CyberKnife Radyocerrahi Cihazı

Transkript

1 CyberKnife Radyocerrahi Cihazı Aydın ÇAKIR, Ph.D. İstanbul Üniversitesi Onkoloji Enstitüsü

2 ..dünümüz, bugünümüz

3 Cyberknife Genel Özellikleri

4 CyberKnife Robotic Radyocerrahi Sistemi <1 mm. altında doğrulukla Radiocerrahi Imaj guide radyoterapi: Tumor ve hasta hareketinin otomatik izleme ve düzeltme Uygulamalar: Intracranial frameless Spinal sınırsız erişim Tüm vücut akciğer, pancreas, karaciğer, prostate, vb.

5 Intracranial & Extracranial Tedaviler

6 CyberKnife Robotic Radyocerrahi Sistemi Bu sistemde robotik kola monte edilmiş kompakt bir 6-MV X band lineer hızlandırıcı, Altı hareket serbestliği olan robotik kol, lineer hızlandırıcıya hasta etrafında konum değiştirme olanağı sağlar. Görüntüleme sistemi için, iki tane kilovoltaj X-ışını tüpü, Altı hareket serbestliği olan tedavi masası, Synchrony ile solunum izleme.

7 CyberKnife Robotic Radyocerrahi Sistemi Vücut üzerinde, insan anatomisine uygun şekilde 200 adet nokta hayali bir küre üzerinde belirlenmiştir. Her noktaya 6 farklı açıdan (x,y,z,-x,-y,-z) ışınlama olanağı vardır.

8 CyberKnife Robotic Radyocerrahi Sistemi Hedef radyolojik görüntüleme sistemi yardımıyla anlık olarak izlenir. Hedefte herhangi bir konum değişikliği varsa, Linak bu konum değişikliklerini kompanse edecek şekilde robot sayesinde konumlandırılır.

9 CyberKnife Robotic Radyocerrahi Sistemi Hassas doz algoritmaları Targetin doğru görüntülenmesi Fraksiyonlararası hareketin tespiti/ düzeltilmesi

10 Kolimatörler 12 fixed kolimator 5 mm to 60 mm çapında. Iris variable collimator tungsten 5 mm to 60 mm çapında.

11 Cyberknife izleme algoritmaları 6D SKULL SYNCHRONY (Respiratory Motion Tracking) X SIGHT SPINE X SIGHT LUNG FIDUCIAL

12 6D Skull Tracking System

13 6D Skull İzleme Algoritması Kafatası kemik yapısı kullanılır. Invaziv bir uygulama yoktur. Termoplatik maske kullanımı Intrakranyum olguları + C2-C3 seviyesi

14 Planlama-DRR referans görüntüsü-alignment Center Tedavide-Anlık X-ışını görüntüleri - Imaging Center Anlık alınan iki radyolojik görüntüyle DRR görüntülerini karşılaş. (33 çift 2B DRR ile ) Hassas şekilde set up 3 doğrusal (x,y,z) 3 Açısal (pitch, yaw, roll)

15 Xsight Spine Tracking System

16 Xsight Spine Tracking Algoritması

17 Xsight Spine Tracking Algoritması DRR (from CT) Live kv image Image A Image B

18 Xsight Spine Tracking Algoritması 81 doğrulama noktası Point of Interest Corresponding Point DRR Image Live Image

19 Fiducial Tracking System

20 Fiducial Tracking Algoritması Prostat, pankreas, karaciğer gibi yumuşak doku hedeflerde ve gerektiğinde tüm akciğer lezyonlarında uygulanır.

21 Fiducial Tracking Algoritması Nereye Kaç Tane İşaretleyici? Kemik yapı olmadığı yerlerdeki «tracking» için Çap 0,7-1,2 mm; Uzunluk 3 6 mm En az 3 fiducial rotasyon Toplam hata kullanılan fiducial sayısına bağlı Tavsiye edilen: 4-6 fiducial CT çekimi en az 1 hafta sonra mean targeting error number of fiducials

22 Fiducial Tracking Algoritması

23 Xsight Lung Tracking System

24 Xsight Lung Tracking Algoritması Fiducel işaretçiler olmaksızın akciğer içindeki lokal tümörleri izlemek için kullanılır. Tümör ile akciğer arasındaki kontrast farkından yararlanılarak tümör takibi yapılır. Xsight Lung izleme yöntemi sadece düzlemsel yer değiştirmeleri hesaplayabilmektedir.

