Yıldıray Özgüven 1, Birsen Yücel 1, Betül Özyürek 1, Gülderen Karakuş 2, Yücel Özgüven 3 1 Cumhuriyet Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Radyasyon Onkolojisi A.D., Sivas 2 Cumhuriyet Üniversitesi, Tıp Fakültesi, CUTFAMRCCUSM, Sivas 3 Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik A.D., Sivas
Tedavi Planlama Sürecinin anatomik görüntü elde edilmesi aşamasında dren ve cerrahi skar gibi tedavi için önemi olan yapıların yerlerinin belirlemede ticari işaretleyici veya kurşun işaretleyici kullanılmaktadır. Cilt işaretleyiciler CT görüntülerde yıldız biçiminde artifaklar oluşturmaktadır. 1. Çok kısa mesafelerde çok büyük HU değişimleri 2. Hem anatomik görüntüyü bozmakta hem de TPS nin doz hesaplamalarında hatalara nedenolmaktadır 2
İşaretliyicilerin Görüntüye etkisi İşaretleyicisiz CT kesiti İşaretleyicili CT kesiti İşaretliyicilerin Dozimetriye etkisi İşaretleyicisiz RT Plan Kurşun İşaretleyicili RT Plan 3
Önceki çalışmalar, yüksek yoğunluklu metallerin etkilerini azaltmak için [1,2] ; 1. Yüksek yoğunluklu materyali düşük yoğunluklu ile değiştirmek, 2. Oluşan artifakları algortimalar ile baskılamak gibi yöntemlerkullanılmıştır. [1] Wei J, Sandison GA, Hsi W-C, Ringor M, Lu X. Dosimetric impact of a CT metal artefact suppression algortihm for proton, electron and photon therapies. Phys Med Biol 2006;51:5183-97. [2] Wei J, Chen L, Sandison GA, Liang Y, Lu X. X-ray CT high density artefact suppression in the presence of bones. Phys Med Biol 2004;49:5407-18. 4
Bu çalışmada, konvansiyonel tip cilt işaretleyicilerin 3D TPS lerde doz hesaplamalarındaki etkileri incelendi. Bu etkileri azaltan, kullanımı kolay, görünebilir ve düşük doz sapması yapan yeni cilt işaretleyicilerin belirlenmesi amaçlandı. Bu yeni cilt işaretleyicilerin görüntü ve doz hesaplamasına etkileri de araştırıldı. 5
İki grup cilt işaretleyici kullanıldı. Birinci grup, konvansiyonel işaretleyiciler (kurşun ve ticari), İkinci grup Baryum Sülfat Süspansiyonun ve Ultrason jelinin belirli oranlarda karışımıyla elde edilen yeni süspansiyon işaretleyicileri Süspansiyonlar, farklı hacimsel oranlarda homojen karışım elde edilene kadar karıştırıldı ve 24 saat bekletildi. 6
Baryum ve jel Oranları: 1;0, 1;1, 1;2, 1;10, 1;20 oranlarında hacimce karıştırılmasıyla hazırlandı ve sırasıyla B:G/1:0, B:G/1:1, B:G/1:2, B:G/1:10, B:G/1:20 olarak adlandırıldı. 7
İşaretleyicilerin boyutlarını standartize edebilmek için 0.2 ml aktif hacimi bulunan özel strafor taşıyıcılar oluşturuldu ve katı fantom üzerine yerleştirilerek CT görüntüleri elde edildi (2mm kesit kalınlığı, 120 kv x-ışını tüp voltajı). 8
Elde edilen görüntüler Eclipse v.7.5 TPS ne yüklenerek, her bir işaretleyicinin koordinatları ışın alanın merkezi olarak alındı ve 10x10 cm 2 alan boyutları, standart SSD de (SSD=100 cm) planlar oluşturuldu. Planlar, 6 MeV, 9 MeV, 12 MeV, 16 MeV elektron enerjilerinde Generalized Gaussian Pencil Beam (GGPB) algoritması kullanılarak doz hesaplaması yapıldı. 9
Elde edilen CT görüntüleri; -CT sayısı (HU değeri), -Görünebilirlik, Doz hesaplamaları; -Derinliğe bağlı max. ve ort. doz sapması, (Rs, R100, R80, R50, Rp), -Enerjiye bağlı doz sapması,(6 MeV, 9 MeV, 12 MeV, 16 MeV ), açısından değerlendirildi. 10
