trung tâm xạ trị Vinmec times city.

2. Đối tượng và phương pháp

Đối tượng

Tổng số 13 bệnh nhân ung thư vú trái có chỉ định xạ trị thông qua Hội đồng ung thư đa chuyên khoa (Tumorboard) từ tháng 7 năm 2018 đến tháng 8 năm 2020 tại Bệnh viện ĐKQT Vinmec Times City. Các bệnh nhân được chia làm 2 nhóm: Nhóm 1- Phẫu thuật bảo tồn vú trái, Nhóm 2- Phẫu thuật cắt bỏ hoàn toàn vú trái.

Thông tin bệnh nhân xạ trị
Bảng 1. Thông tin bệnh nhân

Chụp CT mô phỏng nhịn thở (BH: Breath Hold): Bệnh nhân được đặt tư thế nằm ngửa đầu phía trên sử dụng hệ thống dụng cụ cố định Breast board, tay bên trái vuông góc với thân mình, độ dốc bàn 50, giá đỡ tại phần cánh tay và cổ tay. Để hạn chế di động theo hướng đầu chân, mông bệnh nhân được kê đệm sát mông, chân được gác trên knee fix. Hệ thống đồng bộ hóa nhịp thở RPM (Real-Time position management) bao gồm camera và marker block (Varian Medical Systems, Palo Alto, CA) được sử dụng cho kỹ thuật BH. Maker block được đặt ở vị trí dưới mũi ức 2 khoát ngón tay và được đánh dấu ngay sau khi kết thúc mô phỏng. Đảm bảo vị trí đặt marker cố định trong tất cả các lần điều trị. Trước khi chụp mô phỏng, các BN được huấn luyện quy trình quản lý thở, kiểu thở ngực, biên độ thở ổn định, bệnh nhân nhịn thở cuối thì hít vào tối đa, thời gian nhịn thở 15-20s, lặp lại chu kỳ tối thiểu 5 lần. Chụp CT mô phỏng trên máy Optima 580 (GE Medical System, Milwaukee, Wisconsin USA). Chuỗi ảnh chụp CT mô phỏng được thực hiện khi bệnh nhân nhịn thở cuối thì hít vào tối đa.

cố định bệnh nhân
Đặt tư thế và cố định bệnh nhân
tín hiệu biên độ thở của bệnh nhân
Tín hiệu biên độ thở của bệnh nhân trong chụp CT mô phỏng nhịn thở

Xạ trị hàng ngày: Trước khi chiếu xạ hành ngày theo kế hoạch đã được phê duyệt, bệnh nhân được chụp ảnh xác minh 2D-kV matching theo các mốc xương đánh giá biên độ thở, tư thế và vị trí điều trị. Không tiến hành dịch bàn do giới hạn của hệ thống máy điều trị không cho phép. Chụp 3D-CBCT matching theo mô mềm, tập trung vào PTV để đảm bảo độ chính xác trong việc cấp liều. Tổng số 330 chuỗi ảnh CBCT thu được cho cả hai nhóm, được sử dụng để phân tích sai số cài đặt tư thế trong quá trình xạ trị hàng ngày.

Xác minh hình ảnh 2D-kV
Xác minh hình ảnh 2D-kV theo hướng LR và hướng AP
matching hình ảnh mô mềm
. Xác minh hình ảnh 3D-CBCT matching theo mô mềm
so sánh giữa mô phỏng và CBCT
So sánh sai số giữa hình ảnh mô phỏng và hình ảnh CBCT theo dải màu, màu càng đậm thể hiện sai số càng lớn.

Phương pháp

Phương pháp nghiên cứu hồi cứu.

Dựa trên việc so sánh bộ ảnh 3D-CBCT với bộ ảnh chụp CT mô phỏng ban đầu theo mô mềm (thường sử dụng PTV), sự thay đổi vị trí điều trị hàng ngày được ghi nhận.

Sai số cài đặt tính theo công thức van Herrk: SMvanHerk = 2,5 Σsetup +0,7 σsetup trong đó: sai số cài đặt (SMvanHerk: setup margin) sai số hệ thống (Σ: systematic error) được xác định bằng độ lệch chuẩn của các sai số cài đặt trung bình cho từng BN, sai số ngẫu nhiên (σ: random error) được xác định bằng trung bình của các độ lệch chuẩn cho từng BN.

