RADYOTERAPĠ UYGULAMALARINDA GÜNCEL YAKLAġIMLAR. Prof. Dr. Meltem Nalça Andrieu Yakın Doğu Üniversitesi Tıp Fakültesi Radyasyon Onkolojisi AD.

Transkript

1 RADYOTERAPĠ UYGULAMALARINDA GÜNCEL YAKLAġIMLAR Prof. Dr. Meltem Nalça Andrieu Yakın Doğu Üniversitesi Tıp Fakültesi Radyasyon Onkolojisi AD.

2 TEDAVĠ PLANLAMA Tümör volümünün tedavisinde bir plan geliģtirilmesini sağlar. Bu plan klinik hedef volümdeki doz dağılımının homojenliğini sağlamalıdır. Sağlıklı yapıların aldığı doz minimum olmalıdır. Hedef volüm dıģındaki yapılar mümkün olduğu kadar az doz almalıdır. Tedaviyle ilgili bilgileri içeren kalıcı kayıt olanağı sağlar. Tedavi planlamasının doğruluğu düzgün hasta verisinin elde edilmesine bağlıdır

3 Tedavi Planlama Hasta Diagnostik cihazlar Tedavi planlama Tedavi cihazı

4 Teknolojinin ilerlemesi ve bu teknolojinin tıp hayatına uyarlanması ile günümüzde RT de, değiģik tedavi yöntemleri uygulanmaya baģlanmıģtır.

5 3B KRT IMRT (YART) IGRT SRS

6 3-B Konformal RT

7 Simülatör X-ışını tüpü Kolimatörler Simülatör masası Görüntü güçlendirici ve film tutucu

8 Simülasyon Filmi Alan yerleģimi ve boyutu Koruma bilgisi Tedavi verifikasyonunda referans imaj Alanı belirleyen teller

9 Radyoterapide BT Kullanımı Lokalizasyon (kontrast çözünürlüğü) Üç boyutlu formatlama (uzaysal çözünürlük) Bilgisayarlı doz hesaplaması Diğer görüntüleme yöntemlerinden gelen imajlara baz oluģturması ve füzyon olanağı

10 CT simülatör CT ve simülatör kombinasyonudur CT cihazı ve masası CT kumanda konsolu Sanal (Virtüel) Simülasyon Lazer sistemi Film basma sistemi

11 3-B Konformal RT BT ve MR görüntüleme, tümörün ve hasta anatomisinin 3- boyutlu görüntülenmesini sağlayarak radyoterapistin, komģu kritik organları korurken hedef volüme daha doğru tedavi vermesini mümkün kılar. 3B KRT; 3B anatomik verilere dayanarak, tümör dokusuna maksimum dozu verirken, çevre normal dokuya mümkün olan en düģük dozu verecek Ģekilde doz dağılımlarını sağlayan tedavi yöntemidir.

12 3-B Konformal RT Hedef hacmi daha iyi saptamak, Daha uygun doz dağılımı, Daha az erken yan etki, Daha az geç yan etki, Tümörde daha yüksek doza ulaģmak, Daha iyi bölgesel tümör kontrolü, Daha iyi yaģam kalitesi, Daha yüksek sağkalım

13 Planlama - Tedavi Süreci 2-B ve 3-B 2B Planlama Hasta konturu elle girilir IĢınların merkez eksenleri hesap yapılan düzlemde kabul edilir. Doz dağılımları bu düzlemde oluģturulur Basit hesaplama algoritması kullanılır 3B Planlama Tedavi bölgesinde hedef üç boyutlu tanımlanır IĢın geometrisi üç boyutlu hedef volüme göre tesbit edilir. Aynı düzlemde olmayan ıģınlar kullanılır. Doz hesabı üç boyutta yapılır

14 2-B ve 3-B 2B Planlama Homojenite düzeltmesi yapılmaz Bu düzlemdeki doz dağılımına göre plan değerlendirilir IĢın geometrisi gantry açısı ile yada izosentır ile ayarlanır 3B Planlama Doz hesap algoritması, ıģın diverjansını ve homojenite düzeltmesini bütün yönlerde hesaba katar Tedavi planı üç boyutta analiz edilir ve değerlendirilir. IĢın geometrisi daha çok simülasyon sırasında belirlenir

15 Planlama - Tedavi Süreci Ġmmobilizasyon

20 Planlama - Tedavi Süreci Volumetrik planlama tomografi kesitleri, CT simülatörde hasta tedavi pozisyonunda, 2-5mm kesit aralığı ile kesit olarak alınır. Yüksek kaliteli DRR için Kesit aralığı 3-5mm CT görüntüleri bir bilgisayar ağı ile 3B radyoterapi planlama sistemine aktarılır.

