Embed Size (px)
Citation preview
ANKARA ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
BEYİN TÜMÖRLERİNDE
KONFORMAL RADYOTERAPİ
İlkay ORDU ALTUNDAĞ
FİZİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
ANKARA
2008
Her hakkı saklıdır
i
ÖZET
Yüksek Lisans Tezi
BEYİN TÜMÖRLERİNDE KONFORMAL RADYOTERAPİ
İlkay ORDU ALTUNDAĞ
Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Fizik Mühendisliği Anabilim Dalı
Danışman: Prof. Dr. Doğan BOR Eş Danışman: Doç. Dr. Bahar DİRİCAN
Bu çalışmada, Ankara Onkoloji Hastanesi Radyasyon Onkolojisi Kliniği’nde radyoterapi uygulanmış 10 beyin tümörlü hastanın, operasyon öncesi çekilen MRG filmleri kullanılarak, konvansiyonel iki yan alan tekniği ve konformal radyoterapi tekniği planlamaları karşılaştırılmıştır. Her iki planlama GATA Radyasyon Onkolojisi A.D.’da bulunan Vidar marka film tarayıcı ve Theraplan Plus 2000 tedavi planlama sistemi ile (TPS) yapılmıştır. MRG filimleri, GATA Radyasyon Onkolojisi A.D. daki Vidar marka film tarayıcıdan taratılmıştır. Theraplan Plus 2000 tedavi planlama sisteminde kesitler arası mesafe belirtilerek ve herbir kesite numara verilerek ortalama 20-25 kesit tanıtılmıştır. Anatomi sayfasında planlama kesitlerinde, öncelikle dış kontur, daha sonra GTV, her iki göz küresi, her iki optik sinir, optik kiazma ve beyin sapı manuel olarak çizilmiştir. PTV ise GTV’ye otomatik pay verilerek çizdirilmiştir. Konvansiyonel iki yan alan tekniğinde planlanan hedef hacim (PTV), GTV’ye 2-2.5 cm, konformal radyoterapi tekniğinde ise GTV’ye 1-1.5 cm pay bırakılarak belirlenmiştir. Konvansiyonel iki yan alan tekniğinde alanlar; iki lateral (900, 2700), konformal radyoterapi tekniğinde ise ön ve arka (00,1800), sağ ve sol (900,2700) olacak şekilde 4 alandan planlamalar yapılmıştır. Enerji olarak 6 MV seçilmiştir. ‘‘Beam’s eye view’’ (BEV) yardımı ile uygun bölgeler fokalize bloklar veya multilifler ile korunmuştur. Planlamalar, PTV’nin ortalama doz değerine ve % 95-100’lük izodoza normalize edilmiştir. Tedavi planlama sisteminde yapılan planların doz hacim histogramları elde edilerek, optik sinir, optik kiazma ve beyin sapı dozunun 54 Gy’in, göz küreleri dozunun 50 Gy ‘in altında olmasına dikkat edilerek en optimal plan seçilmiştir. Konformal alanlar, konvansiyonele göre ortalama %52 (%32-%69) daha küçük açılmıştır. Konformal teknikte kritik organların aldığı dozlar büyük oranda düşüş göstermiştir. Yedi hastada bütün kritik organların aldığı dozlarda düşüş izlenmiştir. En fazla düşüş ortalama %89 ile beyin sapında, en az düşüş ise ortalama %33 ile sol gözde görülmüştür Sonuç olarak üç boyutlu konformal radyoterapi tekniği ile çoklu alanlar kullanılarak, tümöre yüksek doz verilirken çevresindeki normal beyin dokusunun ve kritik organların korunması sağlanmıştır. Elde edilen sonuçlarla beyin tümörleri tedavisinde konformal radyoterapinin uygulaması ile konvansiyonel tekniğe göre üstünlüğü gösterilmiştir. Haziran 2008, 81 sayfa Anahtar Kelimeler: Konformal radyoterapi, beyin tümörleri
ii
ABSTRACT
Master Thesis
CONFORMAL RADIOTERAPHY IN BRAIN TUMOURS
İlkay ORDU ALTUNDAĞ
Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences
Department of Physics Engineering
Supervisor: Prof. Dr. Doğan BOR Co-Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Bahar DİRİCAN
In this study, we compared conformal and conventional radiotherapy plans of 10 patients with brain tumors, who were treated in Ankara Oncology Hospital, Radiation Oncology Department. Two treatment plannings by using preoperative MRI films were done, one was two pararallel opposed fields and other one was 3D conformal plans. Both plannings were done by Vidar scaning system and Theraplan plus 2000 in GATA Department of Radiation Oncology.
MRI films were scanned by Vidar scanning system in GATA Department of Radiation Oncology. Mean 20-25 MRI slices were numbered by marking slice thickness and introduced to Theraplan Plus 2000. Counturing of GTV, body and critical structures -both eyes, optic nerves and chiasm, brain stem- were performed by experienced Radiation Oncologist. PTV was automatically contoured by adding safety margin to GTV; for conventional treatment planning, 2-2.5 cm and for conformal planning, 1-1.5 cm.
Two lateral parallel opposed fields (900, 2700 gantry angels) for conventional techniques and for conformal radiotherapy plans four fields (00, 1800, 900, 2700 gantry angles) were used. 6 MV photon energy was selected. Customized cerrobend blocks or multileaf collimator were used in order to protect normal structures that was evident by Beam’s Eye View (BEV). Blocks were arranged according to PTV coverage of 95-100 % isodoses. Dose volume histograms of optic nerves, optic chiasm and brain stem were produced by planning system. We optimized the treatment plans by keeping brain stem dose under 54 Gy and eye doses under 50 Gy. Conformal treatment fields were smaller than conventional fields by 52 % (32-69%). Critical structures were received significantly less dose by conformal technique. All specified critical structures were received less radiation dose in 7 patients. The most significant dose reduction was detected in brain stem by 89% and the least significant was in left eye by %33. 3D conformal plans with multiple fields led higher doses to tumor and beter shielding of surrounding normal brain tissue and critical structures. The results of the study showed that conformal radiotherapy could be used for treatment of brain tumors and led better dose distribution than conventional techniques.
June 2008, 81 pages
Key Words: Conformal radiotherapy, brain tumour
iii
TEŞEKKÜR
Beyin tümörleri radyoterapisinde, tedavi tekniği olarak kullanılan konformal
radyoterapi planlamasına yönelik bu çalışma Gülhane Askeri Tıp Akademisi Radyasyon
Onkolojisi Anabilim Dalı’nda gerçekleştirilmiştir. Çalışmayı destekleyen ve
yapılabilmesi için gerekli olanakları sağlayan Gülhane Askeri Tıp Akademisi
Radyasyon Onkolojisi Anabilim Dalı’na minnet ve teşekkürlerimi sunarım.
Ankara Üniversitesi Fizik Mühendisliği Anabilim Dalı’nda Medikal Fizik alanında
yüksek lisans yapma, bu alana yönelik kapsamlı dersleri alma ve medikal fizik alanında
kendimi geliştirme imkanı sağladığı için danışmanım, sayın Prof. Dr. Doğan BOR’a
(Ankara Üniversitesi Fizik Mühendisliği Bölümü), çalışmayı yapmama olanak sağlayan
ve çalışmanın her safhasında yakın ilgi, bilgi, birikim ve önerileri ile beni her zaman
destekleyen eş danışmanım, Sayın Doç. Dr. Bahar DİRİCAN’a (Gülhane Askeri Tıp
Akademisi), Gülhane Askeri Tıp Akademisinde ve Ankara Onkoloji Hastanesi
Radyasyon Onkolojisi Kliniği’nde çalışan ve çalışmamın her aşamasında desteğini
esirgemeyen meslektaşlarıma sonsuz saygı, minnet ve teşekkürlerimi sunarım.
Ayrıca bu günlere ulaşmamı sağlayan, her zaman yanımda olduklarını hissettiren
aileme, sevgili eşim ve canım oğluma sonsuz minnet ve teşekkürlerimi sunarım.
İlkay ORDU ALTUNDAĞ
Ankara, Haziran 2008
iv
İÇİNDEKİLER ÖZET................................................................................................................................. i ABSTRACT..................................................................................................................... ii TEŞEKKÜR ...................................................................................................................iii ŞEKİLLER DİZİNİ .......................................................................................................vi ÇİZELGELER DİZİNİ ................................................................................................vii SİMGELER DİZİNİ ....................................................................................................viii 1. GİRİŞ ........................................................................................................................... 1 1.1 Üç Boyutlu Konformal Radyoterapinin Tarihçesi................................................. 3 1.2 Tezde Kullanılan Terminolojik Terimler ............................................................... 4 2. KURAMSAL TEMELLER........................................................................................ 7 2.1 Beyin Tümörleri ........................................................................................................ 7 2.1.1 Anatomi ve fonksiyonel özellikler......................................................................... 8 2.1.2 Etiyoloji ................................................................................................................... 9 2.1.3 Klinik belirtiler....................................................................................................... 9 2.1.4 Patoloji .................................................................................................................... 9 2.1.5 Evreleme................................................................................................................ 13 2.2 Beyin Tümörlerinde Teşhis ve Teşhiste Kullanılan Cihazlar ............................. 14 2.2.1 Bilgisayarlı tomografi (BT) ................................................................................ 14 2.2.2 Manyetik rezonans görüntüleme (MRG) .......................................................... 17 2.3 Beyin Tümörlerinde Tedavi ................................................................................... 18 2.3.1 Cerrahi .................................................................................................................. 18 2.3.2 Radyoterapi .......................................................................................................... 18 2.4 Radyoterapinin Yan Etkileri.................................................................................. 19 2.4.1 Akut yan etkiler ................................................................................................... 19 2.4.2 Subakut yan etkiler ............................................................................................. 19 2.4.3 Geç yan etkiler...................................................................................................... 20 2.5 Beyin Tümörlerinde Kritik Organlar ve Tolerans Doz Değerleri...................... 21 2.6 Beyin Tümörlerinde Radyoterapi Tedavi Alanları ve Dozlar ............................ 21 2.7 Üç Boyutlu Konformal Radyoterapi Planlanmasıyla Hastaların Tedaviye
Alınması Aşamaları .............................................................................................. 25 2.7.1 Hastanın immobilizasyonu .................................................................................. 27 2.7.2 Birinci simülasyon................................................................................................ 28 2.7.3 BT tarama ve görüntülemenin diğer çeşitleri (MRG) ..................................... 28 2.7.4 Target ve diğer organların çizilmesi................................................................... 29 2.7.5 Beam’s eye view (BEV)(Işın bakışı görüntü) .................................................... 32 2.7.6 Aynı düzlemde olmayan demetlerin kullanımı ................................................. 33 2.7.7 Üç boyutlu doz dağılımlarının elde edilmesi...................................................... 34 2.7.7.1 Derin doz yüzdesi (%DD)................................................................................ 34 2.7.7.2 İzodoz eğrileri .................................................................................................... 37 2.7.8 Transvers, sagital ve koronal kesitlerde doz dağılımının görünümü.............. 38 2.7.9 Doz hacim histogramları ( DVH)....................................................................... 38 2.7.10 Plan optimizasyonu ve değerlendirilmesi ........................................................ 41 2.7.11Tedavi pozisyonunun doğrulanması için DRR (Digitally reconstructed
radiographs) ........................................................................................................ 42 2.7.12 Tedavi planlamasının tedavi cihazına transferi .............................................. 42 2.8 Tedavide Kullanılan Cihazlar................................................................................ 43
v
2.8.1 Tedavi planlama sistemi ( TPS ) ........................................................................ 43 2.8.2 Simülatör cihazı.................................................................................................... 44 2.8.3 Lineer hızlandırıcı tedavi cihazları..................................................................... 45 3. MATERYAL ve YÖNTEM...................................................................................... 52 3.1 Materyaller .............................................................................................................. 52 3.1.1 Film tarayıcı.......................................................................................................... 52 3.1.2 Tedavi planlama sistemi (TPS) .......................................................................... 52 3.2 Yöntem ..................................................................................................................... 53 3.2.1 Hastaların genel özellikleri.................................................................................. 53 3.2.2 Hedef hacimlerin MRG filmlerinden çizilmesi ve tedavi planlama
sistemine aktarılması .......................................................................................... 54 3.2.3 Tedavi planlamasının yapılması ......................................................................... 55 3.2.4 Konvansiyonel iki yan alan tekniği.................................................................... 59 3.2.5 Konformal radyoterapi tekniği........................................................................... 61 4. ARAŞTIRMA BULGULARI................................................................................... 64 4.1 Konvansiyonel İki Yan Alan Tekniği .................................................................... 64 4.2 Konformal Tedavi Tekniği ..................................................................................... 69 4.3 Planlama Tekniklerinin Karşılaştırılması ............................................................ 73 5. TARTIŞMA ve SONUÇ .......................................................................................... 76 KAYNAKLAR .............................................................................................................. 79 ÖZGEÇMİŞ................................................................................................................... 81
vi
ŞEKİLLER DİZİNİ
Şekil 2.1 Serebrum, beyin sapı, serebellum anatomisi...................................................... 8 Şekil 2.2 AA ve GBM-RTOG tedavi alanı ..................................................................... 22 Şekil 2.3 AA ve GBM-RTOG tedavi alanı (ödem)........................................................ 22 Şekil 2.4 RTOG 98-03 PTV1.......................................................................................... 23 Şekil 2.5 RTOG 98-03 PTV2.......................................................................................... 23 Şekil 2.6 Düşük gradlı glial tümörler -RTOG tedavi alanı ............................................. 24 Şekil 2.7 Menengiom-RTOG tedavi alanı ..................................................................... 24 Şekil 2.8 Hastanın immobilizasyonu (Baş Maskesi)...................................................... 28 Şekil 2.9 Target ve diğer organların çizilmesi ................................................................ 30 Şekil 2.10 ICRU 50 şematik görünümü ......................................................................... 32 Şekil 2.11 ICRU 29,ICRU 50, ICRU 62 raporları şematik görünümü ........................... 32 Şekil 2.12 Beam’s eye view (BEV)(Işın Bakışı Görüntü) ............................................ 33 Şekil 2.13 Yüzde derin doz şematik gösterimi................................................................ 34 Şekil 2.14 Çeşitli ışınların merkezi eksen derin doz eğrileri .......................................... 36 Şekil 2.15 Örnek doz hacim histogram hesaplaması ...................................................... 39 Şekil 2.16 Diferansiyel Doz Hacim Histogramı ............................................................. 40 Şekil 2.17 Kümülatif Doz Hacim Histogramı................................................................. 40 Şekil 2.18 Beyin tümörü planlaması kümülatif doz hacim histogramı.......................... 41 Şekil 2.19 Lineer hızlandırıcı diyagramı ........................................................................ 47 Şekil 2.20 Lineer hızlandırıcının şematik gösterimi ....................................................... 48 Şekil 2.21 Multilif kolimatör sisteminin dışardan görünüşü........................................... 49 Şekil 2.22 Lineer hızlandırıcının x- ışını tedavisi için kullanımı.................................... 50 Şekil 2.23 Lineer hızlandırıcının elektron tedavisi için kullanımı.................................. 51 Şekil 3.1 Vidar marka film tarayıcı ve Theraplan Plus 2000 TPS.................................. 52 Şekil 3.2 Kritik Organlar: Göz küreleri, optik sinirler, optik kiazma, beyin sapı........... 55 Şekil 3.3 GTV ve PTV Çizimi ....................................................................................... 56 Şekil 3.4 Beam’s eye view görüntüsü ............................................................................ 57 Şekil 3.5 Konformal teknikte yapılmış bir tedavi planlamasına ait merkezi kesit
görüntüsü....................................................................................................... 57 Şekil 3.6 Kümülatif doz hacim histogramı .................................................................... 58 Şekil 3.7 Beyin eksternal radyoterapisi iki yan alan farklı iki enerjinin izodoz
dağılımları ..................................................................................................... 60 Şekil 3.8 Kritik organlar ve GTV, PTV’nin üç boyutlu görüntüsü................................ 62 Şekil 4.1 Konvansiyonel iki yan alan tekniği ile yapılmış bir tedavi planlamasına ait
merkezi kesit görüntüsü ................................................................................ 65 Şekil 4.2 Konvansiyonel iki yan alan tekniği ile yapılmış bir tedavi planlamasına ait
üç boyutlu izodoz görüntüsü ......................................................................... 66 Şekil 4.3 Konformal teknikle yapılmış bir tedavi planlamasına ait merkezi kesit
görüntüsü....................................................................................................... 69 Şekil 4.4 Konformal teknik ile yapılmış bir tedavi planlamasına ait üç boyutlu
izodoz görüntüsü ........................................................................................... 70
vii
ÇİZELGELER DİZİNİ
Çizelge 1.1 Radyoterapinin gelişim süreci………………………………………………3 Çizelge 2.1 Merkezi sinir sistemi tümörlerinin histolojik sınıflaması ............................ 10 Çizelge 2.2 Üç boyutlu tedavi planlaması aşamaları ...................................................... 26 Çizelge 2.3 ICRU 50 ve 62 raporları hacim tanımları .................................................... 31 Çizelge 2.4 Derin doz yüzdesinin enerji, alan , SSD, derinlik ile değişimi ................... 35 Çizelge 3.1 Hastaların genel özellikleri .......................................................................... 54 Çizelge 3.2 Konvansiyonel iki yan alanın radyoterapi özellikleri .................................. 61 Çizelge 3.3 Konformal alanların radyoterapi özellikleri................................................ 63 Çizelge 4.1 Konvansiyonel tedavi hedef hacimlerinin ve kritik organlarının % doz
değerleri........................................................................................................ 67 Çizelge 4.2 Konvansiyonel tedavi hedef hacimlerinin ve kritik organlarının cGy doz
değerleri........................................................................................................ 68 Çizelge 4.3 Konformal tedavi hedef hacimlerinin ve kritik organlarının % doz
değerleri........................................................................................................ 71 Çizelge 4.4 Konformal tedavi hedef hacimlerinin ve kritik organlarının cGy doz
değerleri........................................................................................................ 72 Çizelge 4.5 Konvansiyonel ve konformal tedavi tekniklerinin % doz değerleri olarak karşılaştırılması ................................................................................ 73 Çizelge 4.6 Konvansiyonel ve konformal tedavi tekniklerinin cGy doz değerleri
olarak karşılaştırılması ................................................................................. 74 Çizelge 4.7 Konformal teknikle yapılan tedavi planlamasında konvansiyonel tekniğe
göre kritik organların % doz değişimi ......................................................... 75 Çizelge 4.8 Konvansiyonel ve konformal teknikle yapılan tedavi planlamasında
kritik organlarda en yüksek ve en düşük doz alan hastalar ........................ 75
viii
SİMGELER DİZİNİ
AA Anaplastik Astrositom AJCC The American Joint Committe on Cancer BEV Beam’s Eye View BT Bilgisayarlı Tomografi CTV Klinik Hedef Hacim %DD Yüzde Derin Doz DRR Digitally Reconstructed Radiographs DVH Doz Hacim Histogram GBM Glioblastome Multiforme GTV Görüntülenebilir Tümör Hacmi ICRU International Commission on Radiation Units ITV Internal Hedef Hacim IV Işınlanan Hacim MLC Multilif Kolimatör MRG Manyetik Rezonans Görüntüleme MSS Merkezi Sinir Sistemi OR Riskli Organ PORV Planlanan Risk Hacmi PTV Planlanan Hedef Hacim RTOG Radiation Therapy Oncology Group SAR Hava Saçılma Oranı SSD Kaynak Cilt Mesafesi TAR Doku Hava Oranı TD Tolerans Dozu TMR Doku Maksimum Oranı TPS Tedavi Planlama Sistemi TV Tedavi Hacmi WHO Dünya Sağlık Örgütü 3-D Üç boyutlu
1
1. GİRİŞ
Teknolojideki ve bilgisayar alanındaki gelişmeler radyasyon onkolojisini 1990’lı
yıllardan sonra üç boyutlu konformal radyoterapi çağına taşımıştır. Primer ve metastatik
beyin tümörlerinin tedavisinde üç boyutlu konformal radyoterapi giderek daha çok
kullanılmaktadır.