3. Kết qủa và bàn luận

Sai số cài đặt

Trong 181 bộ hình ảnh CBCT đối với các đối tượng thuộc nhóm 1, giá trị trung bình và SD của lỗi thiết lập bệnh nhân là: 2.64 ± 3.87 mm (tối đa 14 mm), 2,1 ± 3.15 mm (tối đa 12 mm), 2,86 ± 3.73 mm (tối đa 12 mm) theo các hướng AP, SI, LR tương ứng. Tổng số 149 bộ hình ảnh CBCT đối với các đối tượng thuộc nhóm 2, giá trị trung bình và SD của lỗi thiết lập bệnh nhân là: 1.88 ± 2.89 mm (tối đa 15 mm), 1.99 ± 2.96 mm (tối đa 14 mm), 3.74 ± 4.39 mm (tối đa 16 mm) theo các hướng AP, SI, LR tương ứng. Setup margin theo công thức của van Herk đối với các bệnh nhân nhóm 1: 6.43mm, 3.67mm, 7.26mm theo các hướng AP, SI, LR tương ứng. SM đối với các đối tượng nhóm 2: 4.91mm, 5.09mm, 9.45mm theo các hướng AP, SI, LR tương ứng. Tổng hợp sai số theo từng nhóm tại bảng 2 và 3.

Bảng 2. Sai số cài đặt theo 3 hướng -Nhóm BN 1.

Hướng Vrt (AP) mm Lng (SI) mm Lat (LR) mm
Sai số trung bình 2.64 2.10 2.86
Sai số lớn nhất 14 12 12
Sai số hệ thống, ∑SM 1.62 0.68 2.08
Sai số ngẫu nhiên, σSM 3.41 2.82 2.92
Setup Margin (van Herk) 6.43 3.67 7.26
nhóm BN1
Biểu đồ thể hiện xu hướng sai số cài đặt xảy ra theo 3 hướng-Nhóm BN 1

Bảng 3. Sai số cài đặt theo 3 hướng -Nhóm BN 2.

Hướng Vrt (AP) mm Lng (SI) mm Lat (LR) mm
Sai số trung bình 1.88 1.99 3.74
Sai số lớn nhất 15 14 16
Sai sô hệ thống, ∑SM 1.27 1.34 2.85
Sai số ngẫu nhiên, σSM 2.48 2.50 3.31
Setup Margin (van Herk) 4.91 5.09 9.45
nhóm bệnh nhân 2
Biểu đồ thể hiện xu hướng sai số cài đặt xảy ra theo 3 hướng-Nhóm BN 2

4. Thảo luận

Một số nghiên cứu chứng minh rằng việc sử dụng dữ liệu hình ảnh 2D: 2D kV, 2D-MV xác minh vị trí điều trị matching theo các mốc xương đối với xạ trị ung thư vú trái là chưa đủ do toàn bộ vú có thể di chuyển độc lập với xương thành ngực. Do đó việc sử dụng 3D-CBCT xác minh vị trí chiếu xạ hàng ngày đối với xạ trị ung thư vú trái sử dụng kỹ thuật 4D-DIBH là hết sức cần thiết.

Việc nhịn thở giúp tăng thể tích lồng ngực, tăng khoảng cách giữa tim và thành ngực tuy nhiên đó cũng có thể là nguyên nhân gây ra sự dịch chuyển tư thế của bệnh nhân.

Trong nghiên cứu của chúng tôi đối với cả hai nhóm đối tượng sai số theo chiều trước sau khá ổn định cho thấy việc tái lập biên độ thở, quản lý nhịp thở được thực hiện rất tốt. Bên cạnh đó sai số chủ yếu xảy ra theo hướng LR (Trái phải) ở cả hai nhóm đã phản ảnh rất chính xác những hạn chế của hệ thống thiết bị cố định tư thế hiện tại (bàn Breast board) đó là khả năng khống chế di động theo hướng hai bên kém. Việc sử dụng Vaclok cố định sẽ hỗ trợ tốt hơn trong việc hạn chế di động theo hướng ngang. Ngoài ra hệ thống hướng dẫn bề mặt Surface guide sẽ là phương án tối ưu nhất trong việc kiểm soát di động trước và trong quá trình điều trị để đảm bảo sự chính xác và hiệu quả của quá trình điều trị.

Kỹ thuật xạ trị 4D-DIBH đã cho thấy rất nhiều ưu điểm vượt trội so với các kỹ thuật xạ trị thông thường cho ung thư vú trái, tuy nhiên để áp dụng rộng rãi kỹ thuật đòi hỏi có sự đồng bộ về cơ sở vật chất trang thiết bị, kinh nghiệm vận hành bên cạnh đó vấn đề thời gian điều trị cho mỗi bệnh nhân sẽ kéo dài hơn so với các phương pháp xạ trị tiêu chuẩn (thời gian điều trị trung bình 25-30 phút) cũng là một rào cản khá lớn mà các trung tâm xạ trị cần cân nhắc.

5. Kết luận

Việc sử dụng CBCT hàng ngày trong điều để giảm thiểu các lỗi thiết lập đối với xạ trị ung thư vú trái sử dụng kỹ thuật xạ trị 4D-DIBH là rất cần thiết. Setup margin đối với các nhóm 1 và 2 lần lượt là 6.43mm, 3.67mm, 7.26mm theo các hướng AP, SI, LR tương ứng. SM đối với các đối tượng nhóm 2: 4.91mm, 5.09mm, 9.45mm theo các hướng AP, SI, LR tương ứng. Đây chính là cơ sở quan trong để các bác sĩ và kỹ sư tính toán và đưa ra mức PTVmargin phù hợp đối với xạ trị ung thư vú trái sử dụng kỹ thuật 4D-DIBH.