21

22 Planlama - Tedavi Süreci Konturlama Kritik organ, tümör ve hedef volüm belirleme iģlemi, tedavi planlayıcı personel ve radyasyon onkoloğu tarafından gerçekleģtirilir. Bu yapıların belirlenmesinin amacı, ilerde oluģabilecek RT ye bağlı patolojik değiģikliklerin ve bunlara bağlı geri dönülmez fonksiyonel hasarların oluģma riskini en aza indirmektir.

23 Planlama - Tedavi Süreci Konturlama Birçok kritik organın belirlenmesi radyasyon onkoloğunun tecrubesini gerektirir. Radyoloğun konsultasyonu sıklıkla yardımcı olur.

24 Vücut konturu Lehim ya da kurşun tel Konturmetre (Güneş) Pantograf tipi konturmetre Bilgisayarlı tomografi

25

26 Planlama - Tedavi Süreci Konturlama Konturlar ve hedef volümler

27 Planlama - Tedavi Süreci MRI ve PET-CT CT tamamlayıcısı Tümörün uzanımını tanımlamada yardımcı

28 CT+MRI

29 Planlama - Tedavi Süreci Beyin- MR/CT füzyon

30

31 Planlama - Tedavi Süreci AC CT/PET Füzyon

32 CTSIM de kontur ve alan çizimi

33 Planlama - Tedavi Süreci BEV (Beams eye view), ideal ıģın yönlerini seçmek ve ıģın açıklıklarını planlamak için kullanılır. Bu iģlem ile CT den alınan görüntüler kullanılarak hastaya en uygun ıģın açısı yaratılır. IĢının santral ekseni göz önünde tutularak, planlanan hedef volüm ve konturlanan normal dokular 3 boyutlu olarak görüntülenebilir.

34 Plan Optimizasyonu ve Değerlendirilmesi 3B CRT planları, ıģın yönleri ve açıklıkları değiģtirilerek ve tekrar doz dağılımları hesaplanarak ideal bir plan elde edilene kadar optimize edilir. Tm hacminde %100 doz, çevre normal dokularda %0 doz Ġstenilen doz dağılımına mümkün olduğunca benzer

35 Doz Dağılımları

36 Dijital OluĢturulmuĢ Grafiler (DRR)

37 Plan Optimizasyonu ve Değerlendirilmesi Doz Yüzeyleri; Seçilen izodoz çizgi Ģeklinde yada 3B yüzeysel olarak izlenebilir Doz yüzeyi, Planlanan dozların hedef hacmi yada kritik organları ne ölçüde kapsadığı konusunda planlayıcıya görsel bilgi verir.

38 Plan Optimizasyonu ve Değerlendirilmesi DVH; Hedefin ve belirlenen riskli organların planlama sonucunda hacimsel olarak ne kadar doz alacağı konusunda bilgi verir.

39 Bloklar Alaşım (Cerrobent): Bizmut %50, Kurşun %26.7, Kalay %13.3 Kadmiyum %10 Erime Sıcaklığı: 70 ºC Alaşım (Cerrobent): Bizmut %52.5, Kurşun %32, Kalay %15.5 Erime Sıcaklığı: 95 ºC

40 Fokalize blok

41 Multi-leaf kolimatörler Multileaf kolimatörler alan Ģekli oluģturmada kullanılan sabit blokların yerine kullanılmak üzere dizayn edilmiģlerdir. Düzensiz alanlarda yaprak olarak adlandırılan çok sayıda ıģın engelleyici bulunmaktadır.

42

43

44 IMRT (YART)

45 YART 3B KRT nin bilgisayar yardımıyla doz dağılımının hesaplandığı spesifik dozimetrik ve klinik uygulama Ģeklidir. 3B KRT özel bir formudur. YART in birçok avantajı vardır.