Doz profilleri % 80 alan genişliğinde yerel doz sapması açısından incelendi. Yerel doz sapması (δ); işaretleyici (D işaret.li ) ve işaretleyici kullanılmadan ( D işaret.siz ) doz hesaplamalarının nokta dozları olmak üzere; δ= 100 D işaret.li D işaret.siz D işaret.siz 11
CT Sayısı açısından değerlendirme HU değerleri, Baryum Sülfat konsantrasyonunun artması ile artmaktadır. 12
Görünebilirlik açısından değerlendirme Değerlendirmede window/ level ayarları -500 HU ve 1000 HU kullanıldı. Değerlendirmeye göre, B:G/1:20 işaretleyicisi, yeterli görünürlüğe sahip değil iken, diğerleri yeterli görünürlüğesahiptir. 13
Doz sapması açısından değerlendirme Dose Profile & Local Dose Deviation Dose Profile Relative dose (%) 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Dose Profile Local Dose Deviation 15 10 5 0-5 -10 Relative dose deviation (%) Relative dose (%) 100 80 60 40 20 R 100 R s R 80 R 50 R p Lead marker Commercial marker B:G/1:0 marker B:G/1:1 marker B:G/1:2 marker B:G/1:10 marker B:G/1:20 marker Without marker 0-7.5-5.0-2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 Distance from CAX (cm) -15-7.5-5.0-2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 Distance from CAX (cm) 6 MeV 12 MeV 14
Doz sapması açısından değerlendirme; Derinliğe bağlı max. doz sapması Aynı enerjide, her bir işaretleyici için derinliğin artmasıyla max. doz sapmasının arttığı gözlendi. Depth % Dose Deviation 0-10 -20-30 R s R 100 R 80 R 50 R p Lead marker Commercial marker B:G/1:0 marker B:G/1:1 marker B:G/1:2 marker B:G/1:10 marker B:G/1:20 marker 6 MeV 15
Doz sapması açısından değerlendirme; Derinliğe bağlı ortalama doz sapması Aynı enerjide, derinlik artmasıyla ortalama doz sapmasının arttığı gözlendi. Girişte doz sapması küçük bir izodoz parçasını etkilerken, derinlik arttıkça etkilenen izodoz parçası artmakta ve tüm izodozu etkilemektedir. Depth % Dose Deviation 0-5 -10 R s R 100 R 80 R 50 R p Lead marker Commercial marker B:G/1:0 marker B:G/1:1 marker B:G/1:2 marker B:G/1:10 marker B:G/1:20 marker -15 16 MeV 16
Doz sapması açısından değerlendirme; Enerjiye bağlı max. doz sapması Aynı derinlikte, enerjinin artmasıyla doz sapmasının azaldığı tespit edilmiştir. Energy % Dose Deviation 0-5 -10 6 MeV 9 MeV 12 MeV 16 MeV Lead marker Commercial marker B:G/1:0 marker B:G/1:1 marker B:G/1:2 marker B:G/1:10 marker B:G/1:20 marker -15 R 100 17
Doz sapması açısından değerlendirme 18
B:G/1:10 ve B:G/1:20 adı verilen süspansiyonların hem kurşun işaretleyiciden hem de ticari işaretleyiciden daha düşük doz sapmasına, ancak sadece B:G/1:10 nin yeterli görünebilirliliğe sahip olduğu görülmektedir. Bu işaretleyici hem kolay kullanımlı, hem pratik hem de ekonomik olarak elde edilmektedir. Bu işaretleyiciler farklı algoritmalarda incelenebilir. 19
Çalışmamız "Physica Medica " dergisinde 8 Mart 2012 tarihinde kabul edilmiştir. Physica Medica (2013) 29, 196-203 doi: 10.1016/j.ejmp.2012.03.004 http://www.physicamedica.com/article/s11 20-1797(12)00026-9/references 20
21