Bir yandan bilgisayarlı tomografi ve manyetik rezonans görüntüleme ile hasta
anatomisinin üç boyutlu modeli ortaya çıkarılmış ve bu model üzerinde tümör hacimleri
ile sağlıklı doku arasındaki ilişki net bir şekilde tanımlanabilmiştir. Öte yandan lineer
hızlandırıcı üreticileri bilgisayar kontrollü çok yapraklı kolimatörlerin yardımıyla doz
dağılımını şekillendirebilmiş, hatta ışının yoğunluğunu ayarlayabilmişlerdir. Bu sayede
kliniklerde konvansiyonel simülatör ve iki boyutlu planlama sistemleri yerini yavaş
yavaş üç boyutlu tedavi sistemlerine terk etmeye başlamıştır.
Radyasyon Onkolojisinde tedavi sonuçları, bölgesel tümör kontrolünün arttırılıp,
normal doku komplikasyonlarının azaltılması ile değerlendirilir. Eksternal
radyoterapinin etkinliğinin arttırılması, normal doku komplikasyonlarının azaltılarak,
hedef tümör hacmine verilen dozun arttırılmasıyla sağlanır. Üç boyutlu konformal
radyoterapi, radyolojik görüntüleme ve bilgisayarlı planlama sistemleriyle, normal
dokulara verilen radyasyon dozunun azaltılıp, hedef dokunun aldığı doz arttırılarak
yapılan tedavi şeklidir.
Üç boyutlu konformal radyoterapi; planlamanın, hasta tedavi pozisyonundayken yapılan
bilgisayarlı tomografi taramasıyla elde edilen veriler kullanılarak, sanal ortamda
gerçekleştirilmesidir. Hastanın anatomik yapılarının pozisyonunu değerlendirmek
amacıyla hasta üzerine referans işaretleri yerleştirilir. Tedavi uygulanacak pozisyonun
her tedavi uygulamasında aynı kalması için immobilizasyon sağlanır. Tedavi
uygulanacak tümörün lokalizasyonuna bağlı olarak değişmekle birlikte, önerilen tarama
kalınlığı 2-10 mm’dir. Bilgisayarlı tomografi görüntüleri elde edildikten sonra, hedef
tümör hacmini tanımlayan, International Commission on Radiation Units and
Measurements (ICRU) tarafından yayınlanan, rapor 62’in sunduğu hacimlere
dayanılarak planlama yapılır.
2
Eksternal radyoterapi uygulamasında hedef tümör hacmin, tedavi uygulanacak toplam
hacmin ve dozun tanımlanması, ‘‘ The International Commission on Radiation Units
and Measurements (ICRU)’’ tarafından 1978 yılında yayınlanan Rapor 29, 1993 yılında
yayınlanan Rapor 50 ve 1999 yılında yayınlanan Rapor 62 ile tanımlanmıştır. Rapor
62’de Rapor 50’nin bazı tanımları revize edilerek, internal pay, set-up payı, internal
hedef hacim ve conformity index tanımlamaları getirilmiştir.
Beyin tümörlerinde radyoterapi, cerrahiden sonraki en önemli tedavi modalitesidir.
Eksternal ışınlamalara cerrahiden 2-4 hafta sonra başlanır. Konvansiyonel yöntemlerle
25-30 fraksiyonda 50-60 Gy (1.8-2 Gy/gün) dozları uygulanırken; üç boyutlu konformal
tedavilerle 70-80 Gy (1.8-2 Gy/gün) dozlarına çıkılmaktadır.
Üç boyutlu (3-D) konformal radyoterapi; tümörde olabilen en hassas ve yüksek, buna
karşılık tümöre komşu organlarda en düşük dozun elde edilmesini sağlayan ve 2
boyutlu (2-D) tedavi planlamalarının eksikliklerini ortadan kaldıran ya da azaltan
bilgisayar destekli modern bir radyoterapi tekniğidir ve çok basamaklı yoğun bir
çalışmayı gerektirir. Bu basamakların her birinde doktor, fizikçi veya teknisyenin
dikkatsizliği sonucu oluşabilecek en küçük hata dahi tedavi sonuçlarını ve yan etki
profilini etkileyebilmektedir.
3
1.1 Üç Boyutlu Konformal Radyoterapinin Tarihçesi
Üç boyutlu konformal radyoterapi 1980’lerin sonunda gelişmeye başlamıştır.
Günümüzde de birçok merkezde kullanılmaktadır. Konvansiyonel radyoterapiden, üç
boyutlu konformal radyoterapiye geçiş süreci kısaca çizelge 1.1 de gösterilmiştir.
Çizelge 1.1 Radyoterapinin gelişim süreci
Konvansiyonel Radyoterapi – 1960’lar
Tedavi Alanlarında İlk Şekillendirme – 1970’ler
3-D Konformal Radyoterapi _1980’lerin Sonu
3-D Konformal Radyoterapi _ 1990’lar
Tedavi Planlama
Basit tedavi: 2-4 alan Alanlar dikdörtgen veya kare şeklindedir.
Klasik tedavi 2-4 alanda yapılır Tedavi alanlarını düzenlerken sağlıklı alanları ayırmak için blok ve wedge kullanılmaya başlanmıştır.
Klasik tedaviler 4-6 alanda yapılır Çok yönlü açılarla tümör hacmine göre tedavi alanı şekillendirilir Kişiye özel koruma blokları kullanılır
Tedavilerde 4-6 alan kullanılır. Tedavi alanları ilk olarak multi-leaf kolimatörlerle şekillendirilmiştir. BT,MR kesitlerinden 3 boyutlu görüntü alınarak daha duyarlı tedaviler yapılır.
Normal Doku Koruma Blok Kullanımı
Blok kullanılmamaktadır.
Bloklar her tedavi alanı için el ile değiştirilir. Bu sistemde (Emek yoğun) teknisyenler her tedavi alanı için tedavi odasına girmek zorundadır
Bloklar hala el ile değiştirilir Hala yavaş ve emek yoğun tedavilerdir.
Daha az emek yoğundur, koruma bloklarını değiştirmek için tedavi odasına giriş çıkış yoktur
Dozlar Normal dokuları korumak için dozlar düşük tutulmuştur. Işınlar tümörleri olduğu kadar sağlıklı dokuları da etkiler.
Dozlar hala düşüktür.
Dozlar hala düşüktür
Yüksek dozlara çıkılabilmiştir.
4
1.2 Tezde Kullanılan Terminolojik Terimler
BEV (Beam’s Eye View-Kuşbakışı) : Tedavi planlama sisteminin 3 boyutlu tedavi
planlaması için en faydalı fonksiyonlarından biri tedavi planlama sistemindeki beam’s
eye view (BEV)’dir. Bu bizim hastanın hedef ve normal yapılarını, demet merkezi
eksenine dik bir düzlemde, radyasyon kaynağının bulunduğu noktadan bakıyormuş gibi
görmemizi sağlar. BEV fonksiyonu kullanılarak PTV’nin (Planlanan hedef hacmin)
yeterince yüksek izodoz içinde kalması sağlanır (yani ≥%95 tanımlanan doz).
%Derin Doz: Belli bir SSD (Source to Skin Distance, Kaynak Cilt Uzaklığı)
mesafesinde ve belli bir alan genişliğinde yapılan ölçümlerde, merkezi eksen boyunca x
derinliğinde ölçülen Dx soğurulan dozunun, maksimum doz derinliğinde ölçülen Dm
soğurulan dozuna yüzde olarak oranı, yani derinlik verimidir ve Px olarak ifade edilir
(Px = (Dx/Dm) x 100).
DRR (Digitally Reconstructed Radiography): DRR, üç boyutlu tedavi planının klinik
set-up’a uygulamasında bir referans görüntü görevi görür. DRR’ın görevi bir
simülasyon filminin benzeridir. DRR görüntüleri lazer kameralar kullanılarak film
üzerine çıktı alınıp, hasta dosyasında saklanabilir ve tedavi planında kullanılan alanlar,
DRR’dan kontrol edilebilir. Eğer yüksek çözünürlükte DRR elde edilemiyorsa,
doğrulama simülasyonları faydalı olacaktır.
Eksternal Radyoterapi: Tedavi esnasında radyasyonun hastaya belli bir kaynak-eksen
mesafesinden gönderildiği tedavidir.
Gray: Soğurulan radyasyon doz birimi olup, 1 kilogram maddede 1 joule’lük enerji
soğurulmasına karşılık olan radyasyon dozu 1 Gray’dir.(1 Gray = 1 Jkg-1= 100 rad’dır)
HU (Hounsfield Unit): BT, x-ışınları ile çalışan bir cihazdır. X-ışınları maddeden
geçerken fotoelektrik olay, kompton etkileşimleri ve çift oluşum sonucunda bir azalıma
uğrar. BT’deki dedektörler ise x-ışınlarındaki bu azalımı algılarlar. HU, üç boyutlu
görüntülerdeki her bir voxel (hacim elemanı)’in x-ışını azalımı olarak tanımlanan, tıbbi
görüntülemede kullanılan bir birimdir. HU değerleri genelde -1024 ile +3071
arasındadır. Havanın oluşturduğu azalım -1024 HU, suyun oluşturduğu azalım ise 0
5
HU’ya karşılık gelmektedir. BT bu değerlere göre kalibre edilmiştir. Bazı dokuların HU
değerleri şöyledir; yumuşak doku -1000, akciğer -500 ile -200, yağ -200 ile -50, su 0,
kan 25, kas 25 ile 40, kemik 200 ile 1000.
Elde edilen HU’larla tedavi planlama sistemi (TPS), algoritmasında bulunan HU-
EY(Hounsfield Unit-Elektron Yoğunluğu) tablolarına göre elektron yoğunluğuna geçiş
yapar. Bu geçiş ile TPS, doku içindeki etkileşimleri elektron yoğunluğuna bağlı olarak
hesaplar.
ICRU (The International Commission on Radiation Units and Measurements):
Radyoloji, radyoterapi ve nükleer tıpta kullanılan radyasyon birim ve ölçümleri için
uluslarası kabul edilebilir tavsiyeler geliştiren bir komisyondur. Radyoterapi için çeşitli
zamanlarda sunulmuş raporları vardır (ICRU 50, ICRU 62).
İzodoz Eğrileri: Işınlanan bir alanda, aynı dozu alan noktaların oluşturduğu eğrileridir.
(ICRU Report 277,1987)
İzomerkez: Radyasyon izomerkezi, bütün koşullarda demet eksenlerinin geçtiği en
küçük küre merkezidir. Mekanik izomerkez ise kolimatör dönme ekseni ve gantri
(ışınlama kafası) dönme ekseninin kesim noktasıdır. Normalde mekanik ve radyasyon
izomerkezlerinin çakışık olması gerekir. (Khan 1982)
Lineer Hızlandırıcı: Elektronların, doğrusal olarak hızlandırılmasıyla yüksek enerjili
elektron ve x-ışını demetleri üretebilen bir cihazdır.
Multilif Kolimatörler: Çok sayıda kolimatör yaprağından oluşan bilgisayar kontrollü
bir sistemdir. Kolimatör yapraklarının her biri kendi özel küçük motoru tarafından
yalnız bir doğrultuda lineer olarak hareket ettirilir. Düzensiz alan şekillenimini sağlarlar.
RTOG (Radiation Therapy Oncology Groups): Merkezi A.B.D.’de bulunan bir
radyasyon onkolojisi tedavi grubudur.
Set-up: Hastanın ve tedavi cihazının simülasyon koşullarında tedaviye hazırlanmasıdır.
Tedavi planlaması yapıldıktan sonra hasta ilk tedaviye alınırken, tedaviyi planlayan
radyasyon fizikçisi, radyasyon onkoloğu ve radyoterapi teknikerinin gerekli kontrolleri
6
yaptığı aşamadır. Bu aşamada hastanın tedavi masası üzerinde yatış doğruluğu,
simülasyonda hasta üzerine çizilen alan ile ışın alanı uyumu, kullanılan blok, wedge,
bolus,.. ve diğer aksesuarların doğruluğu, kullanılan radyasyon tipi, enerjisi gibi
tedaviye ait pek çok parametre hem fizikçi hem de radyasyon onkoloğu tarafından
kontrol edilir.
Simülasyon: Radyasyon onkoloğunun klinik bulgular, bilgisayarlı tomografi, manyetik
rezonans görüntüleme, ultrason gibi görüntüleme tekniklerinden, endoskopiden, cerrahi
girişimin şeklinden ve patoloji raporundan yararlanarak, bir skopi altında tedavi alanını
hasta üzerinde belirlediği aşamadır. Bu aşamada hastanın tedavi için sabitlenmesi
sağlanır, ışın alanları hasta cildine çizilir. SDD mesafesi, tedavi alanları, gantri ve
kolimatör açıları gibi parametreler belirlenir.
TPS ( Tedavi Planlama Sistemi): Işın tedavisi görecek hastaların, simülasyon
işlemlerinin yapılmasından sonra, uygulanacak tedaviye göre planlamasının yapıldığı,
doz dağılımlarının elde edildiği ve tedavi sürelerinin hesaplandığı bilgisayarlı sistemdir.
7
2. KURAMSAL TEMELLER
2.1 Beyin Tümörleri
Amerika Birleşik Devletleri'nde 2000 yılında tahminen 16500 yeni primer beyin tümörü
olgusuna tanı konuldu ve yaklaşık 13000 hasta, bu neoplazmalar nedeniyle öldü.
Türkiye'de ise, elde olan kanser istatistik verileri gerek toplum tabanlı kayıt
sistemlerinin yokluğu, gerekse var olan kayıt sistemlerinin yetersizliği nedeni ile kanser
probleminin büyüklüğünü tam ve ayrıntılı bir biçimde ortaya koymaktan uzaktır.
Primer beyin kanserleri bütünüyle bakıldığında, bütün kanserlerin %1.4'ünden, ve bütün
kansere bağlı ölümlerin %2.4'ünden sorumludur, ama çocuklardaki en yaygın solid
tümördür. Pediyatrik kanserlerin %20 ile %25'ini temsil eder, ve çocuklar arasında
kanser ölümlerinin ikinci en büyük nedenidir (Greenlee 2000).
Tümörler iyi huylu (benign) ve kötü huylu (malign) olarak iki ana guruba ayrılırlar. İyi
huylu beyin tümörlerinin iyi sınırları vardır ve cerrahi ile çıkartılabilirler. Ancak beyin
içindeki diğer normal dokulara bası yaparak onların normal çalışmasını
engelleyebilirler. Kötü huylu tümörlerin ise sınırları belirgin değildir ve tam olarak
çıkarılması zordur.
Beyin dokusundan kaynaklanan tümörlere birincil (primer) beyin tümörü denilir. İkincil
(sekonder) beyin tümörü ise beyin dışı bir kanserin beyne yayılması ile oluşur. Beyin
tümörleri kaynak aldıkları dokunun tipine göre adlandırılırlar. Beyin tümörlerinin %
45’i gliomalardır. Gliomaların % 75’ini oluşturan astrositomalar, Kernohan grade
sınıflandırılmasına göre iyi diferansiye (grade 1 ve 2) ve kötü diferansiye (grade 3 ve 4)
olarak ayrılırlar. En sık görülen malign tümör glioblastoma multiformedir.
Oligodendrogliomalar ise % 5 oranında görülür. Medullablastomalar çocuklarda sık
görülen malignitesi yüksek tümörler olup erişkinde nadir görülürler. Epandimomalar
ventrikülleri döşeyen hücrelerden köken alan, %60’ı infratentoryal yerleşimli
tümörlerdir. Menengiomalar ise büyük çoğunluğu benign karekterde olan tümörlerdir
(Cox 1994).
8
2.1.1 Anatomi ve fonksiyonel özellikler
Merkezi sinir sistemi serebrum (frontal, temporal, pariatal, oksipital loblar), serebellum,
beyin sapı (mezensefalon, pons, bulbus), hipofiz, hipotalamus, pineal bez, kafa çiftleri
(kranial sinirler) ve medulla spinalis (omurilik) anatomik bölgelerinden meydana
gelmiştir (Şekil 2.1).
Beyin, kranial kavite içinde serebellum ve posterior fossayı dolduran beyin sapı ile
birlikte yer alır. Beyin anteroposterior 16 cm, superiorinferior 12 cm, transvers 14 cm
boyutlarındadır. Yaklaşık 1300 gramdır (800-2000). %40 gri cevher, %60 beyaz
cevherden oluşur (Perez 2004).
