Radyoterapi Tedavi Planlarının Dozimetrik

Radyoterapi Tedavi Planlarının
Dozimetrik Doğrulaması
Dr. Fiz. Nezahat OLACAK
E.Ü. Tıp Fakültesi
Radyasyon Onkolojisi AD.

Radyoterapide hastanın yeterli tümör kontrolünün sağlaması
için hedeflenen dozun %5 içinde olası gerekmektedir
(ICRU).

Genel amaç, normal dokularda yan etkileri en az indirmek
ve istenen tümör kontrolünü sağlamaktır.

Yeterli ve uygun dozimetrik sistemler

Cihaz ve hastaya özel kalite kontrol testleri

Eğitimli ve deneyimli radyoterapi fizikçisi
Kalite Kontrolde Kullanılan Dozimetreler
0 Boyutlu Dozimetreler



İyon odaları
Diod dedektörler
TLD
1Boyutlu Dozimetreler

Lineer array dedektörler
2 Boyutlu Dozimetreler



2D array (MatriXX, MapCHECK, PTW Seven29, PTW
Octavius Fantom)
Film (EDR-2, Radyokromik film)
EPID (Elektronik portal görüntüleme cihazı)
3 Boyutlu Dozimetreler



Gel
Delta4
ArcCHECK
ArcCHECK (4d monte carlo simülasyon)
Dozimetreler








Küçük boyut
Kesin ve doğru olmalı
Doza lineer cevap göstermeli
Kısa ve uzun dönem kararlılık
Enerjiden bağımsız
Yüksek uzaysal ayırma gücü
Doz hızından bağımsız
Yöne bağımlılığı mimimal olmalı
İyon Odaları (Nokta doz
ölçümü)

Küçük alanlarda (0.5- 3 cm2) küçük
volümlü (0.015, 0.1cc, 0.125cc, 0.13 cc
vb. ) iyon odaları kullanılır.

Tedavi sahası büyüdükçe iyon odalarının
volüm etkisi artmaktadır.

Küçük alanlarda büyük hacimli iyon odaları
lateral elektron denge eksikliklerine neden
olur.

İyon odaları ideal olarak hem yüksek hem
de düşük doz bölgelerinin düşük doz
gradiyentinde kullanılır.

İyon odası ışınının merkezine
yerleştirilmeli.

Penumbra bölgesine veya segment
dışına yerleştirildiğinde %10’lara
kadar doz hatalarına neden olur.

İyon odası ölçümleri ±%2 sınırları
içinde olmalıdır.
Film dozimetre





Cihazların mekanik testlerinde
Hesaplanan ve ölçülen hasta planının 2D
dozimetrik karşılaştırmalarda
MLC testlerinde
Filmler yüksek doz gradientlerdeki ölçümler
için idealdir.
En ideal film Kodak EDR-2 dir.
• Dinamik doz aralığı oldukça geniştir
(0-7 Gy).
• Enerjiye bağımlılığı azdır.
• Tekrarlanabilirliği daha iyidir.
• Banyo koşullarına daha duyarlıdır.
Radyokromik film
•
•
•
•
Dose range 2cGy – 8Gy
Doz lineer
Tekrarlanabilir ve esnektir
Pahalı
2D arrays (Mapcheck, MatriXX , PTW
Seven29)
Standart Linak QA ve IMRT’de tedavi
öncesinde 00 de (koronal planda) her
bir ışın için yoğunluk haritası (fluence
map) elde edilmesinde kullanılır.
MapCheck (Diode array)




1527 diyod dedektör
Aktif dedektör alanı:0,64 mm2
Dedektör hacmi:0,000019 cm3
Doz rate bağımlılığı: %1 75-250cm
SSD
MatriXX (Iba)




1020 adet iyon odası
Grid :32x32
Çember hacmi: 0,08cm3
Maks. Alan boyutu: 24x24 cm2
Seven29 (PTW)





729 adet iyon odası
Çember boyutu 5mm x 5mm x5mm
Maks. Alan boyutu: 27x27 cm2
İyon odalarının merkezlerinin birbirinden
uzaklığı 10 mm’dir.
Referans nokta yüzeyin 5 mm arkası
Elektronik portal görüntüleme cihazı (EPID)





Bir florasan ekran, aynalar ve CCD kameradan
oluşur.
Tedavi öncesi hasta set-up düzeltmelerinde
Tedavi öncesi IMRT verifikasyonunda
MLC testlerinde
Radyasyon alanı içinde trasmisyon dozu (giriş ,
çıkış veya midline ) ölçümlerinde kullanılır.
3D Cihazlar
Delta4 (Scandidos, Upsala, Sweden)

PMMA (ED=1.147) silindirik, 4
bölümlü

22 cm çapında, 40 cm uzunluğunda

2 ortagonal detektör düzlemi (1069
diyot)

Gantri
açılarını
ölçmek
inklonometre kullanılır.
Mutlak doz
Yüksek uzaysal çözünürlük
için
ArcCheck (Sun Nuclear)

21 cm uzunluğunda helikal olarak dizili
1386 adet diyot

Diyotlar 2.9 cm’lik bir derinlikte
bulunmakta ve 1 cm aralıklarla düzgün
biçimde sıralanmaktadırlar.

