evren üzümlü istanbul üniversitesi sağ. bil. enst. yüksek lisans tezi
advertisement
EVREN ÜZÜMLÜ İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ SAĞ. BİL. ENST. YÜKSEK LİSANS TEZİ İSTANBUL-2015 T.C. İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ( YÜKSEK LİSANS ) PROSTAT KANSERİNDE FARKLI IŞINLAMA TEKNİKLERİNİN HEDEF VOLÜM VE RİSKLİ ORGAN DOZLARI ÜZERİNE ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI EVREN ÜZÜMLÜ DANIŞMAN PROF.DR. GÖNÜL KEMİKLER TEMEL ONKOLOJİ ANABİLİM DALI SAĞLIK FİZİĞİ PROGRAMI İSTANBUL-2015 ii TEZ ONAYI iii BEYAN Bu tez çalışmasının kendi çalışmam olduğunu, tezin planlanmasından yazımına kadar bütün safhalarda etik dışı davranışımın olmadığını, bu tezdeki bütün bilgileri akademik ve etik kurallar içinde elde ettiğimi, bu tez çalışmayla elde edilmeyen bütün bilgi ve yorumlara kaynak gösterdiğimi ve bu kaynakları da kaynaklar listesine aldığımı, yine bu tezin çalışılması ve yazımı sırasında patent ve telif haklarını ihlal edici bir davranışımın olmadığı beyan ederim. Evren Üzümlü iv İTHAF Ömürlerini bana adayan anne ve babama; v TEŞEKKÜR Tez çalışmamım her aşamasında bana karşı anlayışla yaklaşan, bilgi ve tecrübeleriyle beni destekleyen danışman hocam sayın Prof. Dr. Gönül Kemikler’e, Bu tezle ilgili çalışmalarım sırasında benden bilgi, tecrübe ve desteklerini esirgemeyen sayın Fiz. Uzm. Fadime Alkaya ve Doç. Dr. Füsun Tokatlı’ya, Yüksek lisans eğitimim boyunca bana daha iyisini hayal edemeyeceğim bir eğitim veren; başta Prof. Dr. Hatice Bilge ve Doç. Dr. İsmail Özbay olmak üzere tüm Sağlık Fiziği Bilim Dalı Öğretim Üyelerine ve Onkoloji Enstitüsü çalışanlarına, Klinik eğitimim aşamasında benden desteklerini esirgemeyen; başta değerli ağabeylerim Yrd. Doç. Dr. Aydın Çakır ve Yrd. Doç. Dr. Murat Okutan olmak üzere, Fiz. Uzm. Nazmiye Dönmez Kesen, Fiz. Uzm. Canan Köksal, Fiz. Uzm. Ümmühan Kalafat, Fiz. Leyla Süncak’a, Yüksek lisans eğitimini birlikte almaktan onur duyduğum ve tezin hazırlanma süreçlerinde benden desteklerini esirgemeyen değerli arkadaşlarım sayın Fiz. Uzm. Uğur Akbaş, Fiz. Uzm. Fatih Karaköse ve Fiz. Irmak Kamcez’e, Tezin hazırlanma sürecinde tablo ve istatistik konularında bana yardımcı olan dostlarım Fiz. Semih Akçam ve Fiz. Şafak Kuyar’a, Seçme şansım olsa yine evlatları olarak dünyaya gelmek isteyeceğim, ömrünü evlatlarına adamanın anlamını bana öğreten, herşeyim annem ve babama, Ve hayatıma bir şekilde girmiş ve benim bugün olduğum kişi olmama bir şekilde katkısı olmuş olan herkese teşekkür ederim. vi İÇİNDEKİLER TEZ ONAYI .................................................................................................................... İİ BEYAN ...........................................................................................................................İİİ İTHAF ............................................................................................................................ İV TEŞEKKÜR..................................................................................................................... V İÇİNDEKİLER .............................................................................................................. Vİ TABLOLAR LİSTESİ ................................................................................................. Vİİİ ŞEKİLLER LİSTESİ ..................................................................................................... Xİ SEMBOLLER / KISALTMALAR LİSTESİ .............................................................. Xİİİ ÖZET ............................................................................................................................ XV ABSTRACT.................................................................................................................XVİ 1. GİRİŞ VE AMAÇ .........................................................................................................1 2. GENEL BİLGİLER ......................................................................................................2 2.1. Prostat Anatomisi .....................................................................................................2 2.2. Prostatın Zonal Anatomisi .......................................................................................2 2.3. Prostat Kanseri .........................................................................................................4 2.4. Prostat Kanseri Etyolojisi ........................................................................................5 2.5. Prostat Kanserinde Tedavi Seçenekleri ...................................................................6 2.5.1. Dikkatli İzlem (Watchful Waiting) .....................................................................6 2.5.2. Radikal Prostatektomi .........................................................................................7 2.5.3. Kemoterapi ..........................................................................................................7 2.5.4. Hormonal Tedavi ................................................................................................7 2.5.5. HIFU (Yüksek Yoğunluk Odaklamalı Ultrason) ................................................8 2.6. Prostat Kanserinde Radyoterapi ...............................................................................8 2.6.1. Üç Boyutlu Konformal Radyoterapi (3D-CRT) .................................................9 2.6.2. Yoğunluk Ayarlı Radyoterapi (IMRT) .............................................................11 2.6.3. Yoğunluk Ayarlı Radyoterapi’de (IMRT) Tedavi Planlaması..........................13 2.6.4. Yoğunluk Ayarlı Radyoterapi’de (IMRT) Tedavinin Uygulanması .................15 2.6.4.1. Çok alt alanlı (Multisegmented) Statik Alanlar Uygulaması .......................15 2.6.4.2. Dinamik Uygulama ......................................................................................18 2.6.5. Volümetrik ark tedavisi (VMAT) .....................................................................20 vii 2.6.6. Stereotaktik vücut radyoterapisi (SBRT) ..........................................................20 2.6.7. Brakiterapi .........................................................................................................21 3. GEREÇ VE YÖNTEM ...............................................................................................22 3.1. Araç ve Gereçler ....................................................................................................22 3.1.1. Varian Marka Clinac DHX High Performance .................................................22 3.1.2. Varian EclipseTM Tedavi Planlama Sistemi (v.8.6) ..........................................23 3.1.3. GE Marka LightSpeed VCT 64 Bilgisayarlı Tomografi (BT) ..........................24 3.2. Yöntem ...................................................................................................................24 3.2.1. Hasta Verilerinin Elde Edilmesi ve Konturlama ...............................................25 3.2.2. Üç Boyutlu Konformal Radyoterapi (3D-CRT) Tedavi Planları ......................25 3.2.3. Yoğunluk Ayarlı Radyoterapi (IMRT) Tedavi Planları ....................................30 3.2.4. Tedavi Planlarının Değerlendirilmesi ...............................................................35 3.2.5. Bulguların İstatistiksel Anlamlılığının Araştırılması ........................................36 4. BULGULAR ...............................................................................................................38 5. TARTIŞMA ................................................................................................................58 KAYNAKLAR ...............................................................................................................61 ÖZGEÇMİŞ ....................................................................................................................64 viii TABLOLAR LİSTESİ Tablo 3-1: Kritik organlar için doz hacim histogramı değerleri (RTOG GU)................ 36 Tablo 3-2: DVH’lerde hacimlere tanımlanan renkler ..................................................... 36 Tablo 4-1: 5 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı DVH’i .... 38 Tablo 4-2: 5 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı DVH’i .. 39 Tablo 4-3: 6 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı DVH’i .... 39 Tablo 4-4: 6 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı DVH’i .. 40 Tablo 4-5: 7 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı DVH’i .... 40 Tablo 4-6: 7 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı DVH’i .. 41 Tablo 4-7: 8 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı DVH’i .... 41 Tablo 4-8: 8 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı DVH’i .. 42 Tablo 4-9: 5 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı DVH’i ........ 42 Tablo 4-10: 5 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı DVH’i .... 43 Tablo 4-11: 6 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı DVH’i ...... 43 Tablo 4-12: 6 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı DVH’i .... 44 Tablo 4-13: 7 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı DVH’i ...... 44 Tablo 4-14: 7 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı DVH’i .... 45 Tablo 4-15: 8 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı DVH’i ...... 45 Tablo 4-16: 8 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı DVH’i .... 46 Tablo 4-17: PTV74'nin 10 hasta için ortalama doz ve standart sapma değerleri ........... 47 Tablo 4-18: OAR’lar için 10 hastanın ortalama doz ve standart sapma değerleri .......... 48 Tablo 4-19: 5 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için PTV 74ort doz değerleri .......................................................................................................................... 49 Tablo 4-20: 5 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için PTV 74%95 doz değerleri .......................................................................................................................... 49 Tablo 4-21: 5 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için rektum V 50 değerleri .......................................................................................................................... 49 Tablo 4-22: 5 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için mesane V 55 değerleri .......................................................................................................................... 50 Tablo 4-23: 6 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için PTV 74ort doz değerleri .......................................................................................................................... 50 ix Tablo 4-24: 6 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için PTV 74%95 doz değerleri .......................................................................................................................... 51 Tablo 4-25: 6 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için rektum V 50 değerleri .......................................................................................................................... 51 Tablo 4-26: 6 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için mesane V55 değerleri .......................................................................................................................... 51 Tablo 4-27: 7 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için PTV 74ort doz değerleri .......................................................................................................................... 52 Tablo 4-28: 7 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için rektum V 50 değerleri .......................................................................................................................... 52 Tablo 4-29: 7 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için PTV 74%95 doz değerleri .......................................................................................................................... 52 Tablo 4-30: 7 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için mesane V 55 değerleri .......................................................................................................................... 