Thông tin

Khoa
học
&Công nghệ
VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM

ỨNG DỤNG BỨC XẠ VÀ ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ
TRONG SINH HỌC VÀ Y TẾ
VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM
Website:
Email:

SỐ 65
12/2020


Số 65
12/2020

THÔNG TIN
KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

BAN BIÊN TẬP
TS. Trần Chí Thành - Trưởng ban
TS. Cao Đình Thanh - Phó Trưởng ban
PGS. TS Nguyễn Nhị Điền - Phó Trưởng ban
TS. Trần Ngọc Toàn - Ủy viên
TS. Trịnh Văn Giáp - Ủy viên
TS. Đặng Quang Thiệu - Ủy viên
TS. Hoàng Sỹ Thân - Ủy viên

TS. Trần Quốc Dũng - Ủy viên
ThS. Trần Khắc Ân - Ủy viên
KS. Nguyễn Hữu Quang - Ủy viên
KS. Vũ Tiến Hà - Ủy viên
ThS. Bùi Đăng Hạnh - Ủy viên
Thư ký: ThS. Nguyễn Thị Thu Hà
Biên tập và trình bày: ThS. Vũ Quang Linh

NỘI DUNG
1- Bước đầu đánh giá hiệu quả và tính an toàn phương pháp cấy hạt
phóng xạ điều trị ung thư tuyến tiền liệt tại bệnh viện Bạch Mai
MAI TRỌNG KHOA, NGUYỄN DUY ANH, TRẦN ĐÌNH HÀ, PHẠM CẨM
PHƯƠNG, PHẠM VĂN THÁI, VŨ HỮU KHIÊM, VƯƠNG NGỌC DƯƠNG,
LÊ VIẾT NAM, TRẦN HẢI BÌNH, PHẠM THỊ LEN, PHẠM ANH TUẤN
7- Nghiên cứu tối ưu hóa kế hoạch điều trị VMAT trong điều trị ung
thư vùng đầu cổ sử dụng chùm photon 6 MV FF và FFF
HOÀNG HỮU THÁI, HOÀNG ĐÀO CHINH, PHẠM QUANG TRUNG
12- Đánh giá sự khác biệt về phân bố liều khi sử dụng thuật tốn
tính liều AAA và Acuros XB của phần mềm eclipse so với đo đạc
trong vùng có mật độ khơng đồng nhất trên máy Truebeam STx tại
bệnh viện 108
NGUYỄN THỊ VÂN ANH
19- Ảnh hưởng của dịch chiết nấm đông trùng hạ thảo tới tế bào và
DNA của vi khuẩn Bacillus subtilis bị chiếu xạ
TRẦN XUÂN AN, NGUYỄN THỊ THƠM, HỒNG ĐĂNG SÁNG, NGUYỄN
VĂN BÍNH, TRẦN BĂNG DIỆP
25- Ứng dụng bức xạ ion hóa trong sinh học và y tế
NGUYỄN MINH HIỆP, NGUYỄN NGỌC DUY, LÊ VĂNTHỨC, LÊ XUÂN
CƯỜNG, VŨ NGỌC BÍCH ĐÀO, NGUYỄN NGỌC THÙY TRANG,
NGUYỄN THỊ THU, NGUYỄN THỊ HUỲNH NGA

33- Các hạt nano mới mang lại hứa hẹn về hiệu quả của thuốc phóng
xạ (Radiopharmaceuticals)
PHAN VIỆT CƯƠNG
34- Nghiên cứu tạo dòng Trichoderma sinh Cellulase cao bằng xử lý
chiếu xạ gamma
NGUYỄN THỊ THƠM, HOÀNG ĐĂNG SÁNG, TRẦN XUÂN AN, NGUYỄN
VĂN BÍNH, TRẦN BĂNG DIỆP

Địa chỉ liên hệ:
Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam
59 Lý Thường Kiệt, Hoàn Kiếm, Hà Nội
ĐT: (024) 3942 0463
Fax: (024) 3942 2625
Email:
Giấy phép xuất bản số: 57/CP-XBBT
Cấp ngày 26/12/2003

TIN TRONG NƯỚC VÀ QUỐC TẾ
40- Điện hạt nhân: Đẩy nhanh tiến độ ở các nước đang phát triển
42- Công nghệ hạt nhân mang lại ích lợi cho những người phụ nữ
chăn ni bị sữa ở Sri Lanka
44- Tiếp tục xây dựng các tổ máy ở nhà máy điện hạt nhân
Khmelnitsky
45- Đại hội đồng LHQ: Tổng Giám đốc IAEA nhấn mạnh vai trị quan
trọng của cơng nghệ hạt nhân trong chống đại dịch và biến đổi khí
hậu


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN


BƯỚC ĐẦU ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ VÀ TÍNH AN TOÀN
PHƯƠNG PHÁP CẤY HẠT PHÓNG XẠ
ĐIỀU TRỊ UNG THƯ TUYẾN TIỀN LIỆT
TẠI BỆNH VIỆN BẠCH MAI

Mục tiêu: Đánh giá đáp ứng và tính an toàn phương pháp cấy hạt phóng xạ điều trị ung thư
tuyến tiền liệt tại bệnh viện Bạch Mai.

Đối tượng nghiên cứu: Bệnh nhân (BN) được chẩn đoán xác định là ung thư tuyến tiền liệt
bằng mô bệnh học, giai đoạn T1-2N0M0 được điều trị bằng Phương pháp cấy hạt phóng xạ tại Trung
tâm Y học hạt nhân và Ung bướu, Bệnh viện Bạch Mai từ tháng 5/2015 đến tháng 5/2019.

Phương pháp nghiên cứu: Mô tả cắt ngang, hồi cứu kết hợp tiến cứu.

Kết quả nghiên cứu: Kết quả nghiên cứu 08 bệnh nhân ung thư tuyến tiền liệt được điều trị
cấy hạt phóng xạ I-125. Bệnh giai đoạn T2a chiếm 50%, giai đoạn T2b chiếm 37,5%, giai đoạn T2c
chiếm 12,5%. Liều I-125 điều trị là 145Gy. Kết quả theo dõi sau 03 tháng cho thấy giá trị PSA toàn
phần trung bình giảm từ 25,1±8,9ng/ml xuống cịn 1,6±1,2ng/ml; 100% các khối u đáp ứng hồn tồn
sau điều trị. Khơng có BN nào có biến chứng trầm trọng.

Kết luận: Phương pháp cấy hạt phóng xạ I-125 là kỹ thuật mới, có hiệu quả điều trị cao, rất ít
biến chứng, là một trong những lựa chọn tốt cho các bệnh nhân ung thư tuyến tiền liệt giai đoạn khu
trú.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ

thư ở nam giới. Tỷ lệ mắc ung thư tuyến tiền liệt
cao nhất ở Châu Mỹ, Bắc và Tây Âu, Úc và New
Ung thư tuyến tiền liệt là một dạng của ung thư
Zealand.
phát triển trong tuyến tiền liệt, một tuyến trong

hệ sinh dục nam. Ung thư tuyến tiền liệt thường Tại Việt Nam, tỷ lệ mắc bệnh ung thư tuyến tiền
phát triển chậm, tuy nhiên, có những trường hợp liệt ngày càng tăng và tỷ lệ tử vong cũng rất cao.
ung thư di căn sang các bộ phận khác của cơ thể, Theo dữ liệu GLOBOCAN 2018, hàng năm ước
đặc biệt là vào xương và các hạch bạch huyết. tính có khoảng 3959 ca mới mắc, nhưng có tới
Ung thư tuyến tiền liệt có thể gây đau và khó 1873 ca tử vong. Tỷ lệ mắc bệnh ở nam giới là
khăn trong việc đi tiểu, quan hệ tình dục, hoặc 8,4/100.000 dân, tỷ lệ chết là 3,7/100.000 dân.
rối loạn chức năng cương dương. Tỷ lệ phát hiện Ung thư tuyến tiền liệt đứng thứ 6 về tỉ lệ mắc.
ung thư tuyến tiền liệt khác nhau đối với các vùng
Việc lựa chọn phương pháp điều trị ung thư tuyến
trên toàn thế giới. Theo GLOBOCAN 2018 ước
tiền liệt tùy thuộc vào giai đoạn bệnh, thang điểm
tính có tới 1,3 triệu trường hợp mới mắc ung thư
Gleason, thời gian kỳ vọng sống. Các biện pháp
tuyến tiền liệt và 359.000 bệnh nhân tử vong vì
điều trị bao gồm: Phẫu thuật, xạ trị chiếu ngoài,
căn bệnh này. Xếp hàng thứ 2 trong các bệnh ung
cấy hạt phóng xạ, nội tiết, hóa chất. Với các
thư thường gặp và hàng thứ 5 gây tử vong vì ung

Số 65 - Tháng 12/2020

1


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

bệnh nhân giai đoan còn sớm (T1,2N0M0), biện
pháp điều trị kinh điển là phẫu thuật. Tuy nhiên
nhược điểm của phương pháp này là có thể gây
ra biến chứng rối loạn chức năng tình dục, làm

ảnh hưởng đến chất lượng sống của người bệnh.
Phương pháp cấy hạt phóng xạ bằng I-125 là một
kỹ thuật cao, đưa nguồn phóng xạ vào trực tiếp
tổn thương, liều xạ trị sẽ tập trung chủ yếu ở đích
điều trị nên sẽ hạn chế ảnh hưởng tổ chức lành
xung quanh, giảm được tác dụng phụ so với xạ trị
chiếu ngồi, trong khi bảo tồn được tuyến tiền liệt
và có thể giúp tránh được biến chứng tổn thương
thần kinh cương dương. Hiện nay, kỹ thuật này
đã được ứng dụng tại các nước phát triển trong
điều trị ung thư tuyến tiền liệt nguy cơ thấp và
trung bình ở giai đoạn chưa di căn hạch, chưa di
căn xa. Tại Việt Nam, Trung tâm Y học hạt nhân
và ung bướu-Bệnh viện Bạch Mai là nơi đầu tiên
triển khai ứng dụng kỹ thuật này từ năm 2015.
Tuy nhiên, cho đến nay chưa có báo cáo đầy đủ
về hiệu quả và các tác dụng phụ của phương pháp
điều trị của tất cả các bệnh nhân đã thực hiện kỹ
thuật này. Chính vì vậy, chúng tơi tiến hành đề tài
này nhằm mục tiêu: Đánh giá đáp ứng và tính an
toàn phương pháp cấy hạt phóng xạ điều trị ung
thư tuyến tiền liệt tại bệnh viện Bạch Mai.

