Luận văn Tính liều trong điều trị bệnh tuyến giáp lành tính bằng I - 131 dùng chương trình olinda / exm

h)=Ãℎ ∑ ∆𝑖𝑖 𝚽i(rk⃪rh) (2.4) Đây chính là công thức MIRD đầy đủ về liều cho vùng bia rk từ các bức xạ i phát ta từ vùng nguồn rh. Đây là một phương trình rất tổng quát, không giới hạn hình dạng, kích thước và vị trí nguồn hay bia. Cũng không có điều kiện bắt buộc về sự phân bố hoạt độ phóng xạ trong nguồn hay loại hạt bức xạ. Người ta giả sử, trong một số trường hợp, khối lượng mô không còn là hằng số trong suốt thời gian chiếu xạ. Ví dụ: khối lượng cơ quan của thai nhi có thể thay đổi -- 26 -- đáng kể trước khi chất phóng xạ phân rã hoàn toàn, hay khối u trong cơ thể có thể phát triển hay nhỏ lại trong quá trình điều trị bằng phóng xạ. Trong những trường hợp này, công thức tính liều hấp thụ có dạng: D (rk⃪rh)=∫Ãℎ(𝑡)∑ ∆𝑖𝑖 Φi(rk⃪rh)( 𝑡)dt (2.5) Khi đó, Φ phụ thuộc thời gian vì nó phụ thuộc vào khối lượng và kích thước vùng bia. Người ta còn đưa ra một đại lượng gọi là “thời gian lưu trú”. 𝝉h= Ãℎ 𝐴0 (2.6) A0 là hoạt độ ban đầu. Thay 𝝉h vào phương trình (4), ta có: D (𝑟𝑘⃪ 𝑟ℎ)� 𝐴0 = 𝝉h ∑ ∆𝑖𝑖 𝚽i(rk⃪rh) (2.7) Snyder đưa ra một định nghĩa về 1 đại lượng mới, gọi là hệ số S: S=∑ ∆𝑖𝑖 𝛷𝑖 𝑚𝑘 (rk⃪rh) (2.8) Thay S vào (7), (8), ta có: D (𝑟𝑘⃪ 𝑟ℎ)� 𝐴0 = 𝝉h.S (2.9) Đây là phương trình thông dụng nhất của phương pháp MIRD, do nó rất đơn giản và tổng quát. Sự đơn giản thể hiện ở việc tách hai yếu tố vật lý và sinh học ra rõ ràng. Yếu tố vật lý thể hiện ở giá trị S, yếu tố sinh học thể hiện ở 𝝉h. Khía cạnh vật lý bao gồm sự phát bức xạ từ hạt nhân và sự bỏ lại năng lượng của chúng trong các -- 27 -- thành phần của mô hình. Khía cạnh sinh học bao gồm sự phân rã và sinh động học của DCPX. Trong công thức MIRD, mô hình được sử dụng là mô hình toán học được xác định với kích thước, hình dạng, vị trí, thành phần và mật độ từng vùng. Trong công thức MIRD, hoàn toàn không có sự giả sử về thành phần hay hình dạng nguồn và bia, cũng như sự phân bố hoạt độ trong nguồn. Do đó, giá trị S có thể được tính toán cho bất kỳ mô hình nguồn và bia nào. Bảng các giá trị S được xuất bản trong MIRD 11 [25]. Những giá trị S này dựa vào mô hình người lớn 70kg, gồm 20 cặp cơ quan bia-nguồn ứng với 120 hạt nhân phóng xạ. Giá trị 𝚽 được xuất bản trong MIRD 5R [33]. Việc tính toán liều trở nên rất đơn giản. Trong bản MIRD 5R cung cấp sẵn thời gian lưu trú. Việc tính toán giá trị S trong MIRD 11 được thực hiện dựa trên một số giả định, những giả định này giới hạn ứng dụng của nó. Một trong số các giả sử đó là hoạt độ nguồn phân bố đồng đều, trong môi trường đồng nhất, 𝚽 không phụ thuộc đâu là nguồn và đâu là bia. (rk ⃪ rh)=(rh⃪rk)=𝚽(rk⟷rh) (2.10) Sự thuận nghịch giữa nguồn và bia trong biểu thức trên có vai trò quan trọng trong bảng giá trị S trong MIRD 11. MIRD 11 giả sử rằng mô hình giải phẫu của người có thể đại diện bằng một mô hình toán học được qui định cụ thể về kích thước, hình dạng, vị trí, thành phần và mật độ mỗi khu vực. Mỗi khu