Diyotlar 15 cm’den daha geniş alanlar için
%1 açısal bağımlılığa sahiptir.

Fantom 15 cm’lik merkezi bir kaviteye sahiptir ve bu
kaviteye homojen akrilik bir insert yerleştirilebilir. Bu
insert izosentırda doz ölçümü yapabilmek için iyon odaları
bulundurabilecek kapasitededir.

ArcCheck sistemi silindirdeki giriş ve çıkış dozlarını hızlı
bir şekilde ölçüp analiz edebilmektedir.

Silindirik ve izotropik dizaynı, tüm gantri
açıları için uygun dedektör görüntülerini
oluşturmaya yöneliktir.

ArcCheck ile inhomojenite tayini de
yapılabilmekte.
1) Düzenli tedavi cihazın kalite Kontrolü
2) Sisteminin kurulumu (Commissionning): Planlama sisteminin
parametre uyumu, farklı fantomlu dozimetrik testler, tedavi
sisteminin ve data transfer testlerinin uyumu
3) Hastaya Özel Kalite Kontrol (IMRT, Volümetrik Ayarlı Ark
Terapi)
Dozimetrik Kontroller (Absolute dozimetri: Bir çok noktada
doz ölçümü ve Relative dozimetri: Yoğunluk haritası/
Fluence map)
Bağımsız MU kontrolü
ÜÇ BOYUTLU KONFORMAL RADYOTERAPİ
(3BKRT)

3BKRT ışınlar, “blok” veya “çok yapraklı kolimatör”
(MLC) yardımı ile hedef hacime göre şekillendirilir.

Işınlar alan boyunca uniform olarak yayılır.

Blok veya MLC’ler saha kenarındadır.

Hastaya uygun tedavi planının
sağlanması

Tedavi cihazının standart mekanik ve
dozimetrik testlerinin uygunluğu

Uygun bir immobilizasyonla
set-up
hatalarının mimimize edilmesi ve
doğruluğunun 2 boyutlu dozimetreler
(Film, iyon odası, EPID) kullanılarak
sağlanması

IGRT kullanılması (özellikle akciğer ve
meme, prostat)
yeterli olmaktadır.
YOĞUNLUK AYARLI RADYOTERAPİ (IMRT)

IMRT doz dağılımları genellikle kritik hasta yapılarını
çevreleyen yüksek gradient bölgelerle karmaşık şekillidir.

IMRT tedavi alanları üniform olmayan
yoğunluklarda bir çok küçük (1x1 cm2
kadar) veya asimetrik alanlardan oluşur.

Bu segmentlerin bir çoğu eksen dışı (offaxis) ve düzensiz şekillidir.

Her
bir
IMRT
alanının
doz
yoğunluğunun modülasyonu çok yapraklı
kolimatörlerin
(MLC)
karmaşık
hareketleri ile ayarlanır.

MLC’ler sadece saha kenarı değil tedavi sahası içinde iken
de ışınlama yapılması nedeniyle
MLC pozisyon
doğruluğundan doğacak en ufak bir hata tümör içerisinde
bir çok noktayı etkileyecektir.

Küçük MU için (birkaç MU) output, flatness ve simetri
stabilitesi uygun dedektörlerle (film, 2D array, diyot veya
diamond) fantomda test edilmeli.

Hastanın ilk tedavisine başlamadan önce planlama sistemi ile
oluşturulan tedavi MU’leri bağımsız bir şekilde kontrol
edilmeli.

MLC ile module edilmiş basit ışınlar yaratılmalı ve fantomda
uygun dozimetre ile mutlak doz verifikasyonları yapılmalı.

Planlama sisteminin üniform alanların derin dozları,
profilleri ve outputu verifiye edilmeli.

Alan boyutu 2 mm kaydırıldığında, doz outputundaki hata
6 MV için %1.7, 10 MV için %2.2 ve 25 MV için %4 artar.

Küçük alanların outputu MLC’nin doğruluğuna bağlıdır. 1
cm segmentte mm başına %10 fark yaratır.
IMRT tedavi planlamasını etkileyen faktörler






Doz hesaplama grid boyutu (önerilen 0.2 mm)
MLC leaf sonu (düz, yuvarlak vs..)
Leaf geçirgenliği
Penumbra modellemesi: jaw/MLC
Küçük alanlarda output faktörü
Off-axis noktalarında PDD değerleri

Output faktörleri, profiller, derin dozlar 1x1 cm den daha
büyük alanlara kadar tüm enerjilerde uygun bir
dedektörle ve teknikle ölçülmeli.
IMRT tedavisinin verilmesi esnasında;
Segmental
Multileaf kolimatör
Leaf pozisyon doğruluğu
Leaf pozisyon tekrarlanabilirliği
Gap aralığı tekrarlanabilirliği
Leaf hızı
Gantry, MLC ve masa izosentrı
Işın output stabilitesi
Düşük MU ( <2 MU )
Simetri ( <2 MU )
1 mm
0.2 mm
0.2 mm
-----0.75 mm çap
%2
%2
Dinamik
0.5 mm
0.2 mm
0.2 mm
±0.1 mm/s
0.75 mm çap
%2
%2
Lif Pozisyon Doğruluğu (1 mm)


Liflerin pozisyonu bir fence test film, EPID veya 2D array
ile ölçülebilir.
Gravite ve off-axis pozisyonunun etkisi göz önüne
alınmalıdır.
Standart verifikasyon filmi
Elektronik Portal İmaging

MLC pozisyonu ışınların bitişik olduğu bölgelerde küçük
alanda soğuk ve sıcak noktalarda output değişikliklerine ve
profil düzensizliklerine neden olur.

