T.C. SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ

T.C. SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ BAġ BOYUN RADYOTERAPĠSĠNDE, LĠNEER HIZLANDIRICIDA KRĠTĠK ORGAN DOZLARININ TEDAVĠ PLANLAMA SĠSTEMĠYLE KARġILAġTIRILMASI Merve ERGÜN YÜKSEK LĠSANS TEZĠ Nükleer Fizik Anabilim Dalı ġubat-2012 KONYA Her Hakkı Saklıdır

TEZ BĠLDĠRĠMĠ Bu tezdeki bütün bilgilerin etik davranış ve akademik kurallar çerçevesinde elde edildiğini ve tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu çalışmada bana ait olmayan her türlü ifade ve bilginin kaynağına eksiksiz atıf yapıldığını bildiririm. DECLARATION PAGE I hereby declare that all information in this document has been obtained and presented in accordance with academic rules and ethical conduct. I also declare that, as required by these rules and conduct, I have fully cited and referenced all material and results that are not original to this work. İmza Merve ERGÜN Tarih: 21. 12. 2011

ÖZET YÜKSEK LĠSANS BAġ BOYUN RADYOTERAPĠSĠNDE, LĠNEER HIZLANDIRICIDA KRĠTĠK ORGAN DOZLARININ TEDAVĠ PLANLAMA SĠSTEMĠYLE KARġILAġTIRILMASI Merve ERGÜN Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Nükleer Fizik Anabilim Dalı DanıĢman: Yrd. Doç. Dr. Nuretdin EREN 2012, 57 Sayfa Jüri Yrd. Doç. Dr. Nuretdin EREN Prof. Dr. Rıza OĞUL Yrd. Doç. Dr. Hilal ACAR Ortogonal tedavi planlamalarında, karşılıklı iki yan alan ve bu alanlarla birleşen bir ön alan, konvansiyonel uygulamalarda alan kesişim hatlarında önemli doz yükselmeleri ve düşmeleri olabilmekte, bunun sonucunda da genellikle alan kesişim hattında yer alan larinksin ve tiroidin aldığı dozlar büyük ölçüde değişebilmektedir. Radyoterapide asimetrik kolimasyon teknolojisinin kullanılması ortogonal alanlardaki doz değişimi sorununu çözmek için yeni olanaklar sunmaktadır. Bu çalışmada, nazofarinksin kanserli hastalara yönelik ortogonal tedavi planlamasında uygulanan asimetrik kolimasyon tekniği ile larinksin ve tiroidin aldığı dozların karşılaştırılması amaçlandı. Ölçümlerde TLD kullanıldı. Her bir grupta 3 TLD olacak şekilde 10 grup oluşturuldu. Oluşturulan gruplardan biri kalibrasyon ( ölçümleme ) grubu olarak, biri merkezi eksendeki dozu tanımlamak için, 4 grup larinks ve 4 grup da tiroid lokalizasyonuna yerleştirilmek üzere seçildi. Asimetrik kolimasyon tekniği ile VARIAN ACUITY simülatör cihazıyla simüle edilerek VARIAN DHX 6 MV Lineer hızlandırıcısı ile ışınlamalar yapılıp larinksin ve tiroidin aldığı dozlar TLD ile ölçüldü. Sonuç olarak baş ve boyun kanseri tedavilerinde ortogonal alanlar kullanıldığında asimetrik kolimatör ile tek izomerkez tekniği, ışın alanları arasındaki diverjansı ortadan kaldırması ve penumbranın daha az olması özellikleri nedeniyle kritik organ larinksin ve tiroidin korunmasına önemli katkı sağlamaktadır. Anahtar Kelimeler: Larinks dozu, ortogonal alanlar, radyoterapi, tiroid dozu iv

ABSTRACT M.Sc. THESIS IN HEAD AND NECK RADIOTHERAPY COMPARISON OF CRITICAL ORGAN DOSES OF LINEAR ACCELERATOR WITH TREATMENT PLANNING SYSTEM Merve ERGÜN Selçuk University InstĠtute of Life Sciences Nuclear Physics Department Advisor: Yrd. Doç. Dr. Nuretdin EREN 2012, 57 page Jury Yrd. Doç. Dr. Nuretdin EREN Prof. Dr. Rıza OĞUL Yrd. Doç. Dr. Hilal ACAR In an orthogonal conventional treatment planning (two opposite lateral field and one frontal field) there will be an important dose increase or decrease at the junction of the fields. As a result of this, the doses of larynx and thyroid which is at the junction of the fields may change extremely. In radiation therapy, using asymmetric collimation technique offers a solution to this problem. In this study, the doses of larynx and thyroid were investigated in the treatment planning of patients with nasopharyngeal carcinoma using the asymmetric collimation techniques. Measurements were made using TLD. The 10 group was composed. There was a 3 TLD in each group. One of them was chosen as a calibration group. Another group was defined to find the dose at central axis. 4 group was placed at the larynx localization and the other 4 group was placed at the thyroid localization. After simulation using VARIAN Acuity Simulator and irradiation using VARIAN DHX 6 MV linear accelerator with asymmetric collimation techniques, the doses of larynx and thyroid were measured with TLD. In conclusion, when orthogonal fields are used in head and neck cancer patient treatment planning, since asymmetric collimation technique with one isocenter removes the divergence between fields and produces lower penumbra, critical organs, larynx and thyroid, are spared much. Keywords: Dose to the larynx, orthogonal fields, radiotherapy, dose to the thyroid v