vực tương ứng với một cơ quan được giả định là đồng nhất. Sự đơn giản hóa quan trọng trong MIRD 11 đó là việc chia bức xạ thành 2 loại: Bức xạ xuyên thấu và bức xạ không xuyên thấu. Photon có năng lượng lớn hơn 10 keV được xem là bức xạ xuyên thấu. Alpha, Beta và electron và photon có năng lượng thấp hơn 10 keV là các loại bức xạ không xuyên thấu, năng lượng của chúng bị hấp -- 28 -- thụ tại nơi chúng phát ra [30]. Như vậy, bức xạ không xuyên thấu có 𝚽 xác định tại cơ quan nguồn, và bằng 0 ở vị trí khác. Tức là khi nguồn và bia không trùng nhau thì 𝚽 có giá trị bằng 0 và khi nguồn và bia trùng nhau thì 𝚽=1. Ủy ban quốc tế về liều bức xạ chiếu trong trong y học của Mỹ (MIRD) và Ủy ban Quốc tế về đo lường bức xạ cho rằng bảng tính giá trị S trong MIRD có thể tin cậy [24]. Tuy nhiên, bảng giá trị S liên quan đến khối lượng mô. Mà thực tế khối lượng mô hay cơ quan của các bệnh nhân không giống nhau, dẫn đến sai khá rõ rệt trong liều hấp thụ. Đề khắc phục điều này, đầu tiên người ta xác định khối lượng cơ quan bệnh nhân sau đó hiệu chỉnh giá trị S cho phù hợp bằng kỹ thuật tính tỷ lệ khối lượng: S(cơ quan bệnh nhân⃪cơ quan bệnh nhân)= 𝑚𝑚ô ℎì𝑛ℎ 𝑚𝑏ệ𝑛ℎ 𝑛ℎâ𝑛.S(cơ quan mô hình⃪cơ quan mô hình) (2.11) [24]. Trong những nỗ lực cải thiện tính chính xác trong việc ước tính liều, một số mô hình chi tiết được phát triển trong MIRD 5R. Ví dụ: máu, mạch máu được mô hình hóa, một loạt các mô hình khác được phát triển bao gồm: trẻ sơ sinh, trẻ 1tuổi, trẻ 5 tuổi,trẻ 10 tuổi và người nam trưởng thành. Bản MIRD 14 bổ sung một số sửa đổi, bao gồm mô hình động học của bàng quang. Mô hình MIRD 15 mô tả chi tiết về đầu và não. Mô hình động học bàng quang thay thế cho mô hình bàng quang có khối lượng không đổi trong MIRD 5R. Trong MIRD 5R, bàng quang được đại diện bởi một hình khối ellip thể tích V=45.73 cm3 chứa 202.6 cm3 chất thải [33]. Sự thay đổi kích thước bàng quang khi đầy khi rỗng đã bị bỏ qua, điều đó có thể ảnh hưởng đến phép tính 𝚽. Mô hình bàng quang mới gồm hình cầu và một vỏ cầu có thể thay đổi kích thước. Việc thay đổi mô hình bàng quang đã góp phần quan trọng vào việc tính liều. Trong bản MIRD 17, đưa ra một phương pháp tính liều mới, mang hình thức liều hấp thụ trung bình đến voxel từ các đóng góp của các voxel nguồn. MIRD 17 cung -- 29 -- cấp các bảng giá trị và hình ảnh từ máy SPECT và PET giúp việc tính toán liều thuận tiện hơn [29]. Ngoài việc bổ sung việc tính liều cấp voxel, Ủy ban liều bức xạ chiếu trong trong y học của Mỹ còn xuất bản tài liệu về việc đo liều cấp tế bào, giúp tính liều hấp thụ cho tế bào có chứa hoạt độ phóng xạ phân bố trong nhân tế bào, tế bào chất hay bề mặt tế bào. Giá trị S cấp tế bào được lập thành bảng cho một loạt các tế bào có kích thước khác nhau ứng với 250 hạt nhân phóng xạ. 2.1.2 Xác định các đại lượng trong công thức MIRD Để sử dụng công thức MIRD tổng quát để tính liều hấp thụ cho mô hay cơ quan cần phải xác định thông số về hoạt độ, hoạt độ tích lũy và giá trị S.  