T.C. HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KRANYOSPİNAL IŞINLAMA TEKNİKLERİNİN YÜZÜSTÜ VE SIRTÜSTÜ POZİSYONLARDA KARŞILAŞTIRILMASI

Transkript

1 T.C. HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KRANYOSPİNAL IŞINLAMA TEKNİKLERİNİN YÜZÜSTÜ VE SIRTÜSTÜ POZİSYONLARDA KARŞILAŞTIRILMASI Nükleer Enerji Mühendisi Ahmet Kürşat ÖZKAN Radyoterapi Fiziği Programı YÜKSEK LİSANS TEZİ ANKARA 2005

2

3 T.C. HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KRANYOSPİNAL IŞINLAMA TEKNİKLERİNİN YÜZÜSTÜ VE SIRTÜSTÜ POZİSYONLARDA KARŞILAŞTIRILMASI Nükleer Enerji Mühendisi Ahmet Kürşat ÖZKAN Radyoterapi Fiziği Programı YÜKSEK LİSANS TEZİ TEZ DANIŞMANI Prof. Dr. Enis ÖZYAR ANKARA 2005

4 iii Sağlık Bilimleri Enstitüsü Müdürlüğü ne; Bu çalışma jürimiz tarafından Radyoterapi Fiziği Programında Yüksek Lisans Tezi olarak kabul edilmiştir. Jüri Başkanı: Prof. Dr. İ. Lale ATAHAN Hacettepe Üniversitesi Radyasyon Onkolojisi Danışman: Prof. Dr. Enis ÖZYAR Hacettepe Üniversitesi Radyasyon Onkolojisi Üye: Prof. Dr. Fadıl AKYOL Hacettepe Üniversitesi Radyasyon Onkolojisi Üye: Prof. Dr. Mustafa KORKMAZ Hacettepe Üniversitesi Fizik Mühendisliği Üye: Doç. Dr. Ferah YILDIZ Hacettepe Üniversitesi Radyasyon Onkolojisi ONAY: Bu tez, Hacettepe Üniversitesi Lisansüstü Eğitim-Öğretim ve Sınav Yönetmeliği nin ilgili maddeleri uyarınca yukarıdaki jüri üyeleri tarafından uygun görülmüş ve Enstitü Yönetim Kurulu nun kararıyla kabul edilmiştir. Prof. Dr. Hakan S. ÖRER Enstitü Müdürü

5 iv TEŞEKKÜR Yazar, bu çalışmanın gerçekleşmesinde katkılarından dolayı, çalışmaya katkı getirme tarih sırasında olmak üzere, aşağıda adı geçen kişilere içtenlikle teşekkür eder. Sayın Prof. Dr. Enis Özyar, Sayın Dr. Salih Gürdallı, Sayın Doç. Dr. Hatice Bilge, Sayın Uzm. Fiz. Aydın Çakır, Sayın Fizik Yük. Müh. Hayati Aytaç çalışmaya bilgileri ile yol gösterici katkıda bulunmuşlardır. Sayın Prof. Dr. İ. Lale Atahan, Hacettepe Üniversitesi Radyasyon Onkolojisi Anabilim Dalı nda, Sayın Doç. Dr. Meltem Serin, İnönü Üniversitesi Turgut Özal Tıp Merkezi Araştırma Hastanesi Radyasyon Onkolojisi Anabilim Dalı nda bu çalışmanın gerçekleşmesi için gerekli her türlü cihaz, donanım ve insan gücünü sağlayarak çalışmanın gerçekleşmesi için her türlü desteği sağlamışlardır. Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi Dekanı Sayın Prof. Dr. Tümer Çorapçıoğlu, gerekli ölçümleri gerçekleştirebilmesi için Hacettepe Üniversitesi Radyasyon Onkolojisi Anabilim Dalı nda ve İnönü Üniversitesi Turgut Özal Tıp Merkezi Araştırma Hastanesi Radyasyon Onkolojisi Anabilim Dalı nda yazarı görevlendirerek bu çalışmanın yapılmasına katkıda bulunmuştur. Sayın Prof. Dr. Doğan Bor ve Öğrencileri, Harshaw 3500 TLD sisteminin nasıl kullanılacağı konusunda yol gösterici katkılarda bulunmuşlardır. Sayın Caner Kalabalık, bu çalışmada kullanılan vakumlu yatak ve belirli bir miktar TLD yongasının temininde katkıda bulunmuştur. Sayın Mehmet Güzelbaba, bu çalışmada kullanılan BT görüntülerinin BTPS ne aktarılmasında değerli katkılarda bulunmuştur. Sayın Aysun Özsoy, Sayın Emel Çimşitoğlu, Sayın Yücel Sağlam, Sayın Gökhan Aydın, Sayın Ali Esmer, Sayın Mustafa Tunç, Sayın Murat Avşar, Sayın Aydan Sönmez, Sayın Serhat Sönmez yazara tez çalışmaları sırasında teknik yardımlarda bulunmuşlardır. İnönü Üniversitesi, Hacettepe Üniversitesi ve Ankara Üniversitesi Radyoterapi Teknikerleri tez çalışmaları sırasında teknik yardımlarda bulunmuşlardır. Tez çalışmaları süresince yazarın aile bireyleri sonsuz sevgi, anlayış ve sabırla maddi ve manevi destekte bulunmuşlardır. Yazar, bu çalışmayı İstanbul un 547. Fetih Yıldönümünde kanserden kaybettiği Annesi, Fatma ÖZKAN ın aziz hatıralarına armağan eder.

6 v ÖZET ÖZKAN, A. K. Kranyospinal Işınlama Tekniklerinin Yüzüstü ve Sırtüstü Pozisyonda Karşılaştırılması, Hacettepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Radyoterapi Fiziği Programı, Yüksek Lisans Tezi, Ankara, Bu çalışmada, kranyospinal ışınlama tekniklerinin Yüzüstü ve Sırtüstü hasta pozisyonuna göre, Asimetrik Kolimasyon Tekniği ( AKT ) ve Diverjans Uyumu Tekniği ( DUT ) için uygulanabilirliği dozimetrik olarak incelenmiştir. Bu incelemeler, Alderson Rando Fantom 475 ve bunun Polyester Döküm Tekniği ile dış kalıbı alınarak % 50 balmumu ve % 50 parafinden oluşan orta hatta göre sagital düzlemde iki parça halinde elde yapılan Mumya Fantom üzerinde 6 MV foton demeti enerjisinde Çok Yapraklı Kolimatör (ÇYK) lü Elekta Precise SLi lineer hızlandırıcı tedavi ünitesi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Alderson Rando Fantom 475 ile termolüminesans dozimetri ( TLD ) ve Bilgisayarlı Tedavi Planlama Sisteminden ( BTPS ) elde edilen veriler karşılaştırılırken, Mumya Fantom ile film dozimetri, TLD ve BTPS verileri karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmalarda omurga düzlemindeki spinal kanala giriş ve çıkış dozları, kranyum alanları ile üst spinal alanın birleşiminde meydana gelen doz dağılımları, üst spinal alan ve alt spinal alanın birleşiminde meydana gelen doz dağılımları ile oluşabilecek sıcak ve soğuk noktalar incelenmiştir. Kranyospinal ışınlamada tiroit, lensler, kadınlarda yumurtalıklar, medulla spinalis ve akciğerler riskli organlar olarak dikkate alınıp tiroit, lens ve kadınlarda yumurtalıkların dozları TLD yongaları kullanılarak, medulla spinalis ve akciğerlerin dozları BTPS Değerlendirme modülüyle elde edilen doz-hacim histogram verileri kullanılarak incelenmiştir Yapılan bu çalışmanın sonucunda, sık olarak kullanılan AKT ve DUT tekniklerinin dikkatlice uygulandığı takdirde Yüzüstü pozisyonda uygulandığı gibi Sırtüstü pozisyonda da uygulanabileceği saptanmıştır. Anahtar Kelimeler: Asimetrik Kolimasyon Tekniği ( AKT ), Diverjans Uyum Tekniği ( DUT ), Film Dozimetrisi, Termolüminesans Dozimetri ( TLD ), Bilgisayarlı Tedavi Planlama Sistemi ( BTPS ), Kranyospinal Işınlama, Yüzüstü, Sırtüstü