Her ikisi de PTV’ de çok düşük doz ve risk altındaki
organların doz aşımıyla sonuçlanabilir.

6 MV foton ışınları için bitişik alanlarda mm başına
%16.7 ± 0.7 doz hataları belirlenmiş.

1mm MLC lif pozisyon hatasının 1 cm’lik bölgede
%10’dan daha büyük dozimetrik hataya neden
olabileceği belirlenmiştir (Dinamik için).

1 mm'lik MLC pozisyon hatasının basit IMRT
planlarında D95% de %4, daha kompleks IMRT
planlarında %8 değişime neden olduğu belirtilmiştir.

Gap kalibrasyon hatası ≤ 0.2 mm

Dinamik IMRT’de 0.4 mm leaf gap ile yapılan tedavilerde
0.1 mm’lik hata %2.5 doz hatasına sebep olmaktadır.
Linearity
70,000
60,000
Charge (nC)
MU başına doz sabitliği IMRT için
tedavi aralığı boyunca kontrol
edilmeli.
y = 0,2872x - 0,0025
2
R =1
50,000
40,000
30,000
20,000
10,000
0,000
0
50
100
150
MU
Küçük alanlardaki doz ölçümleri ve
küçük MU (monitor unit) stabilitesi
kontrol edilmelidir.
200
250
İn-vivo doz ölçümü
 EPID, TLD, Diyot dedektörler
Volumetrik Ayarlı Ark Terapi

IMRT için yapılan rutin testlerin yanı sıra farklı
gantri
açılarında
özellikle
yerçekiminin
maksimum etki ettiği pozisyon 90/270 açılarında
gantri, diyafram, MLC pozisyonu içeren tüm
kısımlar için yerçekimi etkisi kontrol edilmelidir.

MLC/diyafram pozisyonel doğruluğu

Doz lineeritesi, herhangi bir
enerji ve doz hızı için 1MU den
1000MU’e kadar değişim 0.1 MU
veya ≤ %1’dir.

Doz Hızı Lineeritesi

Rotasyon esnasında farklı doz hızları ve
düşük MU’lerde ışının flatnes ve
simetrisi (%2)

MLC-Gantri-Doz senkronizasyon testi
DATA TRANSFER DOĞRULUĞU




TPS’den farklı MLC segmentlerine ait bilinen SAD veya
SSD’de çıktılar alınır.
Aynı MLC segmentleri sisteme aktarılır.
Sistemden bu MLC segmetleri cihaza aktarılır.
Çıktılardaki MLC segmentleri aynı SAD veya SSD’de
cihazda alan ışığı ile görsel olarak kontrol edilir.
Hastaya Özel Kalite Kontrol
Hastaya özel dozimetrik verifikasyon, fantom plan
verifikasyonu ve bağımsız MU çeklerini içerir.

Bir hasta için oluşturulan ışın oryantasyonunu ve
ışın yoğunluğu gibi ışın parametrelerinin bir
fantoma uygulayabilen bir planı temsil eder.
1) İyon odası ile nokta doz ölçümü (absolute)
2) Planlananla ölçülen doz dağılımlarının
karşılaştırılması (yoğunluk haritası: fluence map)
Relative doz ölçümü.
Film, EPID VE 2D Array dozimetre kullanılır.
Hem absolute hem de relative doz ölçümü (hibrid QA)

Kayıt ve verifikasyon sistemi
üzerindeki
hasta
tedavi
bilgilerine göre her gantri
açısındaki her bir segment film
üzerine ışınlanır.

Aynı anda uygun iyon odası ile
tüm ışınlama boyunca ölçüm
yapılır.

İyon odası ölçümleri ±%3 sınırları içinde olmalı,

Film ölçümleri %3 veya 3 mm. (Gamma index)

Stereotaktik radyocerrahi (SRS), stereotaktik vücut
radyoterapisinde (SBRT) %2 ve 2mm.
Gamma İndex



Hesaplanan ile ölçülen doz
dağılımlarının 2D olarak koronal planda
birbiri ile uyumunu test etmek için
kullanılır.
 Aynı noktadaki iki doz arasındaki
farkı
 Aynı dozu alan iki izodoz arasındaki
uzaklığı
Yüksek
veya
düşük
gradiyentli
bölgelerde bu iki teknik ayrı ayrı
kullanılırsa yanıltıcı sonuçlar verebilir.
Gamma metodu bu iki tekniği
birleştirerek en doğru sonucu verir.

