Radyoterapi Tedavi Planlarının Dozimetrik Doğrulaması. Dr. Fiz. Nezahat OLACAK E.Ü. Tıp Fakültesi Radyasyon Onkolojisi AD.

Transkript

1 Radyoterapi Tedavi Planlarının Dozimetrik Doğrulaması Dr. Fiz. Nezahat OLACAK E.Ü. Tıp Fakültesi Radyasyon Onkolojisi AD.

2 Radyoterapide hastanın yeterli tümör kontrolünün sağlaması için hedeflenen dozun %5 içinde olası gerekmektedir (ICRU). Genel amaç, normal dokularda yan etkileri en az indirmek ve istenen tümör kontrolünü sağlamaktır.

3 Yeterli ve uygun dozimetrik sistemler Cihaz ve hastaya özel kalite kontrol testleri Eğitimli ve deneyimli radyoterapi fizikçisi

4 Kalite Kontrolde Kullanılan Dozimetreler 0 Boyutlu Dozimetreler İyon odaları Diod dedektörler TLD 1Boyutlu Dozimetreler Lineer array dedektörler

5 2 Boyutlu Dozimetreler 2D array (MatriXX, MapCHECK, PTW Seven29, PTW Octavius Fantom) Film (EDR-2, Radyokromik film) EPID (Elektronik portal görüntüleme cihazı) 3 Boyutlu Dozimetreler Gel Delta4 ArcCHECK ArcCHECK (4d monte carlo simülasyon)

6 Dozimetreler Küçük boyut Kesin ve doğru olmalı Doza lineer cevap göstermeli Kısa ve uzun dönem kararlılık Enerjiden bağımsız Yüksek uzaysal ayırma gücü Doz hızından bağımsız Yöne bağımlılığı mimimal olmalı

7 İyon Odaları (Nokta doz ölçümü) Küçük alanlarda (0.5-3 cm 2 ) küçük volümlü (0.015, 0.1cc, 0.125cc, 0.13 cc vb. ) iyon odaları kullanılır.

8 Tedavi sahası büyüdükçe iyon odalarının volüm etkisi artmaktadır. Küçük alanlarda büyük hacimli iyon odaları lateral elektron denge eksikliklerine neden olur. İyon odaları ideal olarak hem yüksek hem de düşük doz bölgelerinin düşük doz gradiyentinde kullanılır.

9 İyon odası ışınının merkezine yerleştirilmeli. Penumbra bölgesine veya segment dışına yerleştirildiğinde %10 lara kadar doz hatalarına neden olur. İyon odası ölçümleri ±%2 sınırları içinde olmalıdır.

10 Film dozimetre Cihazların mekanik testlerinde Hesaplanan ve ölçülen hasta planının 2D dozimetrik karşılaştırmalarda MLC testlerinde Filmler yüksek doz gradientlerdeki ölçümler için idealdir. En ideal film Kodak EDR-2 dir. Dinamik doz aralığı oldukça geniştir (0-7 Gy). Enerjiye bağımlılığı azdır. Tekrarlanabilirliği daha iyidir. Banyo koşullarına daha duyarlıdır.

11 Radyokromik film Dose range 2cGy 8Gy Doz lineer Tekrarlanabilir ve esnektir Pahalı

12 2D arrays (Mapcheck, MatriXX, PTW Seven29) Standart Linak QA ve IMRT de tedavi öncesinde 0 0 de (koronal planda) her bir ışın için yoğunluk haritası (fluence map) elde edilmesinde kullanılır. MapCheck (Diode array) 1527 diyod dedektör Aktif dedektör alanı:0,64 mm 2 Dedektör hacmi:0, cm 3 Doz rate bağımlılığı: % cm SSD

13 MatriXX (Iba) 1020 adet iyon odası Grid :32x32 Çember hacmi: 0,08cm 3 Maks. Alan boyutu: 24x24 cm 2 Seven29 (PTW) 729 adet iyon odası Çember boyutu 5mm x 5mm x5mm Maks. Alan boyutu: 27x27 cm 2 İyon odalarının merkezlerinin birbirinden uzaklığı 10 mm dir. Referans nokta yüzeyin 5 mm arkası

14 Elektronik portal görüntüleme cihazı (EPID) Bir florasan ekran, aynalar ve CCD kameradan oluşur. Tedavi öncesi hasta set-up düzeltmelerinde Tedavi öncesi IMRT verifikasyonunda MLC testlerinde Radyasyon alanı içinde trasmisyon dozu (giriş, çıkış veya midline ) ölçümlerinde kullanılır.

