TS. Hoàng Thị Kiều Trang

Ngày nay, phân tích hình ảnh y khoa đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng lâm sàng. Hình ảnh cho phép bác sĩ lâm sàng thu thập thông tin về kích thước, hình dạng và mối quan hệ không gian giữa các cấu trúc giải phẫu. Hơn nữa, số lượng và độ phức tạp của dữ liệu được tạo ra bởi các hệ chụp ảnh y khoa cũng tăng lên đáng kể. Để tổng hợp thông tin từ nhiều hệ ghi ảnh khác nhau, hoặc để phát hiện những thay đổi về cấu trúc hoặc sinh lý xảy ra theo thời gian, trước tiên các hình ảnh cần phải được liên kết hình học. Quá trình căn chỉnh một cặp hình ảnh hoặc một tập hợp các chuỗi hình ảnh, được gọi là đăng ký hình ảnh. Một nhiệm vụ quan trọng khác trong phân tích hình ảnh y khoa là phân đoạn các đối tượng quan tâm. Kết quả của quá trình phân đoạn này là việc nhóm hoặc gắn nhãn các phần tử ảnh (voxel) thành các vùng hoặc đối tượng có ý nghĩa. Nghiên cứu nhằm ứng dụng các thuật toán hiện đại, kỹ thuật học máy và học sâu (machine learning/deep learning) nhằm tăng độ chính xác và hiệu quả phân đoạn và đăng ký ảnh y khoa.

Công bố

1. 1. Trang, H. T. K., Tuan, T. A., Thanh, T. T., & Hai, V. H. (2021). Modeling Respiratory Signals by Deformable Image Registration on 4DCT Lung Images. BioMed Research International, 2021.

   2. ”Measuring prompt gamma production cross sections for applications in proton therapy”, Tran Cong Thien, Mythra Varun Nemallapudi, Atiq Rahman, Hoang Thị Kieu Trang, Phan Le Hoang Sang, Lin Chih-hsun, Chen Augustine Ei-Fong, Hội nghị Khoa học lần thứ 12, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh, 18/12/2020

   3. "Tính toán che chắn đảm bảo an toàn bức xạ cho phòng máy gia tốc xạ trị năng lượng cao tại bệnh viện Ung bướu TpHCM", Nguyễn Trung Hiếu, Đặng Thị Minh Tâm, Hoàng Thị Kiều Trang, Nguyễn Thị Vân, Hội thảo hàng năm phòng chống ung thư tp.HCM lần thứ 22, 5-6/12/2019

   4. "Dose distribution calculation program for photon beam in external radiotherapy for educational and research purposes", Nguyễn Mạnh Cầm, Lê Tuấn Nhã, Hoàng Thị Kiều Trang, Hội nghị Vật Lý Y Khoa Toàn Quốc Lần Thứ 3, TpHCM, 2018

   5. "Lung segmentation from thoracic computed tomography image using expectation maximization algorithm", Nguyen Tan Duoc, Hoang Thi Kieu Trang, Huynh Kim Thuy Tien, Tran Thien Thanh, Tran Anh Tuan, Pham The Bao, The 12th Regional Conference on Nuclear Science and Technology, Nha Trang City, Khanh Hoa, Vietnam, August 2 – 4, 2017.

   6. "Nghiên cứu các phương pháp khớp ảnh 4D-CT", Phạm Đăng Khoa, Nguyễn Tấn Được, Hoàng Thị Kiều Trang, Phạm Thế Bảo, Hội nghị Khoa học Trường ĐH KHTN TpHCM, 11/11/2016

   7. "Phân đoạn ảnh CT phổi 2D bằng phương pháp EM", Nguyễn Tấn Được, Trần Anh Tuấn, Phạm Đăng Khoa, Hoàng Thị Hậu, Hoàng Thị Kiều Trang, Phạm Thế Bảo, Hội nghị Vật lý Y khoa Toàn quốc lần thứ nhất, Bv Ung Bướu Tp HCM, 6/11/2015.