2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU

2.1. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu: 08 bệnh nhân được
chẩn đoán xác định là ung thư tuyến tiền liệt bằng
mô bệnh học, giai đoạn T1-2N0M0 được điều trị

bằng phương pháp cấy hạt phóng xạ tại Trung
tâm Y học hạt nhân và Ung bướu, Bệnh viện
Bạch Mai từ tháng 5/2015 đến tháng 5/2019.

chẩn đoán xác định ung thư tuyến tiền liệt →
Đánh giá bệnh ở giai đoạn T1-T2 theo bảng phân
loại TNM theo UICC (Union for International
Cancer Control), đánh giá độ mô học theo thang
điểm Gleason ≤ 7, đánh giá toàn trạng theo thang
ECOG ở mức 0-1 → Chỉ định cấy hạt phóng xạ
I-125 với kế hoạch xạ trị thỏa mãn khối u chịu liều
điều trị tối thiểu là 145Gy → theo dõi và đánh giá
sau 01, 03, 06 tháng đánh giá đáp ứng theo tiêu
chuẩn RECIST (xét nghiệm cơng thức máu, sinh
hóa máu, đơng máu cơ bản, chỉ điểm khối u PSA
toàn phần/tự do, chụp MRI tiểu khung).
2.1.4. Quy trình cấy hạt phóng xạ I-125:
* Chuẩn bị bệnh nhân trước điều trị:
- Bệnh nhân được thực hiện các xét nghiệm đánh
giá tình trạng khối u cũng như đánh giá tình trạng
tồn thân.
- Bác sỹ y học hạt nhân, bác sỹ xạ trị ung thư,
bác sỹ gây mê khám bệnh nhân và kết luận: bệnh
nhân có chỉ định điều trị bằng phương pháp cấy
hạt phóng xạ.
- Bệnh nhân và gia đình bệnh nhân được giải
thích kỹ về tình trạng bệnh, quy trình điều trị và
thời gian điều trị, tiên lượng.
- Tối trước ngày làm thủ thuật ăn nhẹ và sử dụng
thuốc thụt tháo theo hướng dẫn.

- Không ăn hay uống bất kỳ thứ gì sau 12 giờ đêm
trước ngày thực hiện thủ thuật.
- Sáng hôm làm thủ thuật: không ăn sáng.
- BN có thể uống thuốc nhưng chỉ dùng một vài
ngụm nước.
* Tính liều phóng xạ I-125 điều trị:
- Liều xạ đối với thể tích lập kế hoạch PTV: 108110 Gy

2.1.2 Phương pháp nghiên cứu: Mô tả cắt ngang,
- Mục tiêu kế hoạch xạ trị:
hồi cứu kết hợp tiến cứu.
Thể tích đích lâm sàng (Clinical Target Volume,
2.1.3. Quy trình nghiên cứu: Bệnh nhân được

2

Số 65 - Tháng 12/2020


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

CTV):

- Vệ sinh sạch sẽ da vùng tầng sinh môn.


+ V100CTV (tỷ lệ phần trăm thể tích - Kiểm tra lại ớng hậu môn, thụt tháo sạch đại
CTV nhận được liều điều trị) ≥ 95%
trực tràng lần nữa (nếu cần).


+ V150CTV (tỷ lệ phần trăm thể tích - Bác sỹ gây tê/gây mê thăm khám trước thủ thuật.
CTV nhận được 150% liều điều trị) ≤ 50%
- Đo rà ô nhiễm phóng xạ trước cấy hạt.

+ D90CTV (liều bao phủ trên 90% thể
- Gây mê (hoặc gây tê tùy từng bệnh nhân cụ thể).
tích CTV) > liều chỉ định
- Cấy hạt phóng xạ dưới hướng dẫn của siêu âm
Trực tràng:
đầu dò đặt tại trực tràng: Xác định vị trí, ranh

+ D2ccrectum (liều tối thiểu trong 2 mm3 giới, hình dạng, thể tích u. Sau đó cấy hạt I-125
thể tích trực tràng bị chiếu xạ) < liều chỉ định
theo đúng vị trí đã lập kế hoạch trước đó.

+ D0.1ccrectum (liều tối thiểu trong 0,1 - Kiểm tra lại vị trí hạt bằng siêu âm ngay sau cấy
mm3 thể tích trực tràng bị chiếu xạ) < 200Gy
hạt cuối cùng khi đầu dò siêu âm vẫn trong trực
tràng.
Niệu đạo:
- Chụp X-quang kiểm tra vị trí hạt I-125 đã cấy

+ D10%urethra (liều tối thiểu trong 10%
ngay tại phòng mổ.
niệu đạo đoạn tiền liệt) < 150% liều chỉ định
- Bệnh nhân được soi bàng quang kiểm tra sau

+ D30%urethra (liều tối thiểu trong 10%
cấy hạt.
niệu đạo đoạn tiền liệt) < 130% liều chỉ định

- Đo rà ô nhiễm phóng xạ.
* Tiến hành điều trị: Cấy hạt I-125 được thực
hiện trong phòng mổ đảm bảo yêu cầu nghiêm * Xử lý số liệu: Theo chương trình SPSS 15.0.
ngặt về chống nhiễm khuẩn.

Số 65 - Tháng 12/2020

3


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

2.2. Kết quả nghiên cứu
Bảng 1: Đặc điểm bệnh nhân

Nhận xét: Trong số 08 bệnh nhân độ tuổi trung
bình là 68,5, tuổi thấp nhất 54, tuổi cao nhất
80. Không bệnh nhân nào trong số này có tiền
sử từng xạ trị trước đây. Chiếm đa số các bệnh
nhân bệnh ở giai đoạn T2a, bệnh ở giai đoạn
T2b chiếm 37,5%, bệnh ở giai đoạn T2c chiếm
12,5%. Có 87,5% bệnh nhân toàn trạng tốt, chỉ
12,5% bệnh nhân chỉ số toàn trạng ở mức ECOG
1. Sau khi sinh thiết u tuyến tiền liệt thì 75% bệnh
nhân điểm Gleason là 6, còn 25% bệnh nhân có
điểm Gleason là 7.

4

Số 65 - Tháng 12/2020


Bảng 2: Các chỉ số xét nghiệm và các thông số
trước điều trị I-125

Nhận xét: Thể tích tuyến tiền liệt điều trị trung
bình là 28,8cm3, số hạt đã cấy trung bình 63,6
hạt, số kim đã dùng trung bình 20,6 kim.
Bảng 3: So sánh kết quả PSA tự do/toàn phần
trước và sau điều trị

Nhận xét: trước điều trị có 7 bệnh nhân có chỉ số


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

PSA tăng với giá trị trung bình là 25,8 ng/ml; sau nghiên cứu của tác giả Simon Zuber điều này phù
điều trị 3 tháng giảm còn 1,7ng/ml.
hợp với bệnh nhân trong nghiên cứu của chúng
tôi ở giai đoạn muộn hơn phần lớn bệnh nhân
Bảng 4: Tác dụng phụ sau điều trị (n=10)
trong nghiên cứu của tác giả Simon Zuber [4].
Chúng tôi tiến hành xạ trị cho các bệnh nhân với
kế hoạch liều xạ là 145Gy. Nghiên cứu của tác
giả Simon Zuber có liều xạ trung bình là 185,5 ±
6,7Gy, liều thấp nhất là 159,8Gy. Trước khi tiến
hành nghiên cứu này, chúng tôi đã nghiên cứu
Nhận xét: Trong q trình điều trị khơng xảy ra
nhiều tài liệu trên thế giới và thấy rằng tùy từng
biến chứng ở bất kỳ bệnh nhân nào.
cơ sở điều trị liều xạ trị cũng khác nhau, nhưng

2.3. Bàn luận
về hiệu quả lại không có sự khác biệt lớn [5-9].
Các bệnh nhân trong nghiên cứu của chúng tôi có Chúng tôi quyết định sử dụng liều xạ trị 145Gy
độ tuổi trung bình là 69 tuổi. So sánh với nghiên cho các bệnh nhân việc này vẫn đảm bảo hiệu
cứu của tác giả Simon Zuber hay của tác giả Sayo quả (được thể hiện qua các kết quả theo dõi phía
Maki thì đây cũng là độ tuổi hay gặp phải bệnh dưới) mà còn đảm bảo an toàn và tiết kiệm được
chi phí điều trị do tiết kiệm được số hạt cấy, số
ung thư tuyến tiền liệt ở nam giới [4, 5].
kim sử dụng [3,5,6,9].
Trong nghiên cứu này, chúng tôi không có bệnh
nhân nào ở giai đoạn T1. Trong khi đó tác giả Si- Khi so sánh kết quả xét nghiệm sau 3 tháng điều
mon Zuber thấy có 84,6% bệnh nhân ở giai đoạn trị với kết quả ban đầu cho thấy, 87,5% bệnh nhân
bệnh T1 trong nghiên cứu của ông. Điều này có ung thư ung thư tuyến tiền liệt có chỉ số PSA cao
thể là do tâm lý chủ quan, ngại đi khám sức khỏe trước điều trị nhưng sau điều trị cấy hạt phóng
định kỳ và cũng như sàng lọc yếu tố nguy cơ bệnh xạ đã giảm. Chỉ số PSA tự do/toàn phần trung
ung thư tuyến tiền liệt ở các bệnh nhân Việt Nam. bình trước điều trị là (25,1 ± 8,9)/(4,4 ± 1,8)ng/
Nên nghiên cứu của chúng tôi tất cả bệnh đều ở ml sau 3 tháng điều trị đã giảm xuống (1,6 ± 1,2)/
giai đoạn T2. Cũng so sánh với nghiên cứu của (0,3 ± 0,4)ng/ml. Còn với 01 bệnh nhân chỉ số
tác giả nói trên thì độ mô học Gleason 6 điểm gặp PSA không tăng trước điều trị chúng tôi đánh giá
chủ yếu, trong nghiên cứu của chúng tôi tỉ lệ bắt đáp ứng điều trị qua chụp phim MRI tiểu khung
sau điều trị thấy rằng bệnh đáp ứng hoàn toàn
gặp là 75% còn của tác giả Simon Zuber là 98%.
với liệu pháp cấy hạt phóng xạ. Tuy nhiên vì số
Bệnh ung thư tuyến tiền liệt là một trong các bệnh lượng bệnh nhân nghiên cứu của chúng tôi còn
ung thư có tốc độ tiến triển chậm, nên khi phát ít nên kết quả ban đầu này có thể khơng hoàn
hiện ra bệnh hầu hết các bệnh nhân toàn trạng toàn chính xác để phản ánh hiệu quả của phương
còn khá tốt. Trong nghiên cứu của chúng tôi kết pháp điều trị cấy hạt phóng xạ I-125. Nhưng các
quả thấy rằng các bệnh nhân đều có thể tự sinh nghiên cứu trên thế giới đều cho thấy tỉ lệ đáp
hoạt cá nhân hàng ngày bình thường.
ứng hoàn toàn là trên 80%, mặt khác tỉ lệ sống 5

Thể tích điều trị trung bình của các bệnh nhân năm không bệnh khoảng 80% bệnh nhân [4-9].
ung thư tuyến tiền liệt được cấy hạt phóng xạ Trong nghiên cứu của chúng tơi, q trình điều
I-125 tại Bạch Mai là 28,8 ± 2,6cm3. Thể tích này trị nội viện khi cấy hạt phóng xạ I-125 không xảy
lớn hơn so với thể tích điều trị trung bình trong ra biến chứng ở bất kỳ bệnh nhân nào. Không