53 Tablo 4-31: 8 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için PTV 74ort doz değerleri .......................................................................................................................... 53 Tablo 4-32: 8 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için PTV 74%95 doz değerleri .......................................................................................................................... 53 Tablo 4-33: 8 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için rektum V 50 değerleri .......................................................................................................................... 54 Tablo 4-34: 8 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için mesane V 55 değerleri .......................................................................................................................... 54 Tablo 4-35: 5 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı için tek örneklem Kolmogorov-Smirnov testi sonuçları ............................................................. 54 Tablo 4-36: 5 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı için tek örneklem Kolmogorov-Smirnov testi sonuçları ............................................................. 55 Tablo 4-37: 5 alanla yapılan aynı enerjili 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için bağımlı örneklem t testi sonuçları ................................................................................................ 55 Tablo 4-38: 6 alanla yapılan farklı enerjili 3D-CRT planları için bağımlı örneklem t testi sonuçları .......................................................................................................................... 56 Tablo 4-39: 5 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı rektum V50 dozları için tek örneklem Kolmogorov-Smirnov testi sonuçları .............................. 56 x Tablo 4-40: 7 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı mesane V55 dozları için tek örneklem Kolmogorov-Smirnov testi sonuçları .................................... 56 Tablo 4-41: 5 alanla yapılan farklı enerjili 3D-CRT planları için bağımlı örneklem t testi sonuçları .......................................................................................................................... 57 Tablo 4-42: 7 alanla yapılan farklı enerjili IMRT planları için bağımlı örneklem t testi sonuçları .......................................................................................................................... 57 xi ŞEKİLLER LİSTESİ Şekil 2-1: Prostatın Anatomik Yerleşimi .......................................................................... 2 Şekil 2-2: Prostatın Zonal Anatomisi................................................................................ 3 Şekil 2-3: Erkeklerde Kanser İnsidansı Dağılımı ............................................................. 4 Şekil 2-4: Prostat bezinin tedavi planlaması için alınan görüntüleme konturu. Prostat bezi, mesane ve rektum farklı renklerde konturlanmış. Koturlanan yapılar transvers (A), lateral (B) ve koronal (C) kesitlerde gösterilmiştir. ........................................................ 10 Şekil 2-5: 5 alan kullanılmış bir IMRT prostat planı örneği........................................... 12 Şekil 2-6: Bir boyutlu yoğunluk ayarlı doz profili oluşturulması ................................... 16 Şekil 2-7: Şekil 2-6’daki profili oluşturmak için oluşturulmuş 10 adet ayrı alan. Yapraklar alanların altında şematik olarak gösterilmiştir. A)”close-in” tekniğinde yaprak dizilimi, B) “leaf sweep” tekniğinde yaprak dizilimi. ........................................ 17 Şekil 2-8: “Step and shoot” metoduyla hazırlanan yoğunluk ayarlı doz profillerinin hesaplanan doz dağılımı, ölçülen doz ve hesaplanan dozlarının karşılaştırılması. ........ 18 Şekil 2-9: Yoğunluk ayarlı profil oluşturmak için dinamik çok yapraklı kolimatör hareketinin gösterimi. ..................................................................................................... 19 Şekil 3-1: Varian Clinac DHX High Performance Tedavi Cihazı .................................. 22 Şekil 3-2: EclipseTM Tedavi Planlama Sistemi ............................................................... 23 Şekil 3-3: GE Marka LightSpeed VCT 64 BT Tarayıcı ................................................. 24 Şekil 3-4: 5 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı doz dağılımı ........................................................................................................................................ 26 Şekil 3-5: 6 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı doz dağılımı ........................................................................................................................................ 27 Şekil 3-6: 7 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı doz dağılımı ........................................................................................................................................ 27 Şekil 3-7: 8 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı doz dağılımı ........................................................................................................................................ 28 Şekil 3-8: 5 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı doz dağılımı ........................................................................................................................... 28 Şekil 3-9: 6 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı doz dağılımı ........................................................................................................................... 29 xii Şekil 3-10: 7 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı doz dağılımı ........................................................................................................................... 29 Şekil 3-11: 8 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı doz dağılımı ........................................................................................................................... 30 Şekil 3-12: 5 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı doz dağılımı ........................................................................................................................................ 31 Şekil 3-13: 6 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı doz dağılımı ........................................................................................................................................ 32 Şekil 3-14: 7 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı doz dağılımı ........................................................................................................................................ 32 Şekil 3-15: 8 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı doz dağılımı ........................................................................................................................................ 33 Şekil 3-16: 5 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı doz dağılımı ........................................................................................................................................ 33 Şekil 3-17: 6 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı doz dağılımı ........................................................................................................................................ 34 Şekil 3-18: 7 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı doz dağılımı ........................................................................................................................................ 34 Şekil 3-19: 8 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı doz dağılımı ........................................................................................................................................ 35 xiii SEMBOLLER / KISALTMALAR LİSTESİ ABD : Amerika Birleşik Devletleri AÜSS : Alt üriner sistem semptomları BPH : Benign prostatik hiperplazi BT : Bilgisayarlı tomografi cm : santimetre Co-60 : Kobalt 60 CTV : Klinik hedef hacim dMLC : Dinamik çok yapraklı kolimatör DNA : Deoksiribo nükleik asit DVH : Doz-hacim histogramı EPID : Elektronik portal görüntüleme cihazı GGPB : Generalized gaussian pencil beam GTV : Gross tümör hacmi Gy : Gray HDR : Yüksek doz hızlı HIFU : Yüksek yoğunluk odaklamalı ultrason ICRU : Uluslar arası radyasyon birimleri ve ölçümleri komisyonu IGF : Insulin-like growth factor IMRT : Yoğunluk ayarlı radyoterapi LDR : Düşük doz hızlı L femur : Sol femur MLC : Çok yapraklı kolimatör mm : milimetre MU : Monitör unit MV : Megavolt NTCP : Normal doku komplikasyonu olasılığı OAR : Riskli organ PBC : Pencil beam convolution xiv PSA : Prostat spesifik antijen PTV : Planlanan hedef hacim R femur : Sağ femur RTOG GU : Radiation therapy oncology group genitourinary SBRT : Stereotaktik vücut radyoterapisi SIB : Simultane integrated boost SPSS : Statistical package for the social sciences TCP : Tümör kontrol olasılığı TPS : Tedavi planlama sistemi TURP : Transüretral prostat rezeksiyonu VMAT : Volümetrik ark tedavisi 3D-CRT : Üç boyutlu konformal radyoterapi xv ÖZET Üzümlü, E. (2015). Prostat Kanserinde Farklı Işınlama Tekniklerinin Hedef Volüm ve Riskli Organ Dozları Üzerine Etkilerinin Araştırılması. İstanbul Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Temel Onkoloji ABD. Yüksek Lisans. İstanbul. Radyoterapide tedavi planlamasında uygulanan teknik, hedef volüm ve riskli organ dozları açısından çok önemli etkiye sahiptir. Bu çalışmada 10 prostat kanseri tanılı hastada üç boyutlu konformal radyoterapi (3D-CRT) ve yoğunluk ayarlı radyoterapi (IMRT) teknikleri ile farklı alan sayıları ve farklı foton enerjileri kullanılarak tedavi planları hazırlanmış ve tedavi planlama sistemi (TPS) üzerinden birbirlerine göre avantajları incelenmiştir. On prostat hastasının tedavi planları aynı radyasyon onkoloğu tarafından konturlanmış volümler üzerinden Varian Eclipse tedavi planlama sistemi (TPS) kullanılarak hazırlandı. 3D-CRT planları 56 Gy üzerine 18 Gy boost olarak, IMRT planları ise simultane integrated boost (SIB) tekniğiyle aynı fazda toplam 74 Gy olarak yapıldı. Alanlar sayıları 5, 6, 7 ve 8 olarak belirlendi. Foton enerjisi olarak 6 ve 18 MV seçildi. 3D-CRT ve IMRT‘nin target ve riskli organların dozlarının, alan ve enerji ile değişimi TPS tarafından hesaplanan doz-hacim histogramları (DVH) üzerinden karşılaştırıldı. Prostat kanserinin 3D-CRT’de PTV kapsanması açısından alan sayısı ve enerji ile değişim gözlenmemiştir. Ancak 5 alanlı tedavilerde riskli organ dozları her iki enerji için de daha düşük bulunmuştur. IMRT ile 3D-CRT PTV dozları açısından değerlendirildiğinde, IMRT’nin PTV74 minimum, maksimum ve ortalama değerleri 3D-CRT’den yüksek bulunmuştur. Riskli organlarda rektum, mesane ve femur başlarının korunmasında IMRT’nin 3D-CRT’ye üstünlüğü açıkça görülmektedir. Bu sonuçlar istatistiksel olarak da incelenmiştir ve farklar anlamlı bulunmuştur (p<0,05). Sonuç olarak, 3D-CRT’nin kullanımında 5 alan diğer alanlara göre üstün görünmektedir. IMRT’de 6 MV’nin kullanımı, daha az çok yapraklı kolimatör (MLC) geçirgenliği ve nötron dozları yönünden 18 MV’e karşı tercih edilmelidir. Anahtar Kelimeler: IMRT, 3D-CRT, TPS, DVH, prostat xvi ABSTRACT Uzumlu, E. (2015). The Effects of the Different Radiation Therapy Techniques on the Doses of the Target Volume and Organs at Risk. İstanbul University, Institute of Health Science, Department of Basic Oncology, M.Sc. Thesis. Istanbul. The technique which is applied in radiation therapy treatment planning has an important effect in terms of target volume and organ at risk doses. In this study 10 prostate cancer patients’ treatments were planned by using three dimensional radiation therapy (3DCRT) and intensity modulated radiation therapy (IMRT) techniques with different number of fields and different photon energies and their advantages against each other were examined over the treatment planning system (TPS). Treatments of the ten prostate cancer patients were planned by using Varian Eclipse treatment planning system (TPS) over the volumes which had been contoured by the same radiation oncologist. 3D-CRT plans were mad efor 56 Gy and 18 Gy added as a boost, IMRT plans were made by using simultane integrated boost (SIB) technique for a total of 74 Gy. Number of fields were decided as 5,6,7 and 8. 