Phương pháp xác định hoạt độ Người ta xác định hoạt độ thông qua các thiết bị không ghi hình như buồng ion hóa, ống đếm Geiger-Muller và thiết bị ghi hình như gamma camera, SPECT, PET Sau đây là các dụng cụ ghi đo hoạt độ thường dùng:  Thiết bị không ghi hình • Buồng ion hóa Buồng ion hóa thường được dùng để đo hoạt độ tia X hay tia gamma. Điện thế được cung cấp bằng pin, acqui hoặc điện lưới. Có thể được chế tạo với nhiều dạng khác nhau: loại lớn đặt trong phòng thí nghiệm, loại xách tay đi dã ngoại, loại bút cài. • Ống đếm Geiger Muller Là dụng cụ dùng để ghi đo phóng xạ được sử dụng rất rộng rãi, có hai loại thông dụng là ống đếm khí hữu cơ và ống đếm khí Halogen. Ống đếm Geiger Muller thường dùng để đo các mẫu phóng xạ phát ra tia beta và gamma. Hiệu suất đếm đối -- 30 -- với tia beta là 100%, với tia gamma là 1%, vì sự ion hóa trực tiếp của tia gamma đối với các phân tử khí rất nhỏ.  Thiết bị ghi hình • Gamma camera Có nhiều loại gamma camera khác nhau và ngày càng hoàn thiện: Gamma camera có trường nhìn lớn có thể ghi hình sự biến đổi hoạt độ phóng xạ toàn thân, gamma camera di động dùng năng lượng thấp, đầu đếm được làm bởi lớp chì mỏng có thể di chuyển tới lui trong bệnh viện, gamma camera digital có vi hệ xử lý vừa có thể ghi hình tĩnh vừa có khả năng ghi hình động • Ghi hình cắt lớp bằng positron (PET) Dùng để ghi hình cho những nguồn phát positron. PET cho độ phân giải và độ tương phản tương đối cao. Nhưng máy PET cần phải dùng bên cạnh Cyclotron để sản xuất ĐVPX. • Ghi hình cắt lớp bằng đơn photon (SPECT) Dùng để ghi hình cho những đồng vị phát photon. Ghi hình tốt với những vùng hoặc cơ quan nguồn chồng lên nhau. Các photon của ĐVPX trong SPECT không đơn năng mà trải dài theo phổ năng lượng của nó.  Phương pháp xác định hoạt độ tích lũy Hoạt độ tích lũy là đại lượng phụ thuộc quá trình trao đổi chất trong cơ thể và đặc điểm của đồng vị phóng xạ. Tức là phụ thuộc cả hai yếu tố vật lý và sinh học. Hoạt độ tích lũy có thể tính được từ việc lấy tích phân hoạt độ theo thời gian trong khoảng thời gian quan tâm, tính theo diện tích hình thang, mô hình hàm mũ. • Tính theo diện tích hình thang [28] -- 31 -- ∫ 𝐴(𝑡)𝑡2𝑡1 =[x1.y0+(x1+x2).y1+(x2+x3).y2+xm.ym]/2 (2.12) x là chiều ngang và y là chiều cao của hình thang. • Tính theo tổng các hàm mũ [32] As(t)=∑ 𝐴𝑖(0)𝑒−�𝜆𝑖+𝜆𝑝�𝑡𝑛𝑖=1 (2.13) Ai là hằng số 𝜆𝑖: hằng số bài tiết sinh học ứng với thời gian bài tiết sinh học Ti Khi đó hoạt độ tích lũy được tính như sau: ∫ As(t)dt∞0 =∑ 𝐴𝑖/(𝑖 𝜆𝑖 + 𝜆𝑝) = 1.443∑ 𝐴𝑖(0)(𝑇𝑒)𝑖𝑖 (2.14) • Hay hoạt độ tích lũy có thể tính trực tiếp như sau: Ã𝑆 𝐴0 =Fs∑ 𝑎𝑗𝑛+𝑚𝑗=𝑛+1 ∑ �𝑎𝑖 𝑇𝑖 𝑇𝑖−𝑇𝑗 �𝑒𝑥𝑝 � −ln (2) 𝑇𝑖,𝑒 𝑡� − 𝑒𝑥𝑝 �−ln (2)𝑇𝑗,𝑒 𝑡���𝑛𝑖=1 (2.15) Fs là tỷ lệ phân bố trong cơ quan nguồn. Ti: thời gian bán hủy sinh học ứng với sự bài tiết ai: tỷ lệ bài tiết sinh học Tj: thời gian bán hủy sinh học ứng với sự hấp thụ. Aj: tỷ lệ hấp thụ ứng với thời gian bán hủy sinh học Tj Ti, e: thời gian bán hủy hiệu dụng. 1 𝑇𝑖,𝑒 = 1𝑇𝑖 + 1𝑇𝑝 (2.16)  