15 3D Cihazlar Delta4 (Scandidos, Upsala, Sweden) PMMA (ED=1.147) silindirik, 4 bölümlü 22 cm çapında, 40 cm uzunluğunda 2 ortagonal detektör düzlemi (1069 diyot) Gantri açılarını ölçmek için inklonometre kullanılır. Mutlak doz Yüksek uzaysal çözünürlük

16 ArcCheck (Sun Nuclear) 21 cm uzunluğunda helikal olarak dizili 1386 adet diyot Diyotlar 2.9 cm lik bir derinlikte bulunmakta ve 1 cm aralıklarla düzgün biçimde sıralanmaktadırlar. Diyotlar 15 cm den daha geniş alanlar için %1 açısal bağımlılığa sahiptir.

17 Fantom 15 cm lik merkezi bir kaviteye sahiptir ve bu kaviteye homojen akrilik bir insert yerleştirilebilir. Bu insert izosentırda doz ölçümü yapabilmek için iyon odaları bulundurabilecek kapasitededir. ArcCheck sistemi silindirdeki giriş ve çıkış dozlarını hızlı bir şekilde ölçüp analiz edebilmektedir.

18 Silindirik ve izotropik dizaynı, tüm gantri açıları için uygun dedektör görüntülerini oluşturmaya yöneliktir. ArcCheck ile inhomojenite tayini de yapılabilmekte.

19 1) Düzenli tedavi cihazın kalite Kontrolü 2) Sisteminin kurulumu (Commissionning): Planlama sisteminin parametre uyumu, farklı fantomlu dozimetrik testler, tedavi sisteminin ve data transfer testlerinin uyumu 3) Hastaya Özel Kalite Kontrol (IMRT, Volümetrik Ayarlı Ark Terapi) Dozimetrik Kontroller (Absolute dozimetri: Bir çok noktada doz ölçümü ve Relative dozimetri: Yoğunluk haritası/ Fluence map) Bağımsız MU kontrolü

20 ÜÇ BOYUTLU KONFORMAL RADYOTERAPİ (3BKRT) 3BKRT ışınlar, blok veya çok yapraklı kolimatör (MLC) yardımı ile hedef hacime göre şekillendirilir. Işınlar alan boyunca uniform olarak yayılır. Blok veya MLC ler saha kenarındadır.

21 Hastaya uygun tedavi planının sağlanması Tedavi cihazının standart mekanik ve dozimetrik testlerinin uygunluğu Uygun bir immobilizasyonla set-up hatalarının mimimize edilmesi ve doğruluğunun 2 boyutlu dozimetreler (Film, iyon odası, EPID) kullanılarak sağlanması IGRT kullanılması (özellikle akciğer ve meme, prostat) yeterli olmaktadır.

22 YOĞUNLUK AYARLI RADYOTERAPİ (IMRT) IMRT doz dağılımları genellikle kritik hasta yapılarını çevreleyen yüksek gradient bölgelerle karmaşık şekillidir.

23 IMRT tedavi alanları üniform olmayan yoğunluklarda bir çok küçük (1x1 cm 2 kadar) veya asimetrik alanlardan oluşur. Bu segmentlerin bir çoğu eksen dışı (offaxis) ve düzensiz şekillidir. Her bir IMRT alanının doz yoğunluğunun modülasyonu çok yapraklı kolimatörlerin (MLC) karmaşık hareketleri ile ayarlanır.

24 MLC ler sadece saha kenarı değil tedavi sahası içinde iken de ışınlama yapılması nedeniyle MLC pozisyon doğruluğundan doğacak en ufak bir hata tümör içerisinde bir çok noktayı etkileyecektir.

25 Küçük MU için (birkaç MU) output, flatness ve simetri stabilitesi uygun dedektörlerle (film, 2D array, diyot veya diamond) fantomda test edilmeli. Hastanın ilk tedavisine başlamadan önce planlama sistemi ile oluşturulan tedavi MU leri bağımsız bir şekilde kontrol edilmeli. MLC ile module edilmiş basit ışınlar yaratılmalı ve fantomda uygun dozimetre ile mutlak doz verifikasyonları yapılmalı.

26

27

28

29

30

31 Planlama sisteminin üniform alanların derin dozları, profilleri ve outputu verifiye edilmeli. Alan boyutu 2 mm kaydırıldığında, doz outputundaki hata 6 MV için %1.7, 10 MV için %2.2 ve 25 MV için %4 artar. Küçük alanların outputu MLC nin doğruluğuna bağlıdır. 1 cm segmentte mm başına %10 fark yaratır.

32 IMRT tedavi planlamasını etkileyen faktörler Doz hesaplama grid boyutu (önerilen 0.2 mm) MLC leaf sonu (düz, yuvarlak vs..) Leaf geçirgenliği Penumbra modellemesi: jaw/mlc Küçük alanlarda output faktörü Off-axis noktalarında PDD değerleri

33 Output faktörleri, profiller, derin dozlar 1x1 cm den daha büyük alanlara kadar tüm enerjilerde uygun bir dedektörle ve teknikle ölçülmeli.