Số 65 - Tháng 12/2020

5


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

những vậy, đánh giá sau điều trị 3 tháng các triệu Oncology, American Brachytherapy Society Reschứng lâm sàng của 8 bệnh nhân (tiểu buốt, tiểu olution.
dắt…) đều cải thiện đáng kể.
[5] David M. Routman, Ryan K. Funk, Bradley J.
Stish, et al (2019). “Permanent prostate brachy3. KẾT LUẬN
therapy monotherapy with I-125 for low- and inKết quả nghiên cứu 08 bệnh nhân ung thư tuyến termediate-risk prostate cancer: Outcomes in 974
tiền liệt được điều trị cấy hạt phóng xạ I-125. patients”, Brachytherapy, 18 (1), 1-7, 2019.
Bệnh giai đoạn T2a chiếm 50%, giai đoạn T2b [6] Jemery L. Millar, Bronwyn Matheson, Ben
chiếm 37,5%, giai đoạn T2c chiếm 12,5%. Liều Hindson, et al (2013). “Disease-Control outcome
I-125 điều trị là 145Gy. Kết quả theo dõi sau 03 of permanent Iodine-125 seed implantation for
prostate cancer at a single Australian institution”,
tháng cho thấy giá trị PSA toàn phần trung bình
Brachytherapy, 12 (1), S13-S14, 2013.
giảm từ 25,1 ± 8,9ng/ml xuống còn 1,6 ± 1,2ng/
ml; 100% các khối u đáp ứng hoàn toàn sau điều [7] Peter D. Dickinson, Jahangeer Malik, Paula
Mandall, et al (2014). “Five-year outcomes after
trị. Khơng có bệnh nhân nào có biến chứng trầm
iodine-125 seed brachytherapy for low-risk prostrọng.
tate cancer at three cancer centres in the UK”, BJU

Bước đầu đánh giá đây là một phương pháp điều
trị có hiệu quả cao, an toàn và đảm bảo chất lượng
cuộc sống tốt cho các bệnh nhân ung thư tuyến
tiền liệt khi được điều trị bằng phương pháp này.
Mai Trọng Khoa, Nguyễn Duy Anh,
Phạm Văn Thái và cộng sự
Trung tâm Y học hạt nhân và Ung bướu,
Bệnh viện Bạch Mai

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Lương Ngọc Khuê, Mai Trọng Khoa (2020).
Hướng dẫn chẩn đoán và điều trị một số bệnh
ung bướu, nhà xuất bản Y Học.
[2] Mai Trọng Khoa và cộng sự (2012), Y học hạt
nhân (Sách dùng cho sau đại học), nhà xuất bản
Y học.
[3] Nguyễn Bá Đức (2010). Hướng dẫn thực hành
chẩn đoán bệnh ung thư, chẩn đoán và điều trị
ung thư tiền liệt tuyến, nhà xuất bản Y học.
[4] ACR-ASTRO (2010). Practice Guideline
for transperineal permanent brachytherapy of
prostate cancer. American College of Radiology,
American Society of Therapeutic Radiology and

6

Số 65 - Tháng 12/2020

International, 113, 748-753, 2014.


[8] Peschel RE, Colberg JW, Chen Z (2004), “Iodine 125 versus palladium 103 implants for prostate cancer: clinical outcomes and complications”,
Cancer J, 10 (3), 170-174, 2004.
[9] Sayo Maki, Yoshiyuki Itoh, Seiji Kubota, et al
(2017) “Clinical outcome of 125I brachytherapy
with and without external-beam radiation therapy for localized prostate cancer: results from 300
patients at a single institution in Japan”, Journal of
Radiation Research, 58 (6), 870-880, 2017.
[10] Simon Zuber, Susan Wei, Dieter Baaske, et al
(2015). “Iodine-125 seed brachytherapy for early
stage prostate cancer: a single-institution review”,
Radiation Oncology, 2015.


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA KẾ HOẠCH ĐIỀU TRỊ
VMAT TRONG ĐIỀU TRỊ UNG THƯ VÙNG ĐẦU CỔ
SỬ DỤNG CHÙM PHOTON 6 MV FF VÀ FFF

Mục đích: So sánh, đánh giá phân bố liều và các đặc trưng vật lý của hai chùm tia Flattening
Filter (FF) and Flattening Filter Free (FFF) trên kế hoạch bệnh nhân ung thư đầu – cổ bằng việc sử
dụng phần mềm Eclipse v13.6.

Đối tượng và phương pháp: Dữ liệu hình ảnh CT – mơ phỏng của 31 bệnh nhân ung vùng đầu
cổ đã được điều trị bằng kỹ thuật VMAT được sử dụng để lập lại kế hoạch trên phần Eclipse v13.6
bằng hai chùm photon là FF và FFF và thuật toán AAA trên máy Trubeam STx. Với tất cả các kế
hoạch, các chỉ số độ bao phủ (Quality of Coverage – Q), chỉ số độ phù hợp (Conformity Index – CI),
chỉ số độ đồng nhất (Homogeneity Index – HI) và giản đồ liều khối (Dose Volume Histograms – DVH)
cho thể tích điều trị và các cơ quan nguy cấp (Organs at risk – OARs) được dùng để so sánh và đánh
giá. Kiểm chuẩn chất lượng kế hoạch (Quality Assurance – QA) được thực hiện bằng cách sử dụng

EPID (Electronic Portal Imaging Device) và phương pháp gamma index được sử dụng để phân tích
phân bố liều giữa tính tốn và đo đạc. Ngồi ra, số MU (Monitor Unit) và thời gian phát tia cũng
được sử dụng nghiên cứu.

Kết quả: Các chỉ số đánh giá về liều thu được từ các kế hoạch điều trị sử dung chùm tia FFF
cho giá trị gần với giá trị lý tưởng hơn so với các kế hoạch sử dụng chùm tia FF. Về đặc trưng vật lý,
các kế hoạch sử dụng chùm tia FFF cho số MU trung bình cao hơn các kế hoạch sử dụng chùm FF
khoảng 17,39%. Tuy nhiên, thời gian phát tia của chùm FFF (1400MU/mins) thì lại giảm hơn 49,34%
so với chùm FF (600MU/mins). Đối với liều dung nạp vào cơ quan nguy cấp, chùm tia FF cho giá
trị liều dung nạp tại một số cơ quan nguy cấp sử dụng chùm tia 6 MV – FF cho giá trị liều thấp hơn
so chùm tia 6 MV – FFF ở tủy sống (0,76%) và tuyến tai trong phải (0,24%). Tuy nhiên, chùm tia 6
MV – FFF lại cho giá trị liều thấp hơn chùm tia 6 MV – FF tại hầu hết các cơ quan nguy cấp còn
lại như 0,36% ở thân não, 5,68% ở giao thoa thị, 12,18% ở thủy tinh thể trái, 14,77% ở thủy tinh thể
phải, 1,01% ở tai trong trái, 3,07% ở tuyến thần kinh thị trái, 2,79% ở tuyến thần kinh thị phải, 1,15%
ở tuyến nước bọt trái, 0,87% ở tuyến nước bọt phải và 4,44% liều trung bình dung nạp vào cơ thể.
Vì vậy, các kết quả tính bởi chùm tia 6 MV – FFF có khác biệt và gần với giá trị lý tưởng hơn so với
chùm tia 6 MV – FF.

Kết luận: Các chỉ số phân bố liều thu được từ chùm tia FFF tốt hơn so với chùm tia FF trong
ung thư đầu cổ. Vì thế việc áp dụng chùm tia FFF trong điều trị lâm sàng ung thư đầu – cổ thường
quy là rất triển vọng.
1. MỞ ĐẦU
Ngày nay, các máy gia tốc tuyến tính sử dung
trong xạ trị tiên tiến đã được tích hợp thêm các

thuật tốn tính liều bên cạnh thuật tốn đã có
như AAA, AXB, PCB trong phần mềm Eclipse
của hãng Varian, hay các loại đặc tính chùm tia

Số 65 - Tháng 12/2020


7


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

phát ra với photon FF, FFF tất cả đều nhằm mục
đích nâng cao chất lượng và độ chính xác trong
q trình điều trị cho bệnh nhân [1]. Xu hướng
xạ trị dùng suất liều lớn đang được ứng dụng rộng
rãi [2],[3] cũng như nghiên cứu suất liều cực lớn
như liệu pháp xạ trị FLASH [4][5][6].

tuổi từ 29 đến 80 tuổi. Thể tích điều trị PTV từ
16,7 cm3 đến 236,3 cm3. Bề dày mỗi lát cắt CT là
2,5 mm. Bệnh nhân nằm ngửa, đầu hướng vào
trong, được cố định bằng mặt nạ 5 điểm nhằm
hạn chế các cử động của bệnh nhân và được chụp
mô phỏng bằng máy CT GE Optima 580.

Kể từ tháng 9 năm 2017, Khoa Xạ trị và Xạ phẫu –
Bệnh viện Trung Ương Quân Đội 108 được trang
bị hệ thống máy gia tốc TrueBeam STx và phần
mềm lập kế hoạch Eclipse v13.6. Bệnh nhân ung
thư đầu – cổ được chỉ định điều trị bằng phương
pháp xạ trị trên máy gia tốc linac TrueBeam STx,
sử dụng kỹ thuật VMAT với thuật tốn tính liều
AAA – một thuật tốn chồng chập được sử dụng
để tính tốn phân bố liều bức xạ trong máy tính
của hệ thống lập kế hoạch điều trị. Các kế hoạch

điều trị được tính liều sử dụng chùm tia FF. Chùm
photon FFF thường được sử dụng trong xạ phẫu
(SRS) và xạ trị lập thể định vị thân (SBRT) nhằm
cung cấp liều cao và giảm số phân liều [7]. Hiện
nay, chưa có nghiên cứu về việc sử dụng chùm
tia FFF trong xạ trị thường quy. Nghiên cứu này
được thực hiện để chỉ ra ưu điểm và nhược điểm
của hai đặc tính chùm tia FF và FFF về phân bố
liều trên kế hoạch điều trị. Các chỉ số phân bố
liều, đặc trưng vật lý và liều dung nạp cho các cơ
quan nguy cấp, tiến hành lập kế hoạch với hai loại
đặc tính chùm tia trên cùng một chuỗi hình ảnh
CT được sử dụng để đánh giá, so sánh.

Các kế hoạch điều trị cho bệnh nhân ung thư
vùng đầu – cổ sử dụng 3 cung đồng phẳng CW:
1790 – 1810 và CCW: 1810 – 1790 với góc tránh
từ 80o – 110o và 250o – 280o nhằm hạn chế liều vào
hai khớp chuyển động ở hai bên vai với thuật tốn
AAA để tính liều. Chùm photon có mức năng
lượng 6 MV với đặc tính chùm tia FF có suất liều
600 MU/phút, liều chỉ định từ 69,96 Gy với số
phân liều 33 buổi điều trị.