Phương pháp xác định giá trị S -- 32 -- Có 3 kỹ thuật xác định giá trị S. Đó là: + Sử dụng code Monte Carlo [33] Phương pháp này sử dụng 3 điều kiện lý tưởng hóa. Đó là - Phantom là những hình dạng toán học đơn giản, chỉ quan tâm bộ phận chính, bỏ qua các chi tiết nhỏ. Mỗi cơ quan được xem như đồng nhất về mật độ và cấu tạo. - Nguồn được xem như phân bố đồng nhất và phát ra photon đơn năng. - Năng lượng photon phát ra được giả sử hấp thụ định xứ tại những vị trí tương tác. Kỹ thuật này mô phỏng từng photon riêng lẻ. sau khi định nghĩa ban đầu về năng lượng hạt,chương trình sẽ tính quãng đường tự do trung bình cho hạt. Quãng đường photon đi được cho đến khi gặp tương tác đầu tiên được mô phỏng ngẫu nhiên dựa trên xác suất tương tác của photon với môi trường. Xác suất tương tác này bao gồm xác suất của hiệu ứng quang điện, Comptom và hủy cặp. Quãng đường photon đi được được tính như sau: S=lnr/𝜇0 (2.17) r là số ngẫu nhiên từ 0 đến 1. 𝜇0 là hệ số suy giảm tuyến tính toàn phần. Mỗi photon được gán một trọng số thống kê bằng 1. Sau mỗi tương tác trọng số này giảm dần tương ứng với xác xuất sống sót của nó sau tương tác. Quá trình mô phỏng sẽ kết thúc khi hạt thứ cấp mất hết năng lượng. + Kỹ thuật tính tổng nhân liều tại một điểm Nhân liều tại một điểm là một hàm cho biết liều hấp thụ tại một bán kính cho trước quanh một vùng đẳng hướng trong môi trường đồng nhất, vô hạn với bức xạ đơn năng của một đồng vị phóng xạ. Liều hấp thụ tại một điểm bia bằng tổng chồng chất các nguồn xung quanh đến điểm bia này. -- 33 -- + Sử dụng giá trị S voxel. Được sử dụng khi phân bố hoạt độ trong cơ quan bia không đồng đều (như trong khối u). Các máy SPECT và PET cho phép xác định hoạt độ cấp voxel, khi đó ta có công thức tính liều trung bình dựa vào giá trị S mức voxel như sau: D (voxelk)=∑ Ã𝑣𝑜𝑥𝑒𝑙ℎ .𝑁ℎ=0 S(voxelk ⃪voxelh) (2.18) Trong đó, Svoxel được định nghĩa là liều hấp thụ trung bình trên một đơn vị hoạt độ phân rã trong voxel nguồn. Bảng MIRD 12 cung cấp bảng giá trị S voxel ứng với một số DCPX. 2.1.3 Ứng dụng của phương pháp MIRD Phương pháp MIRD là một phương pháp tiếp cận phổ biến cho việc tính liều chiếu trong trong y tế. Mặc dù kỹ thuật này áp dụng chủ yếu đề tính liều cho cơ quan nhưng nó cũng có thể áp dụng cho voxel hay tế bào. Việc tính liều rất phức tạp, nhưng tóm tắt lại gồm những bước quan trọng: +Xác định sự tích lũy trong cơ quan nguồn, bằng cách đo hoạt độ và hoạt độ tích lũy hoặc thời gian lưu trú. +Xác định phantom gần nhất với cơ thể bệnh nhân. +Xác định tỷ lệ hấp thụ, tỷ lệ hấp thụ riêng hay giá trị S ứng với nhân phóng xạ, vùng nguồn bia và phantom đã chọn. +Sử dụng các công thức MIRD để tính toán. +Đưa các công thức vào các chương trình tính toán liều bức xạ như MIRDOSE, OLINDA/EXM 2.2 Công cụ tính liều OLINDA/EXM 2.2.1 Giới thiệu chung về chung về chương trình OLINDA/EXM 2.2.1.1 Mục đích của chương trình -- 34 -- OLINDA/EXM (Organ Level Internal Dose Assessment/Exponential Model) là chương