34

35 IMRT tedavisinin verilmesi esnasında; Segmental Dinamik Multileaf kolimatör Leaf pozisyon doğruluğu 1 mm 0.5 mm Leaf pozisyon tekrarlanabilirliği 0.2 mm 0.2 mm Gap aralığı tekrarlanabilirliği 0.2 mm 0.2 mm Leaf hızı ±0.1 mm/s Gantry, MLC ve masa izosentrı 0.75 mm çap 0.75 mm çap Işın output stabilitesi Düşük MU ( <2 MU ) %2 %2 Simetri ( <2 MU ) %2 %2

36 Lif Pozisyon Doğruluğu (1 mm) Liflerin pozisyonu bir fence test film, EPID veya 2D array ile ölçülebilir. Gravite ve off-axis pozisyonunun etkisi göz önüne alınmalıdır. Standart verifikasyon filmi Elektronik Portal İmaging

37 MLC pozisyonu ışınların bitişik olduğu bölgelerde küçük alanda soğuk ve sıcak noktalarda output değişikliklerine ve profil düzensizliklerine neden olur.

38 Her ikisi de PTV de çok düşük doz ve risk altındaki organların doz aşımıyla sonuçlanabilir. 6 MV foton ışınları için bitişik alanlarda mm başına %16.7 ± 0.7 doz hataları belirlenmiş. 1mm MLC lif pozisyon hatasının 1 cm lik bölgede %10 dan daha büyük dozimetrik hataya neden olabileceği belirlenmiştir (Dinamik için). 1 mm'lik MLC pozisyon hatasının basit IMRT planlarında D95% de %4, daha kompleks IMRT planlarında %8 değişime neden olduğu belirtilmiştir.

39 Gap kalibrasyon hatası 0.2 mm Dinamik IMRT de 0.4 mm leaf gap ile yapılan tedavilerde 0.1 mm lik hata %2.5 doz hatasına sebep olmaktadır.

40 Charge (nc) MU başına doz sabitliği IMRT için tedavi aralığı boyunca kontrol edilmeli. 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 Linearity y = 0,2872x - 0,0025 R 2 = 1 10,000 0, MU Küçük alanlardaki doz ölçümleri ve küçük MU (monitor unit) stabilitesi kontrol edilmelidir.

41 İn-vivo doz ölçümü EPID, TLD, Diyot dedektörler

42 Volumetrik Ayarlı Ark Terapi IMRT için yapılan rutin testlerin yanı sıra farklı gantri açılarında özellikle yerçekiminin maksimum etki ettiği pozisyon 90/270 açılarında gantri, diyafram, MLC pozisyonu içeren tüm kısımlar için yerçekimi etkisi kontrol edilmelidir. MLC/diyafram pozisyonel doğruluğu

43 Doz lineeritesi, herhangi bir enerji ve doz hızı için 1MU den 1000MU e kadar değişim 0.1 MU veya %1 dir. Doz Hızı Lineeritesi

44 Rotasyon esnasında farklı doz hızları ve düşük MU lerde ışının flatnes ve simetrisi (%2) MLC-Gantri-Doz senkronizasyon testi

45 DATA TRANSFER DOĞRULUĞU TPS den farklı MLC segmentlerine ait bilinen SAD veya SSD de çıktılar alınır. Aynı MLC segmentleri sisteme aktarılır. Sistemden bu MLC segmetleri cihaza aktarılır. Çıktılardaki MLC segmentleri aynı SAD veya SSD de cihazda alan ışığı ile görsel olarak kontrol edilir.

46 Hastaya Özel Kalite Kontrol Hastaya özel dozimetrik verifikasyon, fantom plan verifikasyonu ve bağımsız MU çeklerini içerir. Bir hasta için oluşturulan ışın oryantasyonunu ve ışın yoğunluğu gibi ışın parametrelerinin bir fantoma uygulayabilen bir planı temsil eder. 1) İyon odası ile nokta doz ölçümü (absolute) 2) Planlananla ölçülen doz dağılımlarının karşılaştırılması (yoğunluk haritası: fluence map) Relative doz ölçümü. Film, EPID VE 2D Array dozimetre kullanılır.

47 Hem absolute hem de relative doz ölçümü (hibrid QA) Kayıt ve verifikasyon sistemi üzerindeki hasta tedavi bilgilerine göre her gantri açısındaki her bir segment film üzerine ışınlanır. Aynı anda uygun iyon odası ile tüm ışınlama boyunca ölçüm yapılır.

48 İyon odası ölçümleri ±%3 sınırları içinde olmalı, Film ölçümleri %3 veya 3 mm. (Gamma index) Stereotaktik radyocerrahi (SRS), stereotaktik vücut radyoterapisinde (SBRT) %2 ve 2mm.