7 vi ABSTRACT ÖZKAN, A. K. Comparison of Craniospinal Irradiation Techniques in Prone and Supine Positions, Hacettepe University Health Sciences Institute, MS Thesis in Radiation Therapy Physics, Ankara, In this study, the applicability of craniospinal irradiation techniques in prone and supine patient positions are investigated dosimetrically according to the Asymmetric Collimation Technique (ACT) and Divergence Matching Technique (DMT). These investigations are realized by using 6 MV photon beam energy of Elekta Precise SLi linear accelerator treatment unit with MLC on Alderson Rando Phantom 475 and its mould made by using Polyster Casting Technique is called Mummy Phantom, which consists of 50 % wax and 50 % paraffin and made by hand in two parts on midsagittal plane. Data of thermoluminescence dosimetry (TLD) are compared with those obtained by computerized treatment planning system (CTPS) using Alderson Rando Phantom 475, while data of thermoluminescence dosimetry (TLD), film dosimetry and computerized treatment planning system (CTPS) are compared using Mummy Phantom. In these comparisons, entering and exit doses of medulla spinalis on vertebral column, dose distributions of junction between cranial and upper spinal fields and dose distributions of junction between upper spinal and lower spinal fields, which may cause hot and cold spots are investigated. Thyroid, lenses, ovaries in women, medulla spinalis and lungs are considered to be organs at risk in craniospinal irradiation so that doses of thyroid, lenses and ovaries in women are investigated by using TLD chips and doses of medulla spinalis and lungs are also investigated by using data of dose-volume histograms which are obtained by CTPS Evaluation module. After all these investigations, it has been demonstrated that most frequently used ACT and DMT techniques can be used both in prone position and supine position if they are applied carefully. Key Words: Asymmetric Collimation Technique (ACT), Divergence Matching Technique (DMT), Film Dosimetry, Thermoluminescence Dosimetry (TLD), Computerized Treatment Planning System (CTPS), Craniospinal irradiation, Prone, Supine

8 vii İÇİNDEKİLER Sayfa ONAY SAYFASI iii TEŞEKKÜR iv ÖZET v ABSTRACT vi İÇİNDEKİLER vii SİMGELER VE KISALTMALAR x ŞEKİLLER xi TABLOLAR xv 1. GİRİŞ 1 2. GENEL BİLGİLER Kranyospinal Işınlama Tekniği Hakkında Genel Bilgiler Kranyospinal Işınlamalarda Karşılaşılan Problemler Kranyospinal Işınlamalarda Kullanılan Teknikler Hokey Sopası Tekniği İncelen Kurşun Blok Tekniği Aralık Bırakma Tekniği Hareketli Birleşim Noktaları Tekniği Yarı Blok Işın Tekniği Asimetrik Kolimasyon Tekniği Diverjans Uyum Tekniği ARAÇ - GEREÇ VE YÖNTEM Araç ve Gereçler Elekta Precise SLi Lineer Hızlandırıcı Tedavi Ünitesi PTW - MP3 Nucletron Üç Boyutlu Su Fantomu MacBeth TD932 Optik Dansitometre Victoreen Digital Densitometer II Optik Dansitometre Kodak Photographic Step Tablet No Kodak X-Omat V2 Ready-Pack Film Konica SRX-101A Otomatik Film Banyo Makinesi PTW RW-3 Katı Su Fantomu 27

9 viii PTW Unidos Elektrometre PTW cm³ lük Farmer Tipi Silindirik İyon Odası PTW Semiflex 0,125 cm³ lük Farmer Tipi Silindirik İyon Odası Termolüminesans Dozimetre ( TLD ) Yongaları PTW-TLDO TLD Fırını Harshaw 3500 TLD Okuyucu ve WinREMS Programı Alderson Rando Fantom 475 İsimli Antropomorfik Rando Fantom Mumya Fantom İsimli Antropomorfik Fantom Vakumlu Yatak Hasta Sabitleme Sistemi Siemens SOMATOM Emotion Duo Bilgisayarlı Tomografi ( BT ) Ünitesi Nucletron Smulix HP Simülatör Ünitesi Heustis Medical Styro-Former Köpük Kesici Ünitesi Cerroband Koruma Blokları Plato Bilgisayarlı Tedavi Planlama Sistemi ( BTPS ) Doz - Hacim Histogramı ( DHH ) İçin BTPS Değerlendirme Modülü iview Online Port Film Görüntüleme Ünitesi Vidar VXR 16 Film Tarayıcı Ünitesi Nucletron Plato Dijital Sayısallaştırıcı Ünitesi Yöntem DFO 20, Demet Kalite İndeksi Demet Düzgünlüğü ve Simetrisi Yarıgölge BTPS Planlama İşlem Basamakları Film Dozimetrisi Termolüminesans Dozimetri ( TLD ) Doz-Hacim Histogramları ( DHH ) BULGULAR Işın Demet Kalitesi İle İlgili Olarak Elde Edilen Bulgular DFO 20, Demet Kalite İndeksi Demet Düzgünlüğü ve Simetrisi 58

10 ix Yarıgölge BTPS den Edilen Bulgular Film Dozimetrisinden Elde Edilen Bulgular TLD Bulguları Doz-Hacim Histogram ( DHH ) Bulguları 106 TARTIŞMA 109 SONUÇLAR VE ÖNERİLER 119 KAYNAKLAR 121 ÖZGEÇMİŞ

11 x SİMGELER VE KISALTMALAR AKT Asimetrik Kolimasyon Tekniği DUT Diverjans Uyum Tekniği TLD Termolüminesans Dozimetri BTPS Bilgisayarlı Tedavi Planlama Sistemi FCM Fokus Cilt Mesafesi ( FSD ) MRG Magnetik Rezonans Görüntüleme KCM Kaynak Cilt Mesafesi ( SSD ) KDM Kaynak Diyafram Mesafesi ( SDD ) KAM Kaynak Aks Mesafesi ( SAD ) MV Milyon Volt MeV Milyon Elektron Volt OY Optik Yoğunluk ( OD ) cgy Santi Gray Sv Sievert R/dak Röntgen / dakika Gy/dak Gray / dakika kv Kilo Volt PMMA Poli Metil Metakrilat nm Nanometre DICOM Digital Imaging and Communications in Medicine DHH Doz-Hacim Histogramı ( DVH ) DFO Doku Fantom Oranı ( TPR ) ÇYK Çok Yapraklı Kolimatör ( MLC ) µc Mikrocoulomb BT Bilgisayarlı Tomografi

12 xi ŞEKİLLER Sayfa 2.1. Anatomik düzlemler Yüzüstü pozisyonda asimetrik kolimasyon tekniğine göre tedavi alanları Sırtüstü pozisyonda diverjans uyum tekniğine göre tedavi alanları Hokey sopası tekniğine göre hastanın tedavi odasındaki yerleşimi Hokey sopası tekniğine göre tedavi alanları Hokey sopası tekniğine göre port film üzerindeki sol tedavi alanı İncelen kurşun blok tekniği Servikal omurilikte radyasyon miyelopatisi Hareketli birleşim noktaları tekniği Gustave Roussy Enstitüsü nde uygulanan hareketli birleşim noktaları tekniği New York Memorial Sloan-Kettering Kanser Merkezi nde uygulanan hareketli birleşim noktaları tekniği Yarı blok kullanımı ve geometrik yarı gölgenin azaltılması Yarı blok ışın tekniğinin kullanımı Asimetrik kolimatör kullanımı ve geometrik yarı gölgenin azaltılması Asimetrik kolimasyon tekniği Diverjans uyum tekniği nde tedavi alanları Diverjans uyum tekniği nde kolimatör açısı, Ø Diverjans uyum tekniğinde masa açısı, α Spinal alanlar arasındaki aralık, S Elekta Precise SLi lineer hızlandırıcının şematik gösterimi PTW-MP3 Nucletron üç boyutlu su fantomu MacBeth TD932 optik dansitometre Victoreen Digital Densitometer II optik dansitometre Kodak X-Omat 21 Step Tablet No Kodak X-Omat V2 Ready-Pack film Konica SRX-101A otomatik film banyo makinesi PTW RW3 katı su fantomu PTW Unidos elektrometre PTW ,6 cm³ farmer tipi iyon odası 28