trình có chức năng tương tự như như chương trình MIRDOSE. Các chức năng trong MIRDOSE được giữ lại kèm theo việc bổ sung các chức năng mới vào chương trình OLINDA/EXM. Bao gồm: 1.Thêm vào các mô hình cơ quan đặc biệt: tuyến tiền liệt, ổ bụng, quả cầu đại diện cho khối u, đầu, não và thận nhiều ngăn. 2.Mô hình tủy đỏ và xương do Eckerman và phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge được cập nhật chính xác trong trường hợp electron phát ra năng lượng thấp. 3.Chương trình MIRDOSE chỉ có 240 nhân phóng xạ,OLINDA gồm hơn 800 nhân phóng xạ, trong đó có nhiều nhân phóng xạ phát alpha. 4.Khả năng làm khớp dữ liệu theo mô hình hàm mũ. 5.Cho phép điều chỉnh khối lượng cơ quan và trọng số bức xạ. Chương trình bao gồm phantom người nam trưởng thành, người nữ trưởng thành, trẻ sơ sinh, trẻ 1 tuổi, trẻ 5 tuổi, trẻ 10 tuổi,trẻ 15 tuổi, phụ nữ mang thai 3 tháng, phụ nữ mang thai 6 tháng, phụ nữ mang thai 9 tháng. Chương trình dùng để tính liều cấp cơ quan cho các đối tượng ở các độ tuổi và kích cỡ khác nhau, giảm thiểu những khó khăn cho việc tính liều như việc đo đạc nhiều lần để xác định hoạt độ, tính toán hoạt độ tích lũy, tính tỷ lệ hấp thụ riêng hay giá trị Sgóp phần làm việc tính liều đơn giản và nhanh chóng hơn. 2.2.1.2 Phương pháp tính liều của chương trình • Phương pháp tính toán: Dựa trên phương pháp MIRD tổng quát: 𝐷 = 𝑘. à i∑ ∆iΦi 𝑚𝑘 (2.19) -- 35 -- D: liều hấp thụ cho cơ quan (rad,Gy) Ã: hoạt độ tích lũy (μCi-h, MBq-s) ni: tần suất phát năng lượng Ei Ei: năng lượng trên 1 phân rã của bức xạ i (MeV) m: khối lượng vùng bia (g hay kg) k: hằng số tỷ lệ, phụ thuộc đơn vị k= 2.13 𝑟𝑎𝑑−𝑔 𝜇𝐶𝑖−ℎ−𝑀𝑒𝑉 =51.2 𝑟𝑎𝑑−𝑔 𝜇𝐶𝑖−𝑑−𝑀𝑒𝑉 =1.6.10-7 𝐺𝑦−𝑘𝑔 𝑀𝐵𝑞−𝑠−𝑀𝑒𝑉 =1 𝐺𝑦−𝑘𝑔 𝐵𝑞−𝑠−𝐽 Công thức (2.19) được viết lại đơn giản hơn như sau: D=N.DF (2.20) N: số phân rã xảy ra trong vùng nguồn (tương tự hoạt độ tích lũy) DF: hệ số chuyển đổi liểu (tương tự giá trị S) Hàm số hoạt độ theo thời gian được biểu diễn bằng một hay nhiều hàm mũ: e o- t o o e e0 0 f AA = A(t) dt = f dt = = 1.443 feA A Tλ λ ∞ ∞ ∫ ∫ (2.21) A0: hoạt độ ban đầu (μCi) f: hàm phân bố hoạt độ theo thời gian (hàm này được biểu diễn bởi một hay nhiều hàm mũ). Tp: thời gian bán hủy vật lý (h) Tb: thời gian bán hủy sinh học (h) Te: thời gian bán hủy hiệu dụng (h) • Phương pháp thu thập dữ liệu pb pb e TT TT T + × = -- 36 -- Các giá trị DFs được cung cấp miễn phí trên trang web radar: (www.doseinfo- radar.com) do Stabin và cộng sự tại trường đại học Vanderbilt lập nên vào năm 2002. Tỷ lệ hấp thụ riêng cho photon đối với các phantom không phải là phụ nữ mang thai được nghiên cứu bởi Cristy và Eckrman (1987) và đối với các phantom phụ nữ mang thai được nghiên cứu bởi Stabin (1995). Các dữ liệu động học của DCPX có thể được nghiên cứu trên người hay động vật, và nếu được công nhận, các dữ liệu này có thể được tìm thấy trên Nếu dữ liệu không tìm thấy tại các nơi nói trên, thì sẽ rất khó tìm thấy ở các tài liệu khác. 2.2.2 Cách sử dụng chương trình tính liều