Şekil 2.1 Serebrum, beyin sapı, serebellum anatomisi
9
2.1.2 Etiyoloji
Epidemolojik ve hayvan çalışmalarında genetik faktörler (Tuberoskleroz, Von-Hippel
Lindau hastalığı), çevresel faktörler (Aromatik hidrokarbonlar, radyasyon) ve virüslerin
etkili olabileceği ileri sürülmüştür (Cox 1994)
2.1.3 Klinik belirtiler
Tümörün yerleştiği bölgeye göre değişik belirtiler ortaya çıkar. En sık görülen belirti
Kafa içi basınç artışına (KİBAS) bağlı gelişen bulantı, kusma ve baş ağrısıdır. Ayrıca
epileptik nöbet geçirme, güç kaybı ve bilinç bulanıklığı şikayetleri ile de sık karşılaşılır.
Serebellum lezyonlarında dengesizlik, oksipital lob lezyonlarında görme bozuklukları,
beyin sapı lezyonlarında kranial sinir felçleri ve hipofiz lezyonlarında hormonal
bozukluklar (akromegali, jinekomasti) görülür.
2.1.4 Patoloji
Malign gliom (anaplastik astrositom ve gliblastome multiforme) en sık görülen primer
intrakranial tümördür. Glioblastome multiforme (GBM), tüm malign gliomaların
%50’sini oluşturan yüksek grade’li malign ve anaplastik bir tümördür. Primer beyin
tümörleri, beyin, kranial sinirler, meninksler, hipofiz ve damarlardan gelişirler. Primer
MSS tümörlerinin 1979 Dünya Sağlık Örgütü (WHO) sınıflaması, MSS tümörlerinin
yaklaşık 100 ayrı patolojik alt tipini 12 geniş kategoride listelemektedir (Çizelge 2.1),
(Dirican 2002, Perez 2004).
10
Çizelge 2.1 Merkezi sinir sistemi tümörlerinin histolojik sınıflaması
1. Nöroepitelyal Tümörler
Astrositik Tümörler
Astrositom Grade 1-2
Anaplastik Astrositom Grade 3
Glioblastome Multiforme Grade 4
Oligodendroglial Tümörler
Oligodendrogliom
Anaplastik Oligodendrogliom
Ependimal Tümörler
Ependimom
Anaplastik Ependimom
Miks Gliomlar
Oligoastrositom
Anaplastik oligoastrositom
2. Koroid Pleksus Tümörleri
3. Nörolojik Tümörler
Gangliogliom
Anaplastik Gangliogliom
Nörositoma
4. Pineal Parankimal Tümörler
Pineositoma
Pineoblastoma
5. Embriyonel Tümörler
Medulloblastom
Ependimoblastom
Primitif Nöroektodermal Tümörler
6. Kranial Spinal Tümörler
Schwannom (Nörilemmom)
Nörofibrom
11
Çizelge 2.1 Merkezi sinir sistemi tümörlerinin histolojik sınıflaması (devam)
7. Meninkslerin Tümörleri
Menengiom
8. Mezenkimal Tümörler, Benign
Mezenkimal Tümörler, Malign
Hemanjioperisitom
Kondrosarkom
Malign Fibroz Histiyositom
Rabdomyosarkom
9. Belirsiz Histiogenez
Hemanjioblastom
10. Hematopoietik Tümörler
Malign Lenfomalar
Plazmositom
11. Kist-Tümör Benzeri Lezyonlar
Rathke Kisti
Epidermoid Kist
Dermoid Kist
12. Sellar Tümörler
Hipofiz Adenomu
Kraniofarenjiom
Aşağıda sık karşılaşılan beyin tümörleri hakkında çok kısa bilgi verilmiştir.
Astrositomlar: Astrosit denilen küçük, yıldız şekilli hücrelerden kaynaklanırlar. Beyin,
beyincik, omurilikte görülebilirler. Erişkinlerde genelde beyin yarım kürelerinde
yerleşirlerken, çocuklarda daha çok beyin sapında görülürler. Evreleme sistemine göre
3. evredeki tümöre anaplastik astrositom, 4. evredeki tümöre glioblastome multiforme
denilir.
12
Oligodendrogliomlar: Sinir hücrelerinin uzantılarının korunmasından sorumlu myelin
denilen yağ katmanını üreten hücrelerden kaynaklanır. Yavaş büyürler ve etraf dokulara
yayılmazlar. Orta yaşlarda daha sık görülen ender tümörlerdir.
Epandimomlar: Genellikle beynin ventrikül denilen boşluklarının duvarını döşeyen
hücrelerden gelişirler. Omurilikte de görülebilirler. Her yaşta oluşabilseler de genellikle
çocukluk ve genç erişkin çağında görülürler.
Medullablastomlar: Son çalışmalarda bu tümörlerin doğumdan sonra vücutta
kalmaması gereken primitif (gelişen) sinir hücrelerinden kaynaklandığı gösterilmiştir.
Bu nedenle medullablastomlar Primitif Nöro Ektodermal (PNET) olarak da
adlandırılırlar. Çoğunlukla beyincikte gelişirler. Genellikle çocukluk çağı tümörleridir
ve erkeklerde daha fazla görülürler.
Menengiomlar: Meninks denilen beyin zarlarından gelişir. Yavaş büyüyen ve genellikle
etraf dokulara yayılmayan tümörler olduğu için beyin dokusu bu tümörlerin varlığına
uyum sağlayabilir ve büyük boyutlara ulaşana kadar fark edilmeden kalabilirler.
Genellikle 30-50 yaşlarında kadınlarda görülürler. %95 den fazlası iyi huyludur.
Pineal bölge tümörleri: Pineal bezinin yerleşim yerinde görülürler. Beynin ortasında,
derinde yerleşimli küçük bir organdır. Yavaş ve hızlı büyüyen iki tipi vardır.
Hipofiz Adenomları: Hipofiz bezi, vücudun hormonal aktivitesini düzenleyerek düzgün
ve düzenli bir şekilde çalışmasını sağlayan beyinin altında yerleşmiş bir bezdir.
Salgıladığı hormonlar ile vücuttaki tiroid, böbrek üstü bezi, kadınlarda süt bezleri gibi
diğer bezlerin çalışmasını düzenler.
Kraniofarenjiomlar: Hipofiz bezinin yerleştiği bölgede gelişirler. Genellikle iyi
huyludurlar ancak bazen etraf dokulara fazla zarar verdiklerinden kötü huylu olarak
adlandırılırlar. Çocuk ve gençlerde daha sıktırlar.
13
Metastatik Tümörler: Metastaz bir kanserin yayılmasıdır. Vücudun başka bir
organındaki bir kanser yayılarak beyne ulaşırsa buna ikincil beyin tümörü denir. Beyine
yayılmış kanser orijinal kanserin aynısıdır ve aynı şekilde isimlendirilir. Örneğin
akciğer kanseri beyne yayılırsa buna metastatik akciğer kanseri denilir. Çünkü
beyindeki metastatik tümörün hücreleri beyin hücrelerine değil, akciğer hücrelerine
benzer, İkincil beyin tümörlerinde tedavi kanserin başlama yerine, yayılımının
derecesine, hastanın yaşına o anki sağlık durumuna ve ilk hastalığı için uygulanan
tedaviye verdiği yanıta göre değişir.
2.1.5 Evreleme
Beyin tümörlerinin evrelendirilmesinde AJCC (The American Joint Committe on
Cancer) bir evreleme sistemi yayınlamıştır. Bu sistem GTM sınıflandırmasına göredir
(G=grade, T= boyut ve lokalizasyon, M= metastaz). Beyin dokusu lenfatik drenaj
sistemi içermediğinden, N (lenf nodu metastazı) evrelemeden çıkarılır (Beahrs 1983).
G sınıflandırması prognostik anlama sahiptir. G1’den G3’e doğru diferansiyasyon
azalır. G4, pleomorfizim ve nekroz özelliklerini ekler ve genellikle glioblastome
multiformenin histopatolojik görüntüsüne karşılık gelir.
T evrelemesi infratentoryal ve supratentoryal tümörler için benzer olup yalnızca tümör
boyutunun sınırları sırasıyla 3 cm ve 5 cm olarak değişir.
T1; Unilateral yerleşimli 3 veya 5 cm’den küçük tümör
T2; Unilateral yerleşimli 3 veya 5 cm’den büyük tümör
T3; Ventriküler sisteme invaze tümör
T4; Orta hattı geçip, karşı hemisfere uzanan veya tentoryumun dışına uzanan tümörü
gösterir.
M evrelemesi; Metastas yok ise M0, var ise M1 ile belirtilir.
14
Evre IA G1T1M0
Evre IB G1T2M0
G1T3M0
Evre IIA G2T1M0
Evre IIB G2T2M0
G2T3M0
Evre IIIA G3T1M0
EvreIIIB G3T2M0
G3T3M0
Evre IV G1T4M0
G2T4M0
G3T4M0
G4T4M0
G4HerhangiTM0
HerhangiGHerhangiTM1
2.2 Beyin Tümörlerinde Teşhis ve Teşhiste Kullanılan Cihazlar
Beyin tümörü şüphesi ile gelen bir hastada önce iyi bir hikaye almak ve fizik muayene
yapmak gerekir. Semptomların ortaya çıkışı beyin tümörlerinde birdenbire ortaya çıkan
vasküler olaylara göre daha yavaş olmakta ve yavaş ilerlemektedir. Klinik bulguların
hızla ilerlemesi beyin ödemi veya beyin herniasyonu ile birlikte intratümöral kanamayı
işaret eder. Günümüzde gliomlu hastaların tanısı, tedavisi ve lokalizasyonu daha çok
son 20 yıl içerisinde geliştirilmiş olan bilgisayarlı tomografi (BT) ve manyetik rezonans
görüntüleme (MRG) standart teknikleriyle yapılmaktadır.
2.2.1 Bilgisayarlı tomografi (BT)
Bilgisayarlı tomografide, x-ışını tüpü kullanılarak, belirli bir derinlikteki obje
görüntülenmektedir. Temelde dar ışın veren x- ışını tüpü ile hastanın karşısındaki
radyasyon dedektörü beraber hareket ederek tarama yapmaktadır. BT’de yüksek
15
kalitede görüntü elde edilebilmektedir. Hasta, yüksek radyasyon dozu soğurmasına
rağmen, yumuşak dokular için görüntü kalitesi düşüktür.
Görüntülerdeki düzeltmeler ve matematiksel işlemler, bilgisayar tarafından
yapılmaktadır. Soğurma katsayılarına bağlı BT numaraları üretilmektedir. BT
numaraları -1000 ile +1000 arasındadır. Hounsfield birimi de denilen BT numarası (H):
1000su
sudoku xHµ
µµ −=
olarak hesaplanmaktadır. Buradaki µ lineer soğurma katsayısıdır. Hounsfield numarası
suyun soğurma katsayısındaki % 0,1’lik değişimi vermektedir. BT numarası, gri skalaya
dönüştürülerek görüntü meydana gelmektedir. BT numarası değiştirilerek, istenilen
organ görüntüsü elde edilebilmektedir (Bor 2003).
Bir BT görüntüsü, BT tarafından ölçülmüş göreli doğrusal azalım katsayısının
matrisinden yeniden yapılandırılır. Tipik bir matris 1024x1024 piksel denilen resim
elemanından oluşur. Her bir piksel, BT tarayıcısında kullanılan tarayıcı demet için
dokunun göreli doğrusal azalım katsayısının bir ölçüsüdür. Doku temsilcilerini içeren
fantomları (BT fantomları) kullanarak BT tarayıcılarının kalibrasyonunun yapılmasıyla,
piksel değeri (BT numaraları) ve doku yoğunluğu arasındaki ilişki kurulabilir. Bu, doz
dağılımlarının hesaplanmasında doku inhomojeniteleri için piksel düzeltme sağlar.
Üç boyutlu tedavi planlamasının en önemli özelliklerinden biri, özgün çaprazlama
(enine) görüntünün başka düzlemlerde yeniden yapılandırılma kabiliyetidir. Buna
“digitally reconstructed radiograps” (DRR) denir. Yüksek kaliteli DRR elde etmek,
sadece yüksek kontrast ve çözünürlükte görüntüler değil, aynı zamanda yeterli derecede
küçük kesit kalınlığı gerektirir. Kesit kalınlığı, ihtiyaca bağlı olarak genelde 2-10 mm.
arasında seçilir; örneğin, daha ince kesitler tümör lokalizasyonu ya da yüksek kalitede
DRR için ve daha kalın kesitler tümör hacminin dışındaki bölgeler içindir. Spiral ya da
sarmal BT tarayıcıları, hasta tarayıcı çemberine doğru ilerlerken, x- ışını tüpünün
sürekli dönüşüne izin verir. Bu önemli ölçüde toplam tarama süresini azaltır ve bu
16
yüzden yüksek kalitede BT görüntüleri ve DRR için gerekli büyük sayıda ince kesitin
kazancına izin verir.
Yüksek görüntü kaliteli BT taramasının yanı sıra, tedavi planlaması, hasta
pozisyonlanması, hareketsizliğinin sağlanması ve görüntülerde görülebilen dış
işaretleyicileri gibi özel etmenler gerektirir. Tedavi planlaması için BT masası düz
olmalı ve hasta asıl tedavideki gibi aynı pozisyonda ayarlanabilmelidir. Hareketsizliğin
sağlanması durumları üç boyutlu konformal radyoterapi için önemlidir ve tedavide
olduğu gibi BT için de aynı olmalıdır. Hasta cildinde belirleyici noktalar, plastik kateter
gibi radyo opak işaretleyicilerin kullanılmasıyla BT görüntülerinde görülebilir
olmalıdır.
Çünkü, DRR’ı herhangi bir düzlemde oluşturmak için BT görüntüleri işlenebilir
olmalıdır. Konvansiyonel simülasyon, BT simülasyon ile değiştirilebilir. Bir BT
simülatör, tedavi izomerkezini ayarlamak için lazer sınırlayıcıları, düz bir masa ya da
yatak ve görüntü kayıt cihazları gibi bazı ek donanımlarla donatılmış bir BT
tarayıcısıdır. BT bilgilerini işlemek için özel yazılımı olan bir bilgisayar, demet
yönlerini planlar ve BEV DRR’ı oluşturur, tedavi demetleri ile aynı geometriye sahip
BT simülasyon filmleri sağlar (Khan 2003).
Radyoterapi tedavi planlama sistemlerine, bilgisayarlı tomografi görüntüleri üç şekilde
aktarılmaktadır:
a. Hedef hacim tanımlanmakta ve yapılar dış kontur şeklinde çizilmektedir.
b. BT filmleri, film tarayıcılardan geçirilerek görüntüler bilgisayara aktarılmaktadır.
c. Veriler BT’ den direkt planlama sistemine aktarılmaktadır. Dış kontur ve yapılar elle
çizilmektedir. Direkt sistemler ile bilgisayarlı tomografi görüntüleri gri skala modunda
tedavi planlama sisteminin monitöründe görüntülenmektedir.
Dış konturun doğru çizimi, iç yapılar ve hedef hacim tedavi tekniğinin uygulanması için
önemli değildir. Fakat doz dağılımının doğruluğu için gereklidir.
17
2.2.2 Manyetik rezonans görüntüleme (MRG)
MRG, nükleer manyetik rezonanstır. MRG’ de hasta vücut yönüne paralel bir manyetik
alan içerisine konmaktadır. Bu manyetik alanın değeri 1,5 Tesla’ dır. Manyetik alan ile
çekirdeğin dönme merkezinin etkileşmesiyle manyetik moment osilasyon hareketi
ortaya çıkmakta ve çekirdekler Larmor frekansı (W0= γ B0 ; W0, Larmor frekansı γ,
jiromanyetik oran, B0 dış manyetik alan) ile dönmeye başlamaktadırlar. Çekirdek kendi
dönme frekansında bir radyofrekansa karşı çok hassastır. Rezonans frekansında bir
frekans ile uyarılan çekirdekler enerji soğurmakta ve uyarılmış duruma geçmektedir.
Çekirdek daha sonra bu fazla enerjisini dış manyetik alanın enerjisiyle diğer çekirdekler
ya da maddenin genel yapısına aktararak durulmaktadır. Doku böylece almış olduğu
frekansı geri yaymaktadır. Yayılan radyofrekans dalgaları sinyaldir. Bu sinyaller,
kesitler halinde görüntüleri oluşturmaktadırlar. Radyofrekans dalgaları kesildiğinde ise
protonlar orijinal yapılarına dönmektedirler (Bor 2002).
Tedavi planlamasında, MRG görüntüleri yalnız ya da BT görüntüleri ile birlikte
kullanılabilir. Genelde, merkezi sinir sistemi (MSS) tümörleri ve beyindeki
anormallikler gibi yumuşak dokudaki ayrımlar konusunda MRG, BT’ ye göre üstündür.
Aynı zamanda, MRG baş ve boyun kanserleri, sarkomalar, prostat bezi ve lenf
düğümlerinin görüntülemelerinde uygundur. Diğer taraftan MRG, BT ile en iyi şekilde
görüntülenen kalsifikasyon ve kemikli yapılara duyarsızdır (hassas değildir). BT ve
MRG görüntü özellikleri arasında çok önemli farklılıklar bulunmasına rağmen, ikisi
tedavi planlamasında kendi rollerinde tamamlayıcıdır.
BT ve MRG arasındaki en temel fark, BT elektron yoğunluğu ve atom numarasıyla (
aslında x- ışını doğrusal azalım katsayısını gösteren) ilişkiliyken, MRG proton yoğunluk
dağılımını gösterir. İki modalitenin de en iyi uzaysal ayırma gücü (~1mm) benzer
olmasına rağmen, MRG, BT’ den daha uzun sürer ve bu yüzden hasta hareketinden
kaynaklanan artefaktlara daha açıktır. MRG’ nin üstün bir tarafı, axial (dik), sagital,
koronal ya da oblik düzlemlerde direkt olarak tarama yapmak için kullanılabilmesidir.
18
Tedavi planlamasındaki en önemli gereksinimlerden biri, geometrik doğruluktur. Tüm
görüntüleme modalitelerinin içinde BT, en iyi geometrik doğruluğu sağlar ve bu
nedenle diğer modalite görüntüleri ile karşılaştırıldığında BT görüntüleri anatomik
(yapısal) yerler için referans olarak görülür.