ÖNSÖZ Selçuk Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi hocalarımızdan, Yüksek Lisans eğitimim boyunca, bilgilerini esirgemeyen, bu meslekte uzmanlaşmamı sağlayan danışman hocam sayın Yrd. Doç. Dr. Nuretdin EREN e Tezimin ölçümleri sırasında bilgi ve tecrübelerinden yararlandığım sayın hocam Hilal Acar a, Hayatım boyunca her türlü destekleri ile yanımda olan aileme, En içten duygularımla teşekkür ederim. Merve ERGÜN KONYA - 2012 vi

ĠÇĠNDEKĠLER ÖZET... iv ABSTRACT... Hata! Yer işareti tanımlanmamış. ÖNSÖZ... vi ĠÇĠNDEKĠLER... vii SĠMGELER VE KISALTMALAR... ix 1. GĠRĠġ... 1 1.1. Baş ve Boyun Kanserleri... 2 1.2. Larinks... 3 1.3. Tiroid... 5 1.4. Nazofarinks Kanseri... 6 1.4.1. Tanı... 6 1.4.2. Tedavi... 7 1.5. Tedavi Tekniği... 7 1.5.1. Asimetrik Kolimatör Tekniği... 8 1.5.2. Tümör Hacmi ( GTV)... 9 1.5.3. Klinik Hedef Hacim (CTV)... 9 1.5.4. Planlanan Hedef Hacim (PTV)... 9 1.5.5. Tedavi Hacmi... 9 1.5.6. Işınlanan Hacim... 9 1.5.7. Riskli Organ (OR)... 9 1.6. Termo Lüminesans Dozimetri... 10 1.6.1. Ölçüm Düzeneği... 11 1.6.2. TLD Işıma Eğrileri... 12 1.6.3. Fosforun Fırınlanması... 12 2. MATERYAL VE YÖNTEM... 13 2.1. Materyal... 13 2.1.1. Varian Clinac DHX 80 MLC Lineer Hızlandırıcı... 13 2.1.2. Varian Acuity Konformal Simülatör Cihazı... 14 2.1.3. LİF TermoLüminesans Dozimetreleri... 15 2.1.4. Alderson Rando Fantom... 15 2.1.5. RW3 Su Eşdeğeri Katı Fantomu... 16 2.1.6. TLD Sistemi... 17 2.1.6.1. Harshaw TLD Okuyucusu... 18 2.1.6.2. PTW-TLD Fırını... 18 2.1.7. PTW 30001 0.6 cc Farmer Tipi İyon Odası... 19 2.1.8. PTW-Unidos Elektrometre... 20 2.1.9. Eclipse Tedavi Planlama Sistemi... 20 2.2. Yöntem... 21 2.2.1. Demet Kalitesinin Belirlenmesi... 21 2.2.2. Demet Düzgünlüğünü ve Simetri Ölçümleri... 21 2.2.3. Asimetrik Kolimatörlerin Kontrolü... 22 vii

2.2.4. Simülasyon İşlemi... 22 2.2.5. BTPS İşlem Basamakları... 23 2.2.6. Termolüminesans Dozimetrelerin Kalibrasyonu... 24 2.2.7. BTPS den Elde Edilen Sonuçlar... 25 2.2.8. TLD Sonuçları... 26 3. ARAġTIRMA SONUÇLARI VE TARTIġMA... 28 4. SONUÇLAR VE ÖNERĠLER... 33 4.1 Sonuçlar... 33 4.2 Öneriler... 34 KAYNAKLAR... 35 ÖZGEÇMĠġ... 48 viii

SĠMGELER VE KISALTMALAR Simgeler Gy MV : Gray (Absorbe doz birimi) : Mega volt MeV : Mega elektron volt MU : Monitör unit RHM : Röntgen Hour Meter (1m de 1 saatteki röntgen cinsinden aktivite) Kısaltmalar BT : Bilgisayarlı tomografi, CT : Computing tomography MLC : Çok yapraklı kolimatör (multi leaf collimator) MRI SID SSD TPS : Manyetik rezonans görüntüsü (Magnetic rasonance imaging) : Kaynak izomerkez mesafesi (source isocenter distance) : Kaynak cilt mesafesi (source to skin distance) : Tedavi planlama sistemi TLD : Termolüminesans Dozimetri IMRT : Yoğunluk ayarlı radyoterapi (Intensity Modulated Radiotherapy) ix