6 and 18 MV were chosen as photon energies. The change of the target and organs at risk doses for 3D-CRT and IMRT according to number of fields and energy, have been compared over the dosevolume histograms (DVH) which had been calculated by TPS. In the 3D-CRT of the prostate cancer, no change of PTV coverage has been noticed according to number of fields and energy. But the doses for the organs at risk of the 5 field treatments have been found less for both energies. When IMRT and 3D-CRT were evaluated in terms of PTV doses; the max, min and average values for PTV74 were found higher for IMRT against 3D-CRT. In organs at risk for the protection of the rectum, bladder and femoral heads, the superiority of IMRT against 3D-CRT has been seen clearly. These results were also investigated statistically and differences were found significant (p<0,05). Consequently, the use of 5 fields in 3D-CRT seems superior against other fields. The use of 6 MV in IMRT has to be preferred against 18 MV because of the less multi leaf collimator (MLC) leakage and neutron doses. Key Words: IMRT, 3D-CRT, TPS, DVH, prostate cancer 1. GİRİŞ VE AMAÇ Radyoterapi; iyonize radyasyonun tıbbi amaçlarla, genellikle de malign hücrelerin çoğalmasını kontrol altına alarak ya da öldürerek kanser tedavisinin bir parçası olarak kullanılmasıdır. Radyoterapi neoadjuvan, küratif, adjuvan ya da palyatif olarak; yalnız başına ya da cerrahi ve/veya kemoterapi ile kombine şekilde düzenlenen tedavilerde uygulanabilir (1). 1950'li yıllarda yüksek enerjili Co-60 cihazlarının ortaya çıkmasından bu yana radyoterapi prostat kanserinin küratif tedavisinde değerlendirilmiştir. O tarihten bu yana radyoterapi; yüksek enerjili hızlandırıcıların geliştirilmesi ile yüksek enerjili Xışınlarının kullanılması, tedavi planlama ve dozimetrideki ilerlemeler ve hedefe daha isabetli doz aktarılması ile gelişmeye devam etmektedir. Bu teknolojik ilerlemeler hedef volüm dozunun arttırılarak tümör kontrolünde potansiyel gelişmeler sağlarken normal dokularda toksitenin düşürülmesine olanak tanımaktadır. Ancak tüm gelişmelere karşın sağlıklı dokuların da doz almaları ile yan etkiler ortaya çıkabileceğinden tedavi planlaması yapılırken optimum doz dağılımlarının elde edilmesi esastır (2). Günümüzde prostat kanseri radyoterapisinde farklı alan sayıları ve enerjiler içeren üç boyutlu konformal (3D-CRT) ve yoğunluk ayarlı radyoterapi (IMRT) kullanılan yöntemlerden ikisidir. Bu çalışmanın amacı aynı hasta grubu üzerinde hem 3D-CRT hem de IMRT için farklı alan sayıları içeren planların farklı enerjiler için hedef volüm ve riskli organ dozlarını tedavi planlama sisteminde karşılaştırarak optimum doz dağılımını elde edebildiğimiz tedavi planını belirlemektir. Bu sayede prostat kanserinin tedavisinde doz dağılımlarının alan sayısı, segment sayısı ve enerji açısından bağımlılıklarını gözlemlenebilecektir. 2 2. GENEL BİLGİLER 2.1. Prostat Anatomisi Erkek genital sisteminin en büyük bezi olup, erkek üretrasının başlangıç kısmını oluşturur. Kısmen tubuloalveolar bezlerden, kısmen de bu bezlerin arasını dolduran ara dokudan yapılmış olan prostat, yaklaşık 3 cm yüksekliğinde, 4 cm genişliğinde ve 2 cm kalınlığında iri bir kestane veya ceviz büyüklüğünde olup, yaklaşık 18-20 gram ağırlığındadır. Şekil 2-1: Prostatın Anatomik Yerleşimi Prostat bezi, pelvis minor (küçük pelvis)’ün aşağı bölümünde, symphysis pubis’in arka sınırının gerisinde, ampulla recti’nin önünde, diaphragma urogenitale’nin yukarısında ve mesane’nin altında bulunur (Şekil 2-1). Kabaca koni şeklinde olan prostat bezinin tabanı (mesane’ye bakan yüzü) yukarıda, arkaya yönelmiş apeksi (tepesi) aşağıda bulunur. Prostatın tabanı komşusu olduğu mesane ile devamlılık halindedir. Apeks kısmı m. Sphincter urethra externus ve m. Transversus perinei profundus’un üst yüzü ve fasyası ile komşudur (3). 2.2. Prostatın Zonal Anatomisi Bir başka yaklaşımla prostat bezini oluşturan glandular doku 3 farklı alt zonda incelenebilir. Bunlardan periferal zon dokunun %70’ini, santral zon %25’ini ve transisyonel (periuretral) zon ise %5’ini oluşturur (Şekil 2-2.). Non-glandular doku 3 (fibromusküler stroma) periferal zonlar arasındaki aralıkları doldurur. Santral zon prostatik üretra’nın arkasında olmak üzere ductus ejaculotarius’u çevreler ve verumontanum’un (colliculus seminalis’in eski adı) apeksinde koni şeklini alır. Transisyonel (periurethral) zon, santral zon’un apeksinde ve ductus ejaculatorius’un hemen proksimalinde prostatik üretra’nın distal kısmının etrafında bulunur. Bu kısmın kanalları preprostatik sfinkter’in hemen aşağısında ve periferal zon’un kanallarının hemen yukarısında olmak üzere prostatik üretra’ya girer. Periferal zon, ön kısım hariç olmak üzere santral transisyonel zon’u ve prostatik üretra’yı çevreler. Ön kısım ise fibromusküler stroma ile doldurulur. Bu dokuda prostatik üretra’nın etrafında, mukus salgılayan basit bezler yer alır. Bu basit bezler kadın üretra’sındaki bezlerle aynı özelliktedirler. Şekil 2-2: Prostatın Zonal Anatomisi Prostat bezinin zonal anatomisi özellikle klinik olarak çok önemlidir, çünkü birçok karsinom periferal zon kaynaklıdır. Halbuki BPH (bening prostat hipertrofisi) transisyonel zonu tutar. Ductus ejaculatorius’u çevreleyen santral zon nadiren hastalıklardan etkilenir. Yaşın ilerlemesiyle birlikte normal olarak zonların ilişkileri değişebilir. Satral zon atrofiye olurken, transisyonel zon büyür ve sonradan BPH oluşturabilir (3). 4 2.3. Prostat Kanseri Prostat kanseri, yeni vaka sayısı bakımından dünyada altıncı en yaygın kanser, erkeklerde en yaygın ikinci kanser; Avrupa, Kuzey Amerika ve Afrika’nın bazı bölgelerinde erkeklerde en yaygın kanserdir (Şekil 2-3)(3). Şekil 2-3: Erkeklerde Kanser İnsidansı Dağılımı Amerika Birleşik Devletleri’nde 2005 yılında 232000 erkeğin prostat kanserine yakalanacağı ve yaklaşık 30000 erkeğin bu hastalıktan hayatını kaybedeceği hesaplanmıştır. İki şekilde bulunabilir: a- Histolojik olarak veya klinik olarak belirti vermeden bulunan latent kanserler. Başka nedenlerle ölen kişilerin yapılan otopsi çalışmalarında 50-70 yaş arasında %30, 80-89 yaş arasında %67 oranında prostat kanseri tespit edilmiştir. b- Klinik olarak belirgin kanserler. Klinik olarak yaşam süresince prostat kanseri görülme riski, %8-10 arasındadır. Bu oranlardan anlaşılacağı gibi prostat kanseri 5 çoğunlukla kişide belirti vermeden ve kişinin yaşamını etkilemeden bulunmaktadır (2). Yurdumuzda prostat kanseri insidansı ile ilgili bir çalışma bulunmamaktadır. ABD’de erkeklerde saptanan bütün kanserlerin %28’ini ve erkeklerde kansere bağlı ölümlerin %11’ini oluşturur. Vaka başına yaklaşık 9 yıllık bir üretken yaşam süresi kaybına neden olur. Klinik olarak tespit edilen kanser oranı PSA (Prostat Spesifik Antijen)’nın ortaya çıkması ile arrtmıştır. Erken evrede ve daha küçük hacimde saptanan prostat kanserinin tedavisi de daha kesin ve etkili olmaktadır (1, 3). 2.4. Prostat Kanseri Etyolojisi Prostat kanseri etyolojisinde rol oynayan faktörler şunlardır: a- Yaş: Prostat kanseri prevelansı yaş ilerledikçe artar. 40-50 yaş arası 103 erkekten birinde prostat kanseri görülürken, 60-79 yaş arası 8 erkekten birinde kanser görülür. Artan yaşla birlikte DNA (Deoksiribo Nükleik Asit) onarım mekanizmalarının zayıflaması, prostat kanserinin ileri yaşlarda görülme nedenlerinden biri olabilir (1, 3). b- Genetik: 8-10-13-16-17 ve 18 numaralı kromozomlarda genetik materyal kaybı prostat kanserli hastalarda dikkati çekmektedir. Bu bölgelerin tümör supresör genlere ait oldukları düşünülmektedir (1, 3). c- Aile Hikayesi: Prostat kanserli hastaların akrabalarında da daha yüksek oranda prostat kanseri görülmesi dikkat çekmektedir. Birinci dereceden akrabalardan birinde prostat kanseri bulunması kansere yakalanma riskini 2 kat, iki kişide prostat kanseri bulunması 5 kat, üç kişide bulunması ise 11 kat arttırmaktadır. Eğer ailedeki bireyde erken yaşta prostat kanseri tespit edilmişse, bu risk daha da artmaktadır (1, 3). d- Irk, Diyet ve Çevre Faktörleri: Kuzey ülkelerinde daha sık görülmesi, ultraviyole ışınına daha az maruz kalınmasına bağlı D vitamini metabolizması ile ilgili araştırmaları hızlandırmıştır. Siyahlarda beyazlara göre %50 daha fazla görülmektedir. Kırmızı etten zengin diyetin, alınan yağ miktarından bağımsız olarak prostat kanseri riskini arttırdığı bildirilmiştir. Sigara prostat kanseri insidansını arttırmamakla birlikte, muhtemelen mortaliteyi arttırmaktadır. Az veya orta düzey alkol kullanımı 6 ile prostat kanseri arasında da ilişki yoktur. Katolik rahiplerde artmış prostat kanseri insidansı nedeniyle, seksüel ilişki azlığının prostat kanseri için bir risk olduğu düşünülmüş ve bunu irdelemek için yapılan çalışmalarda zayıf bir bağlantı ortaya konmuştur (1, 3). e- Endokrin: Androjenler normal prostat dokusunun gelişmesinde, prostat hipertrofisi ve prostat kanseri oluşması için gereklidir. Kastre edilmiş kişilerde prostat kanseri görülmemesi, prostat kanserinin androjen ortamda gelişmesi, kastrasyonla gerilemesi androjenlerin etyolojideki rolünü doğrulamaktadır. Androjenler hücre çoğalmasını uyarırken, vitamin D metabolitleri inhibe eder. Androjen ve vitamin D yolları birkaç seviyede kesişir ve her ikisinin de sonlanma noktalarından biri insulin-like growth factor I (IGF-I)’dir. Bu yollardaki kontrollerden birinin bozulması, ortamda sürekli IGF-I bulunmasına ve bu da sürekli proliferasyon üzerinden prostat kanserine neden olabilir (1, 3). f- Endüstri: Kauçuk, ilaç, gübre, tekstil, gemi sanayii, boya ve atom enerjisi endüstrisinde çalışanlarda prostat kanseri riski daha fazla bulunmuştur. Prostat kanseri riskini arttıran kimyasal maddeler tam olarak bilinmemekle birlikte prostat kanserli hastalarda kadmiyum seviyesinin arttığı görülmüştür ve bu prostat kanseri ile kadmiyum arasında olası bir ilişkiyi düşündürmektedir (1, 3). 2.5. Prostat Kanserinde Tedavi Seçenekleri Prostat kanserinin uzun seyirli bir hastalık olması ve hastaların büyük çoğunluğunun 65 yaşının üzerinde olması nedeniyle, sık tanı konulan bir hastalık olduğu halde, takibi ve tedavisi konusunda tartışmalar devam etmektedir. Uygulanacak agresif tedavilerin kendine özgü olumlu-olumsuz yanları vardır ve hastaların nasıl tedavi edileceğine dair çok kesin kanıtlar yoktur. Karar verilirken hastaya ait faktörlerle, hastalığa ait faktörler göz önüne alınıp, her birey için ayrı karar verilmesi en doğru yol gibi görünmektedir (3). 2.5.1. Dikkatli İzlem (Watchful Waiting) Metastatik olmadığı düşünülen prostat kanseri hastalarında, uygulanacak tedavinin getireceği olumsuz etkiler ile tümör ilerlemesinin zararlı etkileri karşılaştırılır. 7 Eğer tümör progresyonu ciddi bir risk oluşturmuyorsa dikkatli izlem bir alternatiftir. Kısa süreli hayat beklentisi olan, biyopside Gleason skoru düşük hastalar ile AÜSS (alt üriner sistem semptomları) nedeniyle yapılan TURP (transüretral prostat rezeksiyonu)’da düşük grade’li ve düşük hacimli prostat kanseri tespit edilen hastalar dikkatli izlem için uygun olabilir (3). 2.5.2. Radikal Prostatektomi Son yıllarda tümör kontrolünde azalma olmadan mortalitesi ve morbiditesi azalan radikal prostatektomi, lokalize prostat kanseri için standart tedavidir. Retropubik, perineal, laparoskopik ve robotik olarak yapılabilmektedir. Operaasyon sonrasında histopatolojik değerlendirme yapılabilmesi, hastalığın yayılımının tespit edilmesi ve gereğinde adjuvan lokal veya sistemik tedavi ilave edilebilmesi önemli bir avantajıdır. %2-5 oranında ciddi inkontinans ve değişik serilerde çok farklı rakamlar bildirilmiş olmasına rağmen hastaların ortalama %30’unun erektil fonksiyonu devam ettirebilmeleri dezavantajıdır. Ayrıca her ne kadar mortalite ve morbidite azalmış olsa da, radikal prostatektomi majör bir cerrahi girişimdir ve alternatif tedavilerden daha uzun bir iyileşme dönemi gerektirir (3). 2.5.3. Kemoterapi Günümüzde prostat kanseri kemosensitif bir tümör olarak kabul edilmektedir. Genel olarak, hormona dirençli prostat kanserlerinde uygulanabildiği gibi, hormona direnç gelişmeden önce de kullanılması gündemdedir. Bir mikrotübül inhibitörü olan docetaxel ile hem neoadjuvan hem de adjuvan tedavi olarak yapılan çalışmalarda oldukça umut verici sonuçlar bildirilmiştir (3). 