NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CÁC THUẬT TOÁN TÍNH LIỀU AAA, AXB TRONG MÔI TRƯỜNG KHÔNG ĐỒNG NHẤT ĐỐI VỚI XẠ TRỊ PHOTON SỬ DỤNG MÁY GIA TỐC TRUEBEAM STX
Vật lý nguyên tử và hạt nhân
Luận án của Phạm Hồng Lâm tập trung nghiên cứu và đánh giá độ chính xác của các thuật toán tính liều AAA và AXB trong môi trường không đồng nhất, đặc biệt trong xạ trị photon sử dụng máy gia tốc TrueBeam STx. Nghiên cứu này xuất phát từ nhu cầu ngày càng cao về độ chính xác trong tính toán phân bố liều cho các kỹ thuật xạ trị hiện đại, với mục tiêu tổng thể giảm sai số liều xuống dưới 5%, thậm chí 3-3,5% theo khuyến cáo quốc tế.
Các mục tiêu chính của luận án bao gồm: đánh giá sự phù hợp của kết quả mô phỏng Monte Carlo (PRIMO và GATE) với các chỉ số đặc trưng vật lý chùm photon của máy TrueBeam STx; và nghiên cứu, đánh giá độ chính xác tính liều của hai thuật toán AAA, AXB trong phần mềm lập kế hoạch Eclipse đối với môi trường không đồng nhất trong cơ thể sống.
Kết quả cho thấy, các mô phỏng Monte Carlo bằng PRIMO và GATE có sự phù hợp tốt với đo đạc thực nghiệm về đặc trưng chùm photon, với chỉ số GPR đạt trên 90% theo tiêu chí 2%/2mm. Khi đánh giá thuật toán tính liều, phương pháp Monte Carlo (PRIMO) cho kết quả gần với đo thực nghiệm nhất trong các môi trường không đồng nhất. Thuật toán AXB nhìn chung chính xác hơn AAA, đặc biệt ở các vùng có mật độ vật chất thay đổi lớn như phổi và xương, cũng như tại các vùng tiếp giáp. Chùm photon năng lượng 6 MV (FF và FFF) cho giá trị tính liều gần với thực nghiệm hơn so với các chùm tia năng lượng cao hơn.
Đối với các kế hoạch xạ trị thực tế trên bệnh nhân ung thư phổi, AXB cho thấy sự chênh lệch nhỏ hơn so với mô phỏng Monte Carlo so với AAA. AXB cũng cung cấp các chỉ số liều trung bình (Dmean) tại khối u và các chỉ số suy giảm liều (GI, GM) gần lý tưởng hơn so với AAA. Luận án đã đóng góp vào việc khẳng định khả năng ứng dụng của các công cụ mô phỏng Monte Carlo trong xạ trị lâm sàng tại Việt Nam, cung cấp dữ liệu quan trọng để lựa chọn thuật toán tính liều tối ưu, đặc biệt ở các vùng phức tạp như lồng ngực. Hạn chế của nghiên cứu là chưa sử dụng các phương pháp đo thực nghiệm khác ngoài buồng ion hóa, mở ra hướng nghiên cứu tiếp theo để tích hợp thêm các công cụ đo đạc khác.