1 1. GĠRĠġ Lokal bir tedavi yöntemi olan radyoterapi baş boyun tümörleri ve santral sinir sistemi tümörlerinin tedavisinde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Baş boyun tümörlerinin tedavisi sırasında, hasta anatomisinin karmaşık yapısından, radyoterapi tekniklerinin seçiminden ve saçılan radyasyondan dolayı hedef volüm dışında kalan sağlıklı dokuların ışınlanması kaçınılmazdır. Sağlıklı dokuların aldığı bu doza sekonder veya çevresel (periferik) doz denilmektedir. Bu doz kolimatör ve/veya kaynak kafasından olan sızıntıdan, hasta içinde meydana gelen saçılmadan ve etraftaki materyallerden kaynaklanan alan dışındaki dozdur. Baş boyun radyoterapisi sırasında istenmeyen periferik dozu alan organlar tiroid bezidir ( Jereczek-Fossa ve ark., 2004 ) ve larinksdir. Tiroid bezi ve larinks en radyo duyarlı dokular arasında yer almakta olup iyonize radyasyonla ışınlanması sonucunda ikincil tümörleri gelişebilmektedir. Daha önce yapılan çalışmalarda çocukların tinea capitis, genişletilmiş tonsil, genişletilmiş timus ışınlamaları veya lösemi nedeniyle profilaktik beyin ışınlamalarında ikincil tiroid tümörlerinin insidansında önemli bir artış görülmüştür (Mazonakis ve ark., 2003). Hiroşima ve Nagazaki ye atılan atom bombalarından etkilenen çocuklarda görüldüğü gibi baş boyun bölgesinin küçük dozlara maruz kalması bile tiroid bezinde çeşitli patolojik değişikliklere veya kanserlere yol açabilmektedir (Bessho ve ark., 1994). 1986 da Ukrayna da Çernobil nükleer kazasında başlangıçta 131 I radyoizotopu ve ardından 137 Cs nin havaya yayılması ve gıda malzemelerinin bu radyonüklidlerle kontamine olmasından dolayı o bölgedeki insanlar bu kazadan ciddi boyutlarda etkilenmişlerdir. Yapılan çalışmalarda Ukrayna ve Belarus ta 1990 yılında baş boyun kanserlerinde ciddi bir artış olduğu görülmüştür ( Davis ve ark., 2004; Jacop ve ark., 1999 ). Baş-boyun kanserlerinin çoğu gözle görünen bölgelerde geliştiklerinden veya konuşma, yutma ve işitme gibi insanın temel fonksiyonlarında değişiklikler yaptıklarından, erken evrelerde tanınma potansiyelleri olan tümörlerdir. Bu tümörler genellikle uzun bir süre lokal ve bölgesel hastalık şeklinde kalırlar ve tedavi sonrasında uzak organ metastazları az oranda görülür ( Topuz ve ark., 2006 ). Baş-boyun kanserleri genellikle ortogonal ışın alanlarıyla tedavi edilir. Ortogonal tedavi planlamalarında konvansiyonel ve asimetrik kolimasyon teknikleri uygulanmakta, asimetrik kolimasyon tekniğinde lineer hızlandırıcılar kullanılmaktadır.

2 Ortogonal tedavi planlamalarında ( karşılıklı iki yan alan ve bu alanlarla birleşen bir ön alan ) konvansiyonel uygulamalarda alan kesişim hatlarında önemli doz yükselmeleri ve düşmeleri olabilmekte, bunun sonucunda da genellikle alan kesişim hattında yer alan larinksin ve tiroidin aldığı dozlar büyük ölçüde değişebilmektedir. Larinksin ve tiroidin radyasyona tolerans dozunun düşüklüğü nedeniyle medikal fizikçiler ve radyasyon onkolojisi uzmanları çözüm için pek çok yöntem geliştirmişlerdir. Radyoterapide asimetrik kolimasyon teknolojisinin kullanılması ortogonal alanlardaki doz değişimi sorununu çözmek için yeni olanaklar sunmaktadır. Boyun bölgeleri 30-70 Gy lik dozlarla ışınlanan hastalarda tiroid bezinin ışınlanmasının bilinen en yaygın geç etkisi hipotiriodizimdir (HT) ( Hancock ve ark., 1995 ). Baş boyun kanserlerinin radyoterapisi sonrasında gelişen HT, ilk olarak 1960 yılında rapor edilmiştir (1H). Baş boyun bölgesinden ışınlanan hastalarda yapılan bazı çalışmalarda tiroid bezinin büyük bölümünün ışın alanının içinde olduğu durumlarda HT oranının arttığı görülmüştür. Tüm tedavi sonucunda larinksin aldığı dozların toleransı aşması durumunda da (45 Gy) larinks ödemi gelişebilir ( Sanguineti ve ark., 2007; Overgaard ve ark.,1995; Cooper ve ark., 1995; Andrieu, 2003; RTOG/EORTC, 2003 ). Ayrıca hastalarda larinksin aldığı dozlara bağlı olarak ses kısıklıkları da görülebilmektedir. Larinks dozunun ortalama 50 Gy olması durumunda ses tellerinde fonksiyon değişiklikleri olabilmektedir ( Sanguineti ve ark., 2007; Dornfeld ve ark., 2007; Fung ve ark., 2001; Fung ve ark., 2001 ). Bu yüzden tedavi planlaması yapılırken tolerans dozunun üzerine çıkılmamasına özen gösterilmelidir. Bu çalışmada, nazofarinks kanserli hastalara yönelik ortogonal tedavi planlamasında uygulanan asimetrik kolimasyon tekniklerinde larinksin ve tiroidin aldığı dozların karşılaştırılması, asimetrik kolimasyon teknolojisinin baş ve boyun radyoterapisinde kullanılmasının larinks ve tiroidin korunmasına ilişkin katkısının belirlenmesi amaçlanmıştır. 1.1. BaĢ ve Boyun Kanserleri Baş ve boyun kanserleri dudak, oral kavite, paranazal sinüsler, nazal fossa, tükürük bezleri, nazofarinks, orofarinks, hipofarinks, larinks ve boyun bölgesinin habis tümörlerini içerir. Hastalığa bağlı ölümler genellikle kontrol edilemeyen lokal ve bölgesel hastalık veya bunların komplikasyonları sonucu olur. Lokal ve bölgesel hastalık kontrolü genel anlamda hastalığın da kontrolü olduğundan, tedavilerde lokal