Hình 1: Các cung chiếu của bệnh nhân ung thư
đầu cổ.
Bảng 1. Công thức của các chỉ số đánh giá kế
hoạch

II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN

CỨU
2.1 Dữ liệu CT – mô phỏng
Chúng tôi tiến hành nghiên cứu hồi cứu dựa vào
dữ liệu CT mô phỏng pha I của 31 bệnh nhân ung
thư đầu – cổ đã được điều trị bằng kỹ thuật VMAT
tại khoa Xạ trị - Xạ phẫu, Bệnh viện Trung Ương
Quân đội 10 từ tháng 9/2017 đến tháng 12/2019.
Trong 31 bệnh nhân có 23 nam và 8 nữ với độ

8

Số 65 - Tháng 12/2020

*Dmax: liều lớn nhất, Dmin: liều bé nhất, DP:
liều chỉ định, Dx: liều bao phủ x% thể tích lập kế
hoạch điều trị, PTV: thể tích lập kế hoạch điều trị,
PTV100: thể tích PTV nhận 100% liều chỉ định,
TV: thể tích bia.
Để so sánh ưu và nhược điểm giữa hai chùm pho-


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

ton FF và FFF. Chúng tôi tiến hành lập lại các kế
hoạch sử dụng chùm tia 6 MV FFF (1400MU/
mins) sau đó sử dụng các chỉ số đánh giá về liều
bao gồm: Độ bao phủ – Q [8], chỉ số độ trùng
khớp – CI [9][10][11], chỉ số độ đồng nhất – HI
[8][12] và đặc trưng vật lý là số MUs và thời gian
phát tia đã được sử dụng. Bảng 1 trình bày các

cơng thức tính tốn của các chỉ số đánh giá về
liều.
Dựa vào giản đồ liều khối DVH (Dose Volume
Histogram), chúng tôi so sánh, đánh giá giá trị
liều dung nạp tại các cơ quan nguy cấp của các
kế hoạch giữa hai loại đặc tính chùm tia. Các giới
hạn liều cho từng cơ quan nguy cấp được khuyến
cáo bởi The Radiation Therapy Oncology Group
– RTOG 0623 [13], RTOG 0912 [14], RTOG 0225
[15].
Kiểm chuẩn chất lượng trước điều trị (Quality assurance – QA) được thực hiện trên EPID
(Electronic Portal Imaging Device) cho tất cả các
kế hoạch VMAT (6 MV - FFF) và phương pháp
gamma index được sử dụng để phân tích phân bố
liều giữa tính tốn và đo đạc.
2.2. Kết quả

Bảng 2 trình bày các chỉ số đánh giá về liều và
các đặc trưng vật lý trung bình của các kế hoạch
ung thư đầu – cổ. Hầu hết các chỉ số đánh giá về
liều thì chùm tia 6 MV – FFF cho kết quả gần với
giá trị lý tưởng hơn so với chùm tia FF. Với số
MU, các kế hoạch sử dụng chùm 6 MV – FF số
MU trung bình phát ra trên mỗi kế hoạch là 638
± 57 trong khi với chùm tia 6 MV – FFF là 749 ±
85. Ta thấy rằng số MU ở các kế hoạch sử dụng
chùm tia 6 MV FFF lớn hơn nhiều so với các kế
hoạch sử dụng chùm tia 6 MV FF và lớn hơn
khoảng 17,39%. Thời gian phát tia trung bình đối
với kế hoạch sử dụng chùm tia 6 MV FF để tính

liều là 1,064 ± 0,095 phút trong khi với chùm tia
6 MV – FFF là 0,535 ± 0,061 phút. Ta thấy rằng,
thời gian phát tia của các kế hoạch sử dụng chùm
tia 6 MV – FFF giảm đáng kể so với các kế hoạch
sử dụng chùm tia 6 MV – FF, giảm tới 49,34%
mặc dù số MU ở các ở kế hoạch sử dụng chùm
tia 6 MV – FFF phát ra nhiều hơn 17,39% vì suất
liều của chùm FFF là 1400MU/mins lớn hơn 2,33
lần so với chùm 6 MV – FF. Với chùm photon
FFF, việc loại bỏ bộ lọc làm phẳng làm giảm liều
ở vùng bán rã, liều ở ngoài trường chiếu và tăng
liều bề mặt.
Bảng 3. Giá trị trung bình liều dung nạp vào các
cơ quan nguy cấp

Giá trị trung bình các chỉ số về độ bao phủ – Q,
chỉ số độ đồng nhất – HI, chỉ số độ trùng khớp
– CI, số MU và thời gian phát tia 31 kế hoạch (6
MV FF) và 31 kế hoạch (6 MV FFF) điều trị ung
thư đầu – cổ được thể hiện trong bảng 2.
Bảng 2. Giá trị trung bình các chỉ số phân bố
liều và các đặc trưng vật lý

Bảng 3 cho ta thấy các kế hoạch xạ trị được lập
đều đạt các tiêu chuẩn đánh giá theo RTOG 0623
[13], RTOG 0912 [14] và RTOG 0225 [15]. Giá trị

Số 65 - Tháng 12/2020

9



THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

liều dung nạp tại một số cơ quan nguy cấp khi sử
dụng chùm tia 6 MV – FF cho giá trị liều thấp hơn
so chùm tia 6 MV – FFF như tủy sống (0,76%) và
tuyến tai trong phải (0,24%). Tuy nhiên, chùm tia
6 MV – FFF lại cho giá trị liều thấp hơn chùm tia
6 MV – FF tại hầu hết các cơ quan nguy cấp còn
lại như 0,36% ở thân não, 5,68% ở giao thoa thị,
12,18% ở thủy tinh thể trái, 14,77% ở thủy tinh
thể phải, 1,01% ở tai trong trái, 3,07% ở tuyến
thần kinh thị trái, 2,79% ở tuyến thần kinh thị
phải, 1,15% ở tuyến nước bọt trái, 0,87% ở tuyến
nước bọt phải và 4,44% liều trung bình dung nạp
vào cơ thể. Vì vậy, các kết quả tính bởi chùm tia 6
MV – FFF có khác biệt và gần với giá trị lý tưởng
hơn so với chùm tia 6 MV – FF (bảng 3). Ta thấy
rằng, ở các cơ quan nguy cấp như giao thoa thị
giác, thủy tinh thể trái, thủy tinh thể phải và liều
trung bình tồn thân có giá trị p < 0,05 nên có ý
nghĩa thống kê. Cịn các cơ quan cịn lại thì p >
0,05 nên khơng có ý nghĩa thống kê.
3. BÀN LUẬN
Đối với chùm tia FF và FFF, trên thế giới đã có
một số các nghiên cứu trên các kế hoạch điều
trị của các tác giả ở các vùng khác nhau trên cơ
thể như của tác giả Maged Mohammed cùng các
cộng sự năm 2016 [16], nghiên cứu này cho kết

quả về việc loại bỏ bộ lọc làm phẳng làm giảm
liều ở vùng bán rã, tán xạ ở đầu máy điều trị, liều
ở ngoài trường chiếu và tăng suất liều và liều bề
mặt. Suất liều của chùm tia khơng có tấm lọc
phẳng cao gấp khoảng 2,46 lần so với chùm tia có
tấm lọc phẳng từ đó giảm thời gian điều trị.
Tuy nhiên, trong q trình nghiên cứu và tính
tốn các số liệu thu được tại Khoa Xạ trị & Xạ
phẫu – Bệnh viện Trung Ương Qn Đội 108,
chúng tơi thấy rằng, hai đặc tính chùm tia FF và
FFF đều có những ưu và nhược điểm riêng.
Sự khác biệt rõ ràng nhất giữa hai loại đặc tính
chùm tia là suất liều tối đa phát ra. Chùm FFF
nhờ được loại bỏ tấm lọc phẳng nên suất liều tối
đa phát ra đối với chùm 6X – FFF là 1400 MU/
phút so với chỉ 600 MU/phút của chùm 6 MV
– FF, tăng tới 2,33 lần [17]. Do đó, tuy số MU
của các kế hoạch sử dụng chùm 6 MV – FFF cao

10

Số 65 - Tháng 12/2020

hơn nhưng thời gian phát tia thì lại giảm gần một
nửa so với các kế hoạch sử dụng chùm 6 MV –
FF. Qua đó, nâng cao hiệu quả điều trị cho bệnh
nhân, giúp bệnh nhân thoải mái hơn trong điều
trị.
Nghiên cứu này mới chỉ được nghiên cứu với
các kế hoạch điều trị bệnh nhân ung thư đầu cổ

trên phần mềm lập kế hoạch. Chúng tôi sẽ tiếp
tục kết hợp với các bác sỹ, thực hiện các nghiên
cứu, đánh gia lâm sàng sâu hơn các vấn đề cần
quan tâm khi sử dụng chùm tia FFF và ứng dụng
trong điều trị xạ trị thường quy. Qua đó, đưa ra
các khuyến nghị về việc sử dụng chùm tia FFF
vào áp dụng thực tế với xạ thường.
4. KẾT LUẬN
Đối với các kế hoạch bệnh nhân ung thư vùng
đầu – cổ, các chỉ số đánh giá khối u và cơ quan
nguy cấp ta thấy chùm tia FFF cho giá trị gần với
giá trị lý tưởng hơn. Đồng thời, do suất liều lớn
nên ưu thế về thời gian điều trị cũng nên được
xem xét sử dụng chùm FFF. Vì vậy, việc áp dụng
chùm tia FFF vào điều trị lâm sàng cho xạ trị
thường quy có triển vọng rất lớn. Điều này là phù
hợp với nghiên cứu của Maged Mohammed [16].
Tuy nhiên, các kết luận trên chỉ mang tính tham
khảo, việc sử dụng đặc tính chùm tia nào cịn phụ
thuộc vào rất nhiều yếu tố như trang bị của cơ sở,
các hiệu ứng có thể có khi sử dụng chùm FFF mà
chúng ta chưa nghiên cứu được,…
Hoàng Hữu Thái
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
Hoàng Đào Chinh, Phạm Quang Trung
Khoa Xạ trị và Xạ phẫu,
Bệnh viện Trung Ương Quân đội 108

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] A. Fogliata et al., “Flattening filter free beams

from TrueBeam and Versa HD units: Evaluation
of the parameters for quality assurance,” Med.
Phys., vol. 43, no. 1, pp. 205–212, 2016.


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

[2] C. W. Song, M. S. Kim, L. C. Cho, K. Dusenbery, and P. W. Sperduto, “Radiobiological basis
of SBRT and SRS,” Int. J. Clin. Oncol., vol. 19, no.
4, pp. 570–578, 2014.

[13] R. Lilenbaum, R. Komaki, and M. K. Martel,
Radiation Therapy Oncology Group Rtog 0623
a Phase Ii Trial of Combined Modality Therapy
With Growth Factor. 2008.

[3] M. Trager, A. Landers, Y. Yu, W. Shi, and H.
Liu, “Evaluation of Elements Spine SRS Plan
Quality for SRS and SBRT Treatment of Spine
Metastases,” Front. Oncol., vol. 10, no. April, pp.
1–9, 2020.

[14] C. Drug, P. Nsc, E. Sherman, and N. Lee,
“Rtog 0912 A Randomized Phase II Study of Concurrent Intensity Modulated Radiation Therapy (
Imrt ), Paclitaxel and Pazopanib ( Nsc 737754 )/
Placebo , for the Treatment of Anaplastic Thyroid
Cancer,” no. Nsc 737754, 2010.

[4] P. Symonds and G. D. D. Jones, “FLASH Radiotherapy: The Next Technological Advance in [15] N. Lee, “Radiation Therapy Oncology Group
Radiation Therapy?,” Clin. Oncol., vol. 31, no. 7, Rtog 0225 a Phase Ii Study of Intensity Modulated

pp. 405–406, 2019.
Radiation Therapy ( Imrt ) + / - Chemotherapy
for Nasopharyngeal Cancer,” Med. Oncol., 2005.
[5] J. D. Wilson, E. M. Hammond, G. S. Higgins, and K. Petersson, “Ultra-High Dose Rate [16] M. Mohammed, E. Chakir, H. Boukhal, S.
(FLASH) Radiotherapy: Silver Bullet or Fool’s Mroan, and T. El Bardouni, “Evaluation of the
Gold?,” Front. Oncol., vol. 9, no. January, pp. dosimetric characteristics of 6 MV flattened and
1–12, 2020.
unflattened photon beam,” J. King Saud Univ. Sci., vol. 29, no. 3, pp. 371–379, 2017.
[6] Lempart MBlad BAdrian GBäck SKnöös TCeberg CPetersson K, “Modifying a clinical linear [17] D. Georg, T. Knöös, and B. McClean, “Curaccelerator for delivery of ultra-high dose rate ir- rent status and future perspective of flattening filradiation,” Radiother. Oncol., no. 139, pp. 40–45, ter free photon beams,” Med. Phys., vol. 38, no. 3,
2019.
pp. 1280–1293, 2011.
[7] B. M. Prendergast et al., “Flattening filter-free
linac improves treatment delivery efficiency in
stereotactic body radiation therapy,” J. Appl. Clin.
Med. Phys., vol. 14, no. 3, pp. 64–71, 2013.
[8] D. R. M. L. Shaw E, Kline R, Gillin M, Souhami L, Hirschfeld A, “Radiation Therapy Oncology Group: radiosurgery quality assurance guidelines,” vol. 27, pp. 1231–1239, 1993.