OLINDA/EXM *Giao diện chính của chương trình -- 37 -- Hình 2.1 Giao diện chính Giao diện chính Giao diện chọn nhân phóng xạ Giao diện động học cúa các cơ quan nguồn Giao diện chọn mô hình Nút Retrieve Case: Gọi lại file dữ liệu đã lưu. Nút tính liều: sau khi chọn nhân phóng xạ, mô hình và nhập giá trị động học, nhấn nút này để tính liều và xuất kết quả tính liều. Nút DFs: sau khi chọn nhân phóng xạ và mô hình, nhấn vào đây để có bảng các hệ số chuyển đổi liều. Nút Save case: có thể lưu lại dữ liệu tại bất kỳ thời điểm nào để tái sử dụng. Hộp giữa: hướng dẫn chung Thoát khỏi chương trình Nút OLINDA Literature: Các công trình liên quan đến OLINDA Nút About OLINDA: mô tả ngắn gọn về OLINDA -- 38 -- Sau đây sẽ giới thiệu từng giao diện của chương trình * Giao diện chọn nhân phóng xạ (Nuclide Input Form) Hình 2.2 Giao diện chọn nhân phóng xạ Người sử dụng sẽ chọn nhân phóng xạ, tiếp theo chọn đồng vị quan tâm Hình 2.3 Chọn đồng vị I-131 Chọn nhân phóng xạ Chọn đồng vị phóng xạ -- 39 -- * Giao diện chọn mô hình (Models Input Form) Hình 2.4 Giao diện chọn mô hình Trong giao diện này gồm 10 phantom và 5 mô hình cơ quan đặc biệt. Nếu chọn mô hình cơ quan đặc biệt, chương trình sẽ hiện ra giao diện nhập số phân rã/A0 tương ứng trong cơ quan đó: Protate Gland (tuyến tiền liệt): Hình 2.5. Giao diện mô hình tuyến tiền liệt Phantom các cơ quan đặc biệt. Khi chọn một trong các phantom cơ quan này, sẽ hiện ra hộp thoại yêu cầu nhập dữ liệu động học và chương trình sẽ tính liều trực tiếp. Mô hình cơ thể, có thể chọn 1 hay nhiều phantom. Bảng xuất kết quả tính liều Tính liều Nhập số phân rã/ A0 -- 40 -- Tương tự cho ổ bụng và quả cầu đại diện khối u. Peritoneal Cavity (ổ bụng) Hình 2.6 Giao diện mô hình ổ bụng Spheres (quả cầu đại diện khối u): Hình 2.7 Giao diện mô hình mẩu quả cầu -- 41 -- Head Model (mô hình đầu): Hình 2.8 Giao diện mô hình đầu và não Kidney Model (thận): Hình 2.9 Giao diện mô hình thận Nhập số phân rã/ A0 Chọn phantom Bảng kết quả tính liều Tính liều -- 42 -- * Giao diện nhập thời gian lưu trú Hình 2.10 Giao diện nhập thời gian lưu trú Thời gian lưu trú Cơ quan nguồn Xác định số phân rã tại cơ quan nguồn bằng tỷ lệ hoạt độ hấp thụ và thời gian bán hủy sinh học Mô hình hệ thống tiêu hóa ICRP Mô hình bài tiết bàng quang Gọi lại file đã lưu Cho ví dụ về tính số phân rã Làm khớp dữ liệu động học -- 43 -- Voiding Bladder Model: Mô hình bài tiết bàng quang Hình 2.11 Giao diện mô hình bài tiết bàng quang ICRP GI Model: Mô hình hệ thống tiêu hóa ICRP Hình 2.12 Giao diện mô hình hệ thống tiêu hóa ICRP Nhập khoảng thời gian bài tiết Nhập thời gian bán hủy sinh học Nhập tỷ lệ hoạt độ hấp thụ vào bàng quang Nhập tỷ lệ hoạt độ hấp thụ vào dạ dày và tỷ lệ hấp thụ vào ruột non Chọn hoạt độ hấp thụ vào dạ dày hay vào ruột non -- 44 -- Fraction and half-time: nhập tỷ lệ hấp thụ và thời gian bán hủy Hình 2.13 Giao diện nhập tỷ lệ hấp thụ và thời gian bán hủy Kết thúc việc nhập dữ liệu, đóng cửa sổ và chuyển sang