46 YART Uygulanacak doz dağılımı PTV içinde teorik olarak daha homojendir. Bununla birlikte PTV nin etrafında keskin doz düģüģü olur. Parsiyel veya tamamen korunması gereken bir yada birden fazla kritik organın korunmasını sağlar.

47

48 YART Daha düģük oranda komplikasyonlar görülür. Tedavi sonrası hasta bakım maliyeti düģüktür.

49 YART YART de ıģın yoğunluğu tedavi sahası boyunca değiģir. Tek geniģ uniform ıģınla tedavi edilmek yerine, tümör birçok küçük farklı yoğunlukta ıģınlarla tedavi edilir. Birçok farklı yoğunluktaki ıģınlar çok yapraklı kolimatör (MLC) yada dinamik çok yapraklı kolimatör sayesinde sağlanır.

50 YART Ana demet binlerce küçük ıģın demetçiğine bölünür Her bir demetçiğin yoğunluğu ayarlanır (%0-100) kadar demetçik

51 YART YART ile ıģın akıģı, bilgisayar algoritmaları kullanılarak hasta etrafında yönlendirildiği anda optimize edilir. Bu bilgisayar algoritma Ģekli, yalnızca hedef ve normal doku boyutlarını değil, hekimin belirlediği doz limitleri gibi kısıtlayıcıları da dikkate alır. Bu süreç, tedavi planının ters metot temeline dayanır ve istenilen doz-volüm Ģemasını sağlamak için, hedef volüm ve normal doku arasında belirgin doz farklılığı oluģturabilmektedir.

52 YART Inverse (tersten) Tedavi Planlaması Radyasyon Onkoloğu amacını tanımlar Planlama sistemi bu amaca en uygun optimal çözümü bulur

53 YART VERĠLĠġĠ YART

54 Distance Max. Speed Time Sliding Window (DMLC) Dose Time

55 YART in dinamik olarak verilmesi (Sliding window) Yaprakların hareketi sırasında radyasyon verilir

56 Step and Shoot Radyasyon, çok sayıda statik MLC ler ile sabit bir gantry açısında oluģur. Her segmentin kendine has bir açıklığı, yoğunluğu ve MU değeri vardır. Radyasyon verildiği zaman yapraklar hareket etmez

57 YART YART nin bazı sınırlamaları mevcuttur.. Çok sayıda doz dağılımı veya doz-volüm kombinasyonu vardır. Ancak bunların uygulanması kolay olmayabilir. Klinik ve dozimetrik olarak iyi tanımlanabilmeli. Ayrıca bir baģka sınırlaması da, uygun plan elde etmek için gerekli olan sürenin uzun olmasıdır.

58 YART Günlük hasta pozisyonu, internal anatomik distorsiyonlar, tedavi esnasındaki hareketler, tümörün ve normal dokuların fiziksel ve radyobiyolojik karakterinin değiģmesi, YART uygulamasını sınırlayan diğer durumlardır.

59 YART MLC lerin arasındaki açıklıklar YART de doz dağılımını etkileyebilir. YART uygulamasında en önemli sınırlayıcı faktör görüntüleme teknolojilerinin kapasitesidir. Tümör boyutunun tam ve doğru olarak belirlenmesi gerekmektedir.

60 Pankreas Kanseri Konvansiyonel plan YART planı KC ve Böbrek dozları

61 ÜST pelvise uygulanan YART ĠB dozlarını azaltırken ALT pelvise uygulanan YART, Mesane ve rektum dozlarını azaltır.

62 YART - Prostat

63 Gelişmiş YART Uygulama Teknikleri 1. IMAT IMAT (intensity modulated arc therapy = yoğunluk ayarlı ark tedavisi) alan kenarlarının keskin oluģturulduğu, gantry dönerken MLC lerin sürekli değiģtiği tedavi modelidir. Hacimsel yoğunluk ayarlı ark tedavisi maksimum lif hızı, maksimum ve minimum doz hızı, derece baģına doz hızı değiģimi, max/min gantri rotasyon hızı ve tedavi süresi bakımından normal YART a göre daha avantajlı. Normal doku koruması daha fazla, tedavi konformite indeksi daha iyi

64 RAPIDARC

65 2. Tomoterapi Tomoterapi bir IMRT tekniğidir. Hasta kesit kesit tedavi edilir. BT görüntülemeye benzer Ģekildedir. Gantri hastanın uzun ekseni etrafında dönerken, yoğunluk ayarlı demetleri oluģturan özel bir kolimatör dizayn edilmiģtir Hasta yatağı, bir spiral BT de olduğu gibi sürekli hareket eder

66

67 Tomoterapi

68 IGRT

69 IGRT IGRT; tedaviden hemen önce ya da tedavi sırasında, bir izleme cihazı ile aldığı görüntülerle tümör hacminin doğrulanmasını sağlayan tedavi yöntemidir.