Fonksiyonel (işlevsel) MRG (fMRG) aynı zamanda fizyolojik aktivitenin
gösterilmesiyle tedavi planlamasında yararlı olma potansiyeline sahiptir ve bu nedenle
beyindeki gibi çok iyi konformal radyoterapi yapmak için hedef hacimlerin ve kritik
yapıların şekillendirilmesinde yararlı olabilir (Khan 2003).
2.3 Beyin Tümörlerinde Tedavi
2.3.1 Cerrahi
Birçok beyin tümöründe cerrahi ilk tedavi seçeneğidir. Mümkünse cerrah tümörün
tamamını çıkartır. Ancak eğer etraf sağlam dokuya zarar vermeden tümörün tamamı
çıkartılamıyorsa doktor tümörün mümkün olan kısmını çıkartır. Kısmi çıkarma kafa içi
basıncını azaltacağı için hastanın şikâyetlerinin azalmasına ve radyasyon veya ilaçla
hedeflenecek tümör dokusunun azalmasına yardımcı olur. Cerrahi yöntem olarak
lobektomi, gross total eksizyon, subtotal eksizyon ve biyopsi uygulanır (Dirican 2006).
2.3.2 Radyoterapi
Beyin tümörlerinin radyoterapisinde konvansiyonel eksternal radyoterapi ve 3-D
konformal radyoterapi yaygın olarak kullanılmaktadır. Radyoterapinin bazı
tümörlerdeki kullanım amaçları aşağıda sıralanmıştır (Zorlu 2004).
1. Postoperatif Adjuvan Tedavi: Genelikle cerrahiden 2-4 hafta sonra başlanır.
• Lokal kontrolü artırmak
• Progresyon ve relapsı geciktirmek
• Sağkalımı artırmak;GBM,AA
19
2. Primer Küratif Tedavi: Radyoterapiye duyarlı tümörlerde uygulanır.
• PNET, Germ hücreli tümörler, Pilositik astrositom
3. Tümör Büyümesini Durdurmak: Cerrahi ile tamamen çıkarılması mümkün
olmayan ve nüks ihtimali yüksek tümörlerde uygulanır.
• Menenjioma, Schwannoma
4. Endokrin fonksiyonu düzenlemek: Aşırı hormon salgılayan tümörlerde uygulanır.
• Hipofiz bezi adenomları
5. Palyasyon Sağlamak:
• Metastatik beyin tümörleri
2.4 Radyoterapinin Yan Etkileri
2.4.1 Akut yan etkiler
Genellikle gastrointestinal sistem, kemik iliği ve cilt gibi hızlı yinelenen dokularda
radyoterapi sırasında ve radyoterapiden sonraki 4-6 haftalarda görülür. Bu mekanizma
ile merkezi sinir sisteminde akut hasar görülmez, ancak merkezi sinir siteminde akut
radyasyon reaksiyonları ödem şeklindedir ve deksametazonla (dekort) kontrol altına
alınır.
Merkezi sinir sisteminin radyoterapiye ilk yanıtı radyasyon ödemi sonucu kafaiçi basınç
artışına bağlıdır. Beyin sapı ve arka çukur (posterior fossa) ışınlamaları kafaiçi basınç
artışından bağımsız bulantı ve kusmaya neden olabilir. Ciltte ise dermatit ve alopesi
(kellik) görülebilir. Yüksek dozlarda saç dökülmesi kalıcı olabilir. Işın alanı içine kulak
girerse dış ve iç kulak iltihabı görülebilir. Tedavi alanı büyükse yorgunluk görülebilir.
Bu yan etkiler geçici ve geri dönüşüm tamdır.
2.4.2 Subakut yan etkiler
Daha uzun sürede yinelenen hücrelerin kaybı ile oluşur. Radyoterapiden sonra 6-12
haftalardaki nörolojik bozulma erken gecikmiş veya subakut yan etkiler olarak
20
değerlendirilebilir. Daha çok damarlarda oluşan geçirgenlik değişikliklerine ve
oligodendroglial hücre hasarı sonucu oluşan geçici myelin kaybına bağlıdır.
Omurilik ışınlaması sonrası olan Lhermitte sendromu (baş hareketiyle olan
elektriklenme) ve beyin ışınlaması sonrası görülen uyuklama buna iki örnektir. En
önemli zorluk tümör nekrozundan ayrımıdır. Bu yan etkiler genellikle geçicidir. Ancak
bazen şiddetli olabilir ve ölüme neden olabilir.
2.4.3 Geç yan etkiler
Genellikle yavaş yinelenen hücrelerin kaybı ile ve küçük damarlarda radyasyonun
neden olduğu iltihabi damar tıkanıklığı sonucu gelişir. En ciddi geç reaksiyon
radyasyon nekrozudur ve oluş zamanı 6 ay ile yıllar arasında değişir ve 3 yılda pik
yapar. Başlangıç semptomlarının ilerleyici bir şekilde tekrar belirmesi ile tümör
nükslerini andırır. Bilgisayarlı tomografide de dönüşümsüz ilerleyici kitle ve çevresinde
ödem şeklinde görülür. Nüksün tümörden ayrımı güçtür. Nekrozun en iyi tedavi şekli
cerrahi ve dekort kullanımıdır.
İşitme kaybı, kulağın bu kısmı tedavi alanına girmişse görülebilir. Göz tedavi alanına
girerse retinopati, katarakt, optik kiazma ve optik sinir hasarı sonucu görme
keskinliğinde azalma, görme alanı değişiklikleri ve 55-60 Gy den sonraki dozlarda
körlük görülebilir.
Hipotalamik ve hipofiz ışınlaması sonucu hormon yetersizlikleri görülebilir. Hafıza
kayıpları, öğrenme kabiliyeti azalması, problem çözüm zorluğu yaşlılarda ve tüm beyin
ışınlamalarında görülebilir.
Radyasyon nekrozu sıklıkla ilerleyici ve önemli lokalizasyonda olursa ölümcüldür.
Kortikosteroidler geçici rahatlama sağlar, ancak cerrahi eksizyon gereklidir. Radyasyon
alanının küçültülmesi nekroz riskini azaltır. Altı haftalık konvansiyonel fraksiyon
şemaları ve 55-60 Gy lik dozlarda beyin nekrozu %1-5 kadar görülür. Toplam doz ve
fraksiyon dozu arttıkça nekroz oranı da doğru orantılı olarak artar.
21
2.5 Beyin Tümörlerinde Kritik Organlar ve Tolerans Doz Değerleri
Beyin ışınlamasında verilen doz miktarını kısıtlayan kavramlar minimum ve maksimum
tolerans dozlarıdır. Normal doku ve organların tolerans sınırlarının çok üzerinde doz
verilmemelidir. Minimum tolerans dozu ( TD 5/5 ) ışınlanan doku veya organda 5 yıl
içerisinde % 5 oranında geç radyasyon hasarına neden olan doz miktarıdır ve doz limiti
değerlerini belirlemektedir. Maksimum tolerans dozu ( TD 50/5 ) ise, 5 yıl içerisinde
ışınlanan doku veya organda % 50 oranında komplikasyona neden olan doz miktarıdır.
Beyin tümörleri ışınlamasında bilinmesi gereken kritik organ tolerans dozları (TD 5/5)
şöyledir. Beyin: 1 / 3 için 60 Gy, 2 / 3 için 50 Gy, 3 / 3 için 45 Gy dir. Beyin sapı: 1 /
3 için 60 Gy, 2 / 3 için 53 Gy, 3 / 3 için 50 Gy dir. Optik sinir ve kiazma için ise 54 Gy
dir. Göz kürelerinin ortalama 50 Gy i geçmemesine dikkat edilmeli ve lensin olası en az
dozu (tek fraksiyonda 2 Gy’de bile katarakt oluşabiliyor) almasına çalışılmalıdır.(
Özyiğit 2004).
2.6 Beyin Tümörlerinde Radyoterapi Tedavi Alanları ve Dozlar
Üç boyutlu konformal radyoterapi primer ve metastatik beyin tümörlerini tedavi etmek
üzere giderek daha çok kullanılmaktadır. Tümör ve çevreleyen ödemi uygun sınırla
(PTV) kapsayan çoklu alanlara (minimum 4-6 alan) multileaf kolimatörler ile 1.8-2 Gy
fraksiyonlarda 60-80 Gy verilir (Perez 2004).
ICRU 50 raporu 3-D tedavi planlamasında kullanıldığında GTV, BT veya MRG’ de
kontrast tutan tümör, CTV tümör etrafındaki ödemi içermektedir. Ödem yoksa CTV,
tümörün histolojik gradeine bağlı olarak GTV ye 1-3 cm eklenmesi ile oluşturulur. PTV
de bunlara 0.5-1 cm eklenmesi ile oluşturlur. Tedavi hacimi, %95 lik izodoz eğrisi
tarafından sarılmalıdır (Perez 2004).
Aşagıdaki şekillerde değişik histolojilerde Radiation Therapy Oncology Group (RTOG)
tarafından önerilen GTV,CTV ve PTV lerin şematik görünümleri izlenmektedir (Wasik
2004, Zorlu 2004), (Şekil 2.2-2.7).
22
Şekil 2.2 Anaplastik astrositom(AA) ve glioblastoma multiforme(GBM), Radiation Therapy Oncology Group-RTOG tedavi alanı
(Ödem dikkate alınmazsa:GTV+2.5 cm)
Şekil 2.3 Anaplastik astrositom (AA) ve glioblastoma multiforme(GBM), Radiation
Therapy Oncology Group-RTOG Tedavi Alanı (GTV+Ödem+ 2cm)
GTV
Ödem
CTV
PTV2 cm
GTV
Ödem
CTV
PTV
2 cm
GTV CTV
2 cm
0.5 cm
23
Şekil 2.4 Glioblastoma multiforme(GBM), RTOG 98-03 Çalışması ( PTV1: GTV+1.8cm= 46 Gy)
Şekil 2.5 Glioblastoma multiforme(GBM), RTOG 98-03 Çalışması (PTV2: GTV+0.3cm= 66,72,78,84 Gy)
GTV
Ödem
CTV
2 cm
GTV
1.8 cm
PTV
1
GTV
Ödem
CTV
2 cm
GTV
0.3 cm
PTV
2
24
Şekil 2.6 Düşük gradeli glial tümörler, RTOG tedavi alanı (GTV + 1.5-2 cm)
Şekil 2.7 Menenjiom, RTOG tedavi alanı (GTV+1 cm)
GTV
Ödem
CTV
PTV
2 cm
GTV CTV
1-1.5 cm
0.5 cm
GTV
Ödem
CTV
PTV
2 cm
GTV CTV
0.5 cm
0.5 cm
25
2.7 Üç Boyutlu Konformal Radyoterapi Planlanmasıyla Hastaların Tedaviye Alınması Aşamaları.
Konformal radyoterapi yeni bir tedavi metodu yaklaşımı değildir. Koruma bloklarının
yerleştirilmesi, alan boyutlarının seçilmesi, ışının yönlendirilmesi, wedge’lerin ve
uygun ışın ağırlıklarının kullanılmaları hedef hacime mümkün olan en yüksek dozu
verirken sağlıklı dokunun istenmeyen radyasyondan korunmasını sağlar. Bu yaklaşım
prensipte her çeşit radyoterapinin temelidir. Son 10-15 yıl süresince teknolojideki
ilerlemeler konformal radyoterapinin üç boyutlu şeklinin önemini artırmaktadır (Ercan
2002).
Üç boyutlu konformal radyoterapi; üç boyutlu planlanan hedef hacime verilmesi
mümkün olabilecek en yüksek tedavi dozunu verebilmektir. Bu teknolojik başarı: 1.
Bilgisayarlı tomografi (BT), manyetik rezonans görüntüleme (MRG) gibi görüntüleme
sistemlerinin kullanımı ile hedef hacimin uygun şekilde tanımlanabilmesi; 2. 3-D tedavi
planlama sistemlerinin klinikte kullanımı ile, her hastanın tedavi edilecek tedavi
hacimine uygun alan şekli oluşturabilmek ve güvenilir bir şekilde 3-D doz
dağılımlarının hesaplanabilmesi; 3. Radyoterapi merkezlerinde modern tedavi
makinalarının kullanılması ve iyonize radyasyonun şekillendirilmiş demetler olarak
güvenli ve tekrarlanabilirliğinin sağlanarak verilebilmesi; 4. Bu aletlere yoğun kalite
güvenirliliği programlarının uygulanabilmesi ile mümkündür (Ercan 2002).
BT simülasyon, hedef hacimlerin ve kritik yapıların anatomisinin daha doğru
tariflenmesine, optimal doz dağılımı sağlamak için üç boyutlu tedavi planlamasına ve
tedavi edilen hacimlerin radyolojik doğrulanmasına olanak sağlar (Perez 2004 ).
Bilgisayar teknolojisindeki gelişmeler; doğru ve zamanında hesaplama, 3-boyutlu doz
dağılım görüntüsü, hedef hacim tanımlaması, normal dokuların tariflenmesi, tedavi
simülasyonu, dijital filimlerin oluşturulması, tedavi alanlarının ve yardımcı araçların
dizaynı, üç boyutlu doz dağılımlarının hesaplanması ve optimizasyonu, tedavi
planlarının değerlendirilmesi gibi işlemleri artırmıştır (Perez 2004 ).
Doz hacim histogramları, tedavi planlarına ait doz dağılımlarının değerlendirilmesinde
faydalıdır ve üç boyutlu doz dağılımının tam özetini vererek, belirtilen dozdan fazlasını
26
alan hedef hacim ve yapıları gösterir. Doz hacim histogramları uzaysal doz bilgileri
vermezler ve diğer doz görüntüleme yöntemlerinin yerini alamazlar (Perez 2004 ).
Üç boyutlu tedavi planlama sistemleri, tedavi doğrulamasında önemli rol oynarlar.
Ardışık BT kesitlerine dayalı dijital oluşturulmuş radyografiler, bir simülasyon film
görüntüsü sağlayıp, bu filimler tedavi geometrisinin doğrulanması için port filimlerle
karşılaştırmada kullanılabilirler (Perez 2004 ).
Tedavi planlamasında artan karmaşıklık, hastaya pozisyon verme ve immobilizasyon
konusunda ve portal doğrulama teknikleri konusunda artan hassasiyet gerektirir. Birkaç
gerçek zamanlı online verifikasyon sistemi sayesinde, tedavi edilen alanın pozisyonu,
ışınlama sırasında görüntülenebilir (Perez 2004 ).
Gantri ve masa pozisyonu gibi tedavi cihazında kullanılan parametrilerin, üç boyutlu
radyoterapi planlama sistemi tarafından oluşturulan bilgi ile bilgisayar ortamında
entegrasyonu, lokalizasyon hatalarını azaltabilir ve radyoterapinin doğruluğunu ve
etkinliğini artırabilir (Perez 2004 ).
Üç boyutlu konformal radyoterapi planlanmasıyla, hastaların tedaviye alınması
aşamaları aşağıda gösterilmiştir (Çizelge 2.2.)
Çizelge 2.2 Üç boyutlu tedavi planlaması aşamaları
A. Hedef hacim ve risk altındaki organların belirlenmesi
Hastanın immobilizasyonu
Birinci simülasyon
BT tarama ve görüntülemenin diğer çeşitleri (MRG, PET)
Target ve diğer organların çizilmesi
27
Çizelge 2.2 Üç boyutlu tedavi planlaması aşamaları (devam)
B. Üç boyutlu tedavi planlaması
Beam’s eye view görüş açısı (BEV)
Aynı düzlemde olmayan ışınların kullanımı
Üç boyutlu doz dağılımlarının elde edilmesi
Transvers, sagital ve koronal kesitlerde doz dağılımının görünümü
Doz hacim histogramları
Plan optimizasyonu ve değerlendirilmesi
C. Üç boyutlu tedavi planının verilmesi
Tedavi pozisyonunun doğrulanması için DRR (Digitally reconstructed radiographs)
Tedavi planlamasının tedavi cihazına transferi
D. Plan Belgeleri
Demet parametreleri
İzodoz dağılımları
Doz hacim grafikleri
2.7.1 Hastanın immobilizasyonu
Hastayı sabitlemek ve her tedavide pozisyonun devamlılığını sağlamak için her hastaya
özel immobilizasyon yapılmalıdır (örn: baş maskesi)(Şekil 2.8).
28
Şekil 2.8 Hastanın immobilizasyonu
2.7.2 Birinci simülasyon
Konvansiyonel simülatörlerde, hastanın tedavi sırasında alacağı en rahat pozisyonu
sağlanır, geçici izomerkeze karar verilir ve uygun lokalizasyon işaretleyicileri maskeye
yerleştirilir. Kalp kateteri veya yüksek yoğunluklu ince radyoopak tel kullanılabilir. Radyoopak işaretleyiciler planlamada koordinatların belirlenmesi için gereklidir.
2.7.3 BT tarama ve görüntülemenin diğer çeşitleri (MRG)
Hasta BT odasında tedavi masasının üstüne uyumlu, düzleştirilmiş kendisi için yapılmış
olan immobilizasyon sistemi ile yatırılır. BT odasındaki lazerler kullanılarak hasta set-
up’ı yapılır. BT’si alınacak bölge için hazırlanmış olan protokole göre BT kesitleri
alınır. BT çekilirken hasta cildine veya maske üzerine yerleştirilen radyoopak
işaretleyiciler planlamada koordinatların belirlenmesi için gereklidir. Demet
şekillendirici olarak özel blok hazırlanacak veya multilif kolimatör kullanılacaksa,
özellikle PTV bölgesinde 3-5 mm aralıkla kesit alınması tavsiye edilmektedir. Yüksek
hassasiyet elde edebilmek için kesitler arasında genellikle 3-5 mm aralık bırakılmalı ve
29
kesitler bitişik olmalıdır. Tedavi planlaması için BT bilgileri tedavi planlamasına
mevcut olan yöntemlerden biri ile aktarılır (Dicom).
BT, üç boyutlu konformal radyoterapi için veri görüntüsünün temel kaynağıdır.
Bununla beraber, MRG’den elde edilen bilgilerde, BT bilgilerini tamamlayan bilgiler
olarak önem kazanmaya başlamıştır.
MRG, BT den daha iyi yumuşak doku ve normal doku görüntüsü verir. Tedavi
planlamasında BT’nin tercih edilmesinin nedeni, BT’nin x-ışınları ile oluşturulması, her
vokselin (bilgi setinde bir hacim elementi) bir hounsfield sayısı ile karakterize
edilmesidir. Bu azaltma ile alakalıdır ve bu değerler tedavi planlamasında inhomojenite
doz hesaplama algoritmalarında kullanılır.