2.5.4. Hormonal Tedavi Hormon tedavisi geçmişte çoğunlukla orşiektomi ile yapılırken günümüzde sıklıkla kimyasal kastrasyon uygulanmaktadır. Hormonal ajanlar testosteron üretimini veya etki etmesini engelleyerek etki eder. Hormonal tedavi, lokal tedavi öncesi, lokal tedavi ile birlikte (örneğin yüksek grade gibi kötü prognostik kriterlerin varlığında radyoterapi ile birlikte), lokal tedaviden hemen sonra, lokal tedaviden sonra nüks durumunda veya metastatik hastalık tespit edildiğinde verilebilir. Başlıca yan etkileri sıcak basması, libido kaybı, erektil disfonksiyon, jinekomasti, osteoporoz, halsizlik ve karaciğer enflamasyondur (3). 8 2.5.5. HIFU (Yüksek Yoğunluk Odaklamalı Ultrason) HIFU prostatın benign ve malign hastalıkları için sınırlı olsa da halen kullanılmaktadır. Son zamanlarda yayınlanan sonuçlar, iyi/orta diferansiye prostat kanseri vakaları için ve eksternal radyoterapi sonrası lokal nüks vakaları için bir alternatif olabileceğini göstermiştir (3). 2.6. Prostat Kanserinde Radyoterapi Günümüzde kanser tedavisi değişik disiplinlerin yakın işbirliğiyle mümkün olabilmektedir. Bu nedenle cerrahi, radyoterapi ve kemoterapinin birbiriyle etkileşimi, yan etkileri ve zamanlamasının çok iyi bilinmesi gerekmektedir. Birçok retrospektif ve prospektif çalışmada lokalize prostat kanserinde radyoterapinin etkinliği gösterilmiştir. 1970’lerden başlayarak 1990’lara kadar prostat kanseri tedavisinde kullanılan modern lineer akseleratör cihazlarıyla, lokalize prostat kanseri tedavisinde oldukça önemli bilgi birikimi sağlanmıştır. Bu gelişmeler sonucunda, artık prostatektomi ile radyoterapinin etkinliği eşit düzeyde kabul edilmektedir. Ancak prostat radyoterapisi sırasında rektum ve mesane komplikasyonları gelişebilmektedir. Rektum ve mesanenin bir kısmı prostat ve seminal veziküller kadar yüksek radyasyon almakta ve bu da komplikasyonlara neden olmaktadır. Daha sonraki yıllarda bilgisayarlı tomografinin tedavi planlamalarında kullanımı hem hedefte hem de çevre kritik organlarda radyasyon doz dağılımını anlamamıza, daha iyi doz dağılımı için daha küçük radyasyon alanı seçmemize ve konformal tedaviye olanak sağlamıştır. Görüntüleme sistemlerindeki gelişmeler ve bu modalitelerin radyoterapi planlamalarında kullanımı, tümör ve çevre kritik organların 3 boyutlu görüntülenmesi, prostat kanserinin doğal sürecinin daha iyi anlaşılması radyoterapiyi prostat kanseri tedavisinde daha etkin ve daha güvenli bir tedavi seçeneği haline getirmiştir. Buna ek olarak hormonal tedavilerin prostat kanserinde etkinliğinin gösterilmesi sonrasında yapılan randomize çalışmalar bize lokal ileri evre ve yüksek riskli prostat kanserli hastalarda radyoterapi ile hormonal tedavinin altın standart olduğunu göstermiştir. Ayrıca son on yılda sağkalım oranlarında belirgin bir yükselme sağlanırken tedavi komplikasyonları en aza indirilmiş ve ileri yaş grubundaki bu hastalarda yaşam kalitesinin arttırılmasına yönelik önemli aşamalar kaydedilmiştir (4, 5, 6). 9 2.6.1. Üç Boyutlu Konformal Radyoterapi (3D-CRT) Üç boyutlu konformal radyoterapi ile kastedilen, üç boyutlu anatomik bilgileri baz alarak hedef volümü mümkün olduğunca düzgün bir şekilde saran doz dağılımlarını kullanarak tümörde yeterli dozu ve normal dokuya mümkün olan minimum dozu sağlamaktır. Konformal doz dağılımı konsepti tümör kontrol olasılığını (TCP) maksimum hale getirmek ve normal doku komplikasyonu olasılığını (NTCP) minimum hale getirmek gibi klinik hedefleri de içerecek şekilde genişletilebilir. Dolayısıyla, üç boyutlu konformal radyoterapi tekniği istenilen klinik sonuçlara ulaşmak için hem fiziksel hem de biyolojik temelleri içerir. 3D-CRT optimal doz dağılımı öngörmesine rağmen, bu hedefi başarmak için pek çok kısıtlama mevcuttur. En büyük kısıtlama tümör boyutunun bilinirliğidir. Görüntülemedeki modern gelişmelere karşın, klinik hedef hacmi (CTV) genelde tam olarak görülebilir değildir. Hastalığın invazif kapasitesine bağlı olarak, görüntülenen sıklıkla CTV değildir. Gross tümör hacmi (GTV) olarak tanımlanabilir. Dolayısıyla, eğer görüntü kesitlerinde konturlanan CTV hastalığın microskobik dağılımını tam olarak içermiyorsa, 3D-CRT konformal olma anlamını yitirir. Eğer hastalıklı dokunun herhangi bir bölümü ıskalanır veya ciddi bir şekilde düşük doz alırsa, tedavi planlama, ışınlama ve kalite kontroldeki tüm dikkate ve çabaya karşın, tedavi kaçınılmaz şekilde başarısızlıkla sonuçlanır. TCP bakış açısından, CTV’nin yerinin belirlenmesindeki doğruluk genel olarak tümör yeri belirlemedeki belirsizliği telafi etmek için geniş alanlar ve basit ışın alanı dizilimleri kullanan tekniklere göre daha kritik öneme sahiptir. CTV’nin deeğerlendirilmesine ve yerinin belirlenmesine ek olarak, 3D-CRT planlamasına başlamadan önce gözönüne alınması gereken başka potansiyel hatalar da vardır. Planlama hedef hacmi (PTV) dizayn edilirken hasta hareketi, tümör hacmi hareketi, kritik organlar ve dış referans işaretlemelerinin görüntüleme, simülasyon ve tedavi sırasında sistematik hatalarda olduğu kadar random hatalarda artışa neden olabileceği hesaba katılmalıdır. Eğer PTV’nin belirlenmesinde uygun marjlar kullanılmasına izin verilirse, ışın alanları PTV’yi uygun şekilde saracak ve kapsayacak şekilde şekillendirilebilir (örneğin belirlenen doza göre %95-%105 aralığındaki izodoz yüzeyleri). PTV’yi uygun şekilde tedavi edecek konformal alanların tasarlanmasında enine ışın (cross-beam) profilleri, penumbra (yarı gölge), derinlik fonksiyonu olarak lateral radyasyon aktarımı, radyal uzaklık ve doku yoğunluğu gözönünde 10 bulundurulmalıdır. Bu nedenle PTV’nin her tedavide yeterli dozu aldığından emin olmak için PTV’nin dış hattı ile alan sınırı arasında gerekli marjların verilmesi gereklidir. Şekil 2-4: Prostat bezinin tedavi planlaması için alınan görüntüleme konturu. Prostat bezi, mesane ve rektum farklı renklerde konturlanmış. Koturlanan yapılar transvers (A), lateral (B) ve koronal (C) kesitlerde gösterilmiştir. Alanlar en uygun biçimde tasarlanmış olsa bile, 3D-CRT’nin hedeflerine ulaşabilmek için tümörün ve normal dokuların biyolojik cevabı gözönüne alınmalıdır. Bir başka deyişle, bir tedavi planının optimizasyonu yalnızca doz dağılımı (örneğin doz volüm histogramı) yönünden değil aynı zamanda hastalığın ve ışınlanan normal dokuların doz-cevap karakteristikleri yönünden de değerlendirilmelidir. TCP ve NTCP içeren farklı modeller önerilmiş olsa da, bu modellerin doğruluğunu kanıtlayacak klinik veriler kısıtlıdır. Daha güvenilir veriler sunulana kadar, bu konseptlerin tedavi planı değerlendirmesinde kullanımında çok dikkatli olmak gereklidir. Bu özellikle PTV’nin içerisindeki veya yakın komşuluğundaki normal doku toleransının limitlerini sürekli zorlayan doz-artış şemalarını değerlendirirken önemlidir. 11 Her ne kadar hastalığın gerçek yayılımını tanımlamada ve konturlamada korkutucu engeller olsa da, klinisyen ICRU (Uluslar arası Radyasyon Birimleri ve Ölçümleri Komisyonu) tarafından önerilen analitik bir plan izlemek zorundadır. Çeşitli hedef hacimler (GTV, CTV, PTV, vb.) doğal sınırlamaları ve belirsizlikleri işlemin her aşamasında göz önünde bulundurarak dikkatli bir şekilde tasarlanmalıdır. Final PTV’si yalnızca görüntüleme verileri ve diğer diagnostik çalışmaların sonuçlarına değil, ayrıca hastalığın yönetiminde elde edilmiş olan klinik tecrübeye de dayalı olmalıdır. Gizli hastalığın, hasta hareketinin ve ışınlamanın teknik sınırlamalarına yeterli dikkati göstermeksizin görüntü tabanlı GTV çevresindeki alan marjlarını daraltmak, her durumda kaçınılması gereken 3D-CRT konseptinin yanlış bir kullanımıdır. Hatırlanmalıdır ki 3D-CRT yeni bir tedavi modalitesi veya başarılı ve iyi test edilmiş konvansiyonel radyoterapinin daha iyi sonuçlara sahip eşanlamlısı değildir. Üstünlüğü tamamen PTV’nin ne kadar isabetli olduğuna ve doz dağılımının ne kadar iyi olduğuna dayanmaktadır. Dolayısıyla, yeni bir modalite olarak adlandırılmak yerine, daha iyi sonuçlara ulaşma potansiyeline sahip üstün bir tedavi planlama aracı olarak görülmelidir (7, 8). 2.6.2. Yoğunluk Ayarlı Radyoterapi (IMRT) Yoğunluk ayarlı radyoterapi (IMRT) olarak bilinen tedavi tekniği, eksternal radyoterapinin fiziksel iletimini geliştirerek kanserin lokal kontrolünü arttıran, tarihsel sırayla meydana gelen teknik gelişmelerin birleşimini içeren geniş bir sınıftır. Bilgisayarlı tomografi (BT) teknolojisiyle elde edilen, matematiksel kesinliğe sahip hasta anatomisinin geometrik bilgileri, tümöre doğru yöneltilmiş radyoterapi ışın demetlerinin tedavi hedef hacmini saracak şekilde şekillendirilmesine olanak sağlar. Genellikle bu stratejinin uygulanmasını bilgisayar kontrollü çok yapraklı kolimatörler (MLC) ile şekillendirilen uniform (düzgün dağılımlı) alanlar sağlar. Bu sınıftaki eksternal radyoterapi teknikleri üç boyutlu konformal radyoterapi (3D-CRT) olarak bilinirler. Fakat invajinasyonlar, iç kovuklar ve çatallaşmalar içeren hedef hacimler gibi daha karmaşık tümör şekilleri için uniform dağılıma sahip 3D-CRT teknikleri uygun şekilde saracak karmaşık bir doz dağılımı oluşturamazlar. Yine de şekillendirilmiş alanların doz yoğunluklarını ayarlayabilen birinin doz toplamı karmaşık hedef şeklinin içerisinde göreceli olarak uniform doz oluştururken hedef dışındaki komşu kritik organ dozlarında düşüş sağlayabilir. İstenilen sonuç ile işe başlayan (kritik organları dışarıda 12 bırakan iyi saran ve uniform bir hedef dozu) ve başlangıçtaki ışın demeti yoğunluklarına geriye doğru devam ederek çalışılması tekniğe inverse (ters) tedavi planlaması popüler ismini kazandırmıştır. Yoğunluk ayarlı radyoterapi (IMRT) isminin nedeni, MLC’lerin ışınlama sırasında yoğunluğu ayarlamak için hareket ederek ihtiyaç duyulan uniform olmayan ışın demeti yoğunluklarını sağlamasındandır (7). Şekil 2-5: 5 alan kullanılmış bir IMRT prostat planı örneği Yoğunluk ayarlı radyoterapinin (IMRT) geliştirilmesi, 3D-CRT’nin 1980’lerdeki geniş çaplı benimsenmesi sonucunda doğdu. Brahme ve arkadaşları eğer radyasyon yoğunlukları bir radyasyon alanı boyunca ayarlanabilirse, bu serbestliğin 13 getirdiği yüksek doz hacimlerini şekillendirebilme yeteneğinin hedefi 3D-CRT’den daha iyi sarabileceğini kanıtladılar. Bu çalışmayı takiben, radyoterapi tedavi planlaması için bilgisayar optimizasyon tekniklerinin kullanımı ile ilgili çok sayıda yayın ortaya çıktı. 1992’de Convery ve Rosenbloom kolimatör jawının dinamik hareketi ile yoğunluk ayarlamasını gerçekleştirmek için bir matematiksel formül türettiler. 1994-1995 arasında, sabit gantry alanlarında hem dinamik modda (ışınlama sırasında devam eden hareket) hem de statik modda (ışınlama sırasında hareketsiz yaprakların alt alan oluşturma hareketi) çok yapraklı kolimatörlerin (MLC) yoğunluk ayarı için kullanımının uygunluğunu kanıtlayan çalışmalar yayınlandı. Dinamik MLC yaprak hareketi kullanarak yapılan IMRT tekniğinin ilk klinik uygulaması, 1996 yılında klinikte geliştirilmiş olan (in-house) bir yazılım kullanılarak Memorial Sloan Kettering Kanser Merkezi’nde yapıldı. 1997’de Stanford Üniversitesi’nde piyasada bulunan NOMOS Corporation’a ait bir yazılımla planlanarak ve piyasada bulunan Varian’a ait MLC’ler ile IMRT yapıldı (9-17). 