49 Gamma İndex Hesaplanan ile ölçülen doz dağılımlarının 2D olarak koronal planda birbiri ile uyumunu test etmek için kullanılır. Aynı noktadaki iki doz arasındaki farkı Aynı dozu alan iki izodoz arasındaki uzaklığı Yüksek veya düşük gradiyentli bölgelerde bu iki teknik ayrı ayrı kullanılırsa yanıltıcı sonuçlar verebilir. Gamma metodu bu iki tekniği birleştirerek en doğru sonucu verir.

50 İzodozlar arasındaki mesafenin uyumu (Distance To Agrement, DTA) Doz farkı için %3, DTA için 3mm ; Gamma index 1 Gamma nın 1 den büyük olması Set-up hatasından MLC hatasında Fark %5 i geçmemelidir.

51 Volumetrik ark terapide; gantri dönüşü ile birlikte MLC ler de aralıksız hareket etmekte ve değişen doz hızlarında ışınlama yapılması ve doz dağılımının 3 boyutlu olarak eldesi artık iki boyutlu ölçüm sistemleri yetersiz kalmaktadır. MLC lerin yarattığı şekil ile ışınlanan alanlar artık orijinal gantri açısı ve orijinal doz hızı ile test edilmelidir. Hasta planı 3D fantom üzerine aktarılıp fantom üzerindeki doz dağılımı yeniden hesaplanmalıdır.

52 Doz farkı için %3, DTA için 3mm ; Gamma index 1

53 Tedavi planlama sisteminden hastaya ait konturlar da aktarılırsa, hesaplanan ile ölçülen dozlar arasında fark olan bölgelerin hangi organa denk geldiği belirlenebilmektedir.

54 Tedavi Verifikasyonu Tedavi bilgisi transferi Tüm tedavi planlama dataları, planlama sisteminden kayıt ve verifikasyon sistemlerine network aracılığı ile direkt olarak gönderilebilmelidir.

55 Hasta setup verifikasyonu IMRT/VMAT planları tümör ve hassas yapılar arasındaki sınırlarda yüksek doz gradiyentli bölgeler içerdiğinden, hasta immobilizasyonu sıkı olmalıdır. İyi bir immobilizasyon her zaman iyi lokalizasyon sağlamaz. İzosentr tümör volümünün merkezine (PTV) yerleştirilmeli.

56 EPID ile ortogonal şekilde alınan port görüntüleri planlama sisteminden gelen DRR lar ya da simülatör filmleri ile karşılaştırılır. EPID ile kemik yapılara göre yapılan verifikasyon organ hareketini tam olarak belirlemekte yeterli değildir.

57 Tedavi sırasında ve tedaviler arasında organa ve bölgeye özgü olaylar meydana gelir. Bunlar, Akciğerde solunum hareketleri, tümörün küçülmesi, yer değiştirmesi, atelektazi varlığı, Baş ve boyunda tümörün zamanla küçülmesi, kaybolması, ciddi kontur değişimi, Memede günlük pozisyonel değişim, Pelvisde ani gaz geçişleri, mesane ve rektum doluluğu.

58 Bu değişiklikler çok küçük emniyet sınırları kullanarak keskin doz düşüşlerinin olduğu IMRT, Volümetrik Ark tedavi (VMAT, Rapid-Ark gibi) ve Stereotaktik RT veya radyocerrahide oldukça önemlidir. Görüntü Eşliğinde Radyoterapi IGRT: Tedavi odasında yapılan görüntüleme ile tedavi öncesinde, sırasında ve sonrasında görüntülemenin karşılaştırılıp, uygulanan radyoterapinin doğruluğunu, kurulum hatalarını (sistematik ve rastgele) ve fraksiyonlar arası organ hareketleri dikkate alınarak radyoterapinin uygulanmasıdır.

59 IGRT ile çevre organların daha az doz alması sağlanarak erken ve geç dönemlerdeki komlikasyan olasılığı da azalmaktadır. Kritik organ yakınındaki tümörlere daha az emniyet marjı ile güvenli bir şekilde daha yüksek dozların uygulanabilirliğini sağlamaktadır. Özellikle doz artırımına avantaj sağlar (Prostat kanseri).

60 Fraksiyondan fraksiyona taşınan hataya sistematik, fraksiyondan fraksiyona değişen hataya random hata denir. Bu hataları elimine ederek hastanın tedaviye doğru bir şekilde girmesini sağlamak için IGRT de düzeltme işlemleri yapılır.

61 On-line: Tedaviden hemen önce görüntü alınarak düzeltme yapılır, hasta düzeltilmiş olarak tedavi olur. On-line, Real- time Tedavi sırasında tümör takibi yapılır. Off-line Tedavi öncesi alınan görüntünün değerlendirmesi daha sonra yapılır. Düzeltme tespit edilmişse sisteme kaydedilir ve bir sonraki tedavide düzeltilir.

62 Adaptif Radyoterapi tekniği; tedavi süresince ortaya çıkan değişikliklerin (özellikle kontur ve volüm değişiklikleri) değerlendirerek yeniden optimal doz dağılımının elde edilmesidir. Tedavi planlama BT sinin ardından tedavide ilk hafta her gün, takip eden haftalarda ise haftada bir olmak üzere CBCT alınabilir.