[18] A. V. Krauze et al., “Re-irradiation for recurrent glioma- the NCI experience in tumor control, OAR toxicity and proposal of a novel prognostic scoring system,” Radiat. Oncol., vol. 12, no.
1, pp. 1–10, 2017.

[9] D.Zentralbibliothek, “ICRU Report 62,” International Commission on Radiation Units and
Measurements.”
[10] H. G. Menzel, “The international commission on radiation units and measurements,” J.
ICRU, vol. 10, no. 2, pp. 1–35, 2010.
[11] M. S. I. Paddick, “simple scoring ratio to
index the conformity of radiosurgical treatment
plans,” no. Suppl 3, vol. 93, pp. 219–222, 2000.
[12] M. R. Wu Q, Algorithms and functionality
of an intensity modulated radiotherapy optimization system. 2000.


Số 65 - Tháng 12/2020

11


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

ĐÁNH GIÁ SỰ KHÁC BIỆT VỀ PHÂN BỐ LIỀU
KHI SỬ DỤNG THUẬT TỐN TÍNH LIỀU AAA
VÀ ACUROS XB CỦA PHẦN MỀM ECLIPSE
SO VỚI ĐO ĐẠC TRONG VÙNG CĨ MẬT ĐỘ
KHƠNG ĐỒNG NHẤT TRÊN MÁY TRUEBEAM
STX TẠI BỆNH VIỆN 108

Độ chính xác về liều là một trong những yếu tố quyết định đến kết quả xạ trị đối với bệnh
nhân. Để đảm bảo được yếu tố này thì độ chính xác của các thuật tốn tính liều được sử dụng trên
các hệ thống lập kế hoạch là vô cùng quan trọng.

Kết quả của một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng, các thuật tốn với khả năng hiệu chỉnh sự
khơng đồng nhất về mật độ trong cơ thể bệnh nhân sẽ mang lại độ chính xác cao hơn. Đối với hệ
thống máy TrueBeam STx tại Bệnh viện TƯQĐ 108, để đánh giá độ chính xác của hai thuật tốn hiện
có là AAA và AXB, trong vùng có mật độ khơng đồng nhất, nghiên cứu đã được thực hiện trên hệ
phantom được thiết kế tương đương như vùng ngực của bệnh nhân. Qua đó so sánh phân bố liều theo
độ sâu thu được từ tính tốn bởi thuật tốn AAA và AXB trên hệ thống lập kế hoạch Eclipse 13.6 của
hãng Varian với phân bố liều thu được từ đo đạc trên cùng một hệ phantom tại hai vị trí: trục trung
tâm và biên trường chiếu.

Kết quả nghiên cứu cho thấy, tại trung tâm trường chiếu, trong khi AXB đánh giá thấp liều ở
vùng có mật độ thấp so với đo đạc, nhỏ hơn 20% thì AAA đánh giá cao liều trong vùng này, có thể lên
tới 60%, đặc biệt với các trường chiếu nhỏ và năng lượng cao. Thuật toán AXB cho kết quả phân bố

liều theo độ sâu thấp hơn thực tế và gần với giá trị đo đạc hơn thuật toán AAA.

12

1. MỞ ĐẦU

toán phải nằm trong khoảng từ 1% đến 2% [1].

Xạ trị là một trong những phương pháp chính
được sử dụng trong điều trị ung thư hiện nay dựa
vào khả năng tiêu diệt tế bào ung thư của bức xạ
ion hoá. Trong xạ trị, để đảm bảo kết quả điều trị
tối ưu thì độ chính xác của q trình tính tốn
liều lượng trên cơ thể bệnh nhân là vơ cùng quan
trọng và phụ thuộc chủ yếu vào các thuật tốn
tính liều với khả năng hiệu chỉnh sự khơng đồng
nhất của chúng. Theo ủy ban quốc tế về các đơn
vị và đo lường bức xạ (ICRU), sai số về liều trong
quy trình tổng thể được đề xuất là từ 3% đến ±
3,5%, vì vậy, độ chính xác của phân bố liều tính

Các thuật tốn tính liều là một phần trong hệ
thống lập kế hoạch và đóng vai trị trung tâm
trong thực hành lâm sàng của xạ trị. Các thuật
tốn tính liều cho chùm photon năng lượng cao
đã được phát triển đầu tiên bởi Schoknecht vào
năm 1967 được thực hiện trong phantom nước
đồng nhất để xác định các thông số cần thiết [6].
Tuy nhiên, cơ thể con người không đồng nhất mà
bao gồm nhiều cơ quan có mật độ khác nhau và

với mỗi bệnh nhân là khác nhau, do đó, khi tính
tốn trên thực tế cần có sự can thiệp của các yếu
tố hiệu chỉnh để đảm bảo độ chính xác về liều

Số 65 - Tháng 12/2020


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

lượng.
Đối với mỗi hệ thống lập kế hoạch điều trị, kỹ sư
vật lý là người trực tiếp sử dụng các thuật tốn
tính liều, cần nắm được các ưu, nhược điểm của
từng thuật toán cụ thể đi kèm với hệ thống máy
và tư vấn cho các bác sĩ xạ trị về độ chính xác
của phân bố liều được tính tốn trong các tình
huống khác nhau liên quan đến lâm sàng. Từ đó,
tuỳ vào từng khu vực điều trị và chỉ định điều trị
nhất định, các thuật tốn tính liều phù hợp nhất
sẽ được lựa chọn để mang đến kết quả tính tốn
tối ưu.
Trên thế giới hiện nay đã có nhiều nghiên cứu tập
trung so sánh sự khác biệt cũng như ưu, nhược
điểm của các thuật tốn tính liều tại các trung tâm
xạ trị. Về cơ bản, các nghiên cứu đều chỉ ra rằng,
càng các thuật tốn có khả năng hiệu chỉnh sự
khơng đồng nhất trong cơ thể bệnh nhân sẽ mang
lại độ chính xác cao hơn. Tuy nhiên tại nước ta,
hiện chưa có nghiên cứu nào được thực hiện để
xác định mức độ khác biệt này. Do đó, nghiên

cứu đã được thực hiện trên hệ phantom với thiết
kế tương đương như vùng ngực của bệnh nhân, là
khu vực có sự thay đổi lớn về mật độ nhằm mục
đích đánh giá sự khác biệt về phân bố liều theo
độ sâu của các thuật toán (cụ thể ở đây là 2 thuật
toán AAA và AXB) trong vùng có mật độ khơng
đồng nhất trên hệ thống máy TrueBeam STx tại
Bệnh viện TƯQĐ 108. Qua đó, các kỹ sư vật lý có
thể đưa ra quyết định lựa chọn các thuật tốn tính
liều phù hợp và giải thích cho các bác sỹ trong
trường hợp phân bố liều không như mong muốn
trong khu vực kể trên.

sử dụng rộng rãi hơn cả là 2 thuật tốn AAA và
AXB.

Hình 1. Phương pháp so sánh
Thuật toán AAA được Tiến sĩ Waldemar Ulmer
và Wolfgang Kaissl giới thiệu vào năm 1995, là
thuật tốn tích chập / chồng chất chùm bút chì
3D sử dụng mơ hình EGSnrc Monte Carlo để mơ
hình hố cho các photon sơ cấp, photon tán xạ
ngoài trục và electron tán xạ từ các thiết bị chuẩn
trực chùm tia [6]. Hiệu chỉnh sự không đồng
nhất được thực hiện thông qua các phép chia tỷ
lệ. AAA đã cho thấy độ chính xác được cải thiện
so với các thuật toán trước đây và tốc độ tính tốn
đủ nhanh cho hầu hết các trường hợp lâm sàng.
Tuy nhiên, việc sử dụng phương pháp chia tỷ lệ
để hiệu chỉnh cho sự không đồng nhất là không

đủ để xử lý nhiễu loạn liều mạnh trong trường
hợp có các yếu tố mật độ cao.

Thuật toán Acuros XB trực tiếp giải thích cho các
tác động của sự khơng đồng nhất lên phân bố
liều thơng qua việc giải phương trình vận chuyển
Bolzmann tuyến tính (LBTE) [8]. Acuros XB
2. NỘI DUNG
được tích hợp vào Eclipse dưới dạng thuật tốn
2.1. Đối tượng và Phương pháp
tính liều và sử dụng mơ hình nguồn có nguồn gốc
Trên phần mềm Eclipse 13.6 của hãng Varian từ AAA. Acuros XB là một trong những phương
hiện có một số thuật tốn có thể được sử dụng pháp tính liều có thể đạt được độ chính xác tiệm
để tính tốn phân bố liều photon, trong đó, được cận với mô phỏng Monte Carlo mà vẫn đảm bảo

Số 65 - Tháng 12/2020

13


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

thời gian tính tốn nằm trong ngưỡng chấp nhận
được, tuy nhiên thời gian tính tốn vẫn dài hơn
so với AAA. Việc ưu tiên lựa chọn thuật toán
khi lập kế hoạch điều trị sẽ phụ thuộc vào từng
trường hợp lâm sàng và nên được nghiên cứu và
có các quy trình cụ thể cho từng trung tâm xạ trị
hiện đang sử dụng 2 thuật tốn này.


Phân bố liều sẽ được tính theo các trường chiếu
khác nhau gồm 2x2 , 4x4 , 6x6 , 8x8 , 10x10 với
mỗi mức năng lượng hiện có của hệ thống máy
Truebeam Stx tại trục trung tâm và biên trường
chiếu.
Đối với hệ đo thực nghiệm, Đầu đo buồng ion
hoá CC13 được đưa vào để đo đạc giữa các tấm
phantom rắn và trong khơng khí (nhờ bệ đỡ bằng
xốp tương đương khơng khí) ở các độ sâu lần lượt
là : 1 ; 2 ; 3 ; 4,5 ; 5,5 ; 6,5 ; 7,5 ; 8,5 ; 9,5 ; 11 cm và
được ghi nhận tại 2 vị trí là trục trung tâm và biên
trường chiếu. Vị trí trục trung tâm là như nhau
với mọi trường chiều. Vị trí biên trường chiếu với
các trường chiếu khác nhau sẽ khác nhau.

Hình 2. Sơ đồ thiết lập hệ phantom trong tính tốn
và đo đạc
Trong nghiên cứu này, độ chính xác của các thuật
tốn tính liều AAA và AXB được so sánh dựa trên
sự khác biệt về liều sâu phần trăm (Percent Depth
Dose – PDD so với đo đạc thực tế trên cùng một
hệ phantom (hình 2).