2.6.3. Yoğunluk Ayarlı Radyoterapi’de (IMRT) Tedavi Planlaması IMRT’nin temel prensibi hastayı farklı doğrultulardan uniform olmayan akıya sahip, çevredeki normal dokularda kabul edilebilir seviyede düşük doz ve hedef hacimde yüksek doz elde edecek şekilde optimize edilmiş ışın demetleriyle tedavi etmektir. Tedavi planlama programı her bir ışını alt ışın parçalarına bölerek bunların akı ve ağırlıklarının optimum düzenini belirler. Optimizasyon süreci bu alt ışın parçalarının akı ve ağırlıklarının birleşik planda istenilen doz dağılımı kriterini sağlayacak olan ters planlamayı (inverse planning) içerir. Optimum yoğunluk profillerini hesaplayacak birçok bilgisayar methodu tasarlanmıştır. Ters planlamaya dayalı bu metodlar iki ana kategoride taoplanabilir: a. Analitik metodlar. Bunlar istenen doz dağılımının geri dönüşümle sağlandığı matematiksel teknikler içeren ters izdüşüm algoritmalarıdır. Aslına bakılırsa bu tek boyutlu yoğunluk fonksiyonlarından iki boyutlu görüntüler elde edilmesini sağlayan bilgisayarlı tomografi rekonstrüksiyon algoritmasının tersidir. Eğer doz dağılımının nokta doz çekirdeğinin (kernel) ve çekirdek yoğunluklarının bir evreşimi (convolution) olduğunu varsayarsak, o halde tersi de mümkündür, yani istenen doz dağılımından doz çekirdeğinin ters evreşimiyle (deconvolution) çekirdek yoğunluğu ya da hasta içerisindeki akı dağılımı elde edilebilir. Daha 14 sonra bu akılar ışın geometrisi üzerinde öngörülerek başlangıçtaki ışın yoğunluğu profillerini yaratabilir. Bu analitik methodların problemi, BT rekonstrüksiyonundan farklı olarak, negatif ışın ağırlıklarına izin vermeden istenen doz dağılımlarını üretecek başlangıç ışın akılarını oluşturacak tam analitik çözümlerin olmayışıdır. Problem negatif ağırlıkları sıfıra sabitlemekle atlatılabilir fakat bu da istenilen hedeften arzu edilmeyen sapmalara neden olur. Dolayısıyla bazı algoritmalar hem analitik hem de yinelemeli prosedürleri içerecek şekilde tasarlanmışlardır. b. Yinelemeli (iterative) metodlar. Optimizasyon teknikleri, belli sayıda farklı ağırlıklara sahip ışın demetlerini, istenen hedeften olan sapmanın nicel bir göstergesi olan maliyet fonksiyonunu (cost function) minimize edecek şekilde ayarlamak için geliştirilmiştir. Örneğin maliyet fonksiyonu en küçük kareler fonksiyonu formunda şöyle olabilir: Cn=[(1/N) ∑r W(ȓ)( D0 (ȓ) – Dn (ȓ))2]0.5 (2-1) Burada Cn, n’inci yinelemedeki maliyettir. D0 (ȓ) hastadaki bir (ȓ) noktasında istenen dozu, D n (ȓ) aynı noktada hesaplanan dozu, W(ȓ) farklı organların maliyete katkısını ifade eden ağırlık faktörünü gösterir, ve toplam N kadar çok sayıda doz noktasını içerir. Böylelikle hedefler için maliyet gerçek doz ile istenen dozun arasındaki farkın ortalama kareköküdür. Belirlenen kritik organlar için maliyet ise sıfır doz (ya da kabul edilebilir bir düşük doz değeri) ile gerçek dozun arasındaki farkın ortalama kareköküdür. Toplam maliyet hedef ve normal dokuların maliyetlerinin kendi ağırlıklarına bağlı olarak toplamıdır. Optimizasyon algoritması her yinelemede, istenilen hedefe (tanımlanan doz dağılımına yakın bir değer) ulaşılana kadar genel maliyeti düşürmeye çalışır. Denklem 2-1’deki gibi ikinci dereceden bir maliyet fonksiyonunun yalnızca bir minimum noktası vardır. Fakat farklı açılardan gelen ışın demetlerinin bir global minimum noktasına gelmesi için ışın ağırlıklarını optimize ederken, aynı maliyet fonksiyonu birden çok lokal minimum noktası ortaya koyar. Bu yüzden 15 yineleme sürecinde lokal minimum noktasındaki tuzaklamadan kaçınmak için, duruma göre daha yüksek bir maliyet kabul etmek gerekebilir. Ters planlama algoritmasında ihtiyaç duyulan hasta veri girişi, konformal planlamada ihtiyaç duyulanlarla aynıdır. Üç boyutlu görüntüleme verisi, görüntü kaydı (registration) ve alt parçalara ayırmanın (segmentation) hepsi IMRT planlamada gereklidir. Her hedef (PTV) için, kullanıcı plan kriterlerini girer: maksimum doz, minimum doz ve bir doz-hacim histogramı. Kritik yapılar için program istenilen limit doz ve doz volume histogramına ihtiyaç duyar. IMRT yazılımına bağlı olarak, yoğunluk profillerini optimize etme ve son doz dağılımlarını hesaplama işlemlerine devam etmeden önce, kullanıcının ışın enerjisi, gantry açıları, yineleme (iteration) sayıları vb. bazı diğer bilgileri sağlaması gerekebilir. Kabul edilebilir bir IMRT planı yaratıldıktan sonra, her bir ışın demeti için yoğunluk profilleri ( ya da etki haritaları-fluence maps) uygun yazılım ve donanım kullanılarak uygulanmak üzere tedavi cihazına elektronik olarak transfer edilir. Planlanan tedavinin etkili ve doğru bir şekilde uygulanması için tedavi planlama ve tedavi uygulama sistemlerinin birbirine entegre olası gereklidir. Tüm işlemin “kara kutu” doğası nedeniyle, IMRT uygulanmadan önce titiz doğrulama ve kalite kontrol prosedürleri uygulamak gereklidir (7, 13, 18-21). 2.6.4. Yoğunluk Ayarlı Radyoterapi’de (IMRT) Tedavinin Uygulanması 2.6.4.1. Çok alt alanlı (Multisegmented) Statik Alanlar Uygulaması Hasta homojen doz dağılımına sahip altalanlar içeren çoklu alanlar ile tedavi edilir. Alt alanlar operatörün müdahelesi olmaksızın MLC’ler tarafından yaratılır ve her seferinde bir tanesi oluşturularak sırayla ışınlanırlar. Yapraklar sıradaki alt alanı oluşturmak için hareket ettiği sırada ışınlama durur. Her altalana uygulanan dozların birleşiminin oluşturduğu doz artışları, tedavi planlama sisteminde oluşturulan yoğunluk ayarlı doz dağılımlarını oluşturur. Bu IMRT uygulama metodu “step-and-shoot (dur ve ışınla)” olarak da bilinir. Alt alanlar oluşturarak ve bu alt alanları belli bir sırayla ışınlayarak istenilen yoğunluk ayarlamasını sağlama teorisi Bortfeld ve ark. tarafından öne sürülmüştür. Method, şekil 2-6’da bir boyutlu yoğunluk ayarlaması için bir yaprak çiftinin belirli sayıda sabit noktalarda durması ve böylece her statik alandan gelen 16 radyasyonun kesikli dağılım aralıklarında (noktalı çizgilerle gösterilmiştir) tanımlanmasıyla gösterilmiştir. Bu örnekte on ayrı alan “close-in” tekniği olarak bilinen bir yaprak sıralama ayarlaması ile düzenlenmiştir (şekil 2-7 A). “Leaf sweep” olarak bilinen diğer bir teknik de ayrıca gösterilmiştir (şekil 2-7 B). Her iki dizilim de eşdeğerdir ve aynı kümülatif monitör unit sayısını alırlar. İki boyutlu yoğunluk ayarlaması tüm MLC’ler tarafından oluşturulan farklı şekil ve boyutlardaki çok sayıda alt alanların bir kombinasyonu olarak gerçekleştirilir. Şekil 2-6: Bir boyutlu yoğunluk ayarlı doz profili oluşturulması Step and shoot methodunun avantajı, mühendislik ve güvenlik bakış açılarından uygulanmasının kolaylığıdır. Olası dezavantajı ise bazı hızlandırıcıların ışınlamanın saniyenin kesri kadar bir sürede durması (yaprakların yeni alan için sıfırlanması için) ve yeniden başlaması sırasındaki dengesizliğidir (instability). Kafesli beş elektrodlu bir tabanca kullanımı, doz izlemesinin ve sonlandırılmasının bir monitör unitin yüzde biri 17 kadar zamanda gerçekleştirilmesine izin vermesi nedeniyle bu problemin üstesinden gelebilirdi. Fakat, tüm üreticiler lineer hızlandırıcılarında bu tip elektron tabancasına sahip değillerdir. Şekil 2-7: Şekil 2-6’daki profili oluşturmak için oluşturulmuş 10 adet ayrı alan. Yapraklar alanların altında şematik olarak gösterilmiştir. A)”close-in” tekniğinde yaprak dizilimi, B) “leaf sweep” tekniğinde yaprak dizilimi. Dinamik “step and shoot” adı verilen bir başka yoğunluk ayarlı tedavi metodu daha kullanılmıştır. Bu metodda yapraklar bir statik alan pozisyonundan diğerine hareket ederken bile, ışınlama devam etmektedir. Bu teknik statik altalanların üstüste binen doz adımlarını bulanık hale getirme avantajına sahiptir. Bortfeld ve ark. göreceli olarak küçük sayıda adımlar kullanarak (20 cm genişliğindeki bir alanı kapsamak için 10-30) %2 ila %5 hassasiyetle yoğunluk ayarlı bir profilin uygulanabileceğini göstermişlerdir. Dokuz alanlı bir plan gantry dönüşüne izin verecek ekstra zamanla birlikte 20 dakikadan az sürede ışınlanabilir. Şekil 2-8 Hesaplanan ve ölçülen doz açısından “step and shoot” metodu kullanılarak hazırlanan yoğunluk ayarlı doz profillerinin karşılaştırmasına bir örnektir (7, 17, 22). 18 Şekil 2-8: “Step and shoot” metoduyla hazırlanan yoğunluk ayarlı doz profillerinin hesaplanan doz dağılımı, ölçülen doz ve hesaplanan dozlarının karşılaştırılması. 2.6.4.2. Dinamik Uygulama Bu teknikte karşılıklı yapraklar, her biri zamanın bir fonksiyonu olarak farklı hızlarla eşzamanlı ve aynı doğrultuda hareket etmektedirler. Yapraklar arasındaki boşluğun açık olarak kaldığı süre (dwell time), alandaki farklı noktalara değişken yoğunluklarda doz uygulanmasına olanak sağlamaktadır. Metod farklı isimlerle anılmaktadır: ”sliding window”, “leaf-chasing”, “camera-shutter”, ve “sweeping variable gap”. Bir dinamik MLC’nin yaprakları motor ile hareket ettirilir ve saniyede 2 cm’den büyük hızlarda ilerleme özelliğine sahiptirler. Hareket aynı zamanda yaprak pozisyonunu kesin bir şekilde izleyebilen bir bilgisayarın kontrolü altındadır. Yaprak hızı profillerini belirleme problemi farklı araştırmacılar tarafından çözülmüştür. Çözüm benzersiz olmaktan çok mümkün olan maksimum yaprak hızları ve mümkün olan minimum tedavi süresi kısıtlamaları altında planlanan yoğunluk ayarlı doz profillerini kesin bir şekilde uygulayabilecek bir optimizasyon algoritmasını içermektedir. Dinamik kolimasyonun temel prensibi şekil 2-9’da gösterilmiştir. V2(x) hızıyla ilerleyen yaprak 2 ile V1(x) hızıyla ilerleyen yaprak 1 yaprak çifti arasında bir açıklık tanımlanır. Yapraklar arsındaki sızıntı, penumbra, veya saçılmalar göz önünde bulundurulmadan ışın doz verimi sabit kabul edilerek, x noktasına ulaşan yaprak 1 ve 19 2’nin kenarları arasındaki kümülatif MU’ler cinsinden t1(x) ve t2(x) kümülatif ışınlama süreleri ile, doz profili yoğunluğu I(x) konumun bir fonksiyonu olarak şu şekilde verilir: I(x) = t1(x) – t2(x) (2-2) Denklem 2-2’nin x’e göre türevi alındığında: dI(x)/dx = dt1(x)/dx - dt2(x)/dx (2-3) dI(x)/dx = I/V1(x) – I/V2(x) (2-4) ya da: eşitliğini verir. Şekil 2-9: Yoğunluk ayarlı profil oluşturmak için dinamik çok yapraklı kolimatör hareketinin gösterimi. Tedavi süresini kısaltmak için en uygun çözüm, iki yapraktan hızlı olanı izin verilen maksimum hız olan V max ile hareket ettirmek, ve yoğunluk ayarlamasını yavaş olan yaprakla sağlamaktır. Eğer dI(x)/dx profilinin eğimi sıfır ise, denklem 2-4’e göre hızlar birbirine eşit ve V max kadar olmalıdır. Eğer eğim pozitif ise yaprak 2’nin hızı yaprak birden fazla ve V max’a eşit; eğer eğim negatif ise yaprak 1’in hızı V max’a eşit 20 olarak ayarlanmıştır. Hızlı olan yaprağın hızı bir kez V max’a ayarlandığında, yavaş olan yaprağın hızı denklem 2-4 kullanılarak kolaylıkla belirlenebilir. Özetle dinamik MLC algoritması aşağıdaki prensiplere dayanır: 1. Eğer yoğunluk profilinin eğimi pozitif ise (artan yoğunluk), önde ilerleyen yaprak maksimum hızda hareket etmeli ve takip eden yaprak gerekli yoğunluk ayarlamasını sağlamalıdır. 2. Eğer yoğunluk profilinin uzanımsal eğimi negatif ise (azalan yoğunluk), takip eden yaprak maksimum hızda hareket etmeli ve önde ilerleyen yaprak gerekli yoğunluk ayarlamasını sağlamalıdır (7, 16, 23, 24). 2.6.5. Volümetrik ark tedavisi (VMAT) Teknolojik gelişmeler ışığında görüntüye dayalı radyoterapiden sonra zamanın 4. boyut olarak eklenmesi ile sağlam dokular daha iyi korunurken tümörün daha iyi kapsanmasına (konformite) ve yüksek dozların verilebilmesine olanak sağlamıştır. Lineer hızlandırıcının hasta etrafında hızla dönmesi tedavi süresini kısaltmış ve yoğunluk ayarlı radyoterapinin daha kolay yapılmasını sağlamıştır. Volümetrik ark tedavisi yapan sistemlerde cihazın hasta etrafındaki dönüş hızı sürekli değişmektedir. Doz hızları değişmektedir. Sonuçta daha hızlı, doz yoğunluğunun ayarlanabildiği bir ark tedavi yapılmaktadır. Bu cihazlarda bulunan nefes kontrol sistemleri akciğer gibi hareketli organların tedavisinde başarıyı arttırmaktadır (25). 2.6.6. Stereotaktik vücut radyoterapisi (SBRT) SBRT, tedavi fraksiyonları başına yüksek dozların verildiği ve prostat tedavisinin 5 fraksiyonda yapıldığı hipofraksiyone tedavidir. SBRT, prostat kanserinin tedavisinde ümit veren bir tedavi şeklidir. Hipofraksiyonasyon şemaları α/β sı düşük olan prostatta konvansiyonel rejimlere oranla çok daha avantajlı olabilir. Görüntü kılavuzluğunda yapılan tedavilerle ( altın markırların izlenmesi, ultrason ile kontrol) daha küçük marjların kullanımı ile tümör kontrolunu azaltmadan daha düşük toksisite oranları beklenir. Bu tedavi robotik cihazlarla yapılabildiği gibi ince çok yapraklı kolimatörlere sahip cihazlarla IMRT veya VMAT şeklinde yapılabilmektedir (26). Genellikle seçilen doz tablosu 5 günde verilen 5×7 Gy = 35 Gy dir. 21 2.6.7. Brakiterapi Brakiterapi, radyoaktif kaynakların doku içine yerleştirilmesi ile prostat ve periprostatik dokuya daha yüksek doz verililirken mesane ve rektum gibi riskli organlara daha düşük doz doz veren bir yöntemdir. Monoterapi olarak uygulanabildiği gibi, eksternal tedaviye ek doz verilmesi için de kullanılmaktadır. Düşük doz hızlı (LDR) tedavide prostatın büyüklüğüne göre 50-120 adet iyod-125 kaynağı (seed; 0,5 mCi/seed) transrektal ultrason probu kullanılarak kalıcı implant olarak yerleştirilir. Tek başına prostata 145 Gy verilirken boost olarak 50 Gy eksternal radyoterapi sonrası 90100 Gy verilir. Erken evre (T1 ve T2) prostat kanserinde ve seçilmiş hastalarda tercih edilen yöntemdir. Daha ileri tümörlerin tedavisinde yüksek doz hızlı (HDR) brakiterapi, tek başına veya eksternal radyoterapi ile birlikte verilir. HDR brakiterapii 10 Ci aktiviteye sahip Ir-192 kaynakları ile yapılmaktadır. Transperineal LDR brakiterapide olduğu gibi implantasyon transperineal olarak yapılmaktadır. Radyoaktif seedlerin yerine kateterler yerleştirilmekte ve tomografi görüntüleri kullanılarak prostatın 3 boyutlu anatomisine göre uygun kaynak duruş noktaların tesipit edilmesiyle en iyi target kapsanması elde edilmektedir. Doz tanımlaması PTV yüzeyinde ortalama doz olarak tanımlanır. Bu doz iki implantta 4x 9,5 Gy=38Gy’dir. Işınlamalar 6 saat ara ile 2 kere yapılır. 