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

  1. T.J. Whelan, J. Julian, J. Wright, et al. Does locoregional radiation therapy improve survival in breast cancer? A meta-analysis Clin 0ncol, 18 (2000), pp. 1220-1229
  2. M. Clarke, R. Collins, S. Darby, et al. Effects of radiotherapy and of differences in the extent of surgery for early breast cancer on local recurrence and 15-year survival: An overview of the randomized trials
  3. Lancet, 366 (2005), pp. 2087-2106
  4. S.C. Darby, P. McGale, C. Correa, C. Taylor, R. Arriagada, M. Clarke, D. Cutter, C. Davies, M. Ewertz, J. Godwin, et al.Effect of radiotherapy after breast-conserving surgery on 10-year recurrence and 15-year breast cancer death: Meta-analysis of individual patient data for 10,801 women in 17 randomized trials Lancet, 378 (2011), pp. 1707-1716
  5. P. McGale, C. Taylor, C. Correa, D. Cutter, F. Duane, M. Ewertz, R. Gray, G. Mannu, R. Peto, T. Whelan, et al.Effect of radiotherapy after mastectomy and axillary surgery on 10-year recurrence and 20-year breast cancer mortality: Meta-analysis of individual patient data for 8135 women in 22 randomized trials Lancet, 383 (2014), pp. 2127-2135
  6. M.J. Hooning, A. Botma, B.M. Aleman, et al. Long-term risk of cardiovascular disease in 10-year survivors of breast cancer J Natl Cancer Inst, 99 (2007), pp. 365-375
  7. B. Offersen, I. Hojris, M. OvergaardRadiation-induced heart morbidity after adjuvant radiotherapy of early breast cancer – Is it still an issue?

Radiother Oncol, 100 (2011), pp. 157-159

  1. S.C. Darby, P. McGale, C.W. Taylor, et al. Long-term mortality from heart disease and lung cancer after radiotherapy for early breast cancer: Prospective cohort study of about 300,000 women in US SEER cancer registries Lancet Oncol, 6 (2005), pp. 557-565
  2. Sardaro, M.F. Petruzzelli, M.P. D'Errico, L. Grimaldi, G. Pili, M. PortaluriRadiation-induced cardiac damage in early left breast cancer patients: risk factors, biological mechanisms, radiobiology, and dosimetric constraints Radiother Oncol, 103 (2012), pp. 133-142
  3. S.C. Darby, M. Ewertz, P. McGale, A.M. Bennet, U. Blom-oldman, D. Bronnum, et al. Risk of ischemic heart disease in women after radiotherapy for breast cancer N Eng J Med, 368 (2013), pp. 987-998
  4. Y.H. Lee, J.S. Chang, I.J. Lee, et al. The deep inspiration breath hold technique using ABC reduces cardiac doses in patients undergoing left-sided breast irradiation Radiat Oncol J, 31 (2013), pp. 239-246
  5. T. Swanson, I.S. Grills, H. Ye, et al.Six-year experience routinely using moderate deep inspiration breath-hold for the reduction of cardiac dose in left-sided breast irradiation for patients with early-stage or locally advanced breast cancer Am J Clin Oncol, 36 (2013), pp. 24-30
  6. A.J. Hayden, M. Rains, K. Tiver Deep inspiration breath hold technique reduces heart dose from radiotherapy for left-sided breast cancer
  7. J Med Imaging Radiat Oncol, 56 (2012), pp. 464-472
  8. M.H. Hjelstuen, I. Mjaaland, J. Vikstrom, K.I. Dybvik Radiation during deep inspiration allows loco-regional treatment of left breast and axillary-, supraclavicular- and internal mammary lymph nodes without compromising target coverage or dose restrictions to organs at risk
  9. Acta Oncol, 51 (2012), pp. 333-344
  10. W. Wang, T.G. Purdie, M. Rahman, A. Marshall, F.F. Liu, A. Fyles Rapid automated treatment planning process to select breast cancer patients for active breathing control to achieve cardiac dose reduction Int J Radiat Oncol Biol Phys, 82 (2012), pp. 386-393
  11. J. Vikstrom, M.H. Hjelstuen, I. Mjaaland, K.I. Dybvik Cardiac and pulmonary dose reduction for tangentially irradiated breast cancer, utilizing deep inspiration breath-hold with audio-visual guidance, without compromising target coverage Acta Oncol, 50 (2011), pp. 42-50

76 lượt đọc

Dịch vụ từ Vinmec

Bài viết liên quan