cửa sổ Kinetics Input Form Chọn cơ quan để nhập dữ liệu Chọn đơn vị cho thời gian bán hủy là giây hay giờ Nhập tỷ lệ hoạt độ hấp thụ Chọn nhập thời gian bán hủy sinh học hay hiệu dụng -- 45 -- Fit data to Model: làm khớp dữ liệu. Hình 2.14 Giao diện làm khớp dữ liệu Nhập % hoạt độ tại cơ quan nguồn Lưu dữ liệu Đóng cửa sổ và chuyển sang cửa sổ Kinetics Input Form Làm khớp dữ liệu Kiểm tra xem số liệu đúng hay không Chọn cơ quan Dự đoán giá trị ban đầu của mỗi tham số Nhập thời gian đo -- 46 -- Show me some examples: cho ví dụ về tính số phân rã * Giao diện DFs Hình 2.15 Giao diện DFs Thoát khỏi chương trình Trở về giao diện chính Lựa chọn phantom kế tiếp hoặc phantom trước -- 47 -- * Giao diện kết quả tính liều Hình 2.16 Giao diện kết quả tính liều Lựa chọn phantom In hoặc lưu dữ liệu Thoát khỏi chương trình Đổi đơn vị Xem lại kết quả với phantom trước Nhân kết quả với hoạt độ Xem kết quả với phantom kế tiếp Thay đổi dữ liệu đầu vào (khối lượng cơ quan hoặc trọng số bức xạ) Liều hiệu dụng Trở về giao diện chính -- 48 -- *Giao diện thay đổi dữ liệu (Modify Input Data) Hình 2.17 Giao diện thay đổi dữ liệu Đối với phép tính liều cho 1 phantom, chương trình sẽ xuất kết quả tính liều trên một đơn vị hoạt độ ban đầu với đơn vị đầu tiên là mGy/MBq, sau đó là kết quả được đổi sang đơn vị rem/mCi trong cùng bảng kết quả. Hình 2.18 Kết quả tính theo mSv/MBq Lấy lại các giá trị khối lượng chuẩn ban đầu Trọng số bức xạ,có thể thay đổi Khối lượng các cơ quan, có thể thay đổi -- 49 -- Hình 2.19 Kết quả tính theo rem/mCi -- 50 -- Thời gian lưu trú cũng được hiển thị lại, sau kết quả tính liều để người sử dụng tiện kiểm tra dữ liệu. Khối lượng các cơ quan cùng trọng số bức xạ được hiển thị cuối cùng. Hình 2.20 Thời gian lưu trú trong bảng kết quả tính liều -- 51 -- Hình 2.21 Khối lượng các cơ quan trong bảng kết quả tính liều Hình 2.22 Trọng số bức xạ trong bảng kết quả tính liều -- 52 -- CHƯƠNG 3. DÙNG CHƯƠNG TRÌNH OLINDA/EXM TÍNH LIỀU CHO PHỤ NỮ MANG THAI SỬ DỤNG I-131 3.1 Cách sử dụng chương trình OLINDA/EXM tính liều cho thai nhi trong các trường hợp phụ nữ mang thai Như đã trình bày, việc điều trị bệnh tuyến giáp bằng I-131 thường chống chỉ định cho phụ nữ mang thai, vì tuyến giáp của thai nhi hình thành từ tuần thứ 8 của thai kỳ, có khả năng hấp thụ Iốt, làm nồng độ I-131 ở tuyến giáp của thai nhi cao gấp 10-50 lần tuyến giáp của mẹ, gây ra hậu quả vô cùng nghiêm trọng cho thai nhi như sẩy thai, chết non, dị tật, đần độn, chỉ số IQ thấp. Tuy nhiên, vẫn có thể xảy ra trường hợp mang thai ngoài ý muốn khi đang điều trị bệnh tuyến giáp bằng I-131. Khi đó, bệnh nhân phải báo ngay với bác sĩ điều trị, tùy theo tuổi thai mà bác sĩ sẽ có cách xử lý riêng. Tuy nhiên, chắc chắn sẽ để lại tác hại lên thai nhi. Vấn đề đặt ra là khi điều trị cho phụ nữ trong độ tuổi sinh đẻ, cần hạn chế liều cấp cho bệnh nhân, để khi xảy ra việc mang thai ngoài ý muốn thì cũng không để lại hậu quả nghiêm trọng cho thai nhi. Bằng cách áp dụng chương trình OLINDA/EXM có thể tính liều hấp thụ cho thai nhi trên một đơn vị hoạt độ cấp cho mẹ �𝐷𝑡ℎ𝑎𝑖 𝑛ℎ𝑖 𝐴0−𝑚ẹ � 𝑂𝐿𝐼𝑁𝐷𝐴 , cùng với các giá trị liều hấp thụ giới hạn cho thai nhi (𝐷𝑔𝑖ớ𝑖 ℎạ𝑛 𝑐ℎ𝑜 𝑡ℎ𝑎𝑖 𝑛ℎ𝑖) được cung cấp bởi Russell [16], ta sẽ tính được hoạt độ giới hạn cấp cho phụ nữ mang thai (𝐴0−𝑔𝑖ớ𝑖 ℎạ𝑛 𝑐ℎ𝑜 𝑚ẹ): 𝐷𝑔𝑖ớ𝑖 ℎạ𝑛 𝑐ℎ𝑜 𝑡ℎ𝑎𝑖 𝑛ℎ𝑖 = �𝐷𝑡ℎ𝑎𝑖 𝑛ℎ𝑖𝐴0−𝑚ẹ �𝑂𝐿𝐼𝑁𝐷𝐴 .