2 haftalık aradan sonra ikinci implant yapılarak 2 fraksiyon daha ışınlanır. (25) Tedavi protokolları merkezler arasında değişiklik gösterebilir. Bu çalışmada prostat kanserinin 3D-CRT ve IMRT tedavisinde farklı enerjiler ve farklı alan seçeneklerinin kullanılmasının PTV ve riskli organ dozlarına olan etkileri araştırılacaktır 22 3. GEREÇ VE YÖNTEM 3.1. Araç ve Gereçler Bu çalışma Özel Medicana International İstanbul Hastanesi’nde yapılmıştır. Kullanılan tüm araç ve gereçler Özel Medicana International İstanbul Hastanesi’ne aittir. Bu çalışmada kullanılan araç ve gereçler aşağıda belirtilmiştir. 1. Varian Marka Clinac DHX High Performance 2. Varian EclipseTM Tedavi Planlama Sistemi (v.8.6) 3. GE Marka LightSpeed VCT 64 Bilgisayarlı Tomografi (BT) 3.1.1. Varian Marka Clinac DHX High Performance Varian (Palo Alto, CA, ABD) Clinac DHX lineer hızlandırıcı cihazı (Şekil 3.1), 6 MV ve 18 MV foton enerjileri ile 6, 9, 12, 15 ve 18 MeV elektron enerjilerine sahiptir. Konformal ve IMRT tedavilerini yapabilme opsiyonu vardır. Merkezde 0,5 cm, dışta 1 cm kalınlıklarında toplam 60 çift dinamik MLC sistemi vardır. MLC sistemi sayesinde foton tedavilerinde koruma bloklarının kullanımına gerek duyulmaz. Sabit wedge ve sanal wedge (10 0, 150, 200, 250, 300, 450, 600) sistemine sahiptir. Tüm foton ve elektron enerjilerinde maksimum doz hızı 400 MU/dk’dır. Şekil 3-1: Varian Clinac DHX High Performance Tedavi Cihazı 23 Amorf Silisyum yapılı EPID (elektronik portal görüntüleme cihazı) sistemi ile portal görüntüleme yapılabilmektedir. DICOMTM protokolüne uygun olan sistem Aria TM Network sistemiyle tüm cihazlara bağlıdır. 3.1.2. Varian EclipseTM Tedavi Planlama Sistemi (v.8.6) Varian EclipseTM Tedavi Planlama Sistemi, 3D-CRT, IMRT, elektron ve brakiterapi gibi her tür modern radyasyon tedavi planlamasını kolaylaştıran kapsamlı bir tedavi planlama sistemidir. Windows XP işletim sistemi tabanlı olarak çalışmaktadır (Şekil 3-2). Şekil 3-2: EclipseTM Tedavi Planlama Sistemi PET, MR ve BT görüntülerini kullanabilir. Otomatik konturlama özelliği mevcuttur ve çalışmada kullanılan versiyon pencil beam convolution (PBC) algoritmasını kullanmaktadır. Elektron için ise Generalized Gaussian Pencil Beam (GGPB) algoritmasına sahiptir. IMRT tedavi planları hazırlanırken, kullanıcı hedeflenen dozları (constraints) sisteme girerek algoritmanın bu hedeflere uygun şekilde optimizasyonunu sağlar. Optimizasyon sürecine istediği anda müdahale ederek hedeflerde değişiklikler yapabilir. 24 Planlama sistemi bu hedefler doğrultusunda MLC hareketlerini hesaplar ve istenilene uygun doz dağılımları oluşturmaya çalışır. 3.1.3. GE Marka LightSpeed VCT 64 Bilgisayarlı Tomografi (BT) GE Marka LightSpeed VCT 64 BT tarayıcı, 3. Nesil bir BT tarayıcıdır. LightSpeed aynı anda 64 sıra tarama verisi toplayabilen çok kesitli bir BT tarayıcıdır (Şekil 3-3). X-ışını tüpü 80, 100, 120 ve 140 kV enerji seçeneklerine ve maksimum 700 mA akıma sahiptir. Düz karbon fiber masa özelliği sayesinde masa kaynaklı simülasyon sorunu yoktur. Sistemde sabit lazer sistemi ve Advantage Workstation yazılımı vardır. Değişik Şekil 3-3: GE Marka LightSpeed VCT 64 BT Tarayıcı kesit kalınlıklarında tarama imkanı vardır. Kesit kalınlıkları 0,625 mm, 1,25 mm, 2,5 mm, 3,75 mm ve 5 mm olarak değişir. 3.2. Yöntem Bu çalışmada Medicana International İstanbul Hastanesi, Radyasyon Onkolojisi Bölümü’nde tedavi görmüş olan prostat kanseri hastalarının BT verileri kullanılarak 3D-CRT ve IMRT tedavi planları yapılmıştır. Tedavi planları Varian Eclipse Tedavi Planlama Sistemi’nde Varian Clinac DHX High Performance Tedavi Cihazı’nın 6 MV ve 18 MV foton enerji verileri kullanılarak hazırlanmıştır. Yapılan tedavi 25 planlamalarından elde edilen doz dağılımları ile hedef hacim ve kritik organ dozları karşılaştırılmıştır. 3.2.1. Hasta Verilerinin Elde Edilmesi ve Konturlama Tüm prostat kanseri hastalarımız, prostat pozisyonunun takibi amacıyla altın işaretleme uygulanarak simülasyona alınmıştır. Bölümümüz tedavi protokolleri uyarınca hastalarımız aynı konumda sabitlenmiş diz altı ve ayak altı destekler kullanılarak mesaneleri dolu ve rektumları boş bir biçimde simülasyona alınmışlardır. Hastaların BT görüntüleri 3,75 mm kalınlığında kesitler kullanılarak, supine (sırt üstü) pozisyonda ve baş gantry olarak çekilmiştir. BT kesitleri DICOM aracılığı ile tedavi planlama sistemine aktarılmıştır. 10 prostat kanserli hasta için klinik hedef hacim (CTV) ve kritik organ olarak mesane, rektum, sol ve sağ femur başları çizilmiştir. 56 Gy alacak hedef için CTV56 ve 74 Gy alacak hedef hacim için CTV74 konturları belirlenmiştir. Konturların tamamı aynı radyasyon onkoloğu tarafından çizilmiştir. CTV içerisine seminal veziküller de dahil edilmiştir. Planlanan hedef hacim (PTV) için CTV’ye verilen marjlar aşağıdaki gibidir. 3D-CRT tekniği için; PTV56= CTV56+ 0,8 cm (posteriorda 0,5 cm) PTV74= CTV74+ 0,7 cm (posteriorda 0,3 cm) IMRT tekniği için; PTV56= CTV56+ 0,6 cm (posteriorda 0,4 cm) PTV74= CTV74+ 0,5 cm (posteriorda 0,3 cm) şeklinde sınırlar belirlenerek oluşturulmuştur. Subjektif farklılıkları önlemek amacıyla tüm konturlamalar aynı Radyasyon Onkoloğu tarafından yapılmıştır. Tüm tedavi planları Özel Medicana International İstanbul Hastanesi, Radyasyon Onkolojisi Bölümü’nde kullanılan tedavi protokollerine uygun olarak yapılmıştır. 3.2.2. Üç Boyutlu Konformal Radyoterapi (3D-CRT) Tedavi Planları 3D-CRT tedavi planları aynı açılara sahip 2 Gy x 28 fraksiyon= 56 Gy olacak şekilde bir ilk tedavi fazı ve 2 Gy x 9 fraksiyon= 18 Gy olacak şekilde bir boost fazı 26 hazırlanarak toplamda PTV74 hacminde 74 Gy’lik bir tedavi dozu hedeflenmiştir. Tüm planlar 6 MV ve 18 MV foton enerjileri için yeniden hazırlanmış ve değerlendirilmiştir. Tedavi planları 5 alan için 00, 450, 900, 2700 ve 3150; 6 alan için 500, 900, 1300, 2300, 2700 ve 3100; 7 alan için 00, 450, 900, 1350, 2250, 2700 ve 3150; 8 alan için 300, 650, 1000, 1350, 2250, 2600, 2950 ve 3300 gantry açıları kullanılarak; masa ve kolimatör açıları ise 00 olacak şekilde hazırlanmıştır. MLC pozisyonları hedeflenen PTV’ye her yönde 7 mm marj verilecek şekilde tedavi planlama sistemine yaptırılmıştır. Bunun nedeni MLC pozisyonlarının belirlenmesi sırasında subjektif düzenlemelerin etkisini ortadan kaldırmaktır. Yalnızca alan içerisinde yer alan PTV’nin üst ve alt kısmındaki MLC’ler tedavi planlama sistemi tarafından çok yakın şekilde pozisyonlandığı için, bu MLC çiftleri manuel olarak PTV hacminden uzaklaştırılmış ve komşu MLC çiftlerinin konumuna yakın şekilde yeniden pozisyonlanmışlardır. Bunun yanı sıra 5 alan olarak hazırlanan planda arka alanlar kullanılmadığı için, doz dağılımının PTV hacmini daha iyi kapsaması amacıyla lateral alanlarda (900 ve 2700 gantry açılı), posterior yönelimli kama filtreler kullanılarak doz dağılımı düzenlenmiştir. Şekil 3-4 - Şekil 3-7, 6MV ile yapılmış 4 farklı alan için 3DCRT izodoz dağılımlarını göstermektedir Şekil 3-4: 5 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı doz dağılımı 27 Şekil 3-5: 6 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı doz dağılımı Şekil 3-6: 7 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı doz dağılımı 28 Şekil 3-7: 8 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı doz dağılımı Şekil 3-8 - Şekil 3-11, 18 MV ile yapılmış 4 farklı alan için 3D-CRT izodoz dağılımlarını göstermektedir. Şekil 3-8: 5 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı doz dağılımı 29 Şekil 3-9: 6 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı doz dağılımı Şekil 3-10: 7 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı doz dağılımı 30 Şekil 3-11: 8 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı doz dağılımı 3.2.3. Yoğunluk Ayarlı Radyoterapi (IMRT) Tedavi Planları IMRT tedavi planları 3D CRT ile aynı açılara sahip 2 Gy x 37 fraksiyon= 74 Gy olacak şekilde simultane integrated boost (SIB) tekniğiyle, tek tedavi planı üzerinden hem PTV56 hem de PTV74 için hedeflenen dozları sağlayacak şekilde hazırlanmıştır. Tüm planlar 6 MV ve 18 MV foton enerjileri için yeniden hazırlanmış ve değerlendirilmiştir. Tedavi planları 5 alan için 360, 1000, 1800, 2600 ve 3240; 6 alan için 00, 750, 1050, 1360, 2250 ve 2700; 7 alan için 00, 400, 800, 1200, 2400, 2800 ve 3200; 8 alan için 300, 650, 1000, 1350, 2250, 2600, 2950 ve 3300 gantry açıları kullanılarak; masa ve kolimatör açıları ise 00 olacak şekilde hazırlanmıştır. Tedavi planlarının optimizasyonu iki aşamalı olarak gerçekleştirilmiştir. Birinci optimizasyonda hedef hacim ve kritik organ dozlarının istenilen seviyelere getirilmesi amaçlanmıştır. İkinci optimizasyon öncesinde ise istenmeyen bölgelerde oluşan 56 Gy ve 74 Gy ve üzerindeki dozlar için sahte organlar konturlanarak, bu bölgelere üst doz hedefleri (constraints) tanımlanmıştır. Tedavi planlarının optimizasyonunun belirli sürelerle sınırlı tutulmasının nedeni hem planlar arasında optimizasyon süresi açısından subjektif farklılıkların oluşmasını engellemek hem de algoritmanın fazla zorlanmasının önüne geçerek alt segment sayılarını ve dolayısıyla MU sürelerini düşük tutmaktır. 31 Daha düşük segment sayısına sahip tedavi planlarının gamma analizi sonuçları daha iyi çıkmakta dolayısıyla bu planların tedavi cihazı tarafından uygulanabilirliği daha yüksek olmaktadır. dMLC hızları, pozisyonları ve hareketi tedavi planlama sistemi tarafından belirlenmekte ve sonucunda oluşan doz dağılımları hesaplanmaktadır. Şekil 3-12 - Şekil 3-15, 6 MV ile yapılmış 4 farklı alan için IMRT doz dağılımlarını göstermektedir. Şekil 3-12: 5 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı doz dağılımı 32 Şekil 3-13: 6 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı doz dağılımı Şekil 3-14: 7 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı doz dağılımı 33 Şekil 3-15: 8 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı doz dağılımı Şekil 3-16 - Şekil 3-19, 18 MV ile yapılmış 4 farklı alan için IMRT doz dağılımlarını göstermektedir. Şekil 3-16: 5 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı doz dağılımı 34 Şekil 3-17: 6 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı doz dağılımı Şekil 3-18: 7 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı doz dağılımı 35 Şekil 3-19: 8 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı doz dağılımı 3.2.4. Tedavi Planlarının Değerlendirilmesi Tedavi planlarının uygunluğu RTOG GU (27) normal doku toleranslarını karşılaması yönünden değerlendirilmiştir. Kritik organ dozlarının, RTOG GU normal doku toleransalarının altında kalması ve bu sırada hedef hacim dozlarının mümkün olduğunca yüksek tutulması hedeflenmiştir. Değerlendirmede kullanılan RTOG GU normal doku toleransları tablo 3-1’de gösterilmiştir. Bunun yanı sıra en sıcak noktanın doz değerinin, belirlenen hedef dozun % 107’sinin altında tutulması ve PTV hacmi dışında bulunmamasının sağlanması hedeflenmiştir. Ayrıca %50’lik izodozun rektum arka duvarını geçmemesi ve %90’lık izodozun da rektum kalınlığının yarısını geçmemesine dikkat edilmiştir. 36 Tablo 3-1: Kritik organlar için doz hacim histogramı değerleri (RTOG GU) Organ Rektum Mesane Femur başları Doz Hacim 50 Gy <50% 70 Gy <20% 55 Gy <50% 70 Gy <30% 50 Gy <5% Tüm tedavi planları hazırlanırken, mümkün olduğunca tüm kriterlere en uygun planın elde edilmesi hedeflenmiştir. DVH’lerdeki hacimlerin renk karşılıkları tablo 32’de gösterilmiştir. Tablo 3-2: DVH’lerde hacimlere tanımlanan renkler 3.2.5. Bulguların İstatistiksel Anlamlılığının Araştırılması Bulunan sonuçların birbirlerine göre anlamlı olup olmadığının incelenebilmesi için istatistiksel test uygulanmasına karar verilmiştir. Kişiden kişiye değişebilecek etkenleri kontrol etmenin en iyi ve güvenilir yolu, her iki gruba da aynı denekleri almaktır. Yani çalışmaya alınan her hastaya hem A tedavisini, hem de B tedavisini uygulamaktır. Bu çalışma düzenine çapraz düzen (cross-over design) adı verilir. SPSS (Statistical Package for the Social Sciences, IBM, Almanya)’te dağılımın normal olup olmadığı çeşitli yöntemlerle test edilebilir. “Analyze>>Nonparametric 37 tests>>1-Sample K-S” seçimi ile One Sample Kolmogorov-Smirnov Test (Tek örneklem Kolmogorov-Smirnov Testi) diyalog kutusu açılır. Bu pencerede Test Distribution (Test dağılımı) menüsünden Normal seçeneği seçildiğinde yapılan testte p<0.05 ise dağılımın normal olmadığı anlaşılır. Asymp.Sig. (2-tailed) olarak verilen p değeri >0.05 olduğunda dağılımın normal olduğu anlaşılır. Bağımlı grup ortalamaları bağımlı örneklem t testi ya da diğer adı ile Student bağımlı örneklem t testi ile karşılaştırılır. Bu testte iki grubun ortalaması arasındaki farkın, deneklerin değerlerinin farklarının ortalamasına eşit olması gerçeği kullanılır. Yani aslında karşılaştırılan iki grubun ortalamalarının birbirlerinden farklı olup olmadığı değil, iki grup değerleri arasındaki farkların ortalamasının “0”dan farklı olup olmadığıdır. Bu çalışmada hastaların PTVort doz değerlerinin normal dağılıma uyup uymadıkları her örneklem grubu için; yani her teknik, alan sayısı ve enerji için ayrı ayrı tek örneklem Kolmogorov-Smirnov testi ile kontrol edilmiş ve normal dağılıma sahip olanların değer farklarının anlamlılığı bağımlı örneklem t testi ile karşılaştırılmıştır. Tüm istatistiksel testler SPSS kullanılarak gerçekleştirilmiştir (28). 