25 Xsight Lung Tracking Algoritması Tümörün izlenebilmesi için; Tümör mediasten, omurga gibi yapıların arkasında ise kontrast farkı ayırt edilemez. Tümörün boyutu tüm yönlerde en az 15 mm çapa sahip olmalıdır.

26 Synchrony Respiratory Tracking System

27 Synchrony Respiratory Tracking Algoritması Tümörün solunuma bağlı hareketi ciddi hedefleme sorunu yaratır Konvansiyonel solunum kompansasyon teknikleri planlama marjları gerektirir. Respiratory Gating Breath Holding

28 Synchrony Respiratory Tracking System CyberKnife Sistemi Solunum siklusu süresinde target hareketlerini dinamik olarak izler Hastanın serbest solunumu esnasında tedavi devam eder Hedefleme doğruluğu: 0.75 mm GTV ye küçük marj Çevre dokuların maksimum korunması sağlanır

29 Synchrony Respiratory Tracking System Hareketli hedeflerin tedavisi için ; Özellikle AC ve Karaciğer, Böbrek, Pankreas ve diğer batın tedavileri Senkroni Yeleği ve 3 LED 3 adet LED ve Kamera ile solunum modelleme Solunum döngüsü boyunca tümör lokasyonu bilgisi Robot solunuma dayalı ve/veya hasta hareketinden kaynaklı hedef sapmalarını düzeltir. Kullanıldığı İzleme Algoritmaları; Fiducial, X-Sight Lung, LOT 1 view

30 Synchrony Respiratory Tracking System Çalışma Prensibi: İç (Internal) Hareket Fiducial Direk Tümör (XLT, LOT-1 view) Dış (External) Hareket LEDler Korelasyon Modeli İç ve Dış hareketler arasındaki ilişki Dış harekete bağlı olarak iç hareketi belirler.

31 Synchrony Respiratory Tracking System

32 Cyberknife Robotik Radyocerrahi Sisteminde Kalite Kontrol

33 Alan küçük, problem BÜYÜK!!!! Stereotaktik radyocerrahide, 3D konformal RT den farklı olarak küçük alanlar kullanılmaktadır. Radyasyon dozimetrisinde küçük alan tanımlaması hala subjektiftir. 3x3 cm 2 den küçük alan boyutlarında yapılan doz ölçümleri ve hesaplamaları özel dikkat gerektirmektedir.

34 QA Kaynakları

35 Doz verimi ölçümü Doz verimi ölçümü 60 mm çapındaki sabit kolimatörle yapılır. Kolimatör takıldıktan sonra CyberKnife cihazı için tasarlanmış olan kafes (birdcage) yerleştirilir. Doz verimi ölçümü, IAEA TRS 398 protokolüne göre yapılır.

36 AQA Testi CyberKnife cihazının hedefleme doğruluğunu ölçen bir testtir. Radyoopak metal bir küre içeren AQA fantomuna yatay ve dikey olarak iki adet film yerleştirilir. Bir AP ve bir lateral ışın içeren QA planı yapılır. Fantom bu plan doğrultusunda ışınlanır. Filmler özel bir yazılım programıyla değerlendirilir. Günlük olarak yapılır.

37 AQA Testi Otomatik kalite kontrol Robotun pozisyonlama hatasını ölçmeye yarar Merkez kayması<1mm olmalıdır.

38 AQA Testi

39 AQA Testi Bulguları MERKEZDEN SAPMA DEĞERLERİ X yönünde; 0,10±0.18 mm Y yönünde; -0,31±0,21 mm Z yönünde; 0,33±0,16 mm olarak bulunmuştur.

40

41 E2E (End to End) testi Tedavinin verilişindeki toplam hatayı verir. Tüm izleme yöntemleri için yapılır. E2E testi sonucu sapma <0.95mm hareket takip sistemi için <1,5mm den az olmalıdır.