İzodozlar arasındaki
uyumu (Distance To
DTA)

Doz farkı için %3, DTA için 3mm ;
Gamma index ≤1
mesafenin
Agrement,
Gamma’ nın 1 den büyük olması


Set-up hatasından
MLC hatasında
Fark %5 i geçmemelidir.

Volumetrik ark terapide; gantri dönüşü ile birlikte MLC’ler
de aralıksız hareket etmekte ve değişen doz hızlarında
ışınlama yapılması ve doz dağılımının 3 boyutlu olarak eldesi
artık iki boyutlu ölçüm sistemleri yetersiz kalmaktadır.

MLC’lerin yarattığı şekil ile ışınlanan alanlar artık orijinal
gantri açısı ve orijinal doz hızı ile test edilmelidir.

Hasta planı 3D fantom üzerine aktarılıp fantom üzerindeki
doz dağılımı yeniden hesaplanmalıdır.
Doz farkı için %3, DTA için 3mm ; Gamma index ≤1

Tedavi planlama sisteminden hastaya ait konturlar da
aktarılırsa, hesaplanan ile ölçülen dozlar arasında fark
olan
bölgelerin
hangi
organa
denk
geldiği
belirlenebilmektedir.
Tedavi Verifikasyonu
Tedavi bilgisi transferi

Tüm tedavi planlama dataları, planlama sisteminden kayıt
ve verifikasyon sistemlerine network aracılığı ile direkt
olarak gönderilebilmelidir.
Hasta setup verifikasyonu

IMRT/VMAT planları tümör ve hassas
yapılar arasındaki sınırlarda yüksek doz
gradiyentli bölgeler içerdiğinden, hasta
immobilizasyonu sıkı olmalıdır.

İyi bir immobilizasyon her zaman iyi
lokalizasyon sağlamaz.

İzosentr tümör volümünün
(PTV) yerleştirilmeli.
merkezine

EPID ile ortogonal şekilde alınan port görüntüleri
planlama sisteminden gelen DRR lar ya da simülatör
filmleri ile karşılaştırılır.

EPID ile kemik yapılara göre yapılan verifikasyon organ
hareketini tam olarak belirlemekte yeterli değildir.
Tedavi sırasında ve tedaviler arasında organa ve bölgeye
özgü olaylar meydana gelir. Bunlar,

Akciğerde solunum hareketleri, tümörün küçülmesi, yer
değiştirmesi, atelektazi varlığı,

Baş ve boyunda tümörün zamanla küçülmesi, kaybolması,
ciddi kontur değişimi,

Memede günlük pozisyonel değişim,

Pelvisde ani gaz geçişleri, mesane ve rektum doluluğu.

Bu değişiklikler çok küçük emniyet sınırları kullanarak
keskin doz düşüşlerinin olduğu IMRT, Volümetrik Ark
tedavi (VMAT, Rapid-Ark gibi) ve Stereotaktik RT veya
radyocerrahide oldukça önemlidir.

Görüntü Eşliğinde Radyoterapi IGRT: Tedavi odasında
yapılan görüntüleme ile tedavi öncesinde, sırasında ve
sonrasında görüntülemenin karşılaştırılıp, uygulanan
radyoterapinin
doğruluğunu,
kurulum
hatalarını
(sistematik ve rastgele) ve fraksiyonlar arası organ
hareketleri
dikkate
alınarak
radyoterapinin
uygulanmasıdır.

IGRT ile çevre organların daha az doz alması sağlanarak
erken ve geç dönemlerdeki komlikasyan olasılığı da
azalmaktadır.

Kritik organ yakınındaki tümörlere daha az emniyet marjı
ile güvenli bir şekilde daha yüksek dozların
uygulanabilirliğini sağlamaktadır.

Özellikle doz artırımına avantaj sağlar (Prostat kanseri).

Fraksiyondan fraksiyona taşınan hataya
sistematik,
fraksiyondan fraksiyona değişen hataya random hata denir.

Bu hataları elimine ederek hastanın tedaviye doğru bir
şekilde girmesini sağlamak için IGRT’de düzeltme işlemleri
yapılır.

On-line: Tedaviden hemen önce görüntü alınarak düzeltme
yapılır, hasta düzeltilmiş olarak tedavi olur.
On-line, Real- time Tedavi sırasında tümör takibi yapılır.

Off-line Tedavi öncesi alınan görüntünün değerlendirmesi
daha sonra yapılır. Düzeltme tespit edilmişse sisteme
kaydedilir ve bir sonraki tedavide düzeltilir.

Adaptif Radyoterapi tekniği; tedavi süresince ortaya çıkan
değişikliklerin (özellikle kontur ve volüm değişiklikleri)
değerlendirerek yeniden optimal doz dağılımının elde
edilmesidir.