38 4. BULGULAR Bu çalışmada Özel Medicana International İstanbul Hastanesi’nde radyoterapi almış olan 10 hastaya, BT görüntü verileri üzerinden 5, 6, 7 ve 8 alan sayıları kullanılarak üç boyutlu konformal radyoterapi (3D-CRT) ve yoğunluk ayarlı radyoterapi (IMRT) teknikleri ile tedavi planları; 6 MV ve 18 MV foton enerjileri için hazırlanmıştır. Tüm tedavi planları DVH’ler üzerinden PTV ve riskli organ dozları açısından karşılaştırılmıştır. Tablo 4-1 - Tablo 4-16; 5, 6, 7 ve 8 alanlı 3D-CRT ile IMRT DVH’lerini 6 ve 18 MV için göstermektedir. Tablo 4-1: 5 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı DVH’i 39 Tablo 4-2: 5 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı DVH’i Tablo 4-3: 6 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı DVH’i 40 Tablo 4-4: 6 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı DVH’i Tablo 4-5: 7 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı DVH’i 41 Tablo 4-6: 7 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı DVH’i Tablo 4-7: 8 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı DVH’i 42 Tablo 4-8: 8 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı DVH’i Tablo 4-9: 5 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı DVH’i 43 Tablo 4-10: 5 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı DVH’i Tablo 4-11: 6 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı DVH’i 44 Tablo 4-12: 6 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı DVH’i Tablo 4-13: 7 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı DVH’i 45 Tablo 4-14: 7 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı DVH’i Tablo 4-15: 8 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı DVH’i 46 Tablo 4-16: 8 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı DVH’i On hasta için hazırlanan tedavi planlarının PTV74 max, PTV74min, PTV74ort, PTV74%95 dozlarının ortalamaları ve standart sapmaları hesaplanarak tablo 4-17’de gösterilmiştir. Tabloda görüldüğü gibi, ortalama PTV74 dozları 3D-CRT ve IMRT'de alan ve enerjiyle değişmemektedir. PTV74 için minimum, maksimum ve ortalama değerleri tüm alanlar için 6 ve 18 MV ile IMRT’de 3D-CRT’dekinden daha yüksektir. Hedef hacmin %95’i (PTV74%95 ), dozun %95’inden daha yüksek almıştır ( %95,4%97). PTV74%95 dozları, her iki teknik için de benzerdir. 47 Tablo 4-17: PTV74'nin 10 hasta için ortalama doz ve standart sapma değerleri Target volüm için ort doz±sd (Gy) PTV74max PTV74min PTV74ort PTV74%95 5 Alan 6 Alan 7 Alan 8 Alan 6 MV 3D-CRT 76,6±1,1 75,2±1,1 75,1±1,1 74,6±1,1 18 MV 3D-CRT 76,3±1,1 75,8±1,1 74,9±1,1 74,8±1,1 6 MV IMRT 76,9±0,8 76,5±0,8 76,8±0,8 77,1±0,7 18 MV IMRT 76,1±1,1 76,2±0,9 76,4±1,1 76,5±0,8 6 MV 3D-CRT 58,5±4,13 57,5±4,1 57,9±4,1 57,5±4,1 18 MV 3D-CRT 56,8±4,1 56,3±4,1 56,4±4,1 59,0±4,1 6 MV IMRT 59,7±0, 9 61,4±2,1 64,0±0,9 64,4±0,4 18 MV IMRT 61,9±0,9 65,1±1,0 64,3±1,0 62,7±0,9 6 MV 3D-CRT 73,3±1,1 73,3±1,1 73,3±1,1 73,5±1,1 18 MV 3D-CRT 73,4±1,1 73,4±1,1 73,4±1,1 73,5±1,1 6 MV IMRT 74,2±0,8 74,2±0,8 74,2±0,8 74,2±0,8 18 MV IMRT 74,2±0,8 74,2±0,8 74,2±0,8 74,2±0,8 6 MV 3D-CRT 71,7±1,1 71,5±1,1 71,8±1,1 71,2±1,1 18 MV 3D-CRT 71,4±1,1 71,5±1,1 71,8±1,1 71,2±1,1 6 MV IMRT 70,6±1,0 70,6±1,0 70,9±1,0 70,9±1,0 18 MV IMRT 70,6±1,0 70,7±1,0 71,0±1,1 70,9±1,0 On hasta için hazırlanan tedavi planlarının kritik organ (OAR) dozlarının ortalamaları ve standart sapmaları hesaplanarak tablo 4-18’de gösterilmiştir. Rektum V50 ve V70 volümleri 3D-CRT de alan sayısının artmasıyla artmaktadır. 18 MV ile ışınlanan organ volümleri 6 MV'e kıyasla daha düşüktür. (p<0,001) Mesane volümleri de IMRT'de anlamlı olarak daha düşüktür. (p<0,001) 48 Tablo 4-18: OAR’lar için 10 hastanın ortalama doz ve standart sapma değerleri Riskli organlar için ort doz±sd (Gy) 5 Alan 6 Alan 7 Alan REKTUM V50 REKTUM V70 MESANE V55 MESANE V70 FEMUR BAŞLARI V50 8 Alan 6 MV 3D-CRT 24,3±0,4 41,5±0,6 42,4±0,6 55,0±0,8 18MV3D-CRT 24,0±0,4 40,7±0,6 42,1±0,6 54,7±0,8 6 MV IMRT 17,1±0,3 14,6±0,2 14,5±0,2 15,9±0,2 18 MV IMRT 16,6±0,2 14,4±0,2 14,4±0,2 14,6±0,2 6 MV 3D-CRT 14,2±0,2 22,2±0,3 22,8±0,3 22,8±0,3 18 MV 3D-CRT 12,1±0,2 20,9±0,3 19,3±0,3 23,3±0,3 6 MV IMRT 3,7±0,1 4,1±0,1 4,5±0,1 4,5±0,1 18 MV IMRT 3,5±0,1 4,0±0,05 4,3±0,1 4,4±0,1 6 MV 3D-CRT 37,8±0,6 39,9±0,6 42,6±0,6 36,0±0,5 18 MV 3D-CRT 36,3±0,5 40,1±0,6 40,5±0,6 37,0±0,5 6 MV IMRT 16,5±0,2 16,1±0,2 17,4±0,3 17,5±0,3 18 MV IMRT 16,6±0,2 16,1±0,2 17,5±0,3 17,5±0,3 6 MV 3D-CRT 24,1±0,4 24,2±0,4 25,1±0,4 35,3±0,5 18 MV 3D-CRT 22,8±0,3 23,2±0,3 23,7±0,4 22,6±0,3 6 MV IMRT 4,5±0,1 3,7±0,1 4,5±0,1 4,7±0,1 18 MV IMRT 4,6±0,1 4,0±0,1 4,7±0,1 4,7±0,1 6 MV 3D-CRT 53,9±0,8 9,7±0,1 0 2,0±0,0 18 MV 3D-CRT 48,2±0,7 1,0±0,0 0 2,4±0,0 6 MV IMRT 0 0 0 0 18 MV IMRT 0 0 0 0 49 Tüm hastaların 5 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planlarının PTV74ort ve PTV74%95 değerlerinin dağılım grafikleri 6 MV ve 18 MV için oluşturularak tablo 419 ve tablo 4-20’de gösterilmiştir. Tablo 4-19: 5 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için PTV 74ort doz değerleri Tablo 4-20: 5 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için PTV 74 %95 doz değerleri Tablo 4-21: 5 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için rektum V50 değerleri 50 Tablo 4-22: 5 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için mesane V55 değerleri Tüm hastaların 5 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planlarının rektum V50 ve mesane V55 değerlerinin dağılım grafikleri 6 MV ve 18 MV için oluşturularak tablo 4-21 ve tablo 4-22’de gösterilmiştir. Yine tüm hastaların 6,7 ve 8 alanla yapılan 3DCRT ve IMRT tedavi planlarının PTV74ort, PTV74%95, rektum V50 ve mesane V55 değerlerinin dağılım grafikleri 6 MV ve 18 MV için oluşturularak sırasıyla tablo 4-23 tablo 4-34’de gösterilmiştir. Tablo 4-23: 6 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için PTV 74ort doz değerleri 51 Tablo 4-24: 6 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için PTV 74%95 doz değerleri Tablo 4-25: 6 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için rektum V50 değerleri Tablo 4-26: 6 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için mesane V55 değerleri 52 Tablo 4-27: 7 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için PTV 74ort doz değerleri Tablo 4-28: 7 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için rektum V50 değerleri Tablo 4-29: 7 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için PTV 74 %95 doz değerleri 53 Tablo 4-30: 7 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için mesane V55 değerleri Tablo 4-31: 8 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için PTV 74ort doz değerleri Tablo 4-32: 8 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için PTV 74 %95 doz değerleri 54 Tablo 4-33: 8 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için rektum V50 değerleri Tablo 4-34: 8 alanla yapılan 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için mesane V55 değerleri Alan sayısı arttıkça 3D-CRT deki organ dozları IMRT’den daha yüksektir. PTV74ort değerleri için normal dağılımı kontrol etmek amacıyla SPSS’te tek örneklem Kolmogorov-Smirnov testleri uygulanmıştır. Tüm örneklemler için p değerleri 0.05’in üzerinde bulunmuştur. Tümü benzer içerikte olduğundan örnek olarak 5 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT ve IMRT planları için sonuçlar tablo 4-35 ve 4-36’da gösterilmiştir. Tablo 4-35: 5 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı için tek örneklem Kolmogorov-Smirnov testi sonuçları N Normal Parameters(a,b) Most Extreme Differences Mean Std. Deviation Absolute Positive Negative Kolmogorov-Smirnov Z Asymp. Sig. (2-tailed) a Test distribution is Normal. b Calculated from data. PTVort6MV3D CRT5F 10 73,3430 1,08492 ,410 ,410 -,263 1,296 ,069 55 Tablo 4-36: 5 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı için tek örneklem Kolmogorov-Smirnov testi sonuçları N Normal Parameters(a,b) Most Extreme Differences Mean Std. Deviation Absolute Positive Negative Kolmogorov-Smirnov Z Asymp. Sig. (2-tailed) PTVort6MVIM RT5F 10 74,1601 ,77833 ,361 ,361 -,224 1,140 ,148 a Test distribution is Normal. b Calculated from data. Tüm örneklemlerin normal dağılım gösterdiği belirlendikten sonra, örneklemlere bağımlı örneklem t testi uygulanmıştır. Bu test için tablolardaki Sig. (2-tailed) ifadesi altındaki değer p değeridir. P değeri <0.05 olduğu için (0.000 olarak verilen p değerinin en azından <0.001 olduğu anlaşılmaktadır), değerler arasındaki fark istatistiksel olarak anlamlıdır (Tablo 4-37 ve Tablo 4-38). Yapılan bağımlı örneklem t testleri sonucunda; hem aynı enerji ve alan sayısına sahip 3D-CRT ve IMRT planları için, hem de aynı alan sayısı ve tedavi tekniğinde farklı enerjiler için p<0.05 bulunmuştur. Buna göre 5 alanlı planlarda PTV74ort dozları her iki enerji için de IMRT ile istatistiksel olarak daha yüksek bulunmuştur. (p<0,001) Tablo 4-37: 5 alanla yapılan aynı enerjili 3D-CRT ve IMRT tedavi planları için bağımlı örneklem t testi sonuçları Pair 1 Pair 2 PTVort6MV3DCRT5F PTVort6MVIMRT5F PTVort18MV3DCRT5F - PTVort18MVIMRT5F Paired Differences 95% Confidence Interval of the Std. Difference Sig. Std. Error (2Mean Deviation Mean Lower Upper t df tailed) ,31591 ,09990 9 ,000 ,81706 1,04304 ,59107 8,179 ,31727 ,10033 -,94990 9 ,000 ,72294 ,49598 7,206 56 Tablo 4-38: 6 alanla yapılan farklı enerjili 3D-CRT planları için bağımlı örneklem t testi sonuçları Paired Differences Mean Pair PTVort6MV3DCRT6F 1 PTVort18MV3DCRT6 F ,1325 3 Std. Deviatio n ,00196 Std. Error Mean ,0006 2 95% Confidence Interval of the Difference Lower Upper t ,1339 3 ,1311 3 213,77 8 d f Sig. (2tailed ) 9 ,000 Bunun yanı sıra aynı istatistiksel testler rektum ve mesane dozları açısından da uygulanmıştır. Bu inceleme sonucunda organ koruması IMRT planlarının 3D-CRT planlarına karşı olan üstünlükleri istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur. (p<0.0001) Tablo 4-39: 5 alanla ve 18 MV foton enerjisiyle yapılan 3D-CRT tedavi planı rektum V50 dozları için tek örneklem Kolmogorov-Smirnov testi sonuçları N Normal Parameters(a,b) Most Extreme Differences Mean Std. Deviation Absolute Positive Negative Kolmogorov-Smirnov Z Asymp. Sig. (2-tailed) a Test distribution is Normal. b Calculated from data. REKTUM18M V3DCRT5F 10 24,0194 ,35530 ,410 ,410 -,263 1,296 ,069 Tablo 4-40: 7 alanla ve 6 MV foton enerjisiyle yapılan IMRT tedavi planı mesane V55 dozları için tek örneklem Kolmogorov-Smirnov testi sonuçları N Normal Parameters(a,b) Most Extreme Differences Mean Std. Deviation Absolute Positive Negative Kolmogorov-Smirnov Z Asymp. Sig. (2-tailed) a Test distribution is Normal. b Calculated from data. MESANE6MV IMRT7F 10 17,4294 ,25782 ,410 ,410 -,263 1,296 ,069 57 Tablo 4-41: 5 alanla yapılan farklı enerjili 3D-CRT planları için bağımlı örneklem t testi sonuçları Paired Differences Mean Pai r1 REKTUM6MV3DCRT5F REKTUM18MV3DCRT5 F ,2929 1 Std. Deviatio n ,00433 Std. Error Mean ,0013 7 t d f Sig. (2tailed ) 9 ,000 95% Confidence Interval of the Difference Lower Upper ,2898 1 ,2960 1 213,77 8 Tablo 4-42: 7 alanla yapılan farklı enerjili IMRT planları için bağımlı örneklem t testi sonuçları Paired Differences Mean Pai r1 MESANE6MVIMRT7F MESANE18MVIMRT7 F ,1152 4 Std. Deviatio n Std. Error Mean ,00170 ,0005 4 95% Confidence Interval of the Difference Lower Upper t ,1164 6 ,1140 2 213,77 8 d f Sig. (2tailed ) 9 ,000 3D-CRT de rektum V50 değerleri IMRT’den daha yüksektir. 