13 xii PTW Semiflex 0,125 cm³ iyon odası Fiziksel şekil bakımından TLD yongaları Kullanılan TLD yongaları PTW TLD0 TLD fırını TLD 100 yongaları için tavlama ve ön ısıtma işlemleri Harshaw 3500 TLD okuyucu Alderson Rando Fantom Polyester Döküm Tekniği ile Alderson Rando Fantom 475 in dış kalıbının alınması Mumya Fantom Vakumlu yatak hasta sabitleme sistemi Alderson Rando Fantom 475 ve Mumya Fantom un BT kesitlerinin alınması Nucletron Smulix HP simülatör ünitesi Heustis Medical Styro-former köpük kesici ünitesi Cerrobend koruma blokları iview Online port film görüntüleme ünitesi iview yazılımı ile tedavi alanlarının online port filmlerinin karşılaştırılması Vidar VXR 16 film tarayıcı ünitesi Nucletron Plato dijital sayısallaştırıcı ünitesi Alderson Rando Fantom 475 e ait BT kesitleri Alderson Rando Fantom 475 e ait yüzüstü ve sırtüstü ortahat BT kesitleri AKT yüzüstü yatış pozisyonundaki tedavi alanları AKT sırtüstü yatış pozisyonundaki tedavi alanları DUT yüzüstü yatış pozisyonundaki tedavi alanları DUT sırtüstü yatış pozisyonundaki tedavi alanları Mumya Fantom a ait ortahat görüntüsünün simülatörde görünür hale getirilmesi: A ) Kranyum ve üst spinal, B ) Üst spinal ve alt spinal Mumya Fantom a ait kranyum ve üst spinal birleşim bölgesinin skopiden görünümü A ) Film-doz kalibrasyon şablonu, B ) Işınlanmış film Film bölge şablonu 53

14 xiii Mumya Fantom un ortahattı üzerinde film dozimetrisi yapılan bölgeler TLD yerleşim seti TLD ölçüm noktaları Kadınlarda yumurtalıkların yerleşimi X ve Y profillerinde farklı derinlik değerleri için %80 - %20 ve %90 -%10 fiziksel yarıgölge değerleri A Yüzüstü yatış pozisyonunda AKT de genel doz dağılımı B Yüzüstü yatış pozisyonunda AKT de kranyal alana ait doz dağılımı C Yüzüstü yatış pozisyonunda AKT de üst spinal alana ait doz dağılımı D Yüzüstü yatış pozisyonunda AKT de üst spinal ile alt spinal alanının birleşim bölgesine ait doz dağılımı E Yüzüstü yatış pozisyonunda AKT de alt spinal alanının üst bölgesine ait doz dağılımı F Yüzüstü yatış pozisyonunda AKT de alt spinal alanının alt bölgesine ait doz dağılımı A Sırtüstü yatış pozisyonunda AKT de genel doz dağılımı B Sırtüstü yatış pozisyonunda AKT de kranyal alana ait doz dağılımı C Sırtüstü yatış pozisyonunda AKT de üst spinal alana ait doz dağılımı D Sırtüstü yatış pozisyonunda AKT de üst spinal ile alt spinal alanının birleşim bölgesine ait doz dağılımı E Sırtüstü yatış pozisyonunda AKT de alt spinal alanının üst bölgesine ait doz dağılımı F Sırtüstü yatış pozisyonunda AKT de alt spinal alanının alt bölgesine ait doz dağılımı A Yüzüstü yatış pozisyonunda DUT de genel doz dağılımı B Yüzüstü yatış pozisyonunda DUT de kranyal alana ait doz dağılımı C Yüzüstü yatış pozisyonunda DUT de üst spinal alana ait doz dağılımı D Yüzüstü yatış pozisyonunda DUT de üst spinal ile alt spinal alanının birleşim bölgesine ait doz dağılımı E Yüzüstü yatış pozisyonunda DUT de alt spinal alanının üst bölgesine ait doz dağılımı 72

15 xiv 4.4.F Yüzüstü yatış pozisyonunda DUT de alt spinal alanının alt bölgesine ait doz dağılımı A Sırtüstü yatış pozisyonunda DUT de genel doz dağılımı B Sırtüstü yatış pozisyonunda DUT de kranyal alana ait doz dağılımı C Sırtüstü yatış pozisyonunda DUT de üst spinal alana ait doz dağılımı D Sırtüstü yatış pozisyonunda DUT de üst spinal ile alt spinal alanının birleşim bölgesine ait doz dağılımı E Sırtüstü yatış pozisyonunda DUT de alt spinal alanının üst bölgesine ait doz dağılımı F Sırtüstü yatış pozisyonunda DUT de alt spinal alanının alt bölgesine ait doz dağılımı Omurların: A ) Yandan görünümü, B ) Önden arkaya görünümü Doz-optik yoğunluk grafiği Optik yoğunluk-doz grafiği Yüzüstü yatış pozisyonunda TLD harf noktaları Sırtüstü yatış pozisyonunda TLD harf noktaları Asimetrik kolimasyonlu hareketli birleşim noktaları tekniği 117

16 xv TABLOLAR Sayfa 2.1. Alan boyutuna bağlı kolimatör ( Ø ) veya masa ( α ) açı değerleri KCM= 80 cm için alan boyutuna ve derinliğe bağlı olarak spinal alanlar arasında bırakılması gereken aralık, S KCM= 100 cm için alan boyutuna ve derinliğe bağlı olarak spinal alanlar arasında bırakılması gereken aralık, S DFO 20,10 ölçümünde sağlanması istenen temel koşullar Yarıgölge ölçümlerinde kullanılan koordinat sistemi Yarıgölgenin derinliğe bağlı değişim ölçümlerinin yapıldığı koşullar Yarıgölgenin alan boyutuna bağlı değişim ölçümlerinin yapıldığı koşullar DFO 20,10 için belirlenen değerler DFO 20,10 değerinin BJR Ek 25 verisine göre karşılaştırılması X profilinin elektron tabancası ( gun ) yönündeki farklı derinlik değerleri için % 80 - % 20 fiziksel yarıgölge değerleri X profilinin hedef ( target ) yönündeki farklı derinlik değerleri için % 80 - % 20 fiziksel yarıgölge değerleri Y profilinin A yönündeki farklı derinlik değerleri için % 80 - % 20 fiziksel yarıgölge değerleri Y profilinin B yönündeki farklı derinlik değerleri için % 80 - % 20 fiziksel yarıgölge değerleri X ve Y profillerinde, farklı derinlik değerleri için % 90 - % 10 fiziksel yarıgölge değerleri X ve Y profillerinde, maksimum doz derinliğinde ( d max = 1,6 cm ) farklı alan boyutları için % 80 - % 20 fiziksel yarıgölge değerleri X ve Y profillerinde, maksimum doz derinliğinde ( d max = 1,6 cm ) farklı alan boyutları için % 90 - % 10 fiziksel yarıgölge değerleri X ve Y profillerinde, d= 10 cm derinliğinde, farklı alan boyutları için % 80 - % 20 fiziksel yarıgölge değerleri X ve Y profillerinde, d= 10 cm derinliğinde farklı alan boyutları için % 90 - % 10 fiziksel yarıgölge değerleri 63