Tedavi planlama BT sinin ardından tedavide ilk hafta her
gün, takip eden haftalarda ise haftada bir olmak üzere
CBCT alınabilir.
İdeal IGRT







Doğruluk oranı yüksek,
Kullanımı kolay,
Yorumlaması kolay,
Kullanıcıdan bağımsız,
Tedavi sistemine entegre,
Hızlı görüntüleme yapan,
Anlık görüntü alabilen,





Kaynakları olumsuz etkilemeyen,
Uygulanan radyasyon dozu az olan,
Görüntü kalitesi değerlendirme için kaliteli olan,
Görüntüleri planlama ve değerlendirme için kullanılabilen
Bir çok tümör lokalizasyonunda kullanılabiliyor olması
gerekmektedir.





Prostat tedavisinde Cilt markırlar ve
kemik anatomiye göre setup hatası
düzeltilebilir fakat organ hareketleri
belirlenemez.
IGRT ile Prostat sınırları rektuma doğru
5 mm azaltılabilir.
Günlük prostat sınırlarının azalması,
rektal duvarların daha az doz almasını
sağlar.
Prostata yerleştirilen altın seedler ile
günlük EPID değerlendirilmeli.
Port süresi tedavi planına eklenmeli.
DRR
Port

Fraksiyonlar arası rektum doluluğunun değişimi nedeniyle
oluşan prostat hareketinin 2 cm’den büyük olduğu
gözlenmiştir.

Prostat içinde, solunum ve gaz hareketlerinden
kaynaklanan , tepe değeri 1.5 cm ye kadar fraksiyon içi
hareket gözlenmiştir.

Markır kullanımının sistematik hatayı 1 mm’ nin altına
düşürdüğü belirlenmiştir.
Ultrason

Tedavi fraksiyonu başlangıcında prostatın pozisyonuna
göre masa kayması belirlenerek, tedavi pozisyonu verilir.
1) Planar Görüntüleme Sistemleri

aSi flat panel dedektöre karşı bir X-ışını
tüpünden oluşur.

İki boyutlu (2D) görüntüleme verir.

Tümör volümü ya da çevre doku ile ilgili
bilgi vermez.

Hasta Set-up’ı yapıldıktan sonra AP ve
LAT kV imajı alınır. DRR la kemik yapı
eşleştirilmesi yapılarak Set-up düzeltilir.

Hastaya verilen doz düşüktür.
MV (megavoltaj) Elektronic portal görüntüleme
aletleri (EPID)

Düz panel üzerine yerleşmiş 256x256 adet
a-Si fotodiodlardan oluşur.
Avantajı

Portal görüntüleme sırasında verilen
dozun tedavi dozundan düşülebilmesidir.

Daha iyi yumuşak doku kontrastı sağlar
Dezavantajı



2D görüntü vermesi
Oblik alanlarda ve kemik yapıya göre değerlendirme
zorunluluğu,
Görüntü kalitesi net değil.
EPID konformal tedavide haftada bir kez yeterli iken,
IMRT, VMAT, SRS, SBRT gibi kompleks tedavilerde her
gün çekilmesi tavsiye edilmektedir.
2) Volumetrik Görüntüleme Sistemleri (Üç boyutlu)
kV-CBCT görüntüsü elde edebilmek için Linak üzerine kV
mertebesinde X-ışını sağlayan X ışını tüpü mevcuttur.

CBCT’den gelen hacimsel data, planlanan CT
görüntüsüyle karşılaştırılır, doz dağılımı ve
hastanın tedavi pozisyonu modifiye edilir.

kV–CBCT sistemi hem radyografik hem de
floroskopik görüntü elde etmede kullanılabilir.

Yumuşak dokuların görüntülenmesinde kVTümör regresyonun CBCT ile
CBCT daha uygundur.
değerlendirilmesi.
CBCT görüntüleme ile mesane doluluğu
değerlendirilmesi
Geometrik Hassasiyet

CBCT
görüntüleme
sisteminin,
makineden çıkan MV tedavi ışınının
izosentırı ile ne kadar uyum içinde
olduğunu ölçmeye dayanır.

ISO Cube fantom: Plastik materyalden
yapılmıştır ve özel bir merkez noktası
markerı vardır. Fantom ölçüleri 12cm x
12 cm x 12 cm’dir.

İyi bir MV görüntülemesi sağlarken,kV
CBCT imaj kalitesi açısından pek
avantajlı değildir.
ISO Cube fantom.

TwoBall Fantom (TBP), hem kV CBCT hem
de MV imaj kalitesini sağlamak için
kullanılır.

Bu fantom üzerine dik bir şekilde
yerleştirilmiş küçük bir tüp ile bir
platformdan oluşmaktadır.

kV CBCT için tüp üzerine plastik bir top
(Lucite), MV görüntüleme için ise Tungsten
bir top yerleştirilir.
Görüntü Kalitesi

Görüntüleme sürecinin stabilitesini ve
hastaya
görüntüleme
esnasında
minimum dozun verilmesini sağlamak
için yapılır.
Catphan: görüntü kalite testleri için kullanılan fantom.

X-ışın tüpünün odak noktasındaki değişimleri belirleyeceği
için uzaysal çözünürlük testi en önemli testlerden biridir.

Bu testte çizgi çiftleri görsel olarak analiz edilir.
Görüntüleme sisteminin uzaysal çözünürlüğünü belirlemek amacıyla
kullanılan Catphan fantomun CBCT kesit görüntüsü.