3D-CRT de rektum V50, 5 alan tedavilerinde daha düşük bulunmuştur (p=0,000). Diğer alanlarda benzer sonuçlar elde edilmiştir. Mesane volümleri de IMRT’ den daha yüksektir. IMRT’de rektum V50 volümleri alan sayısıyla değişmemektedir. Aynı şekilde enerji ile de bir değişim gözlenmemiştir. Mesane volümleri ise 7 alanlı tedavilerde 18 MV ile daha yüksek bulunmuştur (p=0,000). Femur başları V50 volümleri IMRT'de 3DCRT'e kıyasla çok düşüktür. (p<0,001) 58 5. TARTIŞMA Radyoterapi uygulamalarında hedef hacimde maksimum doz dağılımı hedeflenirken, riskli organlarda ise mümkün olduğu kadar düşük dozlar hedeflenir. Gelişen tedavi teknikleri sayesinde normal dokular korunarak hedef hacimlerde daha yüksek dozlara çıkılması ve bu sayede daha etkin tümör kontrolü mümkün olmuştur. Prostat kanseri tedavisinde kullanılan hem üç boyutlu konformal radyoterapi (3D-CRT) hem de yoğunluk ayarlı radyoterapi teknikleri (IMRT) normal dokulara minimum dozu verirken hedef hacimde yüksek dozlara ulaşmayı hedefler. Ancak her iki tekniğin uygulanması hem kullanılacak alan sayıları yönünden hem de kullanılan enerjiler açısından farklılıklar göstermektedir. Luxton ve ark. (29) çalışmalarında prostat kanseri hastalarına hem 3D-CRT hem de IMRT planlar yapmışlar ve PTVort dozunu sırasıyla 74,6+0,3 Gy ve 74,7+1,1 Gy olarak bulmuşlardır. Ayrıca rektum ve mesane dozları da IMRT planlarda 3D-CRT planlara kıyasla anlamlı miktarda düşük çıkmıştır. Bizim çalışmamızda da IMRT planlarında 3D-CRT planlarına kıyasla PTVort dozları yüksek (74,16±0,77; 73,4±1,08), rektum ve mesane dozları da anlamlı şekilde düşük bulunmuştur. (p<0,001) Sonuçlarımız literatürle uyumludur. Fenogliotto ve ark. (30) 10 prostat kanseri hastalarının CT görüntüleri üzerinden planlama sistemi üzerinde yaptıkları IMRT ve 3D-CRT tedavi planlarında PTV’nin %95’inin aldığı doz yüzdesini sırasıyla %94,3 ve %89,1 olarak bulmuşlardır. Ayrıca rektum ortalama D50 dozlarını da IMRT için 31,1 Gy 3D-CRT için ise 44,2 Gy olarak bulmuşlardır. Bu çalışmada da IMRT planlar için 3D-CRT planlarına kıyasla PTV%95 dozları yüksek ve rektum ortalama D50 dozları düşük bulunmuştur ve sonuçlarımız literatürle uyumludur. Çakır ve ark. (31) prostat kanserinin tedavisinde farklı konformal tedavi tekniklerini karşılaştırmışlar ve PTV dozları için tüm alan sayılarında uygun doz homojenitesini sağlamışlardır. Bu çalışmada da 3D-CRT teknikleri için farklı alan sayılarıyla yapılan planlarda PTV dozları uygun doz homojenitesine sahip olarak bulunmuştur ve literatürle uyumludur. 59 Behera ve ark. (32) 25 prostat kanseri hastasına tedavi planlama sisteminde simültane integre boost ile prostat+seminal veziküllere 74 Gy vermişler ve PTV ort dozunu 77,7±0.2 Gy; rektum 50 Gy alan hacminin yüzdesini 65,0±14,3 olarak bulmuşlardır. Bu çalışmada bulunan PTVort dozu literatürle uyumlu iken, rektum 50 Gy alan hacminin yüzdesi daha düşük bulunmuştur. Mzenda ve ark. (33) 20 prostat kanseri hastasının tedavi planlarını hem IMRT hem de 3D-CRT için yapmışlardır ve IMRT planlarının mesane ve rektum dozlarını 3DCRT planlarından daha düşük bulduklarını açıklamışlardır. Bu çalışmada da IMRT planlarında elde edilen mesane ve rektum volümleri de 3D-CRT planlarında elde edilenden anlamlı şekilde düşük bulunmuştur ve literatürle uyumludur. Guerrero Urbano ve ark. (34) 166 prostat kanseri hastasının tedavi planlarını IMRT, 116 prostat kanseri hastasının tedavi planlarını ise 3D-CRT için yapmışlardır ve IMRT planlarının mesane ve rektum dozlarını 3D-CRT planlarından daha düşük bulduklarını açıklamışlardır. Bu çalışmada bulunan IMRT planlarının mesane ve rektum dozları da 3D-CRT planlarının dozlarından düşüktür ve literatürle uyumludur. Armpilia ve ark. (35) prostat kanserinin tedavisinde farklı alanlarla 6 MV enerjili 3D-CRT tekniklerini PTV ve OAR dozları yönünden karşılaştırmışlar ve buldukları mesane ve rektum dozlarının RTOG kriterlerine uygun olduğunu açıklamışlardır. Bu çalışmada bulunan 6 MV enerjili 3D-CRT planlarının mesane ve rektum dozları da RTOG kriterlerine uygundur ve literatürle uyumludur. Lee ve ark. (36) 10 prostat kanseri hastasının 3D-CRT ve IMRT planlarını yaparak DVH’lerini karşılaştırmışlar ve IMRT planlarının rektum dozlarının 3D-CRT plan dozlarına göre anlamlı derecede düşük olduğunu açıklamışlardır. Bu çalışmada bulunan IMRT planlarının rektum dozları da 3D-CRT planlarının dozlarına göre düşüktür ve literatürle uyumludur. Fondevilla ve ark. (37) 66 prostat kanseri hastasını SIB IMRT tekniğiyle tedavi etmişler ve hastaların tamamında femur başlarının V 50 değerlerini %10’un altında bulmuşlardır. Bu çalışmada IMRT planlarının femur başlarının V 50 değerleri %0 seviyesindedir ve literatürle uyumludur. Sonuç olarak prostat kanserinin 3D-CRT’ de PTV kapsanması açısından alan ve enerji ile değişim gözlenmemiştir. 18 MV ile riskli organ dozları daha düşüktür. 60 PTV74 için minimum, maksimum ve ortalama değerleri 6 ve 18 MV enerjilerde IMRT ile 3D-CRT den yüksek bulunmuştur. Riskli organlarda rektum, mesane ve femur başlarının korunmasında IMRT’nin 3D-CRT’ye tartışılamaz bir üstünlüğü vardır. Ancak, riskli organlar açısından 18MV avantajlı görünse de 6 MV nin kullanımı, daha az MLC geçirgenliği ve nötron dozları yönünden 18 MV’e karşı tercih edilmelidir. 61 KAYNAKLAR 1. Topuz E, Aydıner A, Karadeniz AN. Klinik Onkoloji. İstanbul Üniversitesi Onkoloji Enstitüsü Yayınları, İstanbul, 2006. 2. Courtney B, Glassburn J. IMRT for prostate cancer: improving the therapeutic ratio. Community Oncology, 2006, Vol. 3, No. 10: 659-661. 3. Balbay D. Prostat. Güneş Tıp Kitabevleri. Ankara, 2008. 4. Speight JL, Roach III M. Radiotherapy in the management of clinically localized prostate cancer: Evolving standarts, concensus, controversies and new directions. J Clin Oncol 2005; 23: 8176-8185. 5. Wang-Cheseboro A, Coleman I, Xia P, et al. IMRT improves pelvic lymph node coverage and dose to critical structures compared with standart four field whole pelvis radiation therapy in prostate cancer. Proc Am Soc Ther Radiol Oncol 2005; 62: S194, (Abstr 1082). 6. Lee AK. Radiation therapy combined with hormone therapy for prostate cancer. Semin Radiat Oncol 2006; 16: 20-28. 7. Khan FM. The Physics of Radiation Therapy, 4th Edition. Lippincott Williams & Wilkins, 2010. 8. International Commission on Radiation Units and Measurements. Prescribing, Recording, and Reporting Photon Beam Therapy. Report No. 62 (Supplement to ICRU Report 50), 1999. 9. Khan FM, Gerbi BJ. Treatment Planning in Radiation Oncology, 3 rd Edition. Lippincott Williams & Wilkins,2012. 10. Boyer AL, Ochran TG, Nyerick CE, et al. Clinical dosimetry for implementation of a multileaf collimator. Med Phys 1992; 19: 1255-1261. 11. Galvin JM, Smith AR, Moeller RD, et al. Evaluation of multileaf collimator design for a photon beam. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1992; 23: 789-780. 12. Jordan TF, Williams PC. The design and performance characteristics of a multileaf collimator. Phys Med Biol 1994; 39: 231-251. 13. Brahme A. Optimization of stationary and moving beam radiation therapy techniques. Radiother Oncol 1988; 12: 129-149. 62 14. Bortfeld T, Boyer AL, Schlegel W, et al. Realization and verification of threedimensional conformal radiotherapy with modulated fields. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1994; 28 (3): 723-730. 15. Spirou SV, Chui CS. Generation of arbitrary fluence profiles by dynamic jaws or multileaf collimators. Med Phys 1994; 2: 1031-1041. 16. Stein J, Bortfeld T, Dorschel B, et al. Dynamic x-ray compensation for conformal radiotherapy by means of multileaf collimation. Radiother Oncol 1994; 32: 163-173. 17. Yu CX, Symons MJ, Du MN, et al. A method for implementing dynamic photon beam intensity modulation using independent jaws and multileaf collimator. Phys Med Biol 1995; 40: 769-787. 18. Rosen II, Lane RG, Morrill SM, et al. Treatment planning optimization using linear programming. Med Phys 1991; 18: 141-152. 19. Convery DJ, Rosenbloom ME. The generation of intensity-modulated fields for conformal radiotherapy by dynamic collimation. Phys Med Biol 1992; 37: 13591374. 20. Holmes T, Mackie TR. A filtered back projection dose calculation method for inverse treatment planning. Med Phys 1994; 21: 303-313. 21. Web S. The Physics of Conformal Radiotherapy. IOP Publishing, Bristol, UK, 1997. 22. Bortfeld TR, Kahler DL, Waldron TJ, et al. X-ray field compensation with multileaf collimators. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1994; 28: 723-730. 23. Spirou SV, Chui CS. Generation of arbitrary intensity profiles by combining the scanning beam with dynamic multileaf collimation. Med Phys 1996; 23: 1-8. 24. Svensson R, Kallman P, Brahme A. Analytical solution for the dynamic control of multileaf collimators. Phys Med Biol 1994; 39: 37-61. 25. Georg D, Hopfgartner J, Go`ra J, et al. Dosimetric Considerations to Determine the Optimal Technique for Localized Prostate Cancer Among External Photon, Proton, or Carbon-Ion Therapy and High-Dose-Rate or Low-Dose-Rate Brachytherapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2014; 88 (3): 715-722. 26. Alongi F, Cozzi L, Arcangeli S, et al. Linac based SBRT for prostate cancer in 5 fractions with VMAT and flattening filter free beams: preliminary report of a phase II study. Radiat Oncol 2013; 8: 171. 63 27. Lawton CA, Michalski J, El-Naqa I, et al. RTOG GU Radiation oncology specialists reach consensus on pelvic lymph node volumes for high-risk prostate cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2009; 74: 383-387. 28. Özdemir O. Medikal İstatistik. İstanbul Medikal Yayıncılık, İstanbul, 2006. 29. Luxton G, Hancock SL, Boyer AL. Dosimetry and radiobiologic model comparison of IMRT and 3D conformal radiotherapy in treatment of carcinoma of the prostate. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2004; 59 : 267-284. 30. Fenoglietto P, Laliberte B, Allaw A, et al. Persistently better treatment planning results of intensity-modulated (IMRT) over conformal radiotherapy (3D-CRT) in prostate cancer patients with significant variation of clinical target volume and/or organs-at-risk. Radiother Oncol 2008; 88: 77-87. 31. Çakır A, Ağaoğlu F, Şahin B, et al. Prostat kanserinin radyoterapisinde konformal radyoterapi tekniklerinin değerlendirilmesi. Türk Onkoloji Dergisi 2009; 24(4): 166-171. 32. Behera M, Sharma S, Sharma A, et al. Simultaneous integrated boost IMRT in carcinoma prostate: A tertiary cancer center experience. 2nd ESTRO Forum, Geneve, Switzerland, 2013. 33. Mzenda B, Peters P, Pettingell J, et al. A comparison of doses to OARs in inverse planned IMRT and 3D conformal prostate treatment planning. Radiother Oncol 2011; 99(1): 499-500. 34. Guerrero Urbano MT, Nutting CM. Clinical use of intensity-modulated radiation therapy: part II. Brit J Radiol 2004; 77; 177-182. 35. Armpilia C, Antypas C, Zygogianni A, et al. Comparison of three-dimensional conformal irradiation techniques for prostate cancer using a low-energy (6 MV) photon beam. J Radiother Prac 2011; 10(2); 91-101. 36. Lee CT, Dong L, Ahamad AW, et al. Comparison of treatment volumes and techniques in prostate cancer radiation therapy. Am J Clin Oncol 2005; 28(6); 618-25. 37. Fondevilla A, Dzhugashvili M, Mata F, et al. Integrated boost IMRT for prostate adenocarcinoma at high risk. Preliminary results. ESTRO 29, Barselona, İspanya, 2010. 64 ÖZGEÇMİŞ Kişisel Bilgiler Adı Doğ.Yeri Uyruğu Email Evren İzmir T.C. [email protected] Soyadı Doğ.Tar. TC Kim No Tel Üzümlü 01.06.1983 50563243536 0 (542) 351 73 39 Eğitim Düzeyi Mezun Olduğu Kurumun Adı Doktora Yük.Lis. Lisans Lise Mez. Yılı İstanbul Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Yıldız Teknik Üniversitesi Karşıyaka Lisesi 2015 2010 2001 İş Deneyimi (Sondan geçmişe doğru sıralayın) Görevi 1. Sağlık Fizikçisi 2. Fizik Zümre Başkanı 3. Yabancı Dilleri İngilizce Okuduğunu Anlama* Çok iyi Kurum Özel Medicana Int. İstanbul Hastanesi Özel Çağdaş Eğitim Elmas Dersanesi Konuşma* Yazma* Çok iyi Çok iyi KPDS/ÜDS Puanı Süre (Yıl - Yıl) 2012-2015 2011-2012 - (Diğer) Puanı 85 *Çok iyi, iyi, orta, zayıf olarak değerlendirin LES Puanı (Diğer) Sayısal 94,198 Eşit Ağırlık 93,160 Puanı Bilgisayar Bilgisi Program Varian Eclipse Treatment Planning System Elekta XIO Treatment Planning System Microsoft Office Kullanma becerisi Çok iyi Çok iyi Çok iyi Sözel 91,691 65 Yayınları/Tebligleri Sertifikaları/Ödülleri Özel İlgi Alanları (Hobileri):