63 İdeal IGRT Doğruluk oranı yüksek, Kullanımı kolay, Yorumlaması kolay, Kullanıcıdan bağımsız, Tedavi sistemine entegre, Hızlı görüntüleme yapan, Anlık görüntü alabilen,

64 Kaynakları olumsuz etkilemeyen, Uygulanan radyasyon dozu az olan, Görüntü kalitesi değerlendirme için kaliteli olan, Görüntüleri planlama ve değerlendirme için kullanılabilen Bir çok tümör lokalizasyonunda kullanılabiliyor olması gerekmektedir.

65 Prostat tedavisinde Cilt markırlar ve kemik anatomiye göre setup hatası düzeltilebilir fakat organ hareketleri belirlenemez. IGRT ile Prostat sınırları rektuma doğru 5 mm azaltılabilir. Günlük prostat sınırlarının azalması, rektal duvarların daha az doz almasını sağlar. Prostata yerleştirilen altın seedler ile günlük EPID değerlendirilmeli. Port süresi tedavi planına eklenmeli. DRR Port

66 Fraksiyonlar arası rektum doluluğunun değişimi nedeniyle oluşan prostat hareketinin 2 cm den büyük olduğu gözlenmiştir. Prostat içinde, solunum ve gaz hareketlerinden kaynaklanan, tepe değeri 1.5 cm ye kadar fraksiyon içi hareket gözlenmiştir. Markır kullanımının sistematik hatayı 1 mm nin altına düşürdüğü belirlenmiştir.

67 Ultrason Tedavi fraksiyonu başlangıcında prostatın pozisyonuna göre masa kayması belirlenerek, tedavi pozisyonu verilir.

68 1) Planar Görüntüleme Sistemleri

69 asi flat panel dedektöre karşı bir X-ışını tüpünden oluşur. İki boyutlu (2D) görüntüleme verir. Tümör volümü ya da çevre doku ile ilgili bilgi vermez. Hasta Set-up ı yapıldıktan sonra AP ve LAT kv imajı alınır. DRR la kemik yapı eşleştirilmesi yapılarak Set-up düzeltilir. Hastaya verilen doz düşüktür.

70 MV (megavoltaj) Elektronic portal görüntüleme aletleri (EPID) Düz panel üzerine yerleşmiş 256x256 adet a-si fotodiodlardan oluşur. Avantajı Portal görüntüleme sırasında verilen dozun tedavi dozundan düşülebilmesidir. Daha iyi yumuşak doku kontrastı sağlar

71 Dezavantajı 2D görüntü vermesi Oblik alanlarda ve kemik yapıya göre değerlendirme zorunluluğu, Görüntü kalitesi net değil. EPID konformal tedavide haftada bir kez yeterli iken, IMRT, VMAT, SRS, SBRT gibi kompleks tedavilerde her gün çekilmesi tavsiye edilmektedir.

72 2) Volumetrik Görüntüleme Sistemleri (Üç boyutlu) kv-cbct görüntüsü elde edebilmek için Linak üzerine kv mertebesinde X-ışını sağlayan X ışını tüpü mevcuttur.

73 CBCT den gelen hacimsel data, planlanan CT görüntüsüyle karşılaştırılır, doz dağılımı ve hastanın tedavi pozisyonu modifiye edilir. kv CBCT sistemi hem radyografik hem de floroskopik görüntü elde etmede kullanılabilir. Yumuşak dokuların görüntülenmesinde kv- CBCT daha uygundur. Tümör regresyonun CBCT ile değerlendirilmesi. CBCT görüntüleme ile mesane doluluğu değerlendirilmesi

74

75

76

77 Geometrik Hassasiyet CBCT görüntüleme sisteminin, makineden çıkan MV tedavi ışınının izosentırı ile ne kadar uyum içinde olduğunu ölçmeye dayanır. ISO Cube fantom: Plastik materyalden yapılmıştır ve özel bir merkez noktası markerı vardır. Fantom ölçüleri 12cm x 12 cm x 12 cm dir. ISO Cube fantom. İyi bir MV görüntülemesi sağlarken,kv CBCT imaj kalitesi açısından pek avantajlı değildir.

78 TwoBall Fantom (TBP), hem kv CBCT hem de MV imaj kalitesini sağlamak için kullanılır. Bu fantom üzerine dik bir şekilde yerleştirilmiş küçük bir tüp ile bir platformdan oluşmaktadır. kv CBCT için tüp üzerine plastik bir top (Lucite), MV görüntüleme için ise Tungsten bir top yerleştirilir.

79 Görüntü Kalitesi Görüntüleme sürecinin stabilitesini ve hastaya görüntüleme esnasında minimum dozun verilmesini sağlamak için yapılır. Catphan: görüntü kalite testleri için kullanılan fantom.