Geometrik testler: bunlar görüntüleme
geometrisinin parametrelerini test eder.

Yazılımın ölçüm araçları kullanılarak
fantomda bilinen mesafelerin görüntü
üzerinde ne kadar hatasız çıktığına
bakılır.

CBCT görüntülemeden sonra hastadaki
kaymaların belirlenmesi bu görüntüdeki
mesafelere göre yapılır.
Bilinen bir yoğunluktaki çeşitli
materyaller ile Catphan fantomun
CBCT kesit görüntüsü.
Tomoterapi

6 MV’lik küçük bir Linak olup bunun
85 cm’lik kısa bir kaynak aks
mesafesinde 360 derecelik
gantri
dönüşü yapması esasına dayanır.

Lineer
hızlandırıcının
karşısına
yerleştirilen 541 adet xenon dedektör ile
hacimsel MV CT imajlar elde edilir.

Bu işlem sonucunda 0.5-3 cGy arasında
görüntüleme dozları oluşur.





CT-Sim de belirlenen referans koordinatlara
göre lazerlerle hata pozisyonu ayarlanır.
Tedavi öncesi MV BT görüntü alınır.
Alınan görüntüler planlama görüntülerine
kaydedilir.
Karşılaştırma/Değerlendirme yapılır.
Masa pozisyonu ayarlanır ve tedavi yapılır.
CT-MVCT

Görüntü kayıt sürecinin tutarlılığı fantom tabanlı bir hasta
planı üzerinde günlük olarak test edilebilir.

Görüntü artefaktlarının meydana gelip gelmediğine bakılır.

Gürültü, uzaysal çözünürlük, üniformite ve görüntü dozu
gibi imaj kalitesine etkiyen parametrelerin aylık olarak test
edilmesi gerekmektedir.

HU aylık olarak test edilmelidir.

‘’Cheese’’ fantom gibi modüler bir fantom kullanılarak tüm
testler tek bir MVCT taraması ile yapılabilir.

Cheese 15 cm yarıçaplı ve 18 cm
uzunluğunda
2
yarı-silindirik
parçaları arasında film bulunan
silindirik bir katı fantomdur.

Radyografik film iki yarı silindir
arasında konumlandırılır.

Film düzlemine dik olarak 1-1.5 cm
aralıkla
yerleşmiş
29
boşluk
bulunmaktadır.

Bu boşlukların içerisine bir veya
birden fazla iyon odası yerleştirilebilir.
PTW Octavius Fantom



Seven-29 2D array iyon odası ile
kullanılmak üzere rotasyonel tedavi
kalite kontrolüne yönelik yapılmış bir
fantomdur ve tekli iyon odası
ölçümlerine de imkan sağlamaktadır.
Fiziksel yoğunluğu 1.04gr/cm3’tür.
Rölatif elektron yoğunluğu 1.00 olan
polystyrene’den yapılmıştır. Fantom 32
cm boyunda ve 32 cm genişliğindedir.
Merkezinde Seven-29 2D array ile ölçüm
yapabilmek için 30x30x2.2 cm3’lük bir
boşluk mevcuttur.

Helikaltomoterapi plan iletiminde gantri rotasyonu ile
masa hareketinin senkronize olması gerekmektedir.

Sistemin gantri açılarını doğru bir şekilde algılama özelliği
periyodik olarak test edilmelidir

Ayrıca sistemin masa pozisyonu ile ışın iletimini senkronize
etme özelliği, masa hareketi ile gantri rotasyonunun
senkronizasyonu da periyodik olarak test edilmelidir.
Günlük QA için tavsiye edilen testler. (Task group 148)
Aylık kalite kontrol prosedürleri için tolerans değerleri ve
tavsiyeler.
Üç Ayda Bir
Yıllık kalite kontrol prosedürleri için tolerans değerleri ve
tavsiyeler.
Real-time Solunum İzleme Sistemleri

Solunum hareketleri toraks, batın içi ve
pelvis bölgesindeki tümörün konumunu
etkiler.

Çalışmalar, akciğer tümörünün ışınlama
sırasında birkaç cm hareket edebileceğini
göstermiştir.
AAPM’in (American Association of Physicists in Medicine)
konuyla ilgili raporunda aşağıdaki hususların üzerinde
duruldu.

Eğer tümörün hareketi 5 mm’den fazla ise solunum
hareketleri hesaba katılmalı.

Eğer solunum izleme sistemi yoksa tümörün hareketle
birlikte tüm hacmi PTV’ye katılmalı.

Sistemin kalite kontrolü düzenli olarak yapılmalıdır.
Bazı Real-Time tümör takip sistemleri
A) Dört Boyutlu Bilgisayarlı Tomografi




4 Boyutlu BT, hastanın solunum fazlarıyla senkronize
olarak görüntü alan BT sürecidir.
Dördüncü boyut zamandır. Vekil* (surrogate) sinyaller
solunum sinyallerini analiz etmek için kullanılır.
Vekil sinyaller örnek olarak karın yüzey alanı, solunum
sırasında değişen ve hacminin spirometre ile ölçülen
havadır.
Bir nefes döngüsü 10 fazdan oluşur ve her faz için CT
hacimleri alınır.