17 xvi 4.12.Yüzüstü AKT nde alan merkezine 50 cgy lik doz uygulandığında omurga düzlemindeki spinal kanala giriş ve çıkış doz değerleri Yüzüstü AKT nde alan merkezine 50 cgy lik doz uygulandığında omurga düzlemindeki spinal kanala giriş ve çıkış yüzde doz değerleri Sırtüstü AKT alan merkezine 50 cgy lik doz uygulandığında omurga düzlemindeki spinal kanala giriş ve çıkış doz değerleri Sırtüstü AKT nde alan merkezine 50 cgy lik doz uygulandığında omurga düzlemindeki spinal kanala giriş ve çıkış yüzde doz değerleri Yüzüstü DUT nde alan merkezine 50 cgy lik doz uygulandığında omurga düzlemindeki spinal kanala giriş ve çıkış doz değerleri Yüzüstü DUT nde alan merkezine 50 cgy lik doz uygulandığında omurga düzlemindeki spinal kanala giriş ve çıkış yüzde doz değerleri Sırtüstü DUT nde alan merkezine 50 cgy lik doz uygulandığında omurga düzlemindeki spinal kanala giriş ve çıkış doz değerleri Sırtüstü DUT nde alan merkezine 50 cgy lik doz uygulandığında omurga düzlemindeki spinal kanala giriş ve çıkış yüzde doz değerleri Yüzüstü AKT nde kranyal alan ve üst spinal alan birleşim yerinde spinal kanaldaki doz değerleri Yüzüstü AKT nde kranyal alan ve üst spinal alan birleşim yerindeki yüzde doz değerleri Sırtüstü AKT nde kranyal alan ve üst spinal alan birleşim yerinde spinal kanaldaki doz değerleri Sırtüstü AKT nde kranyal alan ve üst spinal alan birleşim yerindeki yüzde doz değerleri Yüzüstü DUT nde kranyal alan ve üst spinal alan birleşim yerinde spinal kanaldaki doz değerleri Yüzüstü DUT nde kranyal alan ve üst spinal alan birleşim yerindeki yüzde doz değerleri Sırtüstü DUT nde kranyal alan ve üst spinal alan birleşim yerinde spinal kanaldaki doz değerleri Sırtüstü DUT nde kranyal alan ve üst spinal alan birleşim yerindeki yüzde doz değerleri 90

18 xvii 4.28.Yüzüstü AKT nde üst spinal alan ve alt spinal alan birleşim yerinde spinal kanaldaki doz değerleri Yüzüstü AKT nde üst spinal alan ve alt spinal alan birleşim yerindeki yüzde doz değerleri Sırtüstü AKT nde üst spinal alan ve alt spinal alan birleşim yerinde spinal kanaldaki doz değerleri Sırtüstü AKT nde üst spinal alan ve alt spinal alan birleşim yerindeki yüzde doz değerleri Yüzüstü DUT nde üst spinal alan ve alt spinal alan birleşim yerinde spinal kanaldaki doz değerleri Yüzüstü DUT nde üst spinal alan ve alt spinal alan birleşim yerindeki yüzde doz değerleri Sırtüstü DUT nde üst spinal alan ve alt spinal alan birleşim yerinde spinal kanaldaki doz değerleri Sırtüstü DUT nde üst spinal alan ve alt spinal alan birleşim yerindeki yüzde doz değerleri Yüzüstü AKT nde TLD harf nokta doz değerleri Yüzüstü AKT nde TLD harf nokta yüzde doz değerleri Sırtüstü AKT nde TLD harf nokta doz değerleri Sırtüstü AKT nde TLD harf nokta yüzde doz değerleri Yüzüstü DUT nde TLD harf nokta doz değerleri Yüzüstü DUT nde TLD harf nokta yüzde doz değerleri Sırtüstü DUT nde TLD harf nokta doz değerleri Sırtüstü DUT nde TLD harf nokta yüzde doz değerleri DHH bilgilerinin spinal kanal için karşılaştırılması DHH bilgilerinin sol akciğer için karşılaştırılması DHH bilgilerinin sağ akciğer için karşılaştırılması ÇYK lü lineer hızlandırıcı tedavi ünitesi için AKHBNT alanları Konvansiyonel lineer hızlandırıcı tedavi ünitesi için AKHBNT alanları 118

19 1 1. GİRİŞ Kranyospinal ışınlama, beyin-omurilik sıvısı ( BOS ) yoluyla subaraknoidal alana ekilim metastazı yapabilen tümör hücrelerinin yok edilmesi için medulloblastoma, epandimoblastoma, germinoma, pinealoblastoma ve akut lenfoblastik lösemi gibi hastalıkların tedavisinde kullanılmaktadır [1-6]. Kranyospinal ışınlama, kranyumun karşılıklı paralel iki yan alandan sagital düzleme göre dik olarak ışınlandığı ve medulla spinalisin arka alandan koronal düzlemde ışınlandığı karmaşık tedavi alanlarından oluşmaktadır. Bugüne kadar kranyospinal ışınlama tekniklerinde hasta tedavisi genellikle Yüzüstü pozisyonda yapılmıştır. Oysa Yüzüstü pozisyonda dakika boyunca hareketsiz durmak hastalar için çok zor ve rahatsız edicidir. Hasta grubu çoğunluğunun küçük çocuklardan oluşması nedeniyle tedavi pozisyonunu sağlamak için genel anesteziye başvurulması gerekmektedir. Anestezi altındaki çocuk hastaların ise tedavi kumanda odasından sürekli olarak yakın kontrolünün sağlanması [7-12] ve fraksiyone tedavi olması nedeniyle çocukların her gün genel anestezi alma riski ve organizasyonu gerekmektedir. Son yıllarda yapılan çalışmalarda hasta konforunu artırması nedeni ile Sırtüstü pozisyonda kranyospinal ışınlama yapılması önerilmektedir. [7-12] Bu çalışmada, iki kranyospinal ışınlama tekniğinin Yüzüstü ve Sırtüstü hasta pozisyonuna göre, Asimetrik Kolimasyon Tekniği (AKT) ve Diverjans Uyumu Tekniği (DUT) için uygulanabilirliği dozimetrik olarak incelenmiştir. Bu incelemeler, Alderson Rando Fantom 475 ve bunun Polyester Döküm Tekniği [13] ile dış kalıbı alınarak % 50 balmumu ve % 50 parafinden oluşan orta hatta göre sagital düzlemde iki parça halinde elde yapılan [14] Mumya Fantom üzerinde gerçekleştirilmiştir. Alderson Rando Fantom 475 ile Termolüminesans Dozimetri (TLD) ve Bilgisayarlı Tedavi Planlama Sistemi (BTPS) karşılaştırılırken, Mumya Fantom ile Film Dozimetri, TLD ve BTPS karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmalarda kranyum alanları ile üst spinal alanın birleşiminde meydana gelen doz dağılımları ile üst spinal alan ve alt spinal alanın birleşiminde meydana gelen doz dağılımları ve oluşabilecek sıcak ve soğuk noktalar incelenmiştir.

20 2 BTPS Değerlendirme modülü kullanılarak doz hacim histogramlarından elde edilen bilgilerle medulla spinalisin ve akciğerlerin almış oldukları dozlar, TLD yongalarıyla da tiroidin, lenslerin ve kadınlarda yumurtalıkların almış oldukları dozlar incelenmiştir.

21 3 2. GENEL BİLGİLER 2.1 Kranyospinal Işınlama Tekniği Hakkında Genel Bilgiler Literatüre bakıldığında ilk kranyospinal ışınlamanın 1953 yılında Paterson ve Farr [2] tarafından 250 kv X-ışınları ile yapıldığı görülmektedir. Kranyospinal ışınlama tekniği beyin-omurilik sıvısı yoluyla subaraknoidal alana ekilim metastazı yapabilen tümör hücrelerinin yok edilmesi amacıyla kranyumun karşılıklı paralel iki yan alandan sagital düzleme göre dik olarak ışınlandığı ve medulla spinalisin arka alandan koronal düzlemde ışınlandığı alanlardan ( Şekil 2.1 [15], Şekil 2.2, Şekil 2.3 ) oluşmaktadır. Şekil 2.1. Anatomik düzlemler Şekil 2.2.Yüzüstü pozisyonda asimetrik kolimasyon tekniğine göre tedavi alanları

22 4 Şekil 2.3. Sırtüstü pozisyonda diverjans uyum tekniğine göre tedavi alanları Kranyospinal ışınlama tekniği, medulloblastoma, epandimoblastoma, germinoma, pinealoblastoma ve akut lenfoblastik lösemi [1-6] gibi hastalıkların tedavisinde kullanılmaktadır. 2.2 Kranyospinal Işınlamalarda Karşılaşılan Problemler Radyoterapide temel amaç; mümkün olan en kolay ve pratik tedavi tekniklerini kullanarak, hedef hacme üniform bir doz dağılımıyla maksimum doz uygularken, etrafındaki sağlıklı doku ve kritik organların minimum dozu almasını sağlamak, hastanın yaşam kalitesini yükseltmek ve yaşam süresini uzatmaktır [16-18]. Beyin ve omuriliğinin belirgin anatomisi nedeniyle ve kranyumun karşılıklı paralel iki yan alandan sagital düzleme göre dik olarak ışınlandığı ve medulla spinalisin arka alandan koronal düzlemde ışınlandığı alanlardan oluşması, iki ayrı düzlem nedeniyle radyoterapinin amacına ulaşmayı zorlaştıran birçok dozimetrik problem doğurmaktadır [2,15,19-24]. Spinal alanın boyutunun 40 cm den uzun olduğu durumlarda, kolimatör açıklığının 40 X 40 cm2 alan ile sınırlanması nedeniyle, spinal alan genellikle üst ve alt spinal alan olarak ışınlanabilmektedir. Bu durumda spinal alanlar arasında bir aralık (gap) bırakılmaktadır. Birbirine bitişik alanların birleşim yerlerinde sıcak veya soğuk noktalar, bir başka deyişle yüksek doz veya düşük doz bölgeleri meydana gelebilmekte bunun sonunda eğer yüksek doz bölgesi söz konusu ise radyasyon miyeliti veya düşük doz bölgesi söz konusu ise lokal yinelemeler ortaya çıkabilmektedir [2,15,19-26].