80 X-ışın tüpünün odak noktasındaki değişimleri belirleyeceği için uzaysal çözünürlük testi en önemli testlerden biridir. Bu testte çizgi çiftleri görsel olarak analiz edilir. Görüntüleme sisteminin uzaysal çözünürlüğünü belirlemek amacıyla kullanılan Catphan fantomun CBCT kesit görüntüsü.

81 Geometrik testler: bunlar görüntüleme geometrisinin parametrelerini test eder. Yazılımın ölçüm araçları kullanılarak fantomda bilinen mesafelerin görüntü üzerinde ne kadar hatasız çıktığına bakılır. CBCT görüntülemeden sonra hastadaki kaymaların belirlenmesi bu görüntüdeki mesafelere göre yapılır. Bilinen bir yoğunluktaki çeşitli materyaller ile Catphan fantomun CBCT kesit görüntüsü.

82 Tomoterapi 6 MV lik küçük bir Linak olup bunun 85 cm lik kısa bir kaynak aks mesafesinde 360 derecelik gantri dönüşü yapması esasına dayanır. Lineer hızlandırıcının karşısına yerleştirilen 541 adet xenon dedektör ile hacimsel MV CT imajlar elde edilir. Bu işlem sonucunda cgy arasında görüntüleme dozları oluşur.

83 CT-Sim de belirlenen referans koordinatlara göre lazerlerle hata pozisyonu ayarlanır. Tedavi öncesi MV BT görüntü alınır. Alınan görüntüler planlama görüntülerine kaydedilir. Karşılaştırma/Değerlendirme yapılır. Masa pozisyonu ayarlanır ve tedavi yapılır. CT-MVCT

84 Görüntü kayıt sürecinin tutarlılığı fantom tabanlı bir hasta planı üzerinde günlük olarak test edilebilir. Görüntü artefaktlarının meydana gelip gelmediğine bakılır. Gürültü, uzaysal çözünürlük, üniformite ve görüntü dozu gibi imaj kalitesine etkiyen parametrelerin aylık olarak test edilmesi gerekmektedir. HU aylık olarak test edilmelidir. Cheese fantom gibi modüler bir fantom kullanılarak tüm testler tek bir MVCT taraması ile yapılabilir.

85 Cheese 15 cm yarıçaplı ve 18 cm uzunluğunda 2 yarı-silindirik parçaları arasında film bulunan silindirik bir katı fantomdur. Radyografik film iki yarı silindir arasında konumlandırılır. Film düzlemine dik olarak cm aralıkla yerleşmiş 29 boşluk bulunmaktadır. Bu boşlukların içerisine bir veya birden fazla iyon odası yerleştirilebilir.

86 PTW Octavius Fantom Seven-29 2D array iyon odası ile kullanılmak üzere rotasyonel tedavi kalite kontrolüne yönelik yapılmış bir fantomdur ve tekli iyon odası ölçümlerine de imkan sağlamaktadır. Fiziksel yoğunluğu 1.04gr/cm3 tür. Rölatif elektron yoğunluğu 1.00 olan polystyrene den yapılmıştır. Fantom 32 cm boyunda ve 32 cm genişliğindedir. Merkezinde Seven-29 2D array ile ölçüm yapabilmek için 30x30x2.2 cm3 lük bir boşluk mevcuttur.

87 Helikaltomoterapi plan iletiminde gantri rotasyonu ile masa hareketinin senkronize olması gerekmektedir. Sistemin gantri açılarını doğru bir şekilde algılama özelliği periyodik olarak test edilmelidir Ayrıca sistemin masa pozisyonu ile ışın iletimini senkronize etme özelliği, masa hareketi ile gantri rotasyonunun senkronizasyonu da periyodik olarak test edilmelidir.

88 Günlük QA için tavsiye edilen testler. (Task group 148)

89 Aylık kalite kontrol prosedürleri için tolerans değerleri ve tavsiyeler.

90 Üç Ayda Bir

91 Yıllık kalite kontrol prosedürleri için tolerans değerleri ve tavsiyeler.

92 Real-time Solunum İzleme Sistemleri Solunum hareketleri toraks, batın içi ve pelvis bölgesindeki tümörün konumunu etkiler. Çalışmalar, akciğer tümörünün ışınlama sırasında birkaç cm hareket edebileceğini göstermiştir.

93 AAPM in (American Association of Physicists in Medicine) konuyla ilgili raporunda aşağıdaki hususların üzerinde duruldu. Eğer tümörün hareketi 5 mm den fazla ise solunum hareketleri hesaba katılmalı. Eğer solunum izleme sistemi yoksa tümörün hareketle birlikte tüm hacmi PTV ye katılmalı. Sistemin kalite kontrolü düzenli olarak yapılmalıdır.