3 hastalığın kontrolü en önemli amaçtır. Baş ve boyun bölgesi kanserlerinin tanısında multidisipliner yaklaşımlar, tedavilerinde multidisipliner tedavi modaliteleri kullanılır. Tanıda ve evrelemede cerrah, diş hekimi, patoloji ve radyoloji uzmanlarının görüşlerine gerek duyulurken, tedavide baş-boyun ve kranyofasiyal operasyonlar yapan cerrahlara, radyasyon onkolojisi ve medikal onkoloji uzmanlarına ihtiyaç duyulur. Baş-boyun kanserlerinde ana tedavi yöntemleri cerrahi, radyoterapi ve kemoterapidir ( Topuz ve ark., 2006; Leibel ve ark., 1998; Perez ve ark.,1998 ). Baş-boyun kanserlerinin gözle görülür bölgelerden gelişmesi, bu tümörlerin erken tanınmasında ve nükslerin erken dönemde tespit edilmesinde avantaj sağladığı halde, ihmal edilmiş olgularda veya tedaviye yanıt alınmayanlarda çok ciddi lokal ve sistemik problemler ortaya çıkar. Ayrıca tedavide başarı sağlansa bile, hastalar yutma ve konuşma bozuklukları ve fiziksel görünümlerinin bozulması sonucu, sık olarak psikolojik ve sosyal sorunlarla karşılaşırlar. Tedavi sırasında ve sonrasında oluşan şekil ve fonksiyon bozuklukları, komplikasyonlar ve ruhsal problemlerin düzeltilmesinde plastik cerrahi, kulak-burun-boğaz hastalıkları uzmanları, diş hekimleri, konuşma tedavisi ve psikiyatri uzmanlarına ihtiyaç duyulur ( Topuz ve ark., 2006; Leibel ve ark., 1998; Perez ve ark.,1998 ). 1.2. Larinks Larinks orofarinks ve trakea arasında, hipofarinksin önüne yerleşmiş kutu şeklinde ses üreten bir organdır. Epiglotun serbest kenarından başlayıp, krikoit kıkırdağının alt sınırına kadar devam eder. Larinks boyunda orta hatta, dil köküyle trakea arasında yer alan, yanlarda ise büyük damarlarla komşuluğu olan kıkırdak çatı üzerine membranlar, ligamanlar ve kasların oturmasyla oluşmuş bir organdır. Larinksin gelişimi embriyonal hayatın 3-4. haftasında başlar. Trakea ve akciğerleri oluşturacak olan respiratuvar dievrtikül aşağı doğru inerken, üst kısım larinksi oluşturmak üzere genişler. Larengeal kıkırdakların gelişmesi ise ancak gelişimin beşinci ayında başlar. Larinks anatomisi genel hatlarıyla incelendiğinde tek kıkırdaklarda tiroit kıkırdak, krikoit kıkırdak ve epiglot, çift kıkırdaklarda ise aritenoit kıkırdaklar, kornikulat kıkırdak ve kuneiform kıkırdağın olduğu görülür. Krikotiroit ve krikoaritenoit eklemleri ile tiroit membran, kuadrangüler membran ve konus elastikus membranları vardır. Larinksin intrensek kaslarında ise krikotiroit kas, posterior krikoaritenoit kas, lateral krikoaritenoit kas, interaritenoit kas ve tiroaritenoit kas mevcuttur (Şekil 1.1) ( Janfaza ve ark., 2002; Güven, 2005 ).

4 ġekil 1.1. Larinksin anatomik yapısı Sfinkter fonksiyonu; yutma sırasında larinksin kapanması larinks fizyolojisinin en vital yönü olup sıvı ve katı gıdaların girişinde akciğerleri korur. Solunum fonksiyonu; solunum sırasında gereksinime göre larinks girişinin çapı değişir. İnspiryumda kordlar ayrılır. İnspirasyonun derinliğine bağlı olarak glottis aralığı genişler. Diafragma hareketleri ile larinks açılır. Fonasyon fonksiyonu; larinks ses çıkaran bir organdır. Larinkste sesin meydana gelmesinde çeşitli komponentler rol oynarlar. Bunlar havanın basıncı, vokal kordların gerilmesi, rima glotisin şekli, solunum yollarının durumu ve genişliğidir. Yutma fonksiyonu; yutma esnasında adalelerin sfinkter etkisi ile larinks girişi kapanır. Epiglotun yanlarından lokmanın özofagusa kayması sağlanır. Ayrıca yutma sırasında larinksin yükselmesi, lokmanın özofagusa girişine yardım eder. Öksürük fonksiyonu; larinks öksürük ve balgamın dışarı atılmasında rol oynar. Fiksatif fonksiyonu; karın ve göğüs kaslarının daha fazla kasılabilmesine olanak vermek amacı ile larinks, kapanarak intratorasik basıncı arttırır. Efor gerektiren durumlarda larinksin bu fonksiyonu önemli rol oynar ( Şekil 1.2 ) ( Güven, 2005; Guyton ve ark., 1996 ).

5 ġekil 1.0. Larinksin fonksiyonel diyagramı 1.3. Tiroid Tiroid bezi yaklaşık 18-60 gr ağırlığında, trakea ve larenksin her iki tarafında yer alan oval loblarla, 2. ve 4. trakea kıkırdakları seviyesinde bu iki lobu birleştiren isthmus tan meydana gelir. Tiroid bezi boyunda trakeanın önünde yer almaktadır. Tiroid bezinin üst sınırı tiroid kartilajının en aşağı kısmı seviyesine ve alt sınırı ise 3. veya 4. trakea kartilajı seviyesine uzanır ( Ekinci ve ark., 2002 ). Şekil 1.3. de, tiroid bezinin önden ve yandan görünüşü görülmektedir. Tiroid, insandaki en büyük saf endokrin bezidir. İki temel tiroid hormonu olan tiroksin (T4) ve triiodothyronin (T3) normal gelişme ve büyümede, enerji harcanmasında çok önemli olup tüm organ sistemini etkilerler. Tiroid bezinin hormon üretimi tiroidin içindeki iyot ve ön hipofiz lobu tarafından salgılanan tiroid stimulan hormon (TSH) ile düzenlenir ( Jareczek-Fossa ve ark., 2004 ).