23 5 2.3 Kranyospinal Işınlamalarda Kullanılan Teknikler Alan birleşim bölgelerindeki yukarıda bahsedilen sorunları ortadan kaldırmak için literatürde bir çok teknik önerilmiştir. Bu tekniklerden başlıcaları şunlardır: 1. Hokey Sopası Tekniği [15,23,24] 2. İncelen Kurşun Blok Tekniği [27] 3. Aralık Bırakma Tekniği [19] 4. Hareketli Birleşim Noktaları Tekniği [28] 5. Yarı Blok Işın Tekniği [2,20,29] 6. Asimetrik Kolimasyon Tekniği [30-33] 7. Diverjans Uyum Tekniği [2,20] Hokey Sopası Tekniği Literatüre bakıldığında Hokey Sopası Tekniğinin ilk kez 1979 yılında Tokars ve diğ. [24] tarafından önerildiği ve bir çok merkez tarafından da rutin kullanıma alındığı görülmektedir. Hokey Sopası Tekniğinde tedavi alanları, kranyal ve spinal alanlar tek bir alandan ışınlanmaktadır, bu nedenle bu teknikte Bitişik Alan Problemi yoktur [15,23,24]. Aşağıda Şekil 2.4 te [15] görüldüğü gibi hokey sopası tekniğine göre hasta tedavi odasında döşeme üzerine alanın ortogonaline yatırılmaktadır. FCM mesafesi 2 m yi geçtiği için hem kranyum hem de medullaspinalis rahatlıkla alanın içine girebilmektedir. Şekil 2.4. Hokey sopası tekniğine göre hastanın tedavi odasındaki yerleşimi

24 6 A) Sol tedavi alanı B ) Sağ tedavi alanı Şekil 2.5. Hokey sopası tekniğine göre tedavi alanları Tedavi sırasında baş bir gün sola, bir sonraki gün sağa döndürülmek suretiyle hasta her gün tek bir alandan tedavi edilir. Tedavi alanları port filmde Şekil 2.6. da [15] görüldüğü gibidir. Şekil 2.6. Hokey sopası tekniğine göre port film üzerindeki sol tedavi alanı Hokey sopası tekniğinin dezavantajı, korunması gerekli geniş kurşun blokların yapılmasının zorluğu, hasta set-up problemleri, beyin dozunun bir gün arayla uygulanması nedeniyle doz heterojenitesidir İncelen Kurşun Blok Tekniği İncelen Kurşun Blok Tekniği, kranyal alan ile spinal alan arasındaki birleşim bölgesinde gittikçe incelen kurşun blokların kullanılması tekniğidir. Bu teknik, Kobalt 60 tedavi ünitelerinde kullanılır. Bu teknik ile yarı gölgeden (penumbra) kaynaklanan sıcak noktaların azaltılıp uniform bir doz dağılımının elde edilmesi hedeflenir.

25 7 Şekil 2.7. İncelen kurşun blok tekniği Bu teknikte belirlenen bir derinlikte alanların birleşim yerinde iki yan kranyal ve spinal tedavi hacimlerinin birleştiği bölgede üniform doz dağılımını sağlamak mümkündür. Bunun için üst üste gelen alanların bulunduğu, servikal bölgedeki 6 cm lik bölgeye uyan ışın demetlerinin kenarları içerisine gittikçe incelen koruma blokları konulur. Koruma blokları, her ışının üst üste gelen kenarlarını inceltmek için hazırlanırlar. Üst üste gelme (overlap) bölgesi hizasındaki boyun omuriliğine verilen toplam doz sabittir ve merkezi sinir sisteminin geri kalan kısmına verilen doza eşittir. Bunu sağlamak için beyin ve omurilik lokalize edilerek, tedavi alanları Şekil 2.7 de gösterildiği gibi düzenlenir [27]. Bu işlemden sonra omurların sagital konturu ve baş-boyunun bir koronal konturu elde edilir. Bu bilgiler bilgisayara girilerek geniş hacimdeki doz dağılımı bilgisayarlı tedavi planlama sistemi ile belirlenir. Azaltıcı kurşun bloklarının şekilleri, istenilen azaltmayı oluşturmak için 5 mm aralıklarda gerekli kurşun kalınlığı hesaplanarak belirlenir. Karşılıklı paralel kranyal ışınlar için tek bir azaltıcı blok kullanılabilir, arka spinal ışın için ikinci bir azaltıcı blok kullanılmalıdır. Bu teknikle beyin ve spinal korda 3600 cgy, beyine de 1400 cgy lik ilave doz verilir [27]. Bu tekniğin en avantajlı yanı, bütün tekniklerden daha homojen doz dağılımı vermesi ve günlük set-up hatalarından doğan yanlışlıkların doz dağılımından çok az etkilenmesidir. Örneğin cilt üzerindeki 4 mm lik bir hata yüzde derin dozda % 10 luk bir doz değişimine sebep olmaktadır.

26 8 Bu tekniğin dezavantajı ise koruma bloklarının her hasta için ayrı yapılması, çok dikkatli hesaplar yapılmasını gerektirmesi ve koruma bloklarının hazırlanması için çok fazla zamana ihtiyaç duyulmasıdır. Bu nedenlerden dolayı pratik olarak kullanımı çok zordur Aralık Bırakma Tekniği Aralık Bırakma Tekniği, karşılıklı paralel kranyal alanlar ile spinal alan arasına aralık bırakılarak uygulanan tekniktir. Bu teknik İncelen Kurşun Blok Tekniğinde olduğu gibi, Kobalt 60 tedavi ünitelerinde kullanılır. Bu teknik ile yarı gölgeden kaynaklanan sıcak noktaların azaltılıp uniform bir doz dağılımının elde edilmesi hedeflenir. Bu teknikte, genellikle basitçe uygulanabilinen karşılıklı kranyal alan ile spinal alanlar arasındaki aralık bilgisayarlı tedavi planlama sistemi ile doğru bir şekilde hesaplanılabilir. Bu mesafe genellikle mm arasındadır. Sahaların birleşim yerinde uyumsuzluk oluştuğunda üst üste gelmiş (overlap) alanlar için sonuçlar çok dramatik olabilmektedir. Üst üste gelmiş alanlarda yüksek doza bağlı Radyasyon Miyelitleri oluşabilmektedir. Şekil 2.8 de [34] servikal omurilikte meydana gelmiş bir radyasyon miyelopatisi olgusuna ait MRG kesiti gösterilmiştir. Bu bölgede görülen bazı tümör yinelemelerinin ise geniş aralık sonucu oluşan soğuk alanlardan ileri geldiği saptanmıştır. Şekil 2.8. Servikal omurilikte radyasyon miyelopatisi