Hình 4. Hệ đo thực nghiệm

Trường chiếu 2x2: vị trí 0,4 cm từ trục trung tâm.
Hệ phantom gồm phantom rắn và khí sẽ được
thiết lập như hình 2. Hệ bao gồm 12 lớp thể tích Trường chiếu 4x4: vị trí 1 cm từ trục trung tâm.
dày 1 cm, rộng 30 x 30 . Trong đó, 6 lớp là phanTrường chiếu 6x6: vị trí 2 cm từ trục trung tâm.
tom rắn tương đương mơ và 6 lớp là khơng khí và

Trường chiếu 8x8: vị trí 3 cm từ trục trung tâm.
xốp tương đương khí.
Trường chiếu 10x10: vị trí 4 cm từ trục trung tâm.

Hình 5. Mơ hình thực tế hệ đo
Hình 3. Mơ hình thiết kế tính tốn và đo đạc

14

Số 65 - Tháng 12/2020

Đầu đo buồng ion hoá CC13 được kết nối với
điện kế Dose1 đề ghi nhận giá trị điện tích. Các


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

giá trị này sau đó sẽ được chuẩn hố về liều tương
đối dựa vào liều tại độ sâu đạt giá trị cực đại. Đo
đạc được thực hiện trong điều kiện nhiệt độ 23oC
và độ ẩm 60%.

2. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Kết quả cho thấy, trong đo đạc thực tế, với trường
chiếu nhỏ, sự giảm liều trong vùng không đồng
nhất tỷ lệ thuận với năng lượng chùm tia, năng
lượng càng cao, sự giảm liều càng lớn. Tương tác
của bức xạ bị ảnh hưởng khi đi từ vùng có mật
độ cao (nước) sang vùng có mật độ thấp (khí), và
làm giảm liều trong khu vực này, đồng thời làm


tăng liều trong vùng liền kề có mật độ cao hơn
(xương). Tại độ sâu 2 cm trong phantom rắn, với
trường chiếu 2 x 2, năng lượng 6 MV, PDD giảm
chỉ còn 31,64 % so với liều tối đa khi xuống đến
độ sâu 7,5 cm trong không khí và với năng lượng
15 MV, PDD giảm chỉ đạt 27,9 % (hình 6).
Việc giảm liều hấp thụ ở vùng phổi rõ rệt hơn
với trường chiếu nhỏ do quãng chạy của điện
tử trong vùng có mật độ thấp lớn hơn bán kính
trường chiếu, dẫn đến điện tử vận chuyển ra bên
ngồi trường và khơng đóng góp vào liều hấp thụ
tại khu vực khảo sát. Năng lượng càng cao, quãng
chạy của các hạt điện tử càng lớn, mức độ đóng
góp vào liều hấp thụ càng giảm.

Hình 6. PDD tại trục trung tâm, trường chiếu 2 x 2 cm2

Hình 7. PDD tại trục trung tâm, trường chiếu 10 x 10 cm2

Số 65 - Tháng 12/2020

15


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

Đối với tính tốn trên hệ thống lập kế hoạch, thuật
tốn AXB phản ánh được sự giảm liều này với kết
quả PDD là 11,56 % liều tối đa tại 7,5 cm với năng

lượng 6 MV và 16,9 % liều tối đa với năng lượng
15 MV, gần với giá trị đo đạc hơn. Từ đó có thể
thấy, với năng lượng càng cao, thuật tốn AXB
càng cho kết quả chính xác. Trong khi đó, thuật
toán AAA cho kết quả PDD là 76,15 % liều tối
đa tại 7,5 cm với năng lượng 6 MV và 86,17 %
liều tối đa với năng lượng 15 MV, cao hơn nhiều
so với thực tế. Kết quả này không những không
phản ánh được sự giảm liều rõ rệt trong vùng có
mật độ thấp mà với năng lượng cao, cịn có sự
tăng lên so PDD đo đạc.

thuật tốn AAA khơng trực tiếp mơ hình hố q
trình vận chuyển các điện tử thứ cấp như AXB
mà thông qua phương pháp chia tỷ lệ được tính
gần đúng nên kết quả vẫn chưa phản ánh được
chính xác phân bố liều thực tế trong vùng này.

Tại trục trung tâm trường chiếu lớn, theo đo đạc,
trong vùng có mật độ thấp, năng lượng càng cao,
mức độ sụt liều càng ít. Mức độ sụt liều cũng tỷ
lệ thuận với trường chiếu, trường chiếu càng nhỏ,
sự sụt liều trong vùng có mật độ thấp càng rõ rệt.
Cụ thể, với trường 10 x 10 , năng lượng 6 MV có
PDD tại độ sâu 7,5 cm là 66,74 % liều tối đa, 15
MV là 72,14 %. Với trường 8 x 8 , năng lượng 6
MV là 63,18 % và năng lượng 15 MV là 65,32 %
Rõ ràng, mặc dù đã có sự can thiệp của các phương (hình 7).
pháp hiệu chỉnh khơng đồng nhất, nhưng do


Hình 8. PDD tại trục trung tâm và biên trường chiếu 8 x 8 cm2

Hình 9. PDD tại trục trung tâm và biên trường chiếu 10 x 10 cm28

16

Số 65 - Tháng 12/2020


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

Tại biên trường chiếu lớn, mức độ giảm liều rõ rệt
hơn so với vị trí trục trung tâm, tuy nhiên khơng
thay đổi đáng kể với sự thay đổi của năng lượng
và trường chiếu. Cụ thể, PDD tại độ sâu 7,5 cm
với trường chiếu 10 x 10 và năng lượng 6 MV,
là 59,34 %, năng lượng 15 MV là 63,07 %. Với
trường chiếu 8 x 8 , năng lượng 6 MV là 56,79 %
và năng lượng 15 MV là 57,79 % (hình 8). Do tại
cạnh chùm tia, đóng góp của thành phần sơ cấp
cũng như thứ cấp bị giảm do nằm gần vùng bán
rạ, dẫn đến sự giảm liều cũng như ít bị ảnh hưởng
hơn bởi sự thay đổi năng lượng cũng như trường
chiếu.
Trong phân bố liều thu được từ hệ thống lập kế
hoạch, thuật toán AXB cho kết quả phù hợp hơn
so với kết quả đo đạc thực tế và đáp ứng với sự
thay đổi liều khi mật độ môi trường thay đổi. Cụ
thể, với trường chiếu 10 x 10 , PDD tại độ sâu
7,5 cm là 48,85 % với năng lượng 6 MV và 57,86

% với năng lượng 15 MV. Với trường chiếu 8 x
8 , PDD tại độ sâu 7,5 cm là 45,23 % với năng
lượng 6 MV và 53,95 % với năng lượng 15 MV.
Thuật toán AAA cho kết quả giảm nhe, khác biệt
không đáng kể giữa các vùng, với trường chiếu 10
x 10 , PDD tại độ sâu 7,5 cm là 80,73 % với năng
lượng 6 MV và 89,11 % với năng lượng 15 MV.
Với trường chiếu 8 x 8 , PDD tại độ sâu 7,5 cm là
79,89 % với năng lượng 6 MV và 89,5 % với năng
lượng 15 MV.

chuyển các hạt điện tử trong vật chất [13]. AAA
đánh giá thấp liều so với thực tế ở vùng có mật
độ cao (phantom rắn tương đương nước) và đánh
giá cao liều cũng so với thực tế, khi đi vào vùng
có mật độ thấp hơn (khơng khí). Tuy nhiên, ở
khoảng cách xa các vùng không đồng nhất, AAA
cho kết quả tương đương với AXB và nằm trong
giới hạn chấp nhận được.
3. KẾT LUẬN
Qua nghiên cứu nhận thấy, tại trung tâm trường
chiếu, trong khi AXB đánh giá thấp liều ở vùng
có mật độ thấp so với đo đạc, nhỏ hơn 20% thì
AAA đánh giá cao liều trong vùng này, có thể
lên tới 60%, đặc biệt với các trường chiếu nhỏ và
năng lượng cao. Trong lâm sàng, với liều được chỉ
định cho khối u nằm trong trong vùng có mật độ
thấp, kế hoạch sử dụng thuật toán AAA để điều
trị trong thực tế sẽ đưa đến phân bố liều tốt trên
kế hoạch, tuy nhiên hụt liều rất nhiều trên thực

tế, làm giảm khả năng kiểm soát khối u và dẫn
đến các hậu quả điều trị tiêu cực.

Thuật toán AXB cho kết quả phân bố liều theo độ
sâu thấp hơn thực tế và gần với giá trị đo đạc hơn
thuật toán AAA. Do đó, với các trường hợp bệnh
nhân có thể tích điều trị nhỏ, trong khoảng từ 2-4
cm, nằm trong vùng có sự thay đổi mật độ lớn
như vùng ngực, các xoang khí (hốc mũi…) bắt
Kết quả cho thấy, ở vùng ngồi khoang khí, những buộc áp dụng thuật tốn tính liều AXB để mang
vị trí nằm trong phantom rắn, các PDD được lại kết quả tính tốn chính xác hơn là điều cần
tính tốn với cả 2 thuật tốn đều cho kết quả tốt, thiết.
tương đương nhau với sai số nằm trong ngưỡng Đối với các khối u có kích thước lớn và nằm trong
có thể chấp nhận được, thấp hơn 5%. Ở trung vùng có mật độ thấp, cần sử dụng các trường chiếu
tâm khoang khí, liều tính được với các thuật toán lớn hơn nên sử dụng thuật tốn AXB để tính tốn
tại trục trung tâm tại độ sâu 7,5 cm có độ lệch so trong q trình lập kế hoạch điều trị. Tuy nhiên,
với đo đạc lần lượt là AAA cao hơn 44,51% và đối với các trường hợp này, nếu mục đích điều trị
AXB thấp hơn 20,1%. Từ đó cho thấy, AXB cho là giảm nhẹ, cần thời gian lập kế hoạch và điều trị
kết quả có độ chính xác cao hơn trong hiệu chỉnh gấp rút, có thể cân nhắc sử dụng thuật tốn AAA,
độ không đồng nhất nhờ mô phỏng được sự vận nhưng với năng lượng thấp (<10 MV) để hạn chế

Số 65 - Tháng 12/2020

17


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

sai số có thể xảy ra. Trong những vùng đồng nhất,
việc lựa chọn thuật tốn tính liều tuỳ thuộc hồn

cảnh lâm sàng (cân nhắc đến thời gian tính tốn
và chỉ định của bệnh nhân) vì kết quả tính tốn
của 2 thuật tốn AAA và AXB so với đo đạc gần
như tương đương.
Nguyễn Thị Vân Anh
Khoa Xạ trị-Xạ phẫu,
Bệnh viện Trung ương Quân đội 108

[7] J. Van Dyk, The Modern Technology of Radiation Oncology.
[8] M. Alber, “Validation of the Acuros XB dose
calculation algorithm versus Monte Carlo for
clinical treatment plans.”
[9] H. G. Menzel, “The international commission
on radiation units and measurements,” J. ICRU,
vol. 10, no. 2, pp. 1–35, 2010.
[10] L. Rock et al., AAPM Report 85. Tissue Inhomogeneity Corrections for Megavoltage Photon Beams, vol. 65, no. 85. 2004.