6 ġekil 1.3. Tiroid bezinin önden ve yandan görünüşü Radyoterapi sonrası tiroid bozukluklarına ait bilgiler genellikle geriye dönük olarak yapılmış, heterojen ve az sayıda hasta populasyonu içermekte olup, ilgili birkaç prospektif analiz bulunmaktadır. Baş boyun ışınlamalarında HT iyi bilinen bir risktir. 1.4. Nazofarinks Kanseri Nazofarinks kuboit şekilli olup, önde posterior koanalar ve burun boşluğu, üstte sfenoid kemik, arkada klivus ve ilk iki servikal vertebra, altta yumuşak damak ve orofarinks bulunur. Torus tubariusun (Östaki tübünün açılım noktası) arkasında bulunan Rosenmüller çukuru nazofarinks (NF) kanserinin en sık görüldüğü bölgedir. Zengin lenfatik ağ nedeniyle erken dönemde lenfatik metastaz gelişir. İlk tutulan lenf nodu Rouviere nodudur (C1 vertebra seviyesindeki parafarengeal lenf nodu). İkinci ve üçüncü sıklıkla derin posterior servikal nodlar ve jugulodigastrik lenf nodları tutulur ( Demiröz ). 1.4.1. Tanı Öne doğru büyüyen tümörler nazal dolgunluk, akıntı ve epistaksise neden olurlar. Nazal konuşma, kulak ağrısı, işitme azlığı görülebilir. Trotter triadı; tek taraflı işitme azlığı, yumuşak damak hareketlerinde azalma ve mandibülar nöraljinin bir arada bulunmasıdır. Kranyal sinir tutulumu oldukça sıktır (%26), en çok 5. ve 6. kranyal sinirler tutulur (%40-60), olguların çoğunda 3, 4 ve 5 birlikte tutulur (%39). Orbita tutulumuna bağlı proptozis, orofarinkse ilerleme varsa takıntı hissi, kafatası invazyonu varsa başağrısı görülebilir. İlk muayenede boyunda kitle %60-87 oranında görülmektedir ( Demiröz ).

7 1.4.2. Tedavi Nazofarinks karsinomlarının cerrahi metodla tam olarak çıkarılmalarının olanaksızlığı, nazofarinksin cerrahi operasyona uygun bir bölge olmaması ve karsinomların radyoduyarlı tümörler olması nedeniyle primer tedavi radyoterapidir. Primer tümör ve lenf bezlerine küratif amaçlı radikal radyoterapi uygulanır. Nazofarinks kanserlerinde cerrahi tedavi, radyoterapi sonrası regrese olmayan ve regrese olsa da tamamen kaybolmayan lenf bezi metastazlarında veya yalnız boyunda lenf bezi metastazı şeklinde gelişen nükslerde uygulanır. Bu hastalarda ilgili boyuna radikal veya modifiye radikal boyun disseksiyonu yapılır. Tanı sırasında uzak organ metastazı olan hastalarda kür elde edilemez; ancak radyoterapi ve kemoterapi ile başarılı bir palyasyon sağlanır ( Topuz ve ark., 2006; Leibel ve ark., 1998; Perez ve ark., 1998 ). Nazofarinks karsinomlarında eksternal radyoterapi olarak Co-60 veya 4-6 MV lineer hızlandırıcı tedavi üniteleri ve arka boyun lenf benzlerinin ışınlanması için 9 MeV elektron huzmeleri kullanılır. Tedavi planlamasında hedeflenen alanın belirlenmesi BT ve MRI tetkiklere bakılarak yapılır. Tedavi volümü nazofarinksteki primer tümör ve yayıldığı alan, belirli bir sınıra kadar normal dokular, boyun ve supraklaviküler lenf bezlerini içerir. Hasta tedavi ünitesi masasına termoplastikten yapılmış özel maske ile sabitlenir. Işınlanacak bölgeler simülatör cihazında belirlenir. Genellikle üç alanlı tedavi tekniği kullanılır. Primer tümör ve üst boyun paralel karşılıklı iki yan ışın alanları ile, alt boyun ve supraklaviküler bölge ön ışın alanı ile ışınlanır. Üst ve alt boyun alanları tiroit kıkırdağının ses telleri seviyesinde çizilir. Primer tümöre 6400 7000 cgy 32-35 fraksiyonda ( 7 haftada ), boyundaki LAP lere 6000-6400 cgy 30-32 fraksiyonda (6-7 haftada), N0 boyun veya supraklaviküler bölgeye 5000 cgy 25 fraksiyonda (5 haftada) ışın uygulanır. Radyoterapi sırasında çeşitli akut radyasyon reaksiyonları ortaya çıkar. Geç radyasyon komplikasyonları % 30 60 oranında görülür. Bunların % 1-5 i ciddi radyasyon komplikasyonlarıdır (6,16,17). ( Topuz ve ark., 2006; Leibel ve ark., 1998; Perez ve ark., 1998 ) 1.5. Tedavi Tekniği Baş boyun kanserlerinde sıklıkla ön ve 2 yan (ortogonal) sahalar kullanılır. Alan birleşimleri soğuk ve sıcak alan oluşumu açısından risklidir. Lateral sahalarla supraklavikular ön alan arası 3-5 mm lik aralık yeterlidir (kullanılan enerjiye göre de