2.7.4 Target ve diğer organların çizilmesi
Konformal tedavinin en önemli ve en zor adımı hedef hacim ve risk altındaki organların
yüzeylerinin çizilmesidir. Kritik organ, tümör ve hedef hacim belirleme işlemi, tedavi
planlayıcı radyasyon fizikçisi ve radyasyon onkoloğu tarafından gerçekleştirilir. Tedavi
alanı içerisine giren risk altındaki organlar tedavi alanı boyunca her BT kesitinde
girilmelidir.
Konturlama yazılıma göre ya elle ya da otomatik olarak gerçekleştirilir. Tümör
haciminin elle girilmesi tercih edilir. Vücut konturu, akciğerler ve kemik yapıları
otomatik olarak konturlanır. Otomatik konturlama yapılan yapılar, her BT kesitinde
kontrol edilmeli ve gerektiğinde düzeltme yapılmalıdır. Yeni teknolojide, geliştirilmiş
bilgisayar algoritmalarında otomatik ve yarı otomatik konturlama modları mevcut olup
bu sayede konturlama için kaybedilen zaman ortadan kaldırılmış olmaktadır.
Tümör ve kritik organlar tedavi planlamasında tel çerçeve veya solid yapılar gibi
bilgisayar ekranında görünmelidir. Yapılar arasında farklı renkler kullanılmalıdır.
Birçok kritik yapının belirlenmesi radyasyon onkoloğunun tecrübesini gerektirir.
Radyoloğun yardımına sıklıkla başvurulur (Şekil 2.9).
30
Şekil 2.9 Target ve diğer organların çizilmesi
International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU) 50 raporundan
gerekli hacim kavramları öğrenilebilir. Bu hacimler sırası ile görüntülenebilir tümör
hacmi(GTV), klinik hedef hacim (CTV), planlanan hedef hacim (PTV), tedavi edilen
hacim (TV), ışınlanan hacim (IV) dir (Çizelge 2.3), (Şekil 2.10).
Konformal radyoterapideki yeni gelişmeler ICRU 50 de verilen terimlere ilave terimleri
gerekli kılmıştır ve ICRU 50’ye ek ICRU 62 de yayınlanmıştır (Şekil 2.11) . GTV
ve/veya CTV’nin şekil, büyüklük ve pozisyonundaki değişmeler göz önüne alınarak
CTV’ye bir internal pay bırakılması ile internal target hacim (ITV) kavramı ortaya
konmuştur. PTV de set-up paylarının ilavesi ile tanımlanır. Risk altındaki organlar
(OR), planlanan risk hacmi (PORV) olarak tanımlanır (Purdy 2004).
31
Çizelge 2.3 ICRU 50 ve 62 raporları hacim tanımları
Görüntülenebilir Tümör Hacmi (GTV: Gross Tumor Volume): Fizik muayene ya da görüntüleme yöntemiyle saptanan tümör hacmidir.
Klinik Hedef Hacim (CTV: Clinical Target Volume): Görüntülenebilir tümör hacmine fizik inceleme ya da görüntüleme yöntemleriyle saptanamayan olası mikroskopik tümör yayılımının eklenmesi ile belirlenir.
Planlanan Hedef Hacim (PTV: Planning Target Volume): Klinik hedef hacmine organ, hasta hareketleri ve hasta set-up’ı sırasındaki olası hataların boyutunun eklenmesi ile belirlenir.
Tedavi Edilen Hacim (TV: Treated Volume): Radyasyon Onkoloğu tarafından tedavinin amacını sağlayacak gerçek tedavi şartlarında en iyi olasılıkla izodoz dağılımı içindeki hacimdir. Başka bir deyişle, bir izodoz yüzeyi tarafından tamamen sarılmış hacimdir.
Işınlanan Hacim (IV: Irridiated Volume): Normal doku toleransı gözönüne alınarak ışınlanan hacimdir ki tedavi hacminden daha büyüktür. Işının direkt ve saçılarak geçtiği alandır.
İnternal Marjin (IM: Internal Margin): Beklenen fizyolojik hareketleri kapsamak ve CTV’nin büyüklük, şekil ve pozisyon farklılıklarını kapsayabilmek için geliştirilmiş bir tanımlamadır. Sıklıkla CTV’nin çevresinde asimetrik bir alandır ve CTV’ye komşu olan doku ve organların büyüklük ve şeklini değerlendirerek belirtir. (Örnek: Solunum, mesane ve rektumun farklı dolulukları, yutkunma, kalp hızı, bağırsak hareketleri)
İnternal Hedef Hacim (ITV: Internal Target Volume): Klinik hedef hacim ve internal payı içeren hacimdir.
Set-up Payı (SM: Set-up Margin): Hasta pozisyonundaki bilinmezlikleri değerlendirmek, ışın şeklini tedavi planlamasında ve tedavi sırasında düzenlemek için bu kavram geliştirilmiştir. Hasta pozisyonundaki değişiklikler, tedavi cihazının mekanik bilinmezlikleri, dozimetrik bilinmezlikler, BT simülatörden tedavi cihazına aktarırken oluşabilen transfer set-up hataları ve insana bağlı faktörler gözönüne alınarak, set-up payı tedavi planlamasında eklenmelidir.
Riskli Organ (OR: Organ at Risk): Tedavi planlamasını ve önceden belirlenen dozu etkileyen normal dokulardır (göz, omirilik vs).
Conformity Index: Işınlanan hacmin, planlanan hedef hacme oranıdır (IV/PTV). Planlanan hedef hacim, tamamen ışınlanan hacim ile kapsanırsa, bu tanım geliştirilebilir.
32
Şekil 2.10 ICRU 50 şematik görünümü
Şekil 2.11 ICRU 29,ICRU 50, ICRU 62 raporları şematik görünümü
2.7.5 Beam’s eye view (BEV)(Işın bakışı görüntü)
Işının hedef hacimle olan ilişkisinin düzenlenmesinde ışın bakışı görüntü (BEV) önemli
bir rol oynamaktadır. Tedavi alanlarının geliştirilmesinde kullanılır. Üç boyutlu
konformal radyoterapinin en önemli parametrelerinden biridir. Burada kullanılan bir
diğer parametre, oda bakışı görüntü (Room’s Eye View)’dür. Oda bakışı görüntüden,
hastanın yatış şekliyle, gantri-masa arasındaki ilişki değerlendirilir (Purdy 1993).
33
BEV; bize hastanın anatomisini, radyasyon kaynağının bulunduğu noktadan bakıyormuş
gibi görmemizi sağlar (Şekil 2.12). BEV; ideal ışın yönlerini seçmek ve ışın
açıklıklarını planlamak için kullanılır.
BEV; demetin nokta kaynaktan çıktıktan sonra ayrılmasını göz önüne alarak hedef
hacim ve risk altındaki organlara blokların ve multilif kolimatörlerin doğru
yerleştirilmesini sağlar.
Tedavi planlama sisteminde konturu çizilen yapılar BEV perspektifinden
görülebilmektedir.
Şekil 2.12 Beam’s eye view (BEV)(Işın bakışı görüntü)
2.7.6 Aynı düzlemde olmayan demetlerin kullanımı
Üç boyutlu radyoterapi tedavi planlama sistemi gantri, masa, kolimatör açısı gibi tedavi
cihazının her türlü hareketini simüle edebilir. Tedavi alanları yerleştirilirken planlama
sisteminin ekranında gantri, masa, kolimatör açıları gibi parametreler izlenebilmelidir.
Bu yüzden aynı düzlemde olmayan ışınların dahi planlarını oluşturabilme kabiliyetine
sahiptir. Enerji, wedge, ışın ağırlıkları seçilerek plan yapılmalıdır.
34
2.7.7 Üç boyutlu doz dağılımlarının elde edilmesi
Enerji, wedge, ışın ağırlıkları, ışın geometrileri planlandıktan sonra, doz dağılımı uygun
algoritmalarla belirlenen üç boyutlu hacim boyunca hesaplatılmalıdır.3-D doz dağılımı
değerlendirilmeli ve istenen izodoz dağılımının PTV yi tam içine alıp almadığı kontrol
edilmelidir.Tüm transvers kesitlerdeki doz dağılımı gözden geçirilmelidir.Daha sonra
sagital ve koronal kesitlerde de doz dağılımı kontrol edilmelidir.Eğer izodoz dağılımı
PTV yi tam olarak sarıyorsa fraksiyon sayısı,verilmesi gerekli tedavi dozu ve izodoz
eğrisi seçilmelidir.
Hesaplamada kullanılan bazı kavramlar:
2.7.7.1 Derin doz yüzdesi (%DD)
Merkezi eksen derin doz dağılımlarını karakterize etmenin yolu, bir noktadaki dozu
belirli bir referans noktasındaki doza normalize etmektir. Bu büyüklük genellikle su
fantomunda iyon odası kullanılarak yapılan ölçümlerden çıkarılmaktadır. % DD,
herhangi bir d derinliğindeki soğurulan dozun, demetin merkezi ekseni boyunca d0
derinliğindeki soğurulan doza oranıdır. % DD, P ile ifade edilmektedir (Şekil 2.13).
Dd , d derinliğindeki doz, Dd0 , d0 derinliğindeki doz değerleri olmak üzere % DD değeri
aşağıdaki şekilde formüle edilmektedir:
P = ( Dd / Dd0 ) x 100
Şekil 2.13 Yüzde derin doz şematik gösterimi
35
Ortavoltaj ve düşük enerjili x- ışınları için referans derinlik genelde yüzeydedir (d0= 0).
Yüksek enerjiler için referans derinliği en yüksek soğurulan doz noktasında (build-up
noktası) (d0 = dmax) alınmaktadır.
Merkezi eksen derin doz dağılımını etkileyen birçok parametre vardır. Bunlar; demet
kalitesi veya enerji, alan büyüklüğü ve şekli, kaynak cilt mesafesi (SSD) ve derinliktir.
% Derin dozun enerji, alan , SSD, derinlik ile değişimi Çizelge 2.4’ te görülmektedir.
Çizelge 2.4 Derin doz yüzdesinin enerji, alan , SSD, derinlik ile değişimi
% DD
Enerji
Alan
SSD
Derinlik
(dmax’dan sonra)
%DD değerleri demet enerjisiyle artmaktadır. Bu artış verilen bir derinlik için derin doz
eğrilerinin eğiminin azalması ve demet giriciliğinin artması demektir. Yani yüksek
enerjili ışınlar daha giricidirler ve daha yüksek derin doza sahiptirler. Foton
enerjilerinde, yüzey dozu enerji artışı ile ters orantılıdır. Elektronlarda ise fotonların
aksine enerji seviyesi arttıkça yüzey dozu artmaktadır. Bu durum elektron saçılımı ile
açıklanmaktadır. Düşük enerjilerde elektronlar kolaylıkla saçılmakta ve saçılım açısı
büyümektedir. Böylece build-up dozu kısa mesafelerde oluşmaktadır (Şekil 2.14).
36
Şekil 2.14 Çeşitli ışınların merkezi eksen derin doz eğrileri
Alan bağımlılığı saçılan elektron ve fotonlardan dolayı ortaya çıkmaktadır. Alan
büyüklüğünün artması ile saçılan radyasyonun soğurulan doza katkısı artmaktadır.
Saçılan dozdaki bu artış, büyük derinliklerde fantom saçılmasının da katkısıyla dmax
‘dan daha büyük olacağından %DD, artan alan büyüklüğü ile artmaktadır. % DD’ daki
bu artış demet kalitesine yani enerjiye bağlıdır. Saçılma olasılıkları ya da tesir kesitleri
artan enerji ile azalacağından ve yüksek enerjili fotonlar daha yoğun olarak ileri
saçılacağından %DD ‘ların alan bağımlılığı yüksek enerjilerde düşük enerjilere oranla
daha azdır.
%DD verileri genelde kare alanlar için geçerlidir. Kliniklerde ele alınan tedavilerin
çoğunluğu dikdörtgen, bloklu ya da şekilli alanlar olduğundan bu alanların kare alanlara
eşdeğerinin bulunması gerekmektedir. Kenar uzunlukları a ve b olan dikdörtgen
şeklindeki bir alanın kare eşdeğerinin kenar uzunluğu aşağıdaki formül ile
hesaplanmaktadır:
eşdeğer karenin kenarı= 2 (axb) / (a+b)
Yüzde Derin Dozlar
Derinlik
37
Bir nokta kaynağın yayınladığı foton akısı, kaynağa olan uzaklığın karesiyle ters
orantılıdır (ters kare kanunu). Eksternal demet tedavisi için kullanılan klinik
kaynaklarının sınırlı bir büyüklüğü olduğundan, kaynağı nokta kaynak olarak kabul
edebilmek için SSD genellikle büyük seçilmektedir ( ≥ 80 cm).
%DD’ lar ters kare kanunun etkisinden dolayı SSD ile artmaktadır. Bir noktadaki
gerçek doz şiddeti, kaynaktan uzaklaştıkça azalmasına rağmen, bir referans noktasına
göre rölatif doz olan %DD’ lar, SSD ile artmaktadır. İki nokta arasındaki doz oranındaki
azalma kaynağa yakın mesafede, kaynağa uzak mesafelere göre daha hızlı olmaktadır.
Küçük SSD’ lerde %DD’ lar küçük olacağından belirli bir tümör dozu için cilt dozu
yüksek olacaktır. Bu nedenle SSD mümkün olduğunca büyük olmalıdır. Ancak doz
hızının fazla azalmaması için optimum bir uzaklık seçilmelidir.
Herhangi bir uygulamada SSD standart SSD’ den farklı olabilmektedir. Bu durumda
%DD, kullanılan SSD’deki %DD’ a çevrilmelidir. Bu değişim Myneord faktörü (F) ile
yapılmaktadır. Yöntemde SSD ile saçılmaların değişimi göz önüne alınmaksızın, ters
kare kanunu ile değişimi esas alınmaktadır (Dirican 2004) .
P (d, r, f) , d derinliğinde r x r alan genişliği ve f = SSD için derin doz yüzdesini ifade
etmektedir. Ters kare kanunu, eksponansiyel azalım ve saçılma dikkate alınırsa,
P (d, r, f1) = 100. ( f1 + dmax ) 2 / (f1 + d )
2 . e
-µ ( d – dmax ) . Ks
Bu ifadedeki µ, primer demet için lineer azalma katsayısı Ks saçılan dozdaki değişimi
hesaplamak için bir fonksiyondur ve SSD ile değişimi göz ardı edilmiştir.
P (d, r, f2) = 100. ( f2 + dmax ) 2 / (f2 + d )
2 . e
-µ ( d – dmax ) . Ks
P (d, r, f2) / P (d, r, f1) = ( f2 + dmax ) 2 / (f1 + dmax )
2 . (f1 + d )
2 / (f2 + d )
2
P (d, r, f2) = F . P (d, r, f1) olarak bulunur.
f2 > f1 için F > 1 ve f2 < f1 için F < 1 olur ( Dirican 2004 ) .
2.7.7.2 İzodoz eğrileri
Merkezi eksen derin doz yüzdeleri, eksen boyunca bir derinlikteki dozu tayin etmeye
yarar. Bu eksen, hedef hacmin merkezi ekseni boyunca geçerse, tümör boyunca doz
değişimi çıkarılabilmektedir. Ancak tümöre homojen doz vermek ve normal dokuları
38
korumak için en azından iki boyutlu doz dağılımlarına gerek vardır. İzodoz dağılımları
olarak bilinen, aynı dozu alan noktaların birleştirilmesi ile elde edilen dağılımlar
radyoterapide yoğun olarak kullanılmaktadır. Bir izodoz eğrisi sabit soğurulmuş dozun
bir eğrisidir. İzodoz eğrileri en çok iyon odası ve su fantomu kullanılarak elde
edilmektedir. İzodoz eğrilerinde doz, merkezi eksenden uzaklaştıkça azalmaktadır.
İzodoz eğrisinin derinliği ise enerji ile artmaktadır (Dirican 2004) .
Geleneksel olarak tedavi planları; çeşitli alanlar, demet şekillendiriciler (wedge gibi),
demet yüklemesinin kullanılmasıyla ve uygun demet yönlerinin seçilmesiyle optimize
edilir. Denenen planların doz dağılımları; tek tek kesitlerdeki, ortogonal düzlemlerdeki
(enine, sagital ve koronal gibi) ya da üç boyutlu izodoz yüzeylerindeki izodoz eğrilerine
bakarak değerlendirilir. Sonraki işlem, bir hacmi saran yüzeydeki doz değerinin
belirlenmesidir. Bir izodoz yüzeyi, hacimsel doz yerinin belirlenmesi için değişik
açılardan döndürülebilir. Üç boyutlu tedavi planlamasının en önemli üstünlüklerinden
biri, tek tek kesitlerde, ortogonal düzlemlerde ya da üç boyutlu izodoz yüzeylerindeki
hacimsel doz yerini göstermek için kolaylıkla kullanılabilen doz dağılımının gösterimi
olmasıdır.
Doz dağılımları genellikle doz tanım noktasında dozun %100 olması için normalize
edilir. Öyle ki; izodoz eğrileri, eşit doz çizgilerini, tanımlı dozun yüzde oranı olarak
gösterir. Bir ya da daha fazla “boost” (genellikle hedefin bazı kısımlarında, özellikle
GTV’ deki doz artımı) içeren tedavi planı için, tek tek kesitlerde, ortogonal düzlemlerde
ya da izodoz yüzeylerindeki izodoz dağılımları ile tekrar gösterilebilen bileşik izodoz
planları yararlıdır (Khan 2003) .
2.7.8 Transvers, sagital ve koronal kesitlerde doz dağılımının görünümü
Tedavi planlama sisteminin ekranında planın transvers,sagital ve koronal kesitlerde doz
dağılımı görüntüleri ve üç boyutlu doz dağılımı görüntüsü görülmelidir.