[11] Varian Medical Systems, “Eclipse Photon
and Electron Algorithm Reference Guide,” no.
[1] “Handbook of Radiotherapy Physics - Theory April, pp. 263–348, 2017.
and Practice.pdf.” .
[12] D. Robinson, “Inhomogeneity correction
[2] I. Samy Hanna, PhD, PE. – Consultant, Altair and the analytic anisotropic algorithm,” Journal
Technologies, “Role Of The Linear Accelerator of Applied Clinical Medical Physics, vol. 9, no. 2,
(LINAC) In Cancer Radiation Therapy.” [Online]. pp. 112–122, 2008.
Available: Y. L. Woon, S. P. Heng, J. H. D. Wong, and
linear-accelerator-linac-in-cancer-radiationN. M. Ung, “Comparison of selected dose calcutherapy/.
lation algorithms in radiotherapy treatment plan[3] W. H. Choi and J. Cho, “Evolving Clinical ning for tissues with inhomogeneities,” J. Phys.
Cancer Radiotherapy : Concerns Regarding Nor- Conf. Ser., vol. 694, no. 1, pp. 1-5, 2016.
mal Tissue Protection and Quality Assurance,”

2016.
TÀI LIỆU THAM KHẢO

[4] T. U. G. S. of medicine Department of Radiation Oncology, “Division of Medical Physics.” [Online]. Available: .
tohoku.ac.jp/medical-physics/english/research.
html.
[5] J. of M. P.-M. Pham Hong Lam, Nguyen Thi
Van Anh, Pham Quang Trung, “Evaluate Dose
Distribution of IMRT and VMAT Technique in
Radiotherapy for Head and Neck Cancer Using
TrueBeam Stx Linear Accelerator,” pp. 180–187.
[6] L. Lu, “Dose calculation algorithms in external beam photon radiation therapy,” vol. 1, no. 2,
pp. 1–4, 2013.

18

Số 65 - Tháng 12/2020


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

ẢNH HƯỞNG CỦA DỊCH CHIẾT NẤM ĐÔNG
TRÙNG HẠ THẢO TỚI TẾ BÀO VÀ DNA
CỦA VI KHUẨN Bacillus subtilis BỊ CHIẾU XẠ

Dịch chiết từ nấm đơng trùng hạ thảo (Cordyceps militaris) do phịng Nghiên cứu Công nghệ
bức xạ - Trung tâm Chiếu xạ Hà Nội phân lập, nuôi trồng được sử dụng như một chất bảo vệ phóng
xạ. Chất lượng của dịch chiết Cordyceps militaris được đánh giá thơng qua hoạt tính chống oxy hóa
bằng phương pháp quét gốc tự do DPPH. Trong khi đó, ảnh hưởng của dịch chiết tới khả năng làm
giảm mức độ tổn thương gây ra bởi bức xạ tia gamma đối với tế bào và DNA của vi khuẩn Bacillus

subtilis được kết luận dựa trên những khảo sát về tỷ lệ sống sót của tế bào vi khuẩn trong mơi trường
có bổ sung dịch chiết nấm Cordyceps militaris và kiểm tra mức độ đứt gãy DNA vi khuẩn Bacillus
subtilis sau chiếu xạ bằng các phương pháp sinh học phân tử.
1. MỞ ĐẦU
Con người chúng ta thường xuyên tiếp xúc trong
giới hạn an toàn với cả hai loại bức xạ: bức xạ
tự nhiên và bức xạ nhân tạo. Mức độ gây tác hại
của phóng xạ đối với chúng ta phụ thuộc vào thời
gian tiếp xúc và cường độ của phóng xạ. Tia gamma nói riêng, tia phóng xạ nói chung được biết
đến như tác nhân gây đột biến ở cấp độ tế bào,
DNA và những sai sót trong quá trình sửa chữa
DNA tự nhiên dẫn đến sự hình thành các tế bào
ung thư [1].
Ảnh hưởng của tia gamma lên tế bào và DNA đã
được quan tâm nghiên cứu trên nhiều đối tượng
khác nhau như nguyên bào sợi và tế bào máu của
người [2, 3], tế bào chuột, plasmid [2], tế bào dâu
tây [4], Arabidopsis [5],... Dưới tác dụng của tia
gamma, DNA có một số biến đổi chủ yếu như:
Đứt gãy mạch đơn của phân tử DNA, làm phân
tử DNA biến dạng, giảm thể tích phân tử; Đứt
gãy mạch kép của phân tử DNA, làm giảm độ
nhớt của dung dịch; Tạo nhánh, tạo cầu liên kết
giữa các phân tử; Tạo dimer giữa các nucleotide
pyrimidine (thymine và cytosine), mà phổ biến
nhất là hiện tượng nhị trùng phân thymine-thy-

mine. Tất cả những biến đổi này đều ngăn cản
sao chép DNA, hình thành đột biến trên phân tử
DNA [2, 3, 4, 5, 6].

Nấm Đông trùng hạ thảo (Cordyceps) là một loại
nấm ký sinh nội bào, thuộc nhóm nấm Ascomycota. Hiện có khoảng trên 500 loài khác nhau,
phân bố chủ yếu ở khu vực Bắc Mỹ, Nam Mỹ,
Châu Âu và Châu Á. Hiện nay, một số lồi của
nấm này đã được ni trồng thành công trong
điều kiện nhân tạo để đáp ứng nhu cầu của người
dân về điều trị bệnh và nâng cao sức khỏe. Chủng
nấm Cordyceps militaris được biết tới như một
nguồn chất hỗ trợ tăng cường miễn dịch cũng
như bảo vệ phóng xạ tiềm năng nhờ mang hoạt
chất chống oxy hóa cao và hiện được nhiều nhà
khoa học quan tâm nghiên cứu. Jae-Won Ha và
cộng sự (2006), Kang HJ và cộng sự (2015) đã có
những nghiên cứu về khả năng tăng cường miễn
dịch của dịch chiết nấm Cordyceps militaris [7,
8]. Đặc biệt, Jeong và cộng sự (2014) đã công bố
về việc sử dụng nấm Cordyceps militaris như
một chất bảo vệ phóng xạ, dịch chiết Cordyceps
militaris có tác dụng bảo vệ chống lại sự phá hủy
DNA do bức xạ gây ra. Theo nhóm tác giả này,

Số 65 - Tháng 12/2020

19


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

dịch chiết Cordyceps militaris đã làm tăng hiệu trong 30 phút ở 4°C. Dịch chiết sau ly tâm được
quả loại bỏ gốc tự do và giảm chuỗi DNA plasmid sấy thăng hoa ở -80°C trong 24 giờ để thu dạng

gây ra do bức xạ trong các thử nghiệm in vitro bột khô tinh khiết.
[9].
Phương pháp đánh giá khả năng bắt giữ gốc tự
Nghiên cứu này tập trung khảo sát ảnh hưởng do DPPH [11]
của dịch chiết nấm Cordyceps militaris được
Khả năng bắt giữ gốc tự do của dịch chiết nấm
nuôi cấy tại Trung tâm Chiếu xạ Hà Nội tới tế
Cordyceps militaris được đánh giá bằng phương
bào và DNA của chủng vi khuẩn Bacillus subtilis
pháp DPPH theo Zhan và cộng sự (2006) [11].
B5 bị chiếu xạ. Các kết quả thu được một lần nữa
Thành phần phản ứng bao gồm: 1 ml dịch chiết
khẳng định tác dụng bảo vệ phóng xạ của dịch
nồng độ 0,5-9,0 mg/ml; 2 ml đệm acetate nồng
chiêt nấm đối với tế bào và DNA của vi khuẩn nói
độ 0,05mol/l, pH 5,5; 1 ml C2H5OH 100%; 1 ml
riêng và xa hơn là tác dụng bảo vệ phóng xạ đối
DPPH nồng độ 0,5 mmol/l pha trong C2H5OH
với tế bào, DNA của các loài sinh vật khác cũng
100%. Hỗn hợp phản ứng được lắc đều và để ở
như đối với con người.
nhiệt độ 30°C trong tối trong 30 phút. Độ hấp thụ
quang của hỗn hợp được đo bởi máy đo quang
phổ ở bước sóng 517 nm. Ascorbic acid (vitamin
2. NỘI DUNG
C) được sử dụng làm đối chứng dương, đối chứng
2.1. Đối tượng và phương pháp
âm là mẫu không bổ sung DPPH. Khả năng bắt
giữ gốc tự do của dịch chiết được tính theo cơng
2.1.1. Ngun vật liệu và hóa chất

thức:
Nấm Cordyceps militaris ni cấy tại phịng
Nghiên cứu Cơng nghệ Bức xạ - Trung tâm Chiếu
xạ Hà Nội. Chủng Bacillus subtilis B5 được cung
cấp bởi Viện Công nghệ Sinh học – Đại học Bách Trong đó: Ab, As, Asb lần lượt là độ hấp thụ
Khoa Hà Nội.
quang được đo ở bước sóng 517 nm của mẫu
2,2-Diphenyl-1-Picrylhydrazyl (DPPH), môi trắng (dung dịch không chứa mẫu), mẫu và mẫu
trường nutrient broth (NB) của hãng Sigma-Al- trắng của mẫu tương ứng.
drich. Một số hóa chất tách chiết và điện di DNA Phương pháp chiếu xạ
của Thermo Fisher Scientific.
Đường cong sinh trưởng của chủng B. subtilis B5
Máy móc, thiết bị nuôi cấy vi sinh và nguồn chiếu được khảo sát trong môi trường nuôi cấy NB và
xạ gamma nguồn Co-60 tại Trung tâm Chiếu xạ trong môi trường này có bổ sung dịch chiết nấm
Hà Nội.
Đơng trùng hạ thảo (CM2) ở điều kiện lắc 120
vòng/phút, 37oC tại các thời điểm khác nhau từ
2.1.2. Phương pháp
0-36 giờ.
Phương pháp thu nhận dịch chiết nấm Cordyceps
Các ống nghiệm (10 ml/ống) chứa dịch nuôi cấy
militaris [10]
tế bào vi khuẩn B. subtilis B5 và dịch nuôi cấy tế
Một (01) g bột nấm Cordyceps militaris khơ được
bào vi khuẩn có bổ sung dịch chiết nấm Đông
cho vào 40 ml dung môi H2O:C2H5OH tỷ lệ 1:1 và
trùng hạ thảo ở pha Log (OD550 = 0,6-0,7) được
ủ trong bể ổn nhiệt ở 85°C trong khoảng thời gian
đem xử lý chiếu xạ ở dải liều 0-2000 trên nguồn
2,5 giờ. Sau ủ, toàn bộ hỗn hợp được chia vào các

gamma Co-60 Gy tại Trung tâm Chiếu xạ Hà Nội
ống Falcon và ly tâm với tốc độ 8000 vòng/phút

20

Số 65 - Tháng 12/2020


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

(3 ống nghiệm lặp lại cho mỗi liều/cơng thức thí
nghiệm).