27 9 Örneğin, 0,5 cm üst üste binmiş alanlardan, 0,5 cm aralık bırakılmış alanlara geçildikçe 5 cm derinde rölatif maksimum ve minimum dozlar Co 60 için % 120 den % 80 e kadar değişmektedir cgy gibi medulla spinalis için kritik bir doz verilmek istenirse bu tekniğin kullanılmaması önerilir. Günlük set-up taki birkaç mm lik yanlışlar çok ciddi bir komplikasyon olan miyelopatiye neden olabilir. Bu nedenlerle bu tekniğin pratik olarak kullanımı sakıncalıdır [20] Hareketli Birleşim Noktaları Tekniği Hareketli birleşim noktaları tekniği Şekil 2.9 da [26] gösterildiği gibi Co-60 ( γ ) veya X-ışını ve elektron demeti kombinasyonunda kullanılmaktadır. Şekil 2.9. Hareketli birleşim noktaları tekniği Şekil 2.9 dan da görülebileceği gibi kranyal - üst dorsal ve üst dorsal - lomber alanlar arasında haftalık veya günlük değişimlerle birleşim noktaları kaydırılarak, olası sıcak doz noktalarının farklı bölgelere yayılması sağlanabilir. Örneğin, Haile ve diğ. [26] tarafından Gustave Roussy Enstitüsü nde uygulanan hareketli birleşim noktaları tekniğinin tedavi alanları Şekil 2.10 da gösterilmiştir. 1.Hafta Büyük Beyin Alanı ve A: Küçük Üst Spinal Alan 3.Hafta Büyük Alt Spinal Alan 2.Hafta Küçük Beyin Alanı ve B: Büyük Üst Spinal Alan 4.Hafta Küçük Alt Spinal Alan Şekil Gustave Roussy Enstitüsü nde uygulanan hareketli birleşim noktaları tekniği

28 10 Üst ve alt spinal alanlar, medulla spinalisin derinliğine bağlı olarak MeV elektron demetleri [26,34] ile ışınlanırken her tedavi alanı arasına mm aralık bırakılmaktadır. Spinal alanda elektron kullanılmasının nedeni; uzun yaşam beklentisi olan çocuklarda tiroid ve kız çocuklarda yumurtalıkların alacağı dozun sınırlandırılmasıdır [35, 36]. Bir başka örnek de, New York Memorial Sloan-Kettering Kanser Merkezi nde uygulanmaktadır. Hareketli birleşim noktaları tekniği iki fazda uygulanmaktadır. İlk fazda, kranyum arkadan üst spinal alan ile beraber ışınlanırken dorsal bölgedeki alan kenarları her gün kaydırılır. İkinci fazda ise kranyum iki yan sahadan ışınlanırken arka spinal üst ve alt alanlar arasındaki birleşim noktaları her gün kaydırılır. Birleşim yerleri arasında aralık bırakılmamıştır [37]. Şekil 2.11 da bu tekniğin kullanımı gösterilmiştir. A) Faz 1 B) Faz 2 Günlük İki Yan Alan Arka Spinal Alan Birleşim Sırası Birleşim Sırası Birleşim Sırası 1. Gün 1 2 ve 2 5, 1. Gün C2 2A ve 2A 5 2. Gün 1 3 ve 3 5, 2. Gün C2 3A ve 3A 5 3. Gün 1 4 ve 4 5, 3. Gün C2 4A ve 4A 5 4. Gün 1 2 ve 2 5, 4. Gün C2 2A ve 2A 5 Şekil New York Memorial Sloan-Kettering Kanser Merkezi nde uygulanan hareketli birleşim noktaları tekniği

29 Yarı Blok Işın Tekniği Yarı Blok Işın Tekniği, Co-60 tedavi ünitelerinde karşılıklı paralel kranyal alanlar ve üst spinal alanda ışın demetinin yarısının özel olarak hazırlanmış yarı blok kesici kullanılarak kapatılıp diğer yarısının kullanıldığı bir tekniktir. Bu teknikte amaç, geometrik yarı gölgenin azaltılarak alan birleşim noktalarında oluşabilecek sıcak noktaların azaltılmasını sağlamaktır. Şekil 2.12 de Yarı blok kullanımı ve geometrik yarı gölgenin azalması gösterilmektedir. ( KCM T ) + d X = * S T ( KCM KDM ) + d P = * S KDM X P X, alan merkezindeki yarı gölge P, alan kenarındaki yarı gölge Şekil Yarı blok kullanımı ve geometrik yarı gölgenin azaltılması Yarı blok ışın tekniğinde kolimatör, tedavi alanının iki katı kadar açılır ve açık alanın merkezi alan birleşim noktasına gelecek şekilde alanın kenarına yerleştirilir. Alanın diğer yarısı uygun kalınlıktaki kurşun blok ile kapatılır [29,33,38]. Kranyal ışınlamada yüz, gözler ve boynun ön kısmı her bir hasta için özel dökülmüş uygun kalınlıkta özel kurşun bloklar ( Şekil 2.13 ) ile korunur [14,37-40]. Şekil Yarı blok ışın tekniğinin kullanımı

30 12 Yarı blok ışın tekniğinde kranyal alan kenarları ile üst spinal alanın kenarı arasında yarı blok kullanımı ile merkezi ışın alan kenarına getirildiğinden ışın diverjansı kısmen ortadan kalkar ve ışınların spinal derinliğinde üst üste binmesi kısmen engellenmiş olur [40-42]. Yarı blok ışın tekniği, set-up hatalarını kabul etmeyen bir teknik olup, tedavi set-up ının çok dikkatli yapılması gerekir Asimetrik Kolimasyon Tekniği Kranyospinal ışınlamalarda Asimetrik Kolimasyon Tekniği, lineer hızlandırıcı tedavi ünitelerinde karşılıklı paralel kranyal alanlar ve üst spinal alanda ışın demetinin yarısının asimetrik olarak kapatılıp diğer yarısının kullanıldığı bir tekniktir. Asimetrik Kolimasyon Tekniğinin yarı blok tekniğinden farkı, kullanılan tedavi ünitesinin lineer hızlandırıcı olması nedeni ile kullanılan ışın demetinin kalitesinin farklı olması ve alan şekillendirmek için yarı blok kesici yerine asimetrik kolimatörün kullanılmasıdır [31,32]. Bu teknikte amaç, yarı blok ışın tekniğinde olduğu gibi geometrik yarı gölgenin azaltılarak alan birleşim noktalarında oluşabilecek sıcak noktaların azaltılmasını sağlamaktır. Tedavi ünitesinde doğal bir kaynak kullanılmamakla birlikte ışının kaynağı, 2-3 mm lik bir yarıktan geçtikten sonra düzleştirici filitrelerden geçirilerek oluşturulan bir ışın demetinden ibarettir. Oysa C0-60 tedavi ünitelerinde kaynak çapı genellikle 2 cm civarındadır. Lineer hızlandırıcı üniteleri, ışının oluşturulduğu sisteme bağlı olarak Co 60 ünitelerine göre daha az bir geometrik yarı gölgeye (Şekil 2.14) sahiptir [30-33]. Şekil Asimetrik kolimatör kullanımı ve geometrik yarı gölgenin azaltılması

31 13 Asimetrik kolimatör tekniğinde kolimatör, tedavi alanının iki katı kadar açılır, açık alanın merkezi alan birleşim noktasına gelecek şekilde alanın kenarına yerleştirilir. Alanın diğer yarısı kolimatör ile asimetrik olarak kapatılır. Kolimatör açıklığı günümüzde kullanılan lineer hızlandırıcılarda, eşmerkezde maksimum 40 X 40 cm 2 olup maksimum asimetrik olarak açılabilecek alan boyutu eşmerkezde 20 cm dir. Kranyal ışınlamada yüz, gözler ve boynun ön kısmı her bir hasta için 6 MV lik ışın demetine özel en az 6,5 cm kalınlıkta özel kurşun bloklar ile korunur [21]. Asimetrik kolimasyon tekniğinin kullanımı Şekil 2.15 de gösterilmiştir [43]. Şekil Asimetrik kolimasyon tekniği Diverjans Uyum Tekniği Diverjans uyum tekniği, karşılıklı paralel kranyum alanlar da kolimatöre ve masaya rotasyon açısı verilerek alanın alt kenarının ışın diverjansının üst spinal alanın diverjansı ile uyumlu hale gelecek şekilde açı verilerek oluşturulan bir tekniktir [2,21,33,44]. Diverjans uyum tekniğinin tedavi alanları Şekil 2.16 da gösterilmiştir [43]. Şekil Diverjans uyum tekniği nde tedavi alanları