TS. Nguyễn Thị Cẩm Thu

Trong qui trình xạ trị cho bệnh nhân thì việc tính toán liều lượng và lập kế hoạch xạ trị đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo khối u nhận đủ liều chỉ định của bác sĩ, trong khi cơ quan lành vẫn nằm trong giới hạn liều cho phép. Hiện nay, các vấn đề về lập kế hoạch xạ trị sao cho kết quả đạt được là tối ưu là một trong những mối quan tâm hàng đầu của các nhà lập kế hoạch. Kế hoạch tối ưu mang lại lợi ích tốt nhất cho bệnh nhân ung thư. Nhóm tập trung nghiên cứu về tính toán liều lượng, lập kế hoạch xạ trị và các vấn đề liên quan. Cụ thể là tính toán liều lượng và lập kế hoạch xạ trị đối với kĩ thuật xạ trị điều biến cường độ chùm proton, kĩ thuật xạ 3D-CRT, kĩ thuật xạ trị điều biến cường độ chùm photon và kĩ thuật xạ trị điều biến thể tích cung tròn VMAT… Trong đó kĩ thuật xạ trị điều biến cường độ chùm proton và kĩ thuật xạ điều biến thể tích cung tròn VMAT là hai kĩ thuật xạ trị tiên tiến, phù hợp với nhiều vị trí khối u.

Công bố

1. 1. Thi Cam Thu Nguyen, Thanh Xuan Le, A Treatment Planning Comparison between Intensity Modulated Proton Therapy (IMPT) and Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT) for prostate cancer, Science & Technology Development Journal, 25(1):1-10, 2022

   2. Thu T. C. Nguyen, Binh T. Nguyen, Nhon V. Mai, Robustness Evaluation of Intensity Modulated Proton Therapy Plans using Dose Volume Population Histogram, European Journal of Medical Physics, 2019

   3. T T C Nguyen, B T Nguyen, and N V Mai, Planning comparison between intensity modulated radiation therapy and intensity modulated proton therapy in a case of head and neck cancer, Journal of Physics: Conf. Series, 983(2018) 012023, 2018

   4. T T C Nguyen, B T Nguyen, and N V Mai, The technical implementation of an IMPT system for research purpose, Journal of Physics: Conf. Series} 983(2018) 012033, 2018

   5. Nguyễn Thị Cẩm Thu, Nguyễn Thái Bình, Mai Văn Nhơn (2017), Thể tích lập kế hoạch xạ trị còn phù hợp trong xạ trị bằng chùm proton nữa hay không?, Tạp Chí Ung thư học Việt Nam, Số 5-2017

   6. T Nguyen, B Nguyen, N Mai, Dose Volume Population Histogram (DVPH): A New Method to Evaluate Intensity Modulated Proton Therapy Plans With Geometrical Uncertainties, the 57 American Association of Physics in Medicine Meeting, 2015.

   7. Nguyễn Thị Cẩm Thu, Nguyễn Thái Bình, Mai Văn Nhơn, “So sánh kế hoạch xạ trị điều biến cường độ chùm photon và kế hoạch xạ trị điều biến cường độ chùm proton cho khối u ở tuyến tiền liệt”, Tạp chí Phát triển Khoa học & Công nghệ, Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, Tập 18, Số T4-2015, Trang 93-100, 2015

NCS. Lưu Đặng Hoàng Oanh, khóa 2015

GS. Tsi-Chian Chao, khoa Ảnh y khoa và Kỹ thuật phóng xạ, trường Đại học Chang Gung, Taiwan