94 Bazı Real-Time tümör takip sistemleri A) Dört Boyutlu Bilgisayarlı Tomografi 4 Boyutlu BT, hastanın solunum fazlarıyla senkronize olarak görüntü alan BT sürecidir. Dördüncü boyut zamandır. Vekil* (surrogate) sinyaller solunum sinyallerini analiz etmek için kullanılır. Vekil sinyaller örnek olarak karın yüzey alanı, solunum sırasında değişen ve hacminin spirometre ile ölçülen havadır. Bir nefes döngüsü 10 fazdan oluşur ve her faz için CT hacimleri alınır.

95 4D görüntü elde etmek için hedef hareketle ilişki olan bir yüzeyin hareketinden yukarı ve aşağı referans sinyalleri alınır (Varian Real-time Position Management (RPM) Gating System). Bilgisayar kontrollü video tabanlı bir sistem, köşelerinde IR (infra-red kızılötesi) yansıtıcı bulunan bir kutu hastanın üzerine konur ve kutunun hareketi kızıl ötesi kamera ile analiz edilir. Bilgisayar solunum takip sistemi ile foton hızlandırıcıyı senkronize eder ve solunumun sadece seçilen fazında ışın uygulanır.

96 B) Real-time Tümör İzleme (Tracking) Real-time tümör izlemenin temel amacı solunum hareketlerini tespit etmek ve dinamik olarak tümörün değişen konumunu takip etmek için radyasyon ışınını yeniden konumlandırmaktır. Cilt yüzeyinde ya da tümör içine doğrudan yerleştirilen iç markırlar kullanılır.

97 CyberKnife CyberKnife daki görüntüleme sistemi tavana (90 derece ofset) ortogonal monte edilmiş iki tanısal röntgen tüpleri ve iki karşıt a-si düz panel dedektörlerden oluşur. Solunum ile hareketli olan organ tümörlerinde (Akciğer) solunum hareketlerini aktif olarak izleyerek eşzamanlı tedavi edebilen cihazdır.

98 Hedef lokalisazyonu referans tedavi planlama BT görüntüleriyle real-time radyografik görüntüleri karşılaştırarak iskelet yapısı ile ilişkisi teyit edilir. Hastanın pozisyonunda ve tümör pozisyonunda olabilecek değişiklikler, görüntü kameralarınca algılanır ve robotik kol hemen kendi pozisyonunu düzelterek ışınların tümör dışında bir alana gitmesini engeller.

99

100

101

102

103 End-to-end Test Lokalizasyon, mekanik hedefleme ve planlama hataları gibi ölçümleri içeren, sistemin total doğruluğunu hesaplamaya yönelik bir testtir. Gafkromik filmlerin ortoganal yerleştirildiği bir antropomorfik kafa fantom kullanılır. Tüm izleme yöntemleri için yapılır.

104 Kafa fantomu Bilgisayarlı Tomografi ile görüntülenir. Ball-Cube ün %70 lik izodoz çizgisinin içinde olması sağlanır. Işınlamadan sonra filmler özel yazılım kullanılarak analiz edilir. %70 izodoz eğrisinin merkezi ile film merkezi arasındaki kayma belirlenir. Test kafatası hareketinin takibi, emniyetlerin takibi, omurga hareketinin takibi ve eşzamanlı takipte de kullanılır.

105 Kafatası hareketleri, marker takibi ve omurga hareketleri için total hata 0,9 mm nin altında olmalıdır. Eşzamanlılık kullanılarak yapılan total takip hatası ise 1,5 mm nin altında olmalıdır. Eşzamanlılık End-to-end Testi

106 Extracranial 3D error 1.2 ± 0.4 mm

107 Plan onaylaması için ikincil MU kontrollerinin yapılması, yazılımın kalite kontrolünün bir parçasıdır. Robotik radyocerrahide bu kontrollerin yapılmasının en zorlu yanı fazla sayıda ışın olması, inhomojenitelere karşı yüksek hassasiyet ve dik doz gradyentleridir. İnhomojen bölgelerdeki küçük alanlarda (örneğin; akciğer tümörleri), doz hesaplamaları için gözlemlenen ortalama farklılık ray-tracing algoritmasında %20 iken, Monte- Carlo da %27,28 dir.

108 Monte-Carlo ve ray-tracing algoritmaları arasındaki tümör boyutu ve konumuna bağlı ortalama doz değişimlerindeki büyük farklılıkların ölçümü antropomorfik bir akciğer fantomu gerekmektedir. Bu fantomda, farklı boyutlarda tümör modelleri ve film dedektör yerleştirmek için uygun boşluklar bulunmalıdır. Ray Tracing Ray Tracing algoritması kullanılması dozda %10-20 lik bir düşüşü olmaktadır. Monte Carlo

109 Doku inhomojenite düzeltmesi (Monte-Carlo olmadan): Akciğer veya baş-boyun için stereotaktik radyocerrahi tedavisi planlandığında, doku inhomojenitesinin hatasız bir şekilde düzeltilmesi gerekmektedir.