8 değişiklik gösterebilir, doz dağılımlarının görülmesi gerekir), ancak tümör, lenf nodları veya stomayı bölmemelidir. Eğer zorunlu olarak tanımlanan riskli sahalar bölünürse aralık bırakmamak daha uygundur. Asimetrik kolimatör kullanımıyla ışın diverjansı ortadan kaldırılarak ( Şekil 1.4 ) alan birleşimlerindeki sıcak bölge oluşumları önlenebilir (Çakır, 1993; Million ve Cassisi 1984; Sailer ve ark., 1991; Williamson 1979; Rosenthal ve ark., 1998; Rosenthal ve ark., 1997; Bilge, 1991). ġekil 1.4. Konvansiyonel ve asimetrik kolimasyon ortogonal alanların gösterimi. 1.5.1. Asimetrik Kolimatör Tekniği Lineer hızlandırıcılarda asimetrik kolimatörler sabit SSD tekniğinde kullanıldığı gibi, izosantrik olarak da kullanılır. Yan alanlarda ışın merkezi alanların alt kenarında olacak şekilde, ön alan alınırken ise ışın merkezi alanın üst kenarında olacak şekilde kolimatöre asimetri verilir (Küçücük, 1999). Konformal radyoterapide malign (kötü huylu) hastalığa sahip bir hastanın tedavisi için hacimlerin belirlenmesi sırasıyla farklı doku, organ ve hacimler için üç boyutta sınırların belirlenmesini gerektirir. Bu hacimler: Tümör hacmi (Gross Tumor Volume, GTV), Klinik hedef hacim (Clinical Target Volume, CTV), Planlanan hedef hacim (Planning Target Volume, PTV), Tedavi hacmi (Treated Volume), Işınlanan hacim (Irradiated Volume), Riskli organ (Organs at Risk, OR) ve Planlanan riskli organ hacmi (Planning Organ at Risk Volume, PRV).

9 1.5.2. Tümör Hacmi ( GTV) Tümör hacmi (GTV) tanımlanabilir, sınırları belirgin kitlenin bulunduğu ve malign büyümenin gerçekleştiği bölgedir. Genişliği ve miktarı bilgisayarlı tomografi nükleer manyetik rezonans görüntüleme, radyografi gibi farklı görüntüleme teknikleri aracılığı ile tayin edilebilir (Anonymous, 1999). 1.5.3. Klinik Hedef Hacim (CTV) Klinik hedef hacim (CTV) tanımlanabilir tümör hacmi (GTV) ni ve/veya yok edilmesi gereken sub-klinik malign hastalığı içeren doku hacmidir. Radyoterapinin amacına ulaşabilmesi için bu hacmin tamamen tedavi edilmesi zorunludur (Anonymous, 1999). 1.5.4. Planlanan Hedef Hacim (PTV) Planlanan hedef hacim (PTV), tedavi planlaması için kullanılan geometrik bir kavramdır.ayrıca bu tanım, önceden belirlenen ve klinik hedef hacme verilmek istenen doz için uygun demet alanı ve uygun demet yerleşiminin belirlenmesinde kullanılır (Anonymous, 1999). 1.5.5. Tedavi Hacmi Tedavi hacmi, tümör tedavisinin başarılı olması için belirlenen dozun planlanan hacme verilmesi sırasında radyasyon onkoloji takımının kabul edilebilir komplikasyonlara neden olabilecek doz sınırı içinde değerlendirdiği miktarda doz alan doku hacmidir (Anonymous, 1999). 1.5.6. IĢınlanan Hacim Işınlanan hacim normal doku toleransına göre kaydadeğer miktarda doz alması beklenen doku hacmidir (Anonymous, 1999). 1.5.7. Riskli Organ (OR) Riskli organ (kritik normal yapı), radyasyon hassasiyeti tedavi planlamasını ve/veya önceden belirlenen dozu etkileyen normal dokular (omurilik, göz lensi vs..) dır. (Anonymous, 1999).

10 Tüm bu hacim kavramları şekil 1.5 de şematik olarak gösterilmiştir. ġekil 1.5. Radyoterapide kullanılan farklı hacim kavramları ve buhacimlere ait payların şematik gösterimi 1.6. Termo Lüminesans Dozimetri Termolüminesans ; kristale verilen enerjinin, kristal ısıtıldığı zaman optik radyasyon şeklinde geri yayınlanması olarak tanımlanır. Maddenin yapısındaki bozukluklardan dolayı değerlik bandı ile iletkenlik bandı arasındaki yasak enerji bandı aralığında lokalize olmuş enerji seviyeleri bulunur. Bu enerji seviyeleri elektronlar için tuzak merkezlerini oluşturur. Madde üzerine iyonizan radyasyon geldiğinde değerlik bandındaki elektronlar iletkenlik bandına uyarılırlar. İletkenlik bandındaki elektronlar çarpışmalar nedeniyle enerjilerinin bir kısmını kaybederek değerlik bandına geri dönerken, iletkenlik bandının hemen altında çeşitli derinliklerdeki tuzaklara yakalanırlar. Bu tür geçişler değerlik bandının hemen üzerinde yer alan deşik tuzakları için de mümkündür. Tuzaklara yakalanan elektronların sayısı soğurulan radyasyon dozu ile doğru orantılıdır. Oda sıcaklığında sığ tuzaklardaki elektronların bazıları iletkenlik bandına geri geçebilirler. Fakat derin tuzaklardaki elektronlar çok uzun süre burada kalabilirler. Madde ısıtıldığı