4D görüntü elde etmek için
hedef
hareketle ilişki olan bir yüzeyin
hareketinden yukarı ve aşağı referans
sinyalleri alınır (Varian Real-time
Position Management (RPM) Gating
System).
Bilgisayar kontrollü video tabanlı bir
sistem,
köşelerinde
IR
(infra-red
kızılötesi) yansıtıcı bulunan bir kutu
hastanın üzerine konur ve kutunun
hareketi kızıl ötesi kamera ile analiz
edilir.
Bilgisayar solunum takip sistemi ile foton
hızlandırıcıyı
senkronize
eder
ve
solunumun sadece seçilen fazında ışın
uygulanır.
B) Real-time Tümör İzleme (Tracking)

Real-time tümör izlemenin temel amacı solunum
hareketlerini tespit etmek ve dinamik olarak tümörün
değişen konumunu takip etmek için radyasyon ışınını
yeniden konumlandırmaktır.

Cilt yüzeyinde ya da tümör içine doğrudan yerleştirilen iç
markırlar kullanılır.
CyberKnife

CyberKnife’ daki görüntüleme sistemi
tavana (90 derece ofset) ortogonal
monte edilmiş iki tanısal röntgen
tüpleri ve iki karşıt a-Si düz panel
dedektörlerden oluşur.

Solunum ile hareketli olan organ
tümörlerinde
(Akciğer)
solunum
hareketlerini aktif olarak izleyerek
eşzamanlı tedavi edebilen cihazdır.

Hedef lokalisazyonu referans tedavi planlama BT
görüntüleriyle
real-time
radyografik
görüntüleri
karşılaştırarak iskelet yapısı ile ilişkisi teyit edilir.

Hastanın pozisyonunda ve tümör pozisyonunda olabilecek
değişiklikler, görüntü kameralarınca algılanır ve robotik
kol hemen kendi pozisyonunu düzelterek ışınların tümör
dışında bir alana gitmesini engeller.
End-to-end Test

Lokalizasyon, mekanik hedefleme ve
planlama hataları gibi ölçümleri içeren,
sistemin total doğruluğunu hesaplamaya
yönelik bir testtir.

Gafkromik
filmlerin
ortoganal
yerleştirildiği bir antropomorfik kafa
fantom kullanılır.

Tüm izleme yöntemleri için yapılır.




Kafa fantomu Bilgisayarlı Tomografi ile
görüntülenir.
Ball-Cube’ün %70’lik izodoz çizgisinin
içinde olması sağlanır.
Işınlamadan sonra filmler özel yazılım
kullanılarak analiz edilir. %70 izodoz
eğrisinin merkezi ile film merkezi
arasındaki kayma belirlenir.
Test
kafatası
hareketinin
takibi,
emniyetlerin takibi, omurga hareketinin
takibi ve eşzamanlı takipte de kullanılır.

Kafatası hareketleri, marker takibi ve omurga hareketleri
için total hata 0,9 mm’nin altında olmalıdır.

Eşzamanlılık kullanılarak yapılan total takip hatası ise 1,5
mm’nin altında olmalıdır.
Eşzamanlılık End-to-end Testi
Extracranial
3D error 1.2 ± 0.4 mm

Plan onaylaması için ikincil MU kontrollerinin yapılması,
yazılımın kalite kontrolünün bir parçasıdır.

Robotik radyocerrahide bu kontrollerin yapılmasının en
zorlu yanı fazla sayıda ışın olması, inhomojenitelere karşı
yüksek hassasiyet ve dik doz gradyentleridir.

İnhomojen bölgelerdeki küçük alanlarda (örneğin; akciğer
tümörleri), doz hesaplamaları için gözlemlenen ortalama
farklılık ray-tracing algoritmasında %20 iken, MonteCarlo’da %27,28’dir.

Monte-Carlo ve ray-tracing algoritmaları
arasındaki tümör boyutu ve konumuna
bağlı ortalama doz değişimlerindeki büyük
farklılıkların ölçümü antropomorfik bir
akciğer fantomu gerekmektedir.

Bu fantomda, farklı boyutlarda tümör
modelleri ve film dedektör yerleştirmek için
uygun boşluklar bulunmalıdır.

Ray Tracing algoritması kullanılması
dozda %10-20’lik bir düşüşü olmaktadır.
Monte Carlo
Ray Tracing

Doku inhomojenite düzeltmesi (Monte-Carlo olmadan):
Akciğer veya baş-boyun için stereotaktik radyocerrahi
tedavisi planlandığında, doku inhomojenitesinin hatasız
bir şekilde düzeltilmesi gerekmektedir.