2.7.9 Doz hacim histogramları ( DVH)
DVH; ne kadar hacimde ne kadar doz soğurulduğunu gösterir. Aynı zamanda ilgili her
bir anatomik yapı için tek bir eğri ile tüm doz dağılımını özetler. Doz hacim histogramı,
39
üç boyutlu konformal radyoterapi planının en önemli parametrelerinden biridir. Tedavi
planlama sistemlerinde yapılan planların diferansiyel ve kümülatif doz hacim
histogramları elde edilir. Bu histogramlarda; bir plan için GTV, PTV, risk altındaki
organların aldıkları doz bir ekranda değerlendirebildiği gibi, farklı planlar için de GTV,
PTV, risk altındaki organların aldığı doz bir ekranda değerlendirilebilir. Planlayıcı farklı
planlar için DVH’ları üst üste koyup, her bir organ için karşılaştırma yapabilir. Bu
histogramlardan doz hacim istatistiklerinin değerleri alınabilir ve buna göre en uygun
plan seçilir.
Histogramı hesaplamak için her hacim eşit oranlara bölünür, bunlara ‘’voxel’’ denir.
Dozun her voxelden homojen geçebilmesi için, voxeller oldukça küçük aralıklara
bölünür (Şekil 2.15) Tümör ve normal doku hacmi içinde oransal doz dağılımını
gösterir (Perez 2004).
Şekil 2.15 Örnek doz hacim histogram hesaplaması. Işınlanan bir organ 100 adet 5 cm3 lük voxellere bölünmüştür. Her biri 0’dan 7.5 Gy e doz alırlar. Örneğin 22 Voxel 1 Gy e eşit, ya da daha fazla ancak 2 Gy den daha az ışın almıştır.
Doz hacim histogramları iki şekilde gösterilirler:
1. Diferansiyel Doz Hacim Histogramı: Her doz aralığı için, voxellerin sayısı tablo
haline getirilmiştir (Şekil 2.16).
2. Kümülatif Doz-Hacim Histogramı: Grafik ‘’0’’ noktasındayken, %100 hacim
noktasından başlar. İlk doz aralığında, örneğin 0-1 doz alan hacim, toplam hacimden
çıkarılarak, bu hacim toplam hacim yüzdesi olarak ifade edilir (Şekil 2.17-2.18).
40
Şekil 2.16 Diferansiyel doz hacim histogramı. Örneğin; 12 voxel yada 60 cm3 ya da organın %12 si 2 Gy ya da daha fazla fakat 3 Gy den az doz almıştır (Perez 2004).
Şekil 2.17 Kümülatif doz hacim histogramı Örneğin; 71 voxel ya da 355 cm3 ya da organın %71 i 2Gy yada daha fazla doz almıştır (Perez 2004).
41
Doz Volüm Histogram
1 = tumor2 = brain stem3 = right eye4 = left eye5 = optical nerve right6 = optical nerve left7= chiasma opticum
Şekil 2.18 Beyin tümörü planlaması kümülatif doz hacim histogramı
2.7.10 Plan optimizasyonu ve değerlendirilmesi
Üç boyutlu konformal radyoterapi planları, ışın yönleri ve açıklıkları değiştirilerek ve
tekrar doz dağılımları hesaplanarak, ideal bir plan elde edilene kadar optimize edilir.
Planlar nitelikleri açısından doz hacim histogramları (DVH), 2-D izodoz kesitleri ve 3-
D izodoz yüzey görüntüleri gibi, doz görüntü araçları kullanılarak değerlendirilir.
Doğrulama için değişiklikler ve doz dağılımları tekrar hesaplanır ve tekrar
değerlendirilir. Bu işlem radyasyon onkoloğunun en iyi planı onaylamasına kadar
tekrarlanır.
42
2.7.11 Tedavi pozisyonunun doğrulanması için DRR (Digitally reconstructed
radiographs)
Plan tamamlanıp, değerlendirilip, kabul edildikten sonra BT görüntülerden DRR
oluşturulur. DRR üç boyutlu konformal radyoterapinin uygulanabilmesi için gerekli ve
faydalıdır. DRR, üç boyutlu tedavi planının klinik set-up’a uygulanmasında bir referans
görüntü görevi görür. Burada DRR’ın görevi bir simülasyon filminin benzeridir. DRR
görüntüleri lazer kameralar kullanılarak film üzerine print edilip, hasta dosyasında
saklanabilir ve tedavi planında kullanılan alanlar, DRR’dan kontrol edilebilir.
Eğer yüksek çözünürlüklü DRR elde edilemiyorsa, doğrulama simülasyonları faydalı
olacaktır. Bunun için hasta simülasyona alınır. Hasta simülasyona alınmadan önce
tedavi planlama sisteminde kabul edilen plan bir network aracılığı ile simülatöre
aktarılır. Simülatöre aktarılan plana göre hasta simüle edilir ve simülasyon filmleri
alınır.
2.7.12 Tedavi planlamasının tedavi cihazına transferi
Konformal radyoterapi uygulanan merkezlerde, tüm sistemlerin birbirine network
sistemi ile bağlı olması tedavideki başarıyı artırır ve hataları minimuma indirir.Tedavi
planlama sisteminde kabul edilen plan bir network aracılığı ile tedavi cihazına aktarılır.
İlk tedaviden önce, hastanın tedavi ünitesinde üç boyutlu planı ile tanımlanan
parametrelere göre set-up’ı yapılır. Port filmler çekilir ve elde edilen port filmler DRR
veya simülatör filmleri ile karşılaştırılır. Bunun yapılmasında amaç, hastaya doğru
pozisyon verilip verilmediğinin kontrolüdür. Port film çekimi haftada en az bir kere
yapılmalıdır. Hastanın ilk set-up’ında radyasyon onkoloğu, medikal fizikçi ve
radyoterapi teknikeri bir arada bulunmalıdır.
43
2.8 Tedavide Kullanılan Cihazlar
2.8.1 Tedavi planlama sistemi ( TPS )
Tedavi planlama sistemi özel bir monitör, film tarayıcı, ışıklı bir dijitayzır, yazıcı ve
çizici gibi donanımlardan oluşan iki ya da üç boyutta planlama yapabilen ve belirli bir
program altında çalışabilen yazılımdan oluşan bir sistemdir. Bilgisayar ortamında farklı
enerjilerde farklı kaynak cilt mesafelerinde (SSD), istenilen alan boyutlarında foton ya
da elektron demetleri oluşturmak ve bu demetleri farklı tedavi teknikleri kullanarak
hastaya yöneltmek ve ışınlanan bölgedeki doz dağılımlarını elde etmek mümkündür.
Planlama sistemi içerdiği özel algoritmalar yardımıyla, sisteme önceden girilen ışınlama
cihazına ait demet enerjisi, doz verimi, derin doz yüzdesi (%DD), doku-hava oranı
(TAR), saçılan-hava oranı (SAR), doku-maksimum oranı (TMR), kolimatör saçılma
faktörü (Sc) ve fantom saçılma faktörü (Sp) gibi dozimetrik parametrelerden gerekli
olanlarını, sonradan girilen hedefe (yani hastaya), tedavi tekniğine (eksternal,
brakiterapi, ark vb.), ışınlamaya (enerji, alan boyutu, SSD vb.) ait parametreleri
ilişkilendirerek doz hesabı yapmaktadır. Bu hesaplamalar sonunda, dozun hedef
içindeki dağılımı, komşu doku ve organlar ile tümörün alacağı doz belirlenebilmektedir.
Planlama sistemine tedavide kullanılan cihaza ait dozimetrik parametreler kuruluş
aşamasında yüklenmekte ve periyodik olarak kontrol edilmektedir. Hastaya ait bilgiler
ise tedavi aşamasında, hastaya ait kontur, bilgisayarlı tomografi, simülasyon filmi,
radyografik görüntü vb. kaynaklardan uygun bir biçimde girilmektedir. Hastanın
ışınlanacak bölgesinde yer alan kritik organlar, tümör hacmi ve ışınlanması planlanan
hedef hacim belirtilmelidir. Daha sonra istenilen özelliklere sahip foton ya da elektron
demetleri oluşturularak, hedef bölge üzerine gönderilmektedir. Yazılım girilen tüm
bilgileri göz önünde tutarak istenilen dozimetrik hesaplamaları gerçekleştirmektedir
(Khan 2003 ) .
44
2.8.2 Simülatör cihazı
Tedavi simülatörü, diagnostik x- ışını tüpü kullanılan bir cihazdır. Fakat geometrik,
mekanik ve optik özellikler olarak tedavi ünitesinin taklididir. Simülatörlerde, hastaların
tedavi koşulları ile aynı koşullarda simülasyon yapılmaktadır. Tedavi alanlarının ve
koşullarının doğruluğu kontrol edilmektedir. Simülatörün ana fonksiyonu, çevre normal
dokularla sınırlandırılmış hedef hacminin olduğu tedavi alanının görüntülenmesidir. İç
organların radyografik olarak görüntülenmesi ile alanların pozisyonları doğrulanmakta
ve kurşun bloklar eksternal olarak sağlanmaktadır. Bir çok ünitede, dinamik
görüntülemeyi sağlayan floroskopik yetenek mevcuttur. Simülatöre ihtiyacın nedenleri
şunlardır:
a. Radyasyon demeti ve hastanın eksternal ve internal anatomisi arasındaki
geometrik ilişkinin basit bir x- ışını tüpü ile sağlanamaması
b. Simülatörlerde kullanılan x- ışını enerjisinin tedavi için kullanılan x-ışını
enerjilerine göre daha düşük olması nedeniyle radyografik görüntünün daha iyi
olması
c. Tedavi ünitesi odasının zamansal açıdan işgal edilmemesi
d. Hastanın set- up’ ında ve tedavi tekniğinde beklenmeyen problemlerle zamandan
çalınması.
Lokalize tedavi hacmi ve set- up alanları ile diğer gerekli veriler simülatörde
sağlanabilmektedir. Çünkü simülatörün özellikleri, tedavi ünitesinin özellikleri ile
aynıdır. Kontur alınması, kompansatör veya bolus ile ilgili hastanın değişebilir
ölçümleri uygun set- up koşulları altında sağlanabilmektedir. Standart ve kişisel koruma
blok testleri simülatör ile yapılmaktadır. Modern simülatörlerde, lazer ışığı, kontur
çizici ve gölge tepsisi gibi ekipmanlar vardır. Bazı simülatörlerde tomografi düzeneği
mevcuttur. Fakat görüntü kalitesi daha zayıftır.Simülatör alanlarındaki ilgi çekici
gelişme, simülatör içindeki BT tarayıcılardır (Khan 1994) .
45
2.8.3 Lineer hızlandırıcı tedavi cihazları
Eksternal demet radyoterapisinin (teleterapi) ilk uygulandığı dönemlerde konvansiyonel
x- ışını tüpleri (anot ve katot ile) ve yüksek voltaj jenaratörlerinden elde edilen x- ışını
demetlerinin enerjileri en fazla 300 keV’ di. (Radyoterapi terminolojisinde demet
enerjilerinin elektron demetleri için eV, x- ışını demetleri için gerilim biriminde V
kullanılmasından dolayı bu noktadan itibaren x- ışını demeti enerjileri V cinsinden
verilecektir). Bu yüzeysel (150 kV’ a kadar) ve orta-voltaj (300 kV’ a kadar) cihazlar
cilt kanseri ve palyasyon (hastalığın belirtilerini iyileştirmeksizin hafifleten tedavi)
tedavisinde hala efektif olarak kullanılmaktadır. Fakat bu cihazlarla elde edilen x-
ışınlarının enerjileri düşük olduğundan, derine yerleşmiş tümörlerin tedavisinde
tümörün üst kısmında bulunan sağlam dokuların yüksek doz almasına ve dolayısıyla da
ciltte komplikasyonların oluşmasına neden olmaktaydı. Ciltteki komplikasyonların
önüne geçebilmek için tümöre verilmesi gereken dozun sınırlandırılması ve ayrıca
düşük enerjili x- ışınlarının kemik ve yumuşak dokudaki soğurulma farklılıkları yapılan
tedavilerde sorun oluşturuyordu. Bu nedenle derine yerleşmiş tümörlerin etkin
tedavisinde yeterli giriciliğe sahip, kemik ve yağ dokusunda birbirine yakın enerji
soğurması verecek, cilt ve sağlam dokulardaki olumsuz etkiyi azaltacak x- ışını cihazları
üzerinde çalışmalar yapıldı.
İlk medikal lineer hızlandırıcı ise 1952 yılında Londra’ daki Hammersmith hastanesinde
kurulmuştur ve bu cihazla ilk tedavi 1953 yılında 8 MV’ luk x- ışınlarıyla yapılmıştır.
Medikal lineer hızlandırıcılar (linac) yüksek giricilik özelliğine sahip yüksek enerjili x-
ışınlarının elde edilebilirliğinden dolayı günümüzde derine yerleşmiş tümörlerin
tedavisinde en popüler sistemlerdir.
Lineer hızlandırıcı ile yüksek enerjili x- ışını elde edilebilir veya tedavi şekline bağlı
olarak elektronlar direkt olarak tedavide kullanılabilir. Bir lineer hızlandırıcı genellikle
iki farklı foton enerjisi ve on farklı elektron enerjisi üretebilme yeteneğindedir. Yüksek
enerjili lineer hızlandırıcılarda saçılan ışınlar azdır ve doz maksimum noktası daha
derindedir. Bundan dolayı cilt daha az hasar görür (Skin sparing effect). Ayrıca lineer
hızlandırıcılarda penumbra (ışın eksenine dik bir düzlem boyunca, merkezi ışından
uzaklaştıkça özellikle de alan kenarlarına yakın bölgelerde, radyasyon kaynağına olan
46
uzaklığın artması ve saçılan ışınların doza katkısında azalma olması nedeniyle, dozda
bir azalma meydana gelir. Alan kenarlarında meydana gelen bu doz azalması penumbra
olarak tanımlanır (Khan 2003) daha azdır ve alan kenarlarında daha keskin doz
düşüşleri görülür. Bunun nedeni lineer hızlandırıcıların, çapı yaklaşık 2 mm olan sanal
kaynak boyutuna sahip olması ve enerjilerinin yüksek oluşudur. Kobalt cihazlarına göre
başka bir üstünlüğü de daha yüksek doz hızlarına (dakikada 1-10 Gy) sahip olmalarıdır.
Bu sayede daha kısa tedavi sürelerinde yüksek dozlar verilebilir (Madcalse 2002 ) .
Lineer hızlandırıcı demetinin özelliklerini tam olarak kavrayabilmek için önce bu tip
cihazlarla x-ışını üretimi mekanizması gözden geçirilmelidir. 1940 yılından sonra
geliştirilen yüksek frekanslı, çok kısa dalga boylu osilatörler, lineer hızlandırıcılarda
elektronların hızlandırılmasında kullanıldı. Daha sonra yüksek frekans kaynağı olarak
3000 MHz frekansta elektromanyetik dalga veren mikrodalga üreticisi (magnetron ve
klaystron tüpleri) lineer hızlandırıcılarda kullanılmaya başlandı. Lineer hızlandırıcının
evrimi, magnetron ve klaystron formunda mikrodalga jenaratörlerinin üretimi ile
sonuçlanan radar geliştirme çalışmalarının bir sonucudur. Magnetron veya klaystron,
mikrodalga kavitelerinde yoğun elektromanyetik alanlar oluşturabilme
yeteneğindedirler (Magnetron mikrodalga kaynağı, klaystron mikrodalga yükselticidir.
Küçük bir mikrodalga kaynağı ile sürülmesi gerekir. ) . Bu yetenekleri, uygun dalga
kılavuzu yapılarıyla birleştirildiklerinde, elektronları rölativistik hızlara ulaştırmayı
mümkün kılar. Bu tüplerden elde edilen mikrodalga hızlandırıcı tüpün içine gönderilir.
Elektron tabancasında tungsten flamanın ısıtılmasıyla elde edilen ve potansiyel farkı
altında enerji kazandırıldıktan sonra ince bir demet haline getirilen elektronlar 50 keV’
luk enerji ile (0.4c hızla) hızlandırıcı tüpün içine gönderilirler. Elektronlar enerji
kazanmak ve hızlandırılmak için elektromanyetik dalgaların üstüne bindirilirler. Normal
olarak elektromanyetik dalgaların hızı elektronlardan fazla olduğu için hızları tüp
içindeki dairesel diskler ile azaltılır. Disklerin boyutları ve aralarındaki uzaklık dalganın
hızına göre belirlenir. Elektronlara yüksek hız elektromanyetik dalganın tepe noktasına
bindirilerek verilir. Bu yolla elektronlar birkaç MeV enerji kazanırlar.Hızlandırma
esnasında elektronları ince bir demet halinde toplamak ve hedef üzerine göndermek için
tüp boyunca manyetik odaklayıcı alanlar bulunur. Hızlandırıcı tüpün sonunda
elektronlar maksimum enerjilerini kazanmış olurlar. Enerjileri yaklaşık 5 MeV/metre’
47
dir. Daha küçük boyutlu cihazlar yapmak ve daha yüksek enerjili ışınlar elde etmek için
hızlandırılmış elektronlar 90° veya 270° saptırıcı (bending) magnetler ile saptırılarak
hedef üzerine veya doğrudan tüpün dışına gönderilir. Bu şekilde elde edilen yüksek
enerjili elektronlar yüzeyel tümörlerin tedavisinde direkt olarak kullanılabileceği gibi
yüksek erime noktasına sahip bir hedefe çarptırılarak yüksek enerjili x-ışınları da elde
edilebilir (Şekil 2.19) ( Madcalse 2002 ).
Şekil 2.19 Lineer hızlandırıcı diyagramı
Lineer hızlandırıcı, hastanın doğru pozisyonlanması için yatay, dikey ve dönme
hareketleri yapabilen bir tedavi masasına sahiptir. Lineer hızlandırıcı da radyasyon
demetini üreten cihazlar gantri ve stand içine monte edilmiştir; stand sabittir ve gantriyi
pozisyonunda tutar; gantri, hastada hedeflenmiş farklı açılardaki demetleri
oluşturabilmesi için hasta etrafında 360° dönme yeteneğindedir. Kolimatörler gantrinin
bitim noktasına içten monte edilmiştir ve kolimatörlerin boyutu ve açısı
ayarlanabilmektedir (Şekil 2.20).