42 E2E (End to End) testi

43 Senkroni nin test edilmesi

44 Xsight Lung testi

45 DQA (Hasta planlarının kalite kontrolü) Gafchromic EBT2/EBT3 Film ile 2D Doz Ölçümleri

46 Gama Analiz yöntemi Gamma index metodu; ölçülen dozu referans olarak kullanıp doz farkı (dose difference) ve doz mesafe uyumuna (DTA, distance-to-agreement) dayanarak hesaplama yapan bir değerlendirme yöntemidir. Doz farkı, hesaplanan ve ölçülen dağılımların karşılaştırılmasında aynı noktada farklı doz okunan bölgeleri gösterir. DTA, herhangi bir noktada ölçülen doz ile hesaplanan dağılımda bu doz değeriyle aynı değere sahip olan doz noktası arasındaki mesafedir.

47 Gama Analiz yöntemi

48 Gama Analiz yöntemi %50 lik hattın aşağısı baskılanacak!!! DTA 2mm %2; %90 pass- DTA 3mm %3 ; %90 pass-(synchrony)

49 Görüntüleme Sistemleri Parametre Metod Tolerans Sıklık kvp doğruluğu kvp meter +/- (%5) Yıllık ma doğruluğu Diagnostik i.odası +/- (%20) Yıllık Exposure tekrar. Diagnostik i.odası Var.<0.10 Yıllık (AAPM - TG74 Imager pos. tekrar. Isopost +/- 2 pixel 3 aylık Bozuk pixel ist. Accuray

50 Günlük Kalite Kontrol Programı Parametre Tolerans Güvenlik interlok.(oda,konsol EMO), anahtar Fonksiyonel Audio monitor, CCTV Warm up 6000 MU açık iyon chamber, 3000 MU kapalı iyon chamber Cihaz out-put Laserler AQA test Fonksiyonel <%2, şayet >%2 ise kalibrasyon gerekir <1 mm. <1 mm.

51 Aylık Kalite Kontrol Programı Parametre Tolerans Güvenlik interlok. Fonksiyonel Enerji stabilitesi %2 Beam simetri >%3 Cihaz out-put <%2 Imager alignment 1 mm. veya merkezi pixel ±2 pixel Kontrast, uzaysal doğruluk,kötü pixel analizi CT QA (uzaysal doğruluk,elektron yoğun.) Beam lazer doğruluğu (CAX) Intracranial ve extracranial E2E (her izleme yöntemi için) Nonisocentric patient DQA Task Group 66 0,5 mm. <0,95 mm. <1,5 mm. Motion track. DTA 2mm/%2; DTA 3mm/%3 Senkroni

52 Parametre EPO/EMO(Emergency Power/Motion Off) buton TG51 veya IAEA TRS-398 Beam data kont. (TPR,OCR,out-put faktör) Dose out-put linearity, düşük MU/beam Imager kvp doğruluğu TG53 parametreleri Yıllık Kalite Kontrol Programı Tolerans CT QA TG 66 Data güvenliği verikasyonu Path kalibrasyonu Aylık QA Günlük QA Fonksiyonel >1% kalibrasyon gerek. >1% kalibrasyon TG53 referansları Her nod <0,5mm

53 Ugrade sonrası Kontrol Programı Durum İşlem Tolerans Software güncellenmesi Hasta exclusion zone Fonk. Beam data güvenliği Fonks. Imager değişimi Imager doğruluğu, kötü pixel, uzaysal doğruluk,kontrast, E2E test

54 Stereotaktik radyocerrahide, 6 cm den küçük tümörler, çok küçük marjlar (<2mm) ile tek veya az sayıda fraksiyonda çok yüksek radyasyon dozları ile ışınlanmaktadır. Çok küçük marjlar ile tedavinin verilmesi, tedavide kesin doğruluğu gerektirir. Buradaki doğruluk, hedefe istenen dozu planlandığı şekilde vermektir ve bu, izleme yöntemi ile yakından ilişkilidir.

55

56 SABRINIZ İÇİN TEŞEKKÜRLER