𝐴0−𝑔𝑖ớ𝑖 ℎạ𝑛 𝑐ℎ𝑜 𝑚ẹ → 𝐴0−𝑔𝑖ớ𝑖 ℎạ𝑛 𝑐ℎ𝑜 𝑚ẹ = 𝐷𝑔𝑖ớ𝑖 ℎạ𝑛 𝑐ℎ𝑜 𝑡ℎ𝑎𝑖 𝑛ℎ𝑖 � 𝐷𝑡ℎ𝑎𝑖 𝑛ℎ𝑖 𝐴0−𝑚ẹ � 𝑂𝐿𝐼𝑁𝐷𝐴 (3.1) Trước hết ta dùng chương trình OLINDA/EXM tính �𝐷𝑡ℎ𝑎𝑖 𝑛ℎ𝑖 𝐴0−𝑚ẹ � 𝑂𝐿𝐼𝑁𝐷𝐴 cho phụ nữ mang thai ở các giai đoạn khác nhau. Việc tính liều được thực hiện qua các bước: -- 53 -- Bước 1: Chọn nhân phóng xạ trong hộp Nuclide Input Form, ở đây chúng ta chọn I- 131. Hình 3.1 Chọn chất phóng xạ I-131 Bước 2: Chọn phantom trong hộp Model Input Form. Người sử dụng có thể chọn 1 hay nhiều phantom, nhưng do chương trình OLINDA/EXM cho phép lựa chọn nhiều phantom cùng lúc nên ta sẽ đồng thời chọn các phantom “Phụ nữ mang thai 3 tháng, phụ nữ mang thai 6 tháng và phụ nữ mang thai 9 tháng”. -- 54 -- Hình 3.2 Chọn phantom phụ nữ mang thai 3, 6, 9 tháng Bước 3: Nhập thời gian lưu trú: Tùy loại DCPX mà ta sẽ có các giá trị thời gian lưu trú cho các cơ quan nguồn khác nhau. Sau khi nhập dữ liệu thời gian lưu trú của 1 loại chế phẩm, trở lại giao diện chính và chọn “Dose”, chương trình sẽ xuất kết quả tính liều. Ví dụ ta tính với NaI, ta sẽ nhập giá trị thời gian lưu trú của NaI cho các cơ quan nguồn tương ứng. Trở về giao diện chính bằng cách nhấn “Main Input Form” -- 55 -- Hình 3.3 Nhập thời gian lưu trú Sau đó nhấn nút “Dose”, chương trình sẽ xuất kết quả tính liều cho phantom “phụ nữ mang thai 3 tháng” đầu tiên. -- 56 -- Hình 3.4 Kết quả tính liều cho phụ nữ mang thai 3 tháng Để nhận được kết quả tính liều cho phantom”phụ nữ mang thai 6 tháng”, nhấp chọn “Next phantom”. Và thực hiện tương tự cho phantom “phụ nữ mang thai 9 tháng”. Nếu muốn trở lại kết quả tính liều cho phantom trước, nhấp chọn “Previous phantom”. -- 57 -- Hình 3.5 Kết quả tính liều cho phụ nữ mang thai 6 tháng Để thay đổi giá trị thời gian lưu trú, không cần lặp lại tất cả các bước trên, chỉ cần vào giao diện “Kinetics Input Form”, nhấp “Clear all data” để bắt đầu nhập lại các giá trị thời gian lưu trú và lặp lại các bước sau đó. Sau khi lặp lại các bước trên, ta sẽ có bảng tính liều cho phụ nữ mang thai các thời kỳ. 3.2 Kết quả tính liều cho phụ nữ mang thai Như đã trình bày ở trên, việc tính liều trước hết sẽ tính trên phantom phụ nữ mang thai 3, 6, 9 tháng của chương trình OLINDA/EXM. Các phantom này gần với cơ thể của phụ nữ da trắng trung bình, được xây dựng bởi Stabin và Eckerman. Sau khi lựa chọn phantom và nhân phóng xạ, công việc tiếp theo là nhập thời gian lưu trú vào cửa số “Kinetics Input Form”. Các giá trị thời gian lưu trú được trích từ -- 58 -- kết quả nghiên cứu của Russell (xem Bảng 3.1). Kết quả tính toán liều được trình bày trong Bảng 3.2. Bảng 3.1. Thời gi