GS. Chung-Chi Lee

Độ rộng của đỉnh Bragg quá hẹp, không thể bao phủ hết toàn bộ thể tích khối u, vì thế cần được mở rộng thành phân bố liều SOBP bằng cách sử dụng bộ lọc ridge trong hệ thống điều trị wobbling. Mỗi bộ lọc ridge được cấu tạo gồm nhiều bước. Mỗi bước tương ứng với một đỉnh Bragg. Dữ liệu của mỗi bước bao gồm giá trị độ rộng và bề dày. Bề dày của một bước tác động đến quãng chạy của một đỉnh Bragg. Độ rộng của cả vùng SOBP bị ảnh hưởng bởi các giá trị trọng số. Mục đích của nghiên cứu này là tối ưu hóa bộ lọc ridge trong hệ vận chuyển chùm tia wobbling của bệnh viện Chang Gung bằng phương pháp bình phương tối thiểu. Cụ thể 4 bộ lọc ridge với các độ rộng SOBP khác nhau (5 cm-LE, 5 cm-HE, 10 cm và 11 cm) được khảo sát. Các đỉnh Bragg riêng lẻ tương ứng với bề dày của từng bước trong mỗi bộ lọc được mô phỏng bằng chương trình PTSim. Phương pháp bình phương tối thiểu được áp dụng để tính toán các giá trị trọng số tối ưu của một bộ lọc ridge. Các phân bố liều mô phỏng SOBP đạt được sau khi cài đặt bộ lọc ridge tối ưu được kiểm tra và so sánh với kết quả thực nghiệm.

Công bố

1. 1. Chun-Hui Hsing, Luu Dang Hoang Oanh, Tsi-Chian Chao, Chung-Chi Lee, Ji-Hong Hong, Chun-Chi Cheng, Chien-Kai Tseng, Chuan-Jong Tung, “MOSFET dose measurements for proton SOBP beam”, Physica Medica, Vol.81, pp.185-190 (January 2021).

   2. Selvaraj Balaji, Chung-Chi Lee, Tsukasa Aso, Tung-Ho Wu, Yueh Chiang, Luu Dang Hoang Oanh, Chien-Kai Tseng, Chia-Ray Chen, Tsi-Chian Chao, “Investigation of the effects of the step size of Geant4 electromagnetic physics on the depth dose simulation of a small field proton beam”, Radiation Physics and Chemistry, Vol.195 (March 2022).

   3. Luu Dang Hoang Oanh, Sheng-Ming Su, Shen-Hao Lee, Hsiao-Chieh Huang, Tsi-Chian Chao, Tsukasa Aso, Chung-Chi Lee, “Least square optimization for modelling ridge filters in the proton wobbling nozzle”, Radiation Physics and Chemistry (under review).