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

111 Hareket Takibinin (Eşzamanlılık) Kalite Kontrolü Tümörün bulunduğu yer için markerlar kullanılır. Her x-ışın görüntüsünün takipi esnasında bir hata oluşursa tedavi durdurulmalıdır. Eğer marker hareketi hızlı ise, fazla bulanıklaşmasını önlemek için ışınlama süresi kısaltılarak imaj kalitesi iyileştirilebilir. Cilt markerları, sinyal-gürültü oranını maksimize etmek için maksimum sapma alanı içinde olacak şekilde hasta üzerine yerleştirilmelidir.

112 Hasta durumunun değişmesi durumunda, görüntüleme frekansı hastadaki değişimleri yakalayabilecek kadar yüksek olmalıdır. Solunum zincirinin menzili, tümör hareketinin korelasyon modeli ile düzgün bir şekilde uyuşmasını sağlayabilmek için %90 ın altına düşmemelidir. DQA (Delivery Quality Assurance): Hasta planlarının kalite kontrolü DTA 2mm %2

113 Cyberknife IGRT Teknikleri 6D Skull izleme yöntemi X-ışın kamera görüntüleri hasta anatomisinin bilgisayarla oluşturulan (DRR) görüntüler ile kıyaslanır. İntrakraniyal hedeflerin (+C2 C3) izlenebilmesini sağlar. Termoplastik maske kullanılır.

114 Xsight Spine Hastanın doğru konumda tutulması amacıyla omurga bölgesindeki iskelet yapılarının izlenmesini sağlar. Servikal, torasik, lumbar omurga dahil omurganın çoğu bölgesini doğru ve otomatik olarak izleyebilir. Solunum takibi yapmamaktadır.

115 Fiducial izleme yöntemi Hastaya cerrahi olarak implant edilmiş altından yapılmış küçük metal markerlar (Fiducial) yerleştirilir. X-ışın kamera görüntüleri alınırken markerlara göre tümörün konumu belirlenir. Fiducialların 3 boyutlu konumlarından yola çıkılarak tümörün yerini bulmakta ancak tümör kontrolü yapmamaktadır. Yumuşak dokularda ve bozuk omurga yapılarında kullanılır. 1 hafta sonra CT çekimi yapılıp tedaviye başlanılır.

116 Synchrony Solunum izleme yöntemi Cerrahi olarak konumlandırılmış markırlar ve hasta cildine sabitlenmiş ışık saçan optik fiberlerin (LED) kombinasyonu kullanılır. LED markerlar infrared takip kameraları ile izlenir. Tedaviden önce bilgisayar algoritması, markerları dış markerlar ile iç markerların hareketlerini kıyaslamak amacıyla korelasyon modeli oluşturur. Tedavi boyunca, sistem iç markerların hareketlerini ve cilt hareketlerine bağlı olarak tümör hareketini sürekli olarak takip eder.

117 Brain lab'ın exactrac (Linaklar için) Yere monte 2 x-ışını tüpü ve tavana monte 2 dedektör ekran mevcut. Tedavi sırasında hasta hareketini belirlemek için hasta üzerine en az 5 markır yerleştirilir. Solunum ayarlı sistemi mevcuttur. Tedavi sırasındaki hareketler x-ışını ile kontrol ediyor.

118 Catalyst+sentinel (Linaklar için) Sentinel" BT ye konuluyor, tekli kamera ve lazer sistemini içeriyor. Lazer tarayıcısı ile cilt yüzeyini 2 saniyede 40 cm 'lik taramayı gerçekleştiriyor. Sentinel ile 4D CT ve gated görüntü alınabiliyor. Hastaya markır koymaya gerek yoktur. Hem torasik hem abdominal hareketi takip edebiliyor. Hem serbest solunum hem nefes tutma yada verme opsiyonunu uygulayabiliyor

119 Catalyst ise tedavi cihazı modülüdür ve 3 kameraya sahiptir. 1-Hasta set-up ve pozisyon doğruluğu 2-Fraksiyon esnasında sürekli hasta hareketi takibi. Tolerans dışına çıkıldığında sesli alarm ve otomatik tedavi durdurma mevcut. 6 boyutlu masaya pozisyon düzeltme kayması yollanabiliyor. 3- CT'den Sentinel" alınan veriler ile solunum ayarlı tedavi yapılır.

120 Solunum Kontrollü (Breath Hold) Tedavi Active Breathing Control (ABC- Elekta) Video-based Real-time Position Management (Varian) Nefes kontrollü ve kontrolsüz

121 Sol meme derin inspiryumda radyoterapi ile V 20 akciğer ve özellikle kalp dozlarında belirgin düşüş sağlanmıştır. Nefes kontrollü ve kontrolsüz

122 Teşekkürler