11 zaman tuzaklardan kaçan elektronlar daha düşük enerji seviyelerine geçerlerken sahip oldukları fazla enerjiyi görünür bölgede ışık olarak yayımlayarak geri verirler. Buna termolüminesans denir. Termolüminesans olayının gerçekleştiği maddelere TL ışıyıcısı denir. ġekil 1.6. Kristal yapının enerji band gösterimi ve TL oluşumu 1.6.1. Ölçüm Düzeneği Medikal uygulamalarda genellikle doku eşdeğeri olan Lityum florit (LİF), Lityum borat (Li 2 B 4 O 7 ) ve Kalsiyum florit (CaF 2 ) gibi TLD ler kullanılır. TLD lerin toz, çip ve çubuk gibi değişik formları mevcuttur. Bir TLD sistemi kristal dozimetrelere ek olarak TLD fırını ve TLD okuyucusundan oluşur. TLD okuyucuları, TLD içerisinde soğurulan dozu, ısı yolu ile açığa çıkaran sistemlerdir. Bir TLD sisteminde olması gereken temel parçalar ısıtıcı, fotoçoğaltıcı tüp (PMT) ve elektrometredir. Işınlanmış TLD ler ısıtıcıya yerleştirilerek ısıtılırlar ve termolüminesans (TL) ışık yayarlar. Bu ışık PMT yardımı ile elektrik sinyaline dönüştürülür ve bunlar elektrometrede yük veya akım olarak değerlendirir. Şekil 1.7 de tipik bir TLD okuyucusunun temel parçaları gösterilmiştir. ġekil 1.7. Bir TLD okuyucusunun şematik gösterimi

12 1.6.2. TLD IĢıma Eğrileri Zamanın ya da sıcaklığın bir fonksiyonu olarak TL ışıma şiddetinin bir grafiğidir. Işıma eğrisi altında kalan toplam alan, fosforun maruz kaldığı radyasyon ile, aynı zamanda fosforun ısıtıldığında yaydığı toplam ışık ile doğru orantılıdır. Işıma eğrisinin okunması eğri altında kalan alanın ya da pik yüksekliğinin okunması ile gerçekleştirilir. Bunun için ışıma eğrisinin şekli iyi bilinmelidir. Şekil 1.8 da çalışmamızda kullanılan TLD lerden birine ait ve WinREMS programında çizdirilen ışıma eğrisi verilmiştir. ġekil 1.8. Çalışmada kullanılan bir TLD ye ait ışıma eğrisi 1.6.3. Fosforun Fırınlanması Bütün fosforlar, sıcaklığa bağlı olarak TL özelliklerde bazı değişiklikler gösterirler. Radyasyona karşı duyarlılıklarını arttırmak ve bütün tuzaklarını boşaltmak, tekrar kullanılmalarını sağlamak amacıyla fosforların fırınlanmaları zorunludur. Fosforlar, ışınlanmadan önce fırınlama ve ışınlamadan sonra fırınlama olarak iki kere tavlanır. Doz ölçümlerinde, fosfor ışınlandıktan sonra, fakat okumadan önce kararsız, düşük sıcaklık piklerini ortadan kaldırmak için, ışınlamadan önce ise radyasyona karşı duyarlılığını arttırmak ve TL sinyallerini ortadan kaldırmak için fırınlanır. Fırınlama sıcaklıklarının soğuma hızı, ışıma pikinin yüksekliğini etkiler. Hızlı soğutma, istenmeyen düşük sıcaklık piklerinin büyüklüğünü önemli derecede arttırır. Yavaş soğutma ise, ışıma eğrisindeki bütün piklerin yüksekliğinin, hızlı soğutma durumundan çok daha düşük olmasına sebep olur.

13 2. MATERYAL VE YÖNTEM Bu çalışma Konya Selçuk Üniversitesi Selçuklu Tıp Fakültesi Hastanesi nde yapılmıştır ve kullanılan tüm araç ve gereçler enstitüye aittir. 2.1. Materyal Çalışmada kullanılan araç ve gereçler aşağıda belirtilmektedir. Varian DHX Lineer Hızlandırıcı Varian Acuity Simülatör Cihazı Lif TermoLüminesans Dozimetri Anderson Rando Fantom RW3 su eşdeğeri katı fantom TLD Sistemi Harshaw TLD okuyucu PTW-TLD fırını PTW 0,6 cc farmer tipi iyon odası PTW Unidos Webline electrometre Eclipse tedavi planlama sistemi 2.1.1. Varian Clinac DHX 80 MLC Lineer Hızlandırıcı Varian marka Lineer hızlandırıcı 6 MV ile 18 MV X ışını enerjilere sahiptir. Ark tedavisi, konformal tedavi ve IMRT tedavi yapabilme özelliklerine sahip olan cihazın 80 adet MLC çok yapraklı kolimatöre sahiptir. Ayrıca bu cihazların IMRT QA yazılımı da bulunmaktadır. Dinamik wedge özelliği olmasının yanında 15º, 30º, 45º, 60º sabit wedgelere de sahiptir. MLC sistemi sayesinde koruma bloklarına ihtiyaç duyulmamaktadır. Elektron tedavisi de yapabilen Clinac ın 6 farklı enerji seviyesi bulunmaktadır. EPID sistemi ve amorf silikon dedektörleri sayesinde portal görüntüleme elektronik ortamda yapılabilip izodoz değerlerine bakılabilinmektedir. DICOM protokolüne uygun olan sistem Aria Network sistemiyle tüm cihazlara bağlıdır.