70 CBCT Portal imaj 2B Görüntüleme Portal imaj X-Ray Volüm bilgisi CBCT CT tarayıcı Ultrason X-Ray Ultrason CT tarayıcı

71 IGRT Ġki robotik kol X-ray kaynağı Görüntüleme paneli ÇalıĢma istasyonu

72 IGRT Tedavinin 3 modu bulunmakta. Radyografik (direk grafi) Tedavi sürecinde imaj doğrulama Kemik yapılar veya markerlar CBCT (cone beam CT) Tedavi sürecinde imaj doğrulama Kemik ve yumuģak doku anatomisine göre Doz dağılımını görerek Fluroskopik (port film) RT alanlarının doğrulanması

73 IGRT

74 IGRT

75 IGRT

76 IGRT

77 Tedavi Doğrulaması

78

79 IGRT En önemli özellik: alınan imajlar kullanılarak; Hasta tedavi pozisyonunu ayarlayıp düzeltmek Volümetrik görüntü elde etmek (CBCT) Otomatik olarak, hedef üzerinde herhangi bir değiģiklik saptamak Otomatik olarak, tedavi planını yeni hedefe göre adapte etmek Planın nasıl değiģtiğini, radyoterapiste bir uyarı sistemi ile iletmek Yeni planı sunmak (bir nevi boost planı gibi, ama bunu hasta tedavi masasının üzerindeyken gerçekleģtirmek) Bunların hepsini 15-20dk yada daha kısa bir zamanda gerçekleģtirmek.

80 Orijinal Tedavi planı ve anatomisi Kritik organ Hedef Volüm Planlanan izodoz Kritik organ

81 RT nedeniyle tümörde küçülme Kritik organ Hedef Volüm Planlanan izodoz Kritik organ

82 UyarlanmıĢ yeni tedavi planı Kritik organ Hedef Volüm Yeni Planlanan izodoz Kritik organ

83 IGRT IMRT, PTV de düzgün bir doz dağılımı uygular, Konformal RT CTV Kritik Organ IGRT, CTV hareketlerine göre PTV ye doz verir. IMRT CTV PTV IG-IMRT ise eģ zamanlı olarak düzgün doz verirken CTV alan kenarlarında yine IG-IMRT düzgün doz düģüģü sağlar.

84 SRS- SFRT Stereotaktik Radyocerrahi hedefler üzerinde küçük radyasyon demetlerini stereo-taktik olarak odaklayarak tek seferde yüksek doz kullanılan yöntemdir Stereotaktik Fraksiyone Radyoterapi SRS nin birkaç fraksiyonda kullanlmasıdır.

85 1. Gammaknife SRS YÖNTEMLERĠ 2. Linac + 3. Cyberknife

86 SRS

87 Cyberknife

88 ĠNTRAOPERATĠF RADYOTERAPĠ (IORT) Tümörlü bölge, ya da tümör yatağı bölgesinin ameliyatla ıģının direkt olarak ulaģabileceği Ģekilde ortaya konularak ameliyathanede yapılan radyoterapi uygulamasıdır. Amaç tümör çevresindeki dokuları ekarte ederek korumaktır. Ancak ıģınlama tek bir seansta bir defa ve yüksek dozda verilebilmektedir.

89

90 DĠĞER YENĠ TEDAVĠLER 4-Boyutlu Tedavi Tedaviye zaman boyutu entegre edilerek organ ve tümör hareketleri kısıtlanır Proton Tedavisi Proton taneciklerinin avantajlı doz dağılım özellikleri kullanılır Bor Nötron Yakalama Tedavisi (BNCT) Vücuda ilaç Ģeklinde verilen Bor sadece tümör tarafından tutulur, nötron bombardımanı sonrasında gelen nötronları yakalayıp parçalar vr tümör çok yüksek doz alırken çevredeki normal dokular zarar görmez

91

92