NCS. Đặng Quang Huy, khóa 2020

GS. Châu Văn Tạo

TS. Hoàng Thị Kiều Trang

Ngày nay, mối quan hệ giữa mật độ điện tử Electron Density (ED) và cường độ pixel hình ảnh Housnfield Unit (HU) trong chụp cắt lớp vi tính (CT) được sử dụng rộng rãi bởi các thuật toán tính liều xạ trị. Mối quan hệ này thường được xác định bằng thực nghiệm và phụ thuộc vào các tham số điện áp ống phát tia X (kV), cường độ dòng điện (mAs), trường nhìn (FOV) và thuật toán tái tạo được sử dụng để xác định chỉ số HU từ máy mô phỏng xạ trị tại cơ sở chuyên khoa ung bướu. Bằng cách sử dụng giả mẫu chứa các vật liệu mẫu có mật độ electron đã biết, các mật độ đó đại diện cho các thành phần giải phẫu điển hình, sẽ thu được đường cong CT-ED liên quan đến giải phẫu bệnh nhân. Đường cong quan hệ CT-ED được sử dụng trong lập kế hoạch xạ trị khi bệnh nhân được quét với các tham số được cài đặt cụ thể. Đặc biệt, với những bệnh nhân xạ trị có bộ phận nhân tạo, như xạ trị vùng chậu khi bệnh nhân thay khớp hang, được làm bằng Titanium, hoặc vật liệu sản xuất với mật độ electron cao. Tuy nhiên, vấn đề sẽ phức tạp hơn khi chụp cắt lớp vi tính với vật thể chuyển động, thực tế trong lập kế hoạch xạ trị ngoài cho bệnh nhân có khối u nằm trong lồng ngực có sự hiện diện của chuyển động hô hấp. Khi quét CT-4D xoắn ốc bằng hệ thống CT mô phỏng (Brilliance CT Big Bore) tại Bệnh viện quân Y 175, bề rộng Pitch phải đáp ứng hai điều kiện. thứ nhất, pitch phải đủ hẹp để tránh hiện tượng chuyển động (Bề rộng Pitch tối đa phụ thuộc vào biên độ hô hấp của bệnh nhân) và thứ hai, pitch đủ dày để bao phủ toàn bộ chiều dài quét trong vòng 120 giây để ngăn ống tia X quá nóng (khi bề rộng Pitch thực tế vượt quá độ dài tối đa ​​sẽ xảy ra hiện tượng xảo ảnh chuyển động dẫn đến thay đổi mật độ electron ED). Nhóm nghiên cứu, cố gắng xác định nhân tố chính ảnh hưởng nhằm xác định bề rộng Pitch phù hợp có thể được sử dụng để đáp ứng cả hai yêu cầu.

NCS. Phan Quốc Uy, khóa 2020

GS. Châu Văn Tạo

PGS. Trần Thiện Thanh

Để đảm bảo xạ trị chính xác và hiệu quả, việc xạ trị phải được thực hiện theo quy trình và tối ưu hóa ở từng khâu. Do xạ trị được tiến hành chủ yếu trên các thiết bị máy móc nên các thiết bị và kế hoạch xạ trị cần được kiểm tra nhằm đảm bảo thực tế xạ trị cho bệnh nhân đúng như mong muốn. Bên cạnh việc hiệu chuẩn máy gia tốc, kiểm tra cơ khí và liều lượng định kỳ, việc kiểm tra kế hoạch xạ trị cho từng bệnh nhân được quan tâm thực hiện. Đảm bảo cho kế hoạch xạ trị được tiến hành trên nhiều thiết bị, nhiều phương pháp khác nhau hoặc kết hợp nhiều phương pháp khác nhau cùng lúc, các thiết bị kiểm tra kế hoạch được cung cấp từ nhiều hãng sản xuất như hệ thống phim, buồng ion hóa, hệ thống mảng đầu dò. Trong đó từng hệ thống thiết bị cho phép tiến hành các kỹ thuật kiểm tra khác nhau như kiểm tra liều điểm, kiểm tra liều trên một mặt phẳng trong thiết bị thay thế bệnh nhân (phantom), kiểm tra tái tạo liều trên hình ảnh CT. Bên cạnh những ưu điểm, các phương pháp kiểm tra đảm bảo kế hoạch xạ trị đều tồn tại những mặt hạn chế khác nhau. Việc nghiên cứu, so sánh, đánh giá, và lựa chọn phương pháp tối ưu, phù hợp với cơ sở xạ trị là cần thiết và phải được tiến hành ở các cơ sở xạ trị. So với các kỹ thuật xạ trị truyền thống (2D, 3D), trường chiếu trong kỹ thuật cao là trường chiếu động (có các thông số thay đổi trong quá trình phát tia). Do đó kế hoạch xạ trị phức tạp hơn và yêu cầu độ chính xác cao hơn về cơ khí máy gia tốc và liều lượng trên kế hoạch. Các kỹ thuật IMRT, VMAT, SRS, SBRT được phát triển cho các máy xạ trị gia tốc hiện đại, có nhiều thông số thay đổi trong quá trình phát tia và điều trị so. Kế hoạch xạ trị phức tạp hơn nên việc đảm bảo chất lượng cho kế hoạch xạ trị và máy xạ trị được chú trọng và mang tính bắt buộc.