14 ġekil 2.2. Varian Clinac DHX 80 MLC Lineer Hızlandırıcı 2.1.2. Varian Acuity Konformal Simülatör Cihazı Bir sonraki nesil simülatör cihazı olan Acuity ile birlikte Tedavi Planlama Sisteminden gelen planlamaların 3 boyutlu simüle etmektedir. DICOM ile tedavi planlamasına ve cihazlarına bağlı olan sistem konformal simülatörlerin en son versiyonlarından biridir. Yazılım yükseltilmesi ile BT simülatör opsiyonu bulunmaktadır. Kullanıcı ara yüzü ve kullanıcı basitliği sayesinde simülasyon işlemi çok kısa sürmektedir. Dijital projeksiyon özelliğine sahip olan bu cihaz MLC simülasyonlarında hasta üzerine düşürdüğü MLC projeksiyon ile gantry de MLC liflere ihtiyaç duymamaktadır. Karbon fiber masa sayesinde masadan kaynaklanan simülasyon sıkıntısı ortadan kalkmaktadır.

15 ġekil 2.3. Varian Acuity Konformal Simülatör Cihazı 2.1.3. LĠF TermoLüminesans Dozimetreleri Kullanılan dozimetre yongası TLD-100H dır ( Şekil 2.3. ). Yoğunluğu 2,64gr/cm 3 tür. Foton etkin atom numarası 8,2 dir. Li, F, Mg, Cu ve P atomlarından oluşur. Ana ışıma pik sıcaklığı 190-210 C arasında değişir. Fırınlama sıcaklığı 240 C de 10 dakikadır. Optik ışıma piki 400 nm de dir. Fiziksel şekil olarak mikro çubuk, teflon kaplı pul, kare mikro çubuk, yuvarlak mikro çubuk biçimlerinde bulunabilmektedir. Uygun soğurulan doz aralığı 1µGy ile 10 Gy arasında değişir (Mckinlay, 1973). ġekil 2.3. Harshaw TLD 100H çipleri 2.1.4. Alderson Rando Fantom Gerçek insan boyutlarına ve organ yoğunluklarına sahip olan bu fantom sentetik izosiyanat maddesinden yapılmıştır. Doku yoğunluğu 0.975 gr/cm 3 ve akciğerlerin yoğunluğu 0.25-0.3 gr/cm 3 tür. Fantom 2.5 cm kalınlığındaki 35 adet kesitten

16 oluşmaktadır. Her bir kesit absorbe dozu ölçmede kullanılan TLD rodları yerleştirmeye uygun deliklere sahiptir. Şekil 2.4. de Alderson rando fantom görülmektedir. ġekil 2.4. İnsan eşdeğeri Alderson rando fantom 2.1.5. RW3 Su EĢdeğeri Katı Fantomu Beyaz polystrenden yapılan bu fantom %2 TiO içerir. Fiziksel yoğunluğu 1.045 gr/cm 3 tür. RW3 katı su fantomu 0.66-50 MV enerjili foton ışınları ile 1.45-50 MeV enerjili elektron ışınlarını dozimetrisinde ölçü ortamı olarak kullanılır. 40x40 cm boyutunda 1mm den 2cm ye kadar değişik kalınlıklardaki levhalardan yapılmışlardı. ġekil 2.5. RW3 katı fantom

17 2.1.6. TLD Sistemi Bir atomun elektronik enerji düzeyleri göz önüne alındığında en dolu bant değerlik bandı ve en az dolu bant iletkenlik bandı olup bazı inorganik maddeler bu iki bant arasında birkaç ev luk yasak enerji bölgesi içermektedirler. Değerlik bandındaki elektronlar yeterli enerji alarak iletkenlik bandına geçebilirler. Böylece değerlik bandında pozitif delik olarak adlandırılan bir boşluk meydana gelir. Elektron ve boşluklar bulundukları enerji bandında bağımsız olarak hareket edebilirler. Bu söylenenler kusursuz inorganik kristaller için geçerli olup pratikte kristal içindeki kirlilik ve kusurlardan dolayı enerji bandında değişmeler meydana gelebilir. Bu değişmeler yasak enerji aralığında tuzak adı verilen lokal enerji düzeyleri meydana getirir. Termolüminesans (TL) olayının temel prensibi şekil 2.6. de gösterildiği gibidir. ġekil 2.6. Kristal yapını enerji bant diyagramı ve TL oluşumu Materyal ısıtıldığında değerlik bandındaki elektronlar enerji alırlar ve bir kısmı bu enerjinin yardımıyla iletkenlik bandına doğru hareket ederler. Yani iletkenlik bandında elektron, değerlik bandında boşluk oluşur. İletkenlik bandına geçen elektron burada yasak enerji aralığında bulunan tuzaklara yakalanabilir. Kristal ısıtılarak tuzağa yakalanan elektrona yeterli enerji verilirse, elektron bu tuzaktan kurtulup iletkenlik bandına geçer ve buradan başlangıç düzeyine yani değerlik bandına geri döner. Bu arada termolüminesans fotonu yayınlanır ve bu olaya TL olayı denir. Kristal içine yabancı (katkı) madde ilave ederek tuzak sayısı artırılabilir. Birçok termolüminesans dozimetre (TLD) bu tür tuzaklar içerir. Yayınlanan ışın şiddeti tuzaklarda yakalanmış elektron sayısı ve dolayısıyla kristal tarafından absorbe edilen radyasyon dozuyla