48
Şekil 2.20 Lineer hızlandırıcının şematik gösterimi
Bir birincil sabit kolimatör (genellikle tungsten) hedefin altına düzleştirici filtrenin
üzerine monte edilir. İki ucu açık küçük eğimli bir koni şeklindeki bu cihaz, sadece ileri
doğru saçılan x- ışınlarının lineer hızlandırıcı dışına çıkmasına izin verir. Bu kolimatör
kafa sızıntısından yani tedavi kafasından kaçan saçılmış fotonlardan kaçınmaya
yardımcı olur. Bu kolimatörün boyutları genellikle ikincil kolimatörün olmadığı
durumda 100 cm SSD’ ye yaklaşık 50 cm çap verecek kadardır ( Madcalse 2002) .
Bir ikincil kolimatör sistemi genellikle yaklaşık 8 cm kalınlığında tungsten veya
kurşundan yapılmış iki çift metal bloktan oluşur. Bu cihazlara verilmiş yaygın ad
kolimatörler kullanılır. Çene içinden sızan doz, zırhlanmamış demetten kaynaklanan
dozu yaklaşık % 0.4’ ü kadardır. Hastada her çene için kolimatörler 0’ dan 40 cm’ ye
kadar farklı dikdörtgensel alanlar oluşturmak için ayarlanabilirler ( Madcalse 2002 ) .
Kurşun, serrobend ya da tungstenden yapılan üçüncül kolimatörler dairesel alanları
sınırlandırmak için kullanılırlar. Bu kolimatörler demet merkezi eksenine paralel ya da
demet diverjansına (ışın demetinin kaynaktan olan uzaklığın artmasına bağlı olarak
açılmasıdır) uyumlu olarak dizayn edilebilirler. Bu kolimatörler genellikle
hızlandırıcının kafasına bağlanan yuvalara monte edilirler. Böylece bu kolimatörler
49
hızlandırıcının ikincil kolimatörlerinin altına yerleştirilmiş olurlar. Demet penumbrasını
minimuma indirmek için kolimatör yuvasının dizaynıyla üçüncül kolimatörler x- ışını
kaynağına yakın olarak dizayn edilebilir ve bu dizayn gantriye ( tedavi kafası) hasta
etrafında daha büyük bir hareket özgürlüğü sağlar (Şekil 2.21)(Khan 2003).
Şekil 2.21 Multilif kolimatör sisteminin dışardan görünüşü
Lineer hızlandırıcı, elektronları yüksek güçte mikrodalgaları kullanarak lineer bir
şekilde yüksek hız ve enerjiye ulaştırır. Lineer hızlandırıcının kalbi, elektron
hızlandırmasının gerçekleştiği hızlandırıcı dalga kılavuzudur. Elektronları hızlandırmak
için ihtiyaç duyulan mikrodalga enerjisi, kısa süreli (5 milisaniyelik ) pulslar halinde
dikdörtgen şekilli iletici mikrodalga kılavuzu yardımıyla mikrodalga üreticisi veya
magnetrondan hızlandırıcı yapıya ulaştırılır.
Bir lineer hızlandırıcı x- ışını modunda çalıştırıldığı zaman, elektron demeti bir hedefe
çarpar ve Bremsstrahlung x- ışını üretilir (Şekil 2.22).
50
Şekil 2.22 Lineer hızlandırıcının x- ışını tedavisi için kullanımı
Lineer hızlandırıcı elektron modunda kullanılırken, elektronlar genellikle lineer
hızlandırıcı çıkışında bir saçıcı foile çarparlar (Şekil 2.23).
Lineer hızlandırıcının çalışmasında kritik olan diğer sistemler ve yardımcı sistemler;
lineer hızlandırıcı bileşenlerinin sıcaklığını düzenlemek için bir soğutma sistemi,
hızlandırıcı dalga kılavuzunda vakum oluşturmak için bir iyon pompası sistemi,
pnömatik sürücüler için bir basınç sistemi, iletici dalga kılavuzunun dielektrik
dayanıklılığını artırmak için bir gaz sistemidir.
51
Şekil 2.23 Lineer hızlandırıcının elektron tedavisi için kullanımı
52
3. MATERYAL ve YÖNTEM
3.1 Materyaller
Bu çalışmada, GATA Radyasyon Onkolojisi A.D.’da bulunan Vidar marka film tarayıcı
ve Theraplan Plus 2000 tedavi planlama sistemi(TPS) kullanılmıştır.
3.1.1 Film tarayıcı
Hastanın operasyon öncesi çekilen beyin manyetik rezonans görüntüleme (MRG)
filimleri tarayıcıdan geçirildikten sonra, TPS’e aktarılır. TPS’de görülen görüntünün
boyutu gerçeği ile karşılaştırılabilmelidir. Tolerans 0.1 cm’dir (Şekil 3.1).
3.1.2 Tedavi planlama sistemi (TPS)
Theraplan Plus 2000 tedavi planlama sistemi, bir monitör, film tarayıcı, ışıklı bir
dijitayzır ve yazıcıdan oluşan, iki ve üç boyutta planlama yapabilen bir sistemdir.
Sistem kuruluş aşamasında yüklenen veriler sayesinde, lineer hızlandırıcının sahip
olduğu foton ve elektron enerjilerinde, tedavi planlamaları yapmaya olanak sağlar.
Tedavi planlamalarının doz dağılımlarını ve doz-hacim histogramlarını hesaplar (Şekil
3.1).
Şekil 3.1 Vidar marka film tarayıcı ve Theraplan Plus 2000 TPS
53
3.2 Yöntem
Ülkemizde beyin tümörlerinin radyoterapisi günümüze kadar çoğu merkezde
konvansiyonel tekniklerle yapılmaktaydı. Son yıllarda ise, yeni cihaz ve tedavi
planlama sistemlerinin kliniklere kurulumuyla konformal radyoterapi tekniği önem
kazanmıştır. Bu çalışmada Ankara Onkoloji Hastanesi Radyasyon Onkolojisi
Kliniği’nde radyoterapi uygulanmış 10 beyin tümörlü hastanın, operasyon öncesi
çekilen MRG filmleri kullanılarak, GATA Radyasyon Onkolojisi A.D.’da
konvansiyonel iki yan alan tekniği ve konformal radyoterapi tekniği ile planlamaları
yapılmıştır.
3.2.1 Hastaların genel özellikleri
Ankara Onkoloji Hastanesi’nde radyoterapi uygulanan 10 beyin tümörlü hastanın
yaşları 16 ile 76 arasında ve median yaş 50 idi. Kadın / Erkek oranı 7 / 3 idi. Sekiz
hasta yüksek grade’li (4 glioblastome multiforme, 2 anaplastik astrositom, 1 atipik
menenjiom, 1 anaplastik oligodendrogliom), 2 hasta düşük grade’li (astrositom grade 2)
patolojiye sahiptir. Dört hasta sağ beyin hemisferi , 4 hasta sol beyin hemisferi, 1 hasta
serebellum ve 1 hasta ise orta hat (ventrikül) yerleşimlidir. Beş hastaya subtotal
eksizyon, 4 hastaya total eksizyon uygulanmıştır. Bir hastaya ise sadece biyopsi
yapılabilmiştir (inoperabl). Hastaların genel özellikleri aşağıdaki Çizelge 3.1’de
gösterilmiştir
54
Çizelge 3.1 Hastaların genel özellikleri
Hasta
No
Hasta
Adları
Yaş Cinsiyet Ameliyat
Tipi
Yerleşim
Yeri
Patoloji
1 A.A. 57 E T.Eks. Sağ Pariyatal GBM
2 A.K. 39 E T.Eks. Sağ Pariyato-
oksipital
Atipik
Men.
3 E.G. 76 K S.Eks. Sağ Oksipital Ast.
Grade2
4 E.S. 50 K S.Eks. Sağ Pariyato-
oksipital
GBM
5 M.G. 36 K İnop. Ventrikül GBM
6 M.Ü. 56 E T.Eks. Sol Pariatal GBM
7 N.A. 75 K S.Eks. Sol Frontal A.A.
8 N.B. 20 K T.Eks. Sol Fronto-pariatal A.O.
9 N.C. 16 K S.Eks. Serebellum Ast.
Grade2
10 Y.O. 55 K S.Eks. Sol Lat. Vent. A.A.
T. Eks.: Total Eksizyon, S.Eks.: Subtotal eksizyon, İnop.: İnoperabl, GBM: Glioblastome Multiforme,
Atipik Men.: Atipik Menenjiom, Ast.: Astrositom, A.A.: Anaplastik Astrositom, A.O.: Anaplastik
Oligodendrogliom
3.2.2 Hedef hacimlerin MRG filmlerinden çizilmesi ve tedavi planlama sistemine
aktarılması
MRG filmlerinde görüntülenebilir tümör hacmi (GTV), konvansiyonel iki yan alan
radyoterapinin uygulandığı Ankara Onkoloji Hastanesi’nde doktor yardımıyla
çizilmiştir. Kritik organlar olan her iki göz küresi, her iki optik sinir, optik kiazma ve
beyin sapı da doktor yardımıyla çizilmiştir. Konvansiyonel iki yan alan tekniğinde
PTV, RTOG’a göre GTV’ye 2-2.5 cm, konformal radyoterapi tekniğinde ise RTOG’a
göre GTV’ye 1-1.5 cm pay bırakılarak belirlenmiştir.
GTV’si çizilen filimler, GATA Radyasyon Onkolojisi Kliniği A..D. daki film
tarayıcıdan Theraplan Plus 2000 tedavi planlama sistemine aktarılmıştır.
55
3.2.3 Tedavi planlamasının yapılması
Theraplan Plus 2000 TPS’ne aktarılan MRG görüntülerinden hem konvansiyonel 2 yan
alan tekniğiyle hem de 3 boyutlu konformal radyoterapi tekniğiyle en uygun izodoz
dağılımını sağlayan planlamalar yapılmıştır.
GATA Radyasyon Onkolojisi A.D.’da beyin tümörlü hastaların tedavi planlaması için
uygulanan işlemler aşağıdaki gibidir:
-Beyin tümörlü hastanın MRG filmi Vidar marka film tarayıcıdan taratılarak tedavi
planlama sistemine aktarılır.
-Tedavi planlama sisteminde film görüntüsü ekrana gelir. Filmin büyütme faktörü
tedavi planlama sistemine girilir.
-Tedavi planlama sisteminde kesitler arası mesafe belirtilerek ve her bir MRG kesitine
numara verilerek ortalama 20-25 kesit tanıtılır.
-Taradığımız film kaydedilir.
-Hasta bilgileri (adı,soyadı,…v.b.) girilir ve taradığımız görüntüler anatomi sayfasına
aktarılır.
-Anatomi sayfasında konturlama işlemi yapılacaktır.
-Theraplan Plus’ta konturlama işlemi ya otomatik ya da elle gerçekleştirilir.
-Anatomi sayfasında planlama kesitlerinde öncelikle dış kontur, daha sonra GTV, her
iki göz küresi, her iki optik sinir, optik kiazma ve beyin sapı elle çizilir (Şekil 3.2).
Şekil 3.2 Kritik organlar; göz küreleri, optik sinirler, optik kiazma, beyin sapı
56
-Planlama kesitlerinde PTV, GTV’ye otomatik pay verilerek çizdirilir.
-Konvansiyonel 2 yan alan tekniğinde PTV, RTOG’a göre GTV’ye 2-2.5 cm,
konformal radyoterapi tekniğinde ise RTOG’a göre GTV’ye 1-1.5 cm pay bırakılarak
çizdirilir (Şekil 3.3).
Şekil 3.3 GTV ve PTV çizimi
-MRG kesitlerinde tüm hacimler belirlendikten sonra anatomi sayfasına kaydedilerek
planlama sayfasına aktarılır.
-Planlama sayfasında enerji, alan, gantri açıları, wedge, blok, demet ağırlığı …v.b.
bilgiler belirlenecektir.
-İlk olarak PTV’nin çizildiği kesitlerden merkezi kesite gelinir.
-Alanların belirlenmesi ileri planlama yöntemi ve ‘’beam’s eye view’’(BEV) ile
saptanır.
-Bu şekilde en uygun gantri açıları, alan boyutları ve alan sayısı saptanır.
-BEV görüntüsünde PTV ışın alanlarının içinde kalacak şekilde alanlar ayarlanır (Şekil
3.4.)
-Konvansiyonel iki yan alan tekniğinde alanlar 2 lateral (900, 2700), konformal
radyoterapi tekniğinde ise ön ve arka (00,1800) sağ ve sol (900,2700) olacak şekilde
planlamalar yapılır.
-Planlama, en iyi doz dağılımını sağlamak için demetlere ağırlık verilerek yapılır.
-Tümörün yerleşim yerine göre her hastada değişik ağırlıklar verilmiştir.
57
- ‘’Beam’s eye view’’(BEV) yardımı ile uygun bölgeler fokalize bloklar veya multilifler
ile korunur.
-İzodoz dağılımı çizdirilir (Şekil 3.5.).
Şekil 3.4 Beam’s eye view görüntüsü
Şekil 3.5 Konformal teknikte yapılmış bir tedavi planlamasına ait merkezi kesit görüntüsü
58
-Planlamada izodoz eğrilerinin PTV’yi + % 5 ile - % 5 homojenite sınırları ile
kapsamasına dikkat edilir.
-Planlamalar, PTV’nin ortalama doz değerine ve % 95-100’lük izodoza normalize
edilmiştir.
-Normalize edilen izodoz dağılımının PTV’yi tam içine alıp almadığı 3 boyutlu
görüntüde kontrol edilmelidir.
-Radyoterapi dozu 200 cGy/gün, haftada 5 gün olacak şekilde toplam, düşük
gradelilerde 54 Gy, yüksek gradelilerde 60 Gy olarak hesaplanmıştır.
-Tedavi planlama sisteminde yapılan planların doz hacim histogramları elde edilir (Şekil
3.6).
-Optik sinir, optik kiazma ve beyin sapı dozunun 54 Gy, göz küreleri dozunun 50 Gy
‘in altında olmasına çalışılır.
-Doz hacim histogramları değerlendirilerek doktor ve fizik mühendisinin ortak
çalışması ile en optimal plan seçilmelidir.
Şekil 3.6 Kümülatif doz hacim histogramı
59
3.2.4 Konvansiyonel iki yan alan tekniği
Bu uygulama, aynı eksende karşılıklı paralel alanlardan iki radyasyon demetinin
kombinasyonudur. Avantajları; basit set-up ile geometrik hatada azalma ve tümöre
homojen doz verilmesidir. Dezavantajı; kritik organ ve normal dokulara fazla doz
verilmesidir.
Toplam doz dağılımı karşılıklı iki alanın doz dağılımlarının toplamı ile elde edilir.
Sonuç, izodoz eğrilerinin toplamıdır. Hedef hacim orta hatta değil ise eşit olmayan
demet ağırlıkları kullanılabilir.
Homojen bir doz dağılımı ışın enerjisine ve hasta kalınlığına bağlıdır. Işın enerjisi
azaldıkça, hasta kalınlığı arttıkça, merkezi eksen maksimum dozu, merkezi bölgeden
çok, yüzeye yakın bölgede artar. Kobalt-60 ve 4 MV da cilt altındaki dokular fazla doz
alır, 10 MV da homojen hale gelir, 25 MV da yüzeyel dokular korunur. Tüm beyin
ışınlamalarında kobalt-60 homojen doz dağılımı sağlarken, beyinde orta hatta küçük
tümör varlığında, 25 MV X ışını çevre yapıları korurken tümöre yüksek doz verir. Cilt
dozu, kobalt-60 ve 4 MV da yüksektir. Toplam doku kalınlığı 15 cm veya daha az ise
kobalt-60 ile 4 MV, 20 cm’nin üzerinde ise 10 MV veya daha üstü enerji seçilmelidir
(Şekil 3.7).
Kalınlığı az olan dokularda yüksek enerjili X ışını kullanılıyorsa, bazen çıkış dozu giriş
dozundan fazla olabilir. Bu olay, karşılıklı paralel tedavide yüksek doza neden olabilir.
(Khan 2003).
60
a) 7x7 cm 2 yan alan (6 MV) b) 7x7 cm 2 yan alan (20 MV) Şekil 3.7.a.,b. Beyin eksternal radyoterapisi iki yan alan farklı iki enerjinin izodoz
dağılımları
Bu çalışmadaki konvansiyonel iki yan alan daha önce tedavi olduğu merkezde çizilen
GTV ve PTV’ye göre hesaplanmıştır. Genellikle GTV’ye verilen paylar (PTV); düşük
gradelilerde 2 cm, yüksek grade’lilerde ise 2-2.5 cm verilmiştir. Hastanın tümör
boyutuna göre en küçük 9x9 cm, en büyük 10x11 cm’lik alanlar açılmıştır. Düşük
gradelilerde 54 Gy, yüksek gradelilerde 60 Gy toplam doz uygulanmıştır. Tüm hastalara
günlük 2 Gy/ fraksiyon dozlarla haftada 5 gün radyoterapi uygulanmıştır (Çizelge 3.2).
61
Çizelge 3.2 Konvansiyonel iki yan alanın radyoterapi özellikleri
Hasta
No
Hasta
Adları
Alan
Uzunluk x Genişlik
X(cm) x Y(cm)
GTV +
Marjin (cm)
Toplam Doz(Gy)
/ Fraksiyon sayısı
1 A.A. 9x9 2 60/30
2 A.K. 10x11 2.5 60/30
3 E.G. 9x10 2 54/27
4 E.S. 9x9 2.5 60/30
5 M.G. 9x9 2.5 60/30
6 M.Ü. 9x9 2 60/30
7 N.A. 10x10 2.5 60/30
8 N.B 8x12 2.5 60/30
9 N.C. 9x9 2 54/27
10 Y.O. 8x10 2 60/30
3.2.5 Konformal radyoterapi tekniği
İki boyutlu tedavi planlaması, izodoz dağılımlarının yalnız düzlemsel
değerlendirilmesine izin verdiğinden, hastanın anatomik yapıları, riskli organlar ve
PTV gibi önemli hacimlerin, üç boyutlu doz değerlendirilmesi yetersiz kalmaktadır.
Hasta verilerini üç boyutlu tanımlama olanağı veren, üç boyutlu tedavi planlaması
izodoz dağılımlarını hacimsel olarak elde edip, doz hacim ilişkilerinin daha doğru
değerlendirilmesini sağlamaktadır.
Beyin tümörlerinin konformal tedavisinde genellikle 4 veya daha fazla alan
kullanılmaktadır. Işınlanan alanların giriş ve çıkışlarında göz kürelerinin olmamasına
dikkat edilmelidir. Verteks bölgesinden verilen ışının vücut içine doğru
yönlendirilmemiş olmasına dikkat edilmeli, mümkünse bu açıdan alan açılmamalıdır.