AQA (auto quality assurance): CyberKnife
cihazının hedefleme doğruluğunu ölçen bir
testtir.
Radyoopak metal bir küre içeren AQA
fantomuna yatay ve dikey olarak iki adet film
yerleştirilir.
Bir AP ve bir lateral ışın içeren QA planı
yapılır.
Fantom bu plan doğrultusunda ışınlanır.
Filmler
özel
bir
yazılım programıyla
değerlendirilir.
Günlük olarak yapılır.
Hareket Takibinin (Eşzamanlılık) Kalite Kontrolü

Tümörün bulunduğu yer için markerlar kullanılır.

Her x-ışın görüntüsünün takipi esnasında bir hata oluşursa
tedavi durdurulmalıdır.

Eğer marker hareketi hızlı ise, fazla bulanıklaşmasını
önlemek için ışınlama süresi kısaltılarak imaj kalitesi
iyileştirilebilir.

Cilt markerları, sinyal-gürültü oranını maksimize etmek
için maksimum sapma alanı içinde olacak şekilde hasta
üzerine yerleştirilmelidir.

Hasta durumunun değişmesi durumunda, görüntüleme
frekansı hastadaki değişimleri yakalayabilecek kadar
yüksek olmalıdır.

Solunum zincirinin menzili, tümör hareketinin korelasyon
modeli ile düzgün bir şekilde uyuşmasını sağlayabilmek için
%90’ın altına düşmemelidir.

DQA (Delivery Quality Assurance): Hasta planlarının
kalite kontrolü
DTA 2mm %2
Cyberknife IGRT Teknikleri




6D Skull izleme yöntemi
X-ışın kamera görüntüleri hasta anatomisinin
bilgisayarla oluşturulan (DRR) görüntüler ile
kıyaslanır.
İntrakraniyal hedeflerin (+C2 C3) izlenebilmesini
sağlar.
Termoplastik maske kullanılır.

Xsight Spine

Hastanın doğru konumda tutulması amacıyla omurga
bölgesindeki iskelet yapılarının izlenmesini sağlar.

Servikal, torasik, lumbar omurga dahil omurganın çoğu
bölgesini doğru ve otomatik olarak izleyebilir.

Solunum takibi yapmamaktadır.

Fiducial izleme yöntemi
Hastaya cerrahi olarak implant edilmiş
altından yapılmış küçük metal markerlar
(Fiducial) yerleştirilir.

X-ışın
kamera
görüntüleri
alınırken
markerlara göre tümörün konumu belirlenir.

Fiducialların 3 boyutlu konumlarından yola
çıkılarak tümörün yerini bulmakta ancak
tümör kontrolü yapmamaktadır.

Yumuşak dokularda ve bozuk omurga
yapılarında kullanılır.
1 hafta sonra CT çekimi yapılıp tedaviye
başlanılır.

 Synchrony Solunum izleme yöntemi




Cerrahi olarak konumlandırılmış markırlar
ve hasta cildine sabitlenmiş ışık saçan optik
fiberlerin (LED) kombinasyonu kullanılır.
LED markerlar infrared takip kameraları ile
izlenir.
Tedaviden önce bilgisayar algoritması,
markerları dış markerlar ile iç markerların
hareketlerini kıyaslamak amacıyla
korelasyon modeli oluşturur.
Tedavi boyunca, sistem iç markerların
hareketlerini ve cilt hareketlerine bağlı
olarak tümör hareketini sürekli olarak takip
eder.
Brain lab'ın exactrac (Linaklar için)

Yere monte 2 x-ışını tüpü ve tavana monte 2
dedektör ekran mevcut.

Tedavi sırasında hasta hareketini belirlemek
için hasta üzerine en az 5 markır yerleştirilir.

Solunum ayarlı sistemi mevcuttur.

Tedavi sırasındaki hareketler x-ışını ile
kontrol ediyor.
Catalyst+sentinel (Linaklar için)





“Sentinel" BT’ye konuluyor, tekli kamera ve
lazer sistemini içeriyor. Lazer tarayıcısı ile
cilt yüzeyini 2 saniyede 40 cm 'lik taramayı
gerçekleştiriyor.
Sentinel ile 4D CT ve gated görüntü
alınabiliyor.
Hastaya markır koymaya gerek yoktur.
Hem torasik hem abdominal hareketi takip
edebiliyor.
Hem serbest solunum hem nefes tutma yada
verme opsiyonunu uygulayabiliyor

Catalyst ise tedavi cihazı modülüdür ve 3 kameraya
sahiptir.
1-Hasta set-up ve pozisyon doğruluğu
2-Fraksiyon esnasında sürekli hasta hareketi takibi.
Tolerans dışına çıkıldığında sesli alarm ve otomatik
tedavi durdurma mevcut. 6 boyutlu masaya pozisyon
düzeltme kayması yollanabiliyor.
3- CT'den “Sentinel" alınan veriler ile solunum ayarlı
tedavi yapılır.
Solunum Kontrollü (Breath Hold) Tedavi

Active Breathing Control (ABCElekta)

Video-based Real-time Position
Management (Varian)
Nefes kontrollü ve kontrolsüz

Sol meme derin inspiryumda radyoterapi ile V20
akciğer ve özellikle kalp dozlarında belirgin düşüş
sağlanmıştır.
Nefes kontrollü
ve
kontrolsüz
Teşekkürler