32 14 Karşılıklı paralel kranyum alanlarda kolimatöre verilecek olan kolimatör açısının belirlenmesinde spinal alan boyutu ve KCM kullanılır [15,19,21]. Kolimatör açısı, Şekil 2.17 de gösterilmiştir [43]. Şekil Diverjans uyum tekniği nde kolimatör açısı, Ø Ø = tan -1 1 Spinal Alan Boyutu 2 KCM Ø, kolimatör açısı (2.1) Karşılıklı paralel kranyum alanlarda masaya verilecek olan masa açısının belirlenmesinde kranyal alan boyutu ve KCM kullanılır [20,21]. Masa açısı Şekil 2.18 de gösterilmiştir. Şekil Diverjans uyum tekniğinde masa açısı, α

33 15 1 Kranyal Alan Boyutu α = tan -1 2 KCM α, masa açısı (2.2) Kranyospinal ışınlamalarda DUT ne göre KCM tekniği ile KCM= 80 cm ve KCM= 100 cm için verilmesi gereken kolimatör ve / veya masa açıları Tablo 2.1 de verilmiştir. Tablo 2.1. Alan uzunluğuna bağlı kolimatör ( Ø ) veya masa ( α ) açı değerleri Alan Boyutu (cm) Ø veya α Açı Değeri (Derece) KCM= 80 cm KCM= 100 cm 10 3,6 2,9 12 4,3 3,4 14 5,0 4,0 16 5,7 4,6 18 6,4 5,1 20 7,1 5,7 21 7,5 6,0 22 7,8 6,3 24 8,5 6,8 26 9,2 7,4 28 9,9 8, ,6 8, ,3 9, ,0 9, ,7 10, ,4 10, ,0 11,3 DUT, uzun yıllar KCM=KAM= 80 cm lik Co-60 tedavi üniteleri ile kullanılmıştır. Bu teknikte 6 X 30 cm 2 boyutlarındaki üst spinal alana uyacak şekilde KCM= 80 cm de 18 X 18 cm 2 veya 20 X 20 cm 2 lik kranyal alanlar kullanılmış ve kolimatöre 10,6 lik açı ile rotasyon verilerek kranyal alanlar üst spinal alanın ışın diverjansına uydurulmuştur [2,20,36]. Kranyospinal ışınlamalarda, spinal alanın toplam boyutu 30 cm den az ise istenilen uzunluğu ışınlamak için ışının alt kenarına bir kurşun blok yerleştirilir veya lineer hızlandırıcı kullanılıyorsa alt alan asimetrik olarak kapatılır. Bu durumda

34 16 alanın diğer yarısındaki ışın diverjansı bozulmayacaktır. Diğer yandan spinal alanın toplam uzunluğu genellikle 30 cm den fazladır. Bu durumda, spinal alanın alt kısmına ikinci bir spinal alan eklenir [2,29]. Spinal alan, üst ve alt spinal alan diye ikiye ayrıldığında alanlar arasında ışınların medulla spinalis derinliğinde üst üste binmelerini önlemek için aralık bırakılır [15,21,36,40-43]. Şekil 2.19 da spinal alanlar arasındaki aralık hesabı için kullanılan üçgenlerde benzerlik kuralı ve geometri gösterilmiştir. Şekil 2.19.Spinal alanlar arasındaki aralık, S d1= Üst spinal alanın alan birleşimi tarafındaki spinal derinliği, d2= Alt spinal alanın alan birleşimi tarafındaki spinal derinliği, L1= Üst spinal alan boyutu, L2= Alt spinal alan boyutu, S= Spinal alanlar arasındaki aralık, KCM1= Üst spinal alana ait kaynak cilt mesafesi, KCM2= Alt spinal alana ait kaynak cilt mesafesi, Cilt üzerindeki spinal alan boyutu = L1+ S +L2 (2.3) = 1 d1 d 2 S * L1 + * L2 2 KCM1 KCM 2 (2.4)

35 17 Üst ve alt spinal alanların birleşimi masa düzlemine göre eşyükseltiye sahip oldukları durumda; d1= Üst spinal alanın alan birleşimi tarafındaki spinal derinliği, d2= Alt spinal alanın alan birleşimi tarafındaki spinal derinliği, d= Spinal alanın alan birleşimindeki spinal derinliği, KCM1= Üst spinal alana ait kaynak cilt mesafesi, KCM2= Alt spinal alana ait kaynak cilt mesafesi, KCM= Spinal alana ait kaynak cilt mesafesi, olmak üzere aşağıdaki eşitlikler elde edilir; KCM1=KCM2=KCM ve d1=d2=d (2.5) d S = 1 *[ L1 + L2] * 2 KCM (2.6) KCM L2 = 2* S * L1 d (2.7) Tablo 2.2. KCM= 80 cm için alan boyutuna ve derinliğe bağlı olarak spinal alanlar arasında bırakılması gereken aralık, S KCM= Spinal derinlik, d,cm 80 cm 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 30 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 32 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 34 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 36 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 38 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 40 0,5 0,6 0,7 0,9 1,0 1,1 1,3 1,4 1,5 1,6 1,8 1,9 2,0 2,1 2,3 42 0,5 0,7 0,8 0,9 1,1 1,2 1,3 1,4 1,6 1,7 1,8 2,0 2,1 2,2 2,4 44 0,6 0,7 0,8 1,0 1,1 1,2 1,4 1,5 1,7 1,8 1,9 2,1 2,2 2,3 2,5 46 0,6 0,7 0,9 1,0 1,2 1,3 1,4 1,6 1,7 1,9 2,0 2,2 2,3 2,4 2,6 48 0,6 0,7 0,9 1,1 1,2 1,4 1,5 1,7 1,8 2,0 2,1 2,3 2,4 2,6 2,7 50 0,6 0,8 0,9 1,1 1,3 1,4 1,6 1,7 1,9 2,0 2,2 2,3 2,5 2,7 2,8 52 0,7 0,8 1,0 1,1 1,3 1,5 1,6 1,8 2,0 2,1 2,3 2,4 2,6 2,8 2,9 54 0,7 0,8 1,0 1,2 1,4 1,5 1,7 1,9 2,0 2,2 2,4 2,5 2,7 2,9 3,0 56 0,7 0,9 1,1 1,2 1,4 1,6 1,8 1,9 2,1 2,3 2,5 2,6 2,8 3,0 3,2 58 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,5 2,7 2,9 3,1 3,3 60 0,8 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 L1+L2 (cm)

36 18 Tablo 2.3. KCM= 100 cm için alan boyutuna ve derinliğe bağlı olarak spinal alanlar arasında bırakılması gereken aralık, S KCM= Spinal derinlik,d,cm 100 cm 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 30 0,3 0,4 0,5 0,5 0,6 0,7 0,8 0,8 0,9 1,0 1,1 1,1 1,2 1,3 1,4 32 0,3 0,4 0,5 0,6 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,4 34 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,4 1,5 36 0,4 0,5 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,4 1,5 1,6 38 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 40 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 42 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 44 0,4 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,7 1,8 1,9 2,0 46 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 2,0 2,1 48 0,5 0,6 0,7 0,8 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,2 50 0,5 0,6 0,7 0,9 1,0 1,1 1,3 1,4 1,5 1,6 1,8 1,9 2,0 2,1 2,3 52 0,5 0,6 0,8 0,9 1,0 1,2 1,3 1,4 1,6 1,7 1,8 2,0 2,1 2,2 2,3 54 0,5 0,7 0,8 0,9 1,1 1,2 1,4 1,5 1,6 1,8 1,9 2,0 2,2 2,3 2,4 56 0,6 0,7 0,8 1,0 1,1 1,3 1,4 1,5 1,7 1,8 2,0 2,1 2,2 2,4 2,5 58 0,6 0,7 0,9 1,0 1,2 1,3 1,5 1,6 1,7 1,9 2,0 2,2 2,3 2,5 2,6 60 0,6 0,7 0,9 1,1 1,2 1,4 1,5 1,7 1,8 2,0 2,1 2,3 2,4 2,6 2,7 L1+L2 (cm) Tablo 2.2 ve Tablo 2.3 te diverjans uyum tekniğine göre spinal alanlar arasında bırakılması gereken aralık, S için verilen tabloların kullanımı şu şekildedir: 1. Önce hasta cildi üzerindeki spinal alan boyutu (L1+L2+S), beyin-omurilik sıvısının en son görüldüğü yer olan S2, alan bitimi olacak şekilde belirlenir. 2. Üst spinal alan kolimatör açısı derecenin tam katları olacak şekilde Tablo 2.1 den seçilir. 3. Sonra spinal derinlik değerlerine bakılarak, spinal alan boyutuna yakın bir değerdeki aralık değeri bulunur ve spinal alan boyutu- aralık değerlerinden uygun olanı belirlenir. KCM 4. L2 = 2* S * L1 d 5. Spinal alan boyutunu, üst spinal alan boyutu ve aralık değerleri bilindiğine göre alt spinal boyutu da spinal alan boyutundan üst spinal ve aralık değerleri çıkarılarak bulunur.