Dịch chiết (CM2) Cordyceps mitaris được chiết
xuất bởi dung môi H2O:C2H5OH tỷ lệ 1:1 có
dạng đồng nhất, màu nâu, khơng cịn chứa tạp
Phương pháp tính tỷ lệ sống sót
dạng bột. Thể tích dịch chiết thu được nằm trong
Dung dịch nuôi cấy tế bào vi khuẩn (trước và sau khoảng từ 25ml đến 35ml tùy vào lượng hao hụt
chiếu xạ) được pha loãng theo mũ thập phân. 0,1 do bay hơi trong quá trình tách chiết (Hình 1).
ml mẫu ở các nồng độ pha lỗng thích hợp được
Dịch chiết (CM2) được sấy thăng hoa ở -80°C
cấy vào đĩa petri chứa môi trường NA (3 đĩa petri/
trong 24 giờ để thu dạng bột khô tinh khiết thuận
độ pha lỗng). Sử dụng que gạt vơ trùng dàn đều
lợi cho việc tạo ra các dung dịch chiết nồng độ
dung dịch trên bề mặt thạch. Tiến hành đếm số
khác nhau. Hoạt tính chống oxi hóa in vitro của
lượng khuẩn lac sau 24 giờ nuôi cấy ở nhiệt độ
dịch chiết được đánh giá thơng qua khả năng

37°C và tính số lượng tế bào (Mi) trong 1ml mẫu
bắt giữ gốc tự do DPPH. Kết quả được trình bày
theo cơng thức:
trong Hình 2.
Mi (CFU/ml)= Ai x Di/V
Trong đó: Ai là số khuẩn lạc trung bình/ đĩa; Di
là độ pha lỗng và V là thể tích dung dịch cấy vào
mỗi đĩa (ml).
Phương pháp tách chiết DNA sử dụng phenol/
chloroform
Dịch nuôi cấy sau khi chiếu xạ của vi khuẩn B.
subtilis B5 được ly tâm làm giàu và tách chiết
DNA tổng số bằng phương pháp sử dụng Phenol/ Hình 2. Khả năng bắt giữ gốc tự do của dịch chiết
CM2 và vitamin C
Chloroform. Kết quả tách chiết DNA tổng số vi
khuẩn B. subtilis B5 được điện di kiểm tra trên gel Hình 2 cho thấy khả năng bắt giữ gốc tự do của
agarose 1% sử dụng marker 1kb.
dịch chiết CM2 tăng nhanh từ nồng độ 0-3 mg/
ml và đạt khoảng 90% ở nồng độ 3-9 mg/ml. Ở
2.2. Kết quả và bàn luận
khoảng nồng độ 3-9 mg/ml, khả năng bắt giữ gốc
Khả năng bắt giữ gốc tự do của dịch chiết nấm
tự do của của dịch chiết CM2 ổn định, ít thay đổi
Đơng trùng hạ thảo Cordyceps militaris
theo chiều tăng của nồng độ và cao hơn mẫu đối
chứng là dung dịch vitamin C có cùng nồng độ.
Kết quả này tương đồng với nghiên cứu của Zhan
và cộng sự (2006) ở dải nồng độ tương tự [11].
Điều này cho thấy chất lượng nấm Cordyceps mitaris khá tốt cũng như phương pháp tách chiết
đạt hiệu quả cao.

Ảnh hưởng của dịch chiết tới sinh trưởng, phát
triển của tế bào B. subtilis B5

Hình 1. Dịch chiết Cordyceps militaris thu nhận được

Hình 3 biểu diễn độ hấp thụ quang của dịch nuôi
cấy vi khuẩn trong môi trường nuôi cấy NB và
mơi trường NB có bổ sung dịch chiết CM2. Đồ

Số 65 - Tháng 12/2020

21


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

thị cho thấy giai đoạn tăng trưởng rất mạnh- pha sau chiếu xạ (Hình 4A và 4B).
log là khoảng 2-6 giờ.
Dựa vào đồ thị hình 4 ta có thể thấy, ở cả hai
loại mơi trường số lượng tế bào vi khuẩn sống
sót đều giảm đáng kể theo chiều tăng của liều
chiếu xạ (giảm từ 109 xuống 104 khi liều tăng
từ 0-2000Gy). Tuy nhiên, ở liều dưới 1000 ảnh
hưởng của dịch chiết tới sự phát triển của tế bào
sau chiếu xạ rõ rệt hơn. Ở khoảng liều này, trong
mơi trường có bổ sung dịch chiết, lượng tế bào
Hình 3. Đường cong hấp thụ ở OD550 của dịch sống sót chỉ giảm từ 109 xuống 107, giảm chậm
nuôi cấy tế bào vi khuẩn B. subtilis B5 ở các thời hơn so với môi trường không bổ sung dịch chiết,
điểm khác nhau
lượng tế bào sống sót giảm từ 109 xuống 106.

Trong giai đoạn này, chủng vi khuẩn B5 ở môi Hiệu ứng này cũng thể hiện rõ trên các đĩa thạch
trường có bổ sung dịch chiết CM2 có tốc độ sinh được nhỏ trực tiếp dịch nuôi cấy sau chiếu xạ, ở
trưởng cao hơn so với chính nó ở mơi trường mơi trường bổ sung dịch chiết khuẩn lạc mọc dày
không bổ sung dịch chiết, OD550 ở thời điểm 6 hơn, cho thấy khả năng sinh trưởng và phát triển
giờ là 1,13 so với 0,95. Tốc độ sinh trưởng của vi tốt hơn (Hình 4). Qua đó khẳng định dịch chiết
khuẩn chậm hơn ở giai đoạn tiếp theo khi bước CM2 có tác dụng bảo vệ đối với tế bào vi khuẩn
vào pha cân bằng (8-18 giờ). Do hạn chế của ở dải liều chiếu thấp, ít tác dụng ở các liều chiếu
phương pháp đo quang phổ là không phân biệt cao.
được tế bào sống-chết, đồ thị vẫn có chiều hướng
đi lên và gần như đường thẳng. Ở giai đoạn này,
tốc độ tế bào sống tăng lên bằng tế bào chết đi
và khơng có sự khác biệt lớn về giá trị OD giữa
mơi trường có bổ sung dịch chiết CM2 và môi
trường không bổ sung dịch chiết. Giai đoạn suy
vong được tính từ 18h trở đi. Đồ thị ở giai đoạn
này nằm ngang do trong dung dịch chỉ tồn tại tế
bào chết, khơng có sự tăng thêm về số lượng tế
bào sống. Thậm chí, các tế bào kết lại thành đám
làm giá trị OD550 giảm ở thời điểm 36 giờ xuống
còn 1,57 và 1.68. Các kết quả cho thấy chủng B. Hình 4. Tỷ lệ sống sót của chủng B5 và chủng B5 có
subtilis B5 ở mơi trường có bổ sung dịch chiết
bổ sung dịch chiết
CM2 có tốc độ suy thối chậm hơn so với chủng
A. Không bổ sung dịch chiết CM2
B5 ở môi trường khơng bổ sung dịch chiết.
B. Có dịch chiết CM2
Tỷ lệ sống sót của tế bào Bacillus subtilis B5 sau
chiếu xạ

Mức độ đứt gãy DNA tổng số Bacillus subtilis B5

sau chiếu xạ

Tác động của bức xạ gamma tới tỷ lệ sống sót Để kiểm tra mức độ đứt gãy DNA của chủng vi
của vi khuẩn B. subtilis B5 được đánh giá bằng khuẩn B. subtilis B5 gây ra do chiếu xạ. DNA tổng
phương pháp nhỏ trực tiếp dịch nuôi cấy lên đĩa số của tế bào vi khuẩn trong dung dịch nuôi cấy
thạch và phương pháp đếm khuẩn lạc sống sót

22

Số 65 - Tháng 12/2020


THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

ở các liều chiếu 0, 300, 700, 1500Gy được tách
chiết (mỗi liều gồm mẫu đối chứng và mẫu có bổ
sung dịch chiết (CM2). Kết quả điện di DNA tổng
số của các mẫu thí nghiệm được trình bày trong
Hình 5. Điện di DNA tổng số sử dụng marker
1kb, gel agarose 1%.

Hình 5. Kết quả điện di DNA tổng số các mẫu
M: Marker 1kb; 1-2: B5 0 Gy; 3-4: 300 Gy; 5-6:
700 Gy; 7-8: 1500 Gy
Hình 5 cho thấy khá rõ ảnh hưởng của chiếu xạ
tới sự đứt gãy của DNA tổng số. Mẫu 1 và 2 là
mẫu không chiếu xạ cho kết quả băng DNA sắc
nét, rõ ràng, khơng có vệt đứt gãy phía dưới. Mẫu
3 và 5 là mẫu chiếu xạ ở liều 300 Gy và 700 Gy
cho các băng sáng rõ, tuy nhiên do ảnh hưởng của

chiếu xạ tạo ra các vệt đứt gãy DNA rải rác phía
dưới. Mẫu 4 và 6 là mẫu chiếu xạ ở liều 300 Gy
và 700 Gy, tuy nhiên dưới tác dụng bảo vệ phóng
xạ của dịch chiết CM2 các vệt đứt gãy phía dưới
đã giảm nhiều, chúng ta có thể quan sát rõ nhất
ở mẫu số 6. Mẫu 7 và 8 là mẫu chiếu xạ ở liều
1500 Gy, ở liều chiếu cao các băng DNA tổng số
khơng cịn rõ ràng do bị đứt gãy nhiều. Mẫu 8 có
bố sung dịch chiết CM2 đã giảm số vệt đứt gãy
phía dưới, tuy nhiên ở liều cao, hiệu ứng này là
khơng rõ ràng. Điều này có thể giải thích do ở
liều chiết cao, chiếu xạ đã gây đứt gãy lớn DNA,
đồng thời ảnh hưởng lớn tới tế bào, DNA không
thể phục hồi được bằng các cơ chế sửa chữa của tế
bào. Như vậy, kết quả này khẳng định dịch chiết
CM2 có tác dụng bảo vệ đối với DNA vi khuẩn B.

subtilis B5 ở các liều chiếu thấp, ít tác dụng ở liều
chiếu cao.
3. KẾT LUẬN
Khả năng bắt giữ gốc tự do của dịch chiết nấm
Đông trùng hạ thảo Cordyceps militaris là trên
90% ở nồng độ từ 3mg/ml. Với hoạt tính chống
oxy hóa tốt, dịch chiết này cho thấy khả năng bảo
vệ đáng kể tế bào và DNA vi khuẩn B. subtilis ở
những liều chiếu thấp. Khả năng bảo vệ này chưa
rõ ràng ở liều chiếu cao hơn. Trong nghiên cứu
tiếp theo, chúng tôi dự kiến sẽ PCR và giải trình
tự gene 16S nhằm đánh giá mức độ tổn thương
DNA của vi khuẩn ở mức độ nucleotide.

Trần Xuân An, Nguyễn Thị Thơm,
Hồng Đăng Sáng, Nguyễn Văn Bính,
Trần Băng Diệp
Trung tâm chiếu xạ Hà Nội

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Tindall K. R., Stein J., Hutchinson F., “Changes
in DNA Base Sequence Induced by Gamma-Ray
Mutagenesis of Lambda Phage and Prophage”,
Genetics,118(4), pp. 551–560, 1988.
[2] Melanie Gulston, Jonathan Fulford, Terry Jenner, Catherine de Lara, and Peter O’Neill “Clustered DNA damage induced by gamma radiation
in human fibroblasts (HF19), hamster (V79-4)
cells and plasmid DNA is revealed as Fpg and Nth
sensitive sites”, Nucleic Acids Research, 30(15),
pp. 3464–3472, 2002.
[3] Sudprasert W., Navasumrit P., Ruchirawat M.,
“Effects of low-dose gamma radiation on DNA
damage, chromosomal aberration and expression
of repair genes in human blood cells”, Int J Hyg
Environ Health, 209(6), pp. 503-11, 2006.

Số 65 - Tháng 12/2020

23