37 Maddede formülden bulunan L2 değeri ile 5. madde de bulunan L2 değerleri karşılaştırılır. Eğer formülden bulunan L2 değeri ile 5. maddede bulunan L2 değeri aynı ise, istenen spinal derinlikte ışınlar birleştirilmiş olunur. Aksi halde ışınlar ya istenen spinal derinliğin yukarısında birleşir ki sıcak noktalara ve radyasyon miyelitlerine neden olunabilinir ya da istenen spinal derinliğin aşağısında birleşir ki soğuk noktalara yani tümörde yinelemeler gözlenebilir. Örneğin, KCM= 100 cm de Spinal alan boyutu= 56,5 cm ve spinal derinlik de 5 cm olsun. 1. Önce hasta cildi üzerindeki spinal alan boyutu, beyin-omurilik sıvısının en son görüldüğü yer olan S2, alan bitimi olacak şekilde belirlenir (L1+L2+S= 56,5 cm). 2. Üst spinal alan boyutu 28 cm seçilirse, karşılıklı kranyal alanlarda kolimatöre 8 lik açı ile rotasyon verilir. 3. Spinal derinlik sütununda 5 cm den aşağıya inildiğinde cm arasındaki aralık değerinin 1,4 cm olduğu görülür. KCM L2 = 2* S * L1 d, L2= 2*1,4* 5-28, L2= 28 cm 5. Spinal Alan Boyutu= 56,5 cm, L1+L2+S= ,4, L1+L2+S= 57,4 cm 6. Bu durumda S=1,3 cm için tekrar baktığımızda KCM 100 a. L2 = 2* S * L1 d, L2= 2*1,3* 5-28, L2= 24 cm b. Spinal Alan Boyutu= 56,5cm, L1+L2+S= ,3, L1+L2+S=53,3 cm 7. Aralıktaki 1 mm lik farklılık spinal alan boyutunda, 57,4-53,3= 4,1 cm lik bir farka neden oldu. Bu durumda spinal üzerinde oluşabilecek sıcak ve soğuk noktalardan kaçınmak için kullanılan tedavi ünitesinin özelliğine göre çözümler üretilmiştir. Co- 60 tedavi ünitesinde ya oluşan eşdoz eğrileri ve yarı gölge dikkate alınarak kullanılan tekniğe ek olarak 5 mm, 10 mm, 15 mm veya 20 mm lik alan kaydırmalarından oluşan hareketli birleşim noktaları tekniği ya da alt spinal alanın alt ucuna bir kurşun blok yerleştirilir. Lineer hızlandırıcı tedavi ünitelerinde ise alt spinal alan boyutu diverjans uyumunu sağlayacak şekilde daha uzun bir alt spinal alan açıldıktan sonra alt spinal alanın alt ucu asimetrik kolimatör kullanılarak kapatılmaktadır.

38 20 Yukarıda özetlenen farklı kranyospinal ışınlama teknikleri arasında en basit, güvenilir ve kullanışlı teknikler olması nedeniyle [45] yaygın olarak kullanılan AKT ve DUT teknikleri kullanılarak bu tekniklerin olumsuz tarafı olan yüzüstü yatış pozisyonuna alternatif olarak sırtüstü pozisyonda uygulanışının dozimetrik olarak incelenmesi için bu çalışma yapılmıştır.

39 21 3. ARAÇ - GEREÇ VE YÖNTEM 3.1 Araç ve Gereçler Bu çalışmada kullanılan araç ve gereçler aşağıda belirtilmiştir. 1- Elekta Precise SLi Lineer Hızlandırıcı Tedavi Ünitesi 2- PTW - MP3 Nucletron Üç Boyutlu Su Fantomu 3- MacBeth TD932 Optik Dansitometre 4- Victoreen Digital Densitometer II Optik Dansitometre 5- Kodak Photographic Step Tablet No Kodak X-Omat V2 Ready-Pack Film 7- Konica SRX-101A Otomatik Film Banyo Makinesi 8- PTW RW-3 Katı Su Fantomu 9- PTW Unidos Elektrometre 10- PTW cm³ lük Farmer Tipi Silindirik İyon Odası 11- PTW Semiflex 0,125 cm³ lük Farmer Tipi Silindirik İyon Odası 12- Termolüminesans Dozimetre ( TLD ) Yongaları 13- PTW-TLDO TLD Fırını 14- Harshaw 3500 TLD Okuyucu ve WinREMS Programı 15- Alderson Rando Fantom 475 İsimli Antropomorfik Rando Fantom 16- Mumya Fantom İsimli Antropomorfik Fantom 17- Vakumlu Yatak Hasta Sabitleme Sistemi 18- Siemens SOMATOM Emotion Duo Bilgisayarlı Tomografi Ünitesi 19- Nucletron Smulix HP Simülatör Ünitesi 20- Heustis Medical Styro-Former Köpük Kesici Ünitesi 21- Cerrobend Koruma Blokları 22- Plato Bilgisayarlı Tedavi Planlama Sistemi ( BTPS ) 23- Doz - Hacim Histogramı ( DHH ) İçin BTPS Değerlendirme Modülü 24- iview Online Port Film Görüntüleme Ünitesi 25- Vidar VXR 16 Film Tarayıcı Ünitesi 26- Nucletron Plato Dijital Sayısallaştırıcı Ünitesi

40 Elekta Precise SLi Lineer Hızlandırıcı Tedavi Ünitesi Elekta Precise SLi Lineer Hızlandırıcı Tedavi Ünitesi ( Şekil 3.1 ), 6 MV ve 25 MV lik foton demetleri ile 4, 6, 8, 10, 12, 15 MeV luk elektron demetleri üretme özelliğine sahip çok yapraklı bir lineer hızlandırıcıdır [46]. Foton demetleri için maksimum doz derinliği 6 MV için d max =1,6 cm, 25 MV için d max = 3,6 cm dir. Eşdüzlemde ( KCM = KAM = 100 cm de ) maksimum alan boyutu 400 x 400 mm 2 dir. Doğru kare alan boyutu, 350 x 350 mm 2 dir. Yaprak sayısı, 40 çift olup 80 yapraktır. Yaprak genişliği, eşmerkez düzleminde bir yaprağın merkezinden diğer yaprağın merkezine kadar uzaklık 1,1 cm dir. Eşdüzlemde bir yaprağın kalınlığı 1 cm dir. Yaprak kolimatörlerin kalınlığı, 75 mm; yedek Y kolimatörlerin kalınlığı, 30 mm; X kolimatörlerin kalınlığı, 78 mm dir. Minimum alan boyutu, eşmerkez düzleminde 5 mm ( X ), 9 mm ( Y ) dir. Sistemde X= 0 alan boyutu tanımlanmasına müsaade edilmesine rağmen X kolimatörlerinin birbiriyle çarpışma tehlikesi vardır. Bundan dolayı tavsiye edilen X alan boyutu minimum 5 mm dir. Yine sistemde Y = 0 alan boyutu tanımlanmasına müsaade edilmesine rağmen yaprakların birbiriyle çarpışmalarını önleyici mekanizma oluşturulmuştur. Yaprakların çarpışmamaları için karşılıklı yapraklar arası minimum mesafe 9 mm olarak tanımlanmıştır. Yaprakların merkezi eksenden karşı tarafa geçiş mesafesi, 125 mm dir. Yaprakların sistemde hareket etme mesafeleri, 325 mm dir. Yaprakların konum oluşturma doğruluğu, ±1 mm dir. Yaprakların hareket kontrolü, yaprak hareketi birbirinden bağımsız ayrı motorlar tarafından yapılır. Kafada iyon odası ve yapraklar arasında yerleşik tungstenden 60 0 lik otomatik bir kama filtreye sahiptir.