Ağız bölgesinden çıkış dozu olan ışınlamalardan kaçınılmalıdır.
62
Beyin tümörleri ışınlamasında bilinmesi gereken kritik organ tolerans dozları (TD 5/5)
şöyledir. Beyin: 60 Gy Beyin sapı: 54 Gy Optik sinir ve kiazma: 54 Gy dir. Göz
küreleri:50 Gy ve lens: olası en az doz ( < 5 Gy).
Bu çalışmada hastaların preoperatif MRG filimlerinde doktor tarafından çizilen görülen
tümör hacmine(GTV) , RTOG 98-03 çalışmasına benzer şekilde yüksek gradelilerde 1-
1.5 cm, düşük gradelilerde 1 cm pay verilerek PTV oluşturulmuştur.Ön-arka ve sağ-sol
4 alandan planlamalar yapılmıştır. Kritik organ olarak; sağ-sol göz küreleri, sağ-sol
optik sinirler, optik kiazma ve beyin sapı farklı renkler verilerek çizilmiştir (Şekil 3.8).
Şekil 3.8 Kritik organlar ve GTV, PTV’nin üç boyutlu görüntüsü
63
Konformal planlama yapılan hastaların alan ve pay özellikleri aşağıdaki çizelgede
gösterilmiştir (Çizelge 3.3).
Çizelge 3.3 Konformal alanların radyoterapi özellikleri
Hasta
No
Hasta
Adları
Alan
Ön-arka
UzunlukxGenişlik
X(cm)xY(cm)
Alan
Sağ-Sol
UzunlukxGenişlik
X(cm)xY(cm)
GTV +
Pay(cm)
1 A.A. 5x8.5 5x8.5 1.5
2 A.K. 6x7.5 6x7.5 1
3 E.G. 5x7 5x7 1
4 E.S. 5x7 5x9 1
5 M.G. 5x7 5x7 1
6 M.Ü. 5x7.5 5x8 1
7 N.A. 5x7 5x8 1.5
8 N.B. 5x9 5x11 1.5
9 N.C. 5x5 5x5 1
10 Y.O. 6x9 6x9 1.5
64
4. ARAŞTIRMA BULGULARI
Bu çalışmada görülen tümör hacmi (GTV) ve planlanan hedef hacmi (PTV)
belirlendikten sonra kritik organ olarak göz küreleri, optik sinirler, optik kiazma ve
beyin sapı çizilip tedavi planlama sistemine aktarılmıştır. Uygulanan tekniklerdeki
GTV, PTV ve kritik organ dozlarını karşılaştırabilmek için, tedavi planlama sisteminde
doz hacim histogramları (DVH) çizdirilmiştir ve doz hacim histogramlarının
sonuçlarından çizelge değerleri oluşturulmuştur. Bu bölümde öncelikle her bir teknik
için çizdirilen DVH’ lardan oluşturulan çizelgeler ve sonra tekniklerin karşılaştırıldığı
çizelgeler verilecektir.
DVH’larda minimum olarak verilen doz değerleri ilgili hacim içinde en düşük dozu alan
hacmin % doz değerini, maksimum olarak verilen % doz değerleri ilgili hacim içinde en
yüksek dozu alan hacmin % doz değerini, ortalama olarak verilen % doz değerleri
girilen tüm hacmin ortalama olarak aldığı dozu ifade eder.
4.1 Konvansiyonel İki Yan Alan Tekniği
Materyal ve yöntem bölümünde alan boyutları verilen (Çizelge 3.2) 10 beyin tümörlü
hastanın tedavi planlama sisteminde planlamaları yapılmıştır. Bu planlama tekniğinde 6
MV enerjisinde, 900 ve 2700 gantri açılarında karşılıklı paralel iki yan alan demetler
kullanılmıştır. Konvansiyonel iki yan alan tekniği ile yapılmış bir tedavi planlamasına
ait merkezi kesit görüntüsündeki izodoz dağılımları aşağıda gösterilmiştir (Şekil 4.1).
65
Şekil 4.1 Konvansiyonel iki yan alan tekniği ile yapılmış bir tedavi planlamasına ait
merkezi kesit görüntüsü.
66
Bu teknikteki planlamalarda dozlar, PTV’nin ortalama doz değerine ve %95’lik izodoza
normalize edilmiştir (Şekil 4.2).
Şekil 4.2 Konvansiyonel iki yan alan tekniği ile yapılmış bir tedavi planlamasına ait üç
boyutlu izodoz görüntüsü
67
Planlamaların DVH’ ları çizdirilmiştir. DVH’ lardan elde edilen sonuçlar Çizelge 4.1’de
% doz değerleri ve Çizelge 4.2’de cGy doz değerleri olarak verilmiştir.
Çizelge 4.1 Konvansiyonel tedavi hedef hacimlerinin ve kritik organlarının % doz değerleri
Hedef
Hacimler(%) Kritik Organlar(%)
Hasta
GTV
PTV Sağ Göz
Sol Göz
Sağ Optik Sinir
Sol Optik Sinir
Optik Kiazma
Beyin Sapı
Min. 96.94 74.60 1.43 1.58 2.81 2.90 3.66 68.08 Max. 105.43 107.85 2.45 2.27 2.81 2.91 3.66 92.05
AA
Ort 101.52 100.00 1.85 1.83 2.81 2.90 3.66 80.27 Min. 95.39 91.49 2.35 2.42 4.40 4.53 51.79 38.51 Max. 103.10 108.91 3.07 3.50 4.40 5.01 94.10 94.87
AK
Ort 99.02 100.00 2.61 2.81 4.40 4.73 84.46 83.73 Min. 95.13 93.43 1.47 2.06 3.70 3.01 6.30 1.98 Max. 102.62 108.36 2.54 2.57 3.70 4.40 45.35 97.75
EG
Ort 98.69 100.00 2.00 2.30 3.70 3.80 25.83 73.53 Min. 95.82 91.10 1.15 0.95 2.79 2.42 3.45 2.05 Max. 103.64 110.58 1.78 1.74 3.18 2.75 3.58 90.64
ES
Ort 99.00 100.00 1.46 1.35 2.98 2.53 3.52 41.34 Min. 98.60 74.35 2.13 2.29 3.90 83.40 100.72 11.62 Max. 101.61 104.95 3.87 5.98 79.54 83.40 100.72 100.24
MG
Ort 99.79 100.00 2.92 3.51 52.88 83.40 100.72 85.06 Min. 96.87 82.07 1.48 1.97 2.95 2.99 3.59 2.56 Max. 103.46 106.68 3.03 3.08 4.17 4.35 4.53 49.32
MÜ
Ort 100.78 100.00 2.21 2.42 3.39 3.60 3.91 16.18 Min. 97.42 93.71 3.84 2.52 75.44 4.02 77.83 1.22 Max. 104.88 108.05 6.43 5.54 92.75 11.56 93.59 90.13
NA
Ort 101.06 100.00 4.74 3.77 86.32 7.79 84.13 23.28 Min. 96.09 75.64 3.67 3.31 5.06 4.95 8.16 1.41 Max. 105.78 110.42 34.74 34.44 5.06 7.91 8.27 9.03
NB
Ort 99.53 100.00 11.34 14.07 5.06 6.43 8.21 4.50 Min. 96.82 96.26 1.30 1.66 2.84 3.24 9.55 64.50 Max. 101.56 104.59 2.57 2.56 4.27 4.60 65.82 100.19
NC
Ort 99.02 100.00 1.98 1.97 3.35 3.62 28.31 95.05 Min. 95.53 81.19 3.14 2.62 58.79 19.65 60.95 3.21 Max. 104.74 109.52 5.72 4.01 88.03 19.65 94.33 99.11
YO
Ort 99.57 100.00 3.95 3.23 73.41 19.65 66.10 65.04
68
Çizelge 4.2 Konvansiyonel tedavi hedef hacimlerinin ve kritik organlarının cGy doz değerleri
Hedef Hacimler(cGy)
Kritik Organlar(cGy)
Hasta GTV
PTV
Sağ Göz
Sol Göz
Sağ Optik Sinir
Sol Optik Sinir
Optik Kiazma
Beyin Sapı
Min. 193.88 149.19 2.87 3.16 5.61 5.79 7.32 136.16 Max. 210.85 215.70 4.90 4.54 5.62 5.82 7.33 184.11
AA
Ort 203.05 200.00 3.69 3.66 5.62 5.81 7.33 160.54 Min. 190.78 182.97 4.70 4.84 8.79 9.05 103.58 77.01 Max. 206.19 217.81 6.14 7.00 8.79 10.02 188.20 189.74
AK
Ort 198.05 200.00 5.22 5.63 8.79 9.48 168.92 167.45 Min. 190.25 186.87 2.93 4.12 7.41 6.03 12.60 3.96 Max. 205.25 216.71 5.09 5.14 7.41 8.79 90.70 195.51
EG
Ort 197.38 200.00 4.00 4.61 7.41 7.60 51.65 147.06 Min. 191.64 182.20 2.30 1.89 5.57 4.85 6.91 4.10 Max. 207.28 221.16 3.55 3.47 6.37 5.51 3.55 7.16
ES
Ort 198.00 200.00 2.92 2.71 5.96 5.07 7.03 82.69 Min. 191.21 148.71 4.25 4.58 7.81 166.80 201.44 23.25 Max. 203.21 209.90 7.74 11.97 159.08 166.80 201.44 200.47
MG
Ort 199.58 200.00 5.83 7.02 105.76 166.80 201.44 170.12 Min. 193.73 164.13 2.97 3.93 5.90 5.99 7.18 5.13 Max. 206.91 213.35 6.05 6.15 8.35 8.70 9.06 98.64
MÜ
Ort 201.55 200.00 4.42 4.84 6.78 7.21 7.82 32.36 Min. 194.84 187.41 7.67 5.04 150.87 8.05 155.65 2.45 Max. 209.76 216.10 12.86 11.09 185.50 23.13 187.18 180.26
NA
Ort 202.13 200.00 9.48 7.53 172.65 15.59 168.27 46.57 Min. 192.18 151.28 7.34 6.62 10.12 9.90 16.31 2.82 Max. 211.55 220.84 69.48 68.88 10.12 15.83 16.54 18.06
NB
Ort 199.05 200.00 22.68 28.14 10.12 12.86 16.42 9.00 Min. 193.64 192.51 2.59 3.31 5.69 6.49 19.11 129.00 Max. 203.11 209.19 5.15 5.11 8.55 9.19 131.63 200.37
NC
Ort 198.05 200.00 3.96 3.94 6.71 7.24 56.63 190.10 Min. 191.06 162.38 6.28 5.24 117.58 39.30 121.90 6.41 Max. 209.47 219.04 11.43 8.01 176.07 39.30 188.66 198.23
YO
Ort 199.15 200.00 7.91 6.47 146.82 39.30 132.20 130.08
69
4.2 Konformal Tedavi Tekniği En uygun doz dağılımını sağlamak ve kritik organların aldığı dozu azaltabilmek için bu
teknikle yapılan planlamalarda ön ve arka (00, 1800 gantri değerlerinde), sağ ve sol (900,
2700 gantri değerlerinde) 4 alan uygulanmıştır. Planlamada kullanılan alan boyutları
Çizelge 3.3.’te gösterilmiştir. Radyasyon demetinin enerjisi 6 MV olarak seçilmiştir.
Konformal teknikle yapılmış bir tedavi planlamasına ait merkezi kesit görüntüsündeki
izodoz dağılımları aşağıda gösterilmiştir (Şekil 4.3.).
Şekil 4.3 Konformal teknikle yapılmış bir tedavi planlamasına ait merkezi kesit
görüntüsü.
70
Bu teknikteki planlamalarda dozlar, PTV’nin ortalama doz değerine ve %95-100’lük
izodoza normalize edilmiştir (Şekil 4.4).
Şekil 4.4 Konformal teknik ile yapılmış bir tedavi planlamasına ait üç boyutlu izodoz
görüntüsü
Çizelge 3.1’de verilen alan boyutlarına göre, tedavi planlama sisteminde yapılan
planlamaların DVH’ları çizdirilmiştir. DVH’lardan elde edilen hedef ve kritik
organların, Çizelge 4.3’de % doz değerleri ve Çizelge 4.4’de cGy doz değerleri
verilmiştir.
71
Çizelge 4.3 Konformal tedavi hedef hacimlerinin ve kritik organlarının % doz değerleri
Hedef Hacimler(%)
Kritik Organlar(%)
Hasta GTV
PTV
Sağ Göz
Sol Göz
Sağ Optik Sinir
Sol Optik Sinir
Optik Kiazma
Beyin Sapı
Min. 61.67 58.06 1.62 1.37 2.34 2.36 1.48 1.90
Max. 109.13 111.90 5.95 2.34 2.51 2.36 1.75 9.31 AA
Ort 104.15 100.00 3.39 1.62 2.42 2.36 1.62 3.56 Min. 61.62 59.54 1.74 1.53 3.48 3.06 1.99 2.33 Max. 106.58 108.49 2.51 2.25 3.48 3.11 2.93 54.95
AK
Ort 102.90 100.00 1.93 1.75 3.48 3.15 2.41 8.01 Min. 62.34 59.12 1.05 1.42 3.10 2.09 1.36 0.68 Max. 110.95 113.65 10.01 2.10 3.10 2.37 1.44 49.56
EG
Ort 103.30 100.00 4.61 1.59 3.10 2.24 1.40 6.51 Min. 72.99 72.82 1.13 0.90 2.15 1.71 1.04 0.92 Max. 108.49 110.61 1.59 1.52 2.43 2.10 1.13 2.39
ES
Ort 101.35 100.00 1.39 1.16 2.30 1.89 1.08 1.68 Min. 71.21 68.48 1.09 1.47 1.53 2.25 2.83 1.28 Max. 107.21 107.21 2.35 2.47 2.59 2.25 2.83 46.03
MG
Ort 102.38 100.00 1.59 1.84 2.01 2.25 2.83 10.39 Min. 83.69 64.80 0.79 1.23 1.63 1.87 0.65 0.51 Max. 127.52 129.45 1.63 2.37 2.00 2.22 0.73 2.09
MÜ
Ort 101.53 100.00 1.23 1.50 1.79 2.08 0.68 1.01 Min. 76.89 71.70 1.77 1.62 2.52 2.31 1.40 0.52 Max. 112.38 113.69 2.72 3.28 3.13 2.63 1.73 2.19
NA
Ort 104.38 100.00 2.14 2.40 2.77 2.47 1.51 1.32 Min. 75.38 72.66 1.90 2.03 2.71 2.73 2.15 0.95 Max. 108.00 110.62 2.64 2.97 2.71 2.78 2.18 2.60
NB
Ort 100.55 100.00 2.17 2.43 2.71 2.76 2.17 1.78 Min. 73.35 69.62 1.18 1.51 1.24 1.07 0.94 1.20 Max. 140.72 140.72 6.54 2.35 20.08 2.51 20.93 30.21
NC
Ort 104.55 100.00 2.42 1.82 6.35 2.00 13.62 9.19 Min. 78.56 76.36 1.55 1.91 2.39 2.82 1.84 1.22 Max. 108.24 110.13 2.20 2.88 2.75 2.82 2.52 7.15
YO
Ort 99.93 100.00 1.88 2.25 2.57 2.82 2.02 2.94
72
Çizelge 4.4 Konformal tedavi hedef hacimlerinin ve kritik organlarının cGy doz değerleri
Hedef
Hacimler(cGy) Kritik Organlar(cGy)
Hasta
GTV
PTV Sağ Göz
Sol Göz
Sağ Optik Sinir
Sol Optik Sinir
Optik Kiazma
Beyin Sapı
Min. 123.33 116.12 3.25 2.74 4.67 4.71 2.96 3.79 Max 218.25 223.81 11.90 4.68 5.03 4.72 3.51 18.62
AA
Ort 208.30 200.00 6.79 3.25 4.85 4.72 3.23 7.13 Min. 123.24 119.09 3.48 3.06 6.96 6.12 3.98 4.65 Max. 213.16 216.98 5.02 4.50 6.96 6.23 5.86 109.89
AK
Ort 205.81 200.00 3.85 3.51 6.96 6.34 4.83 16.02 Min. 124.68 118.24 2.09 2.85 6.20 4.18 2.72 1.36 Max. 221.90 227.30 20.01 4.20 6.20 4.74 2.88 99.12
EG
Ort 206.59 200.00 9.21 3.17 6.20 4.49 2.80 13.07 Min. 145.98 145.65 2.27 1.80 4.30 3.42 2.07 1.85 Max. 216.98 221.21 3.17 3.03 4.87 4.19 2.26 4.78
ES
Ort 202.70 200.00 2.77 2.33 4.60 3.79 2.17 3.35 Min. 142.43 136.96 2.17 2.95 3.06 4.51 5.67 2.56 Max. 214.41 214.41 4.71 4.93 5.19 4.51 5.67 92.07
MG
Ort 204.75 200.00 3.18 3.67 4.01 4.51 5.67 20.79 Min. 167.37 129.59 1.59 2.45 3.26 3.73 1.30 1.02 Max. 255.03 258.91 3.26 4.73 4.01 4.44 1.46 4.19
MÜ
Ort 203.07 200.00 2.47 3.00 3.57 4.17 1.37 2.02 Min. 153.79 143.41 3.55 3.24 5.04 4.63 2.81 1.04 Max. 224.77 227.38 5.44 6.56 6.26 5.27 3.45 4.38
NA
Ort 208.76 200.00 4.28 4.79 5.54 4.95 3.02 2.63 Min. 150.76 145.33 3.81 4.05 5.42 5.47 4.30 1.90 Max. 216.00 221.24 5.29 5.95 5.42 5.56 4.36 5.21
NB
Ort 201.10 200.00 4.35 4.78 5.42 5.52 4.33 3.55 Min. 146.69 139.23 2.37 3.02 2.48 2.14 1.88 2.40 Max. 281.44 281.44 13.08 4.71 40.15 5.03 41.86 60.42
NC
Ort 209.09 200.00 4.83 3.64 12.71 3.99 27.24 18.37 Min. 157.11 152.72 3.11 3.82 4.78 5.64 3.67 2.43 Max. 216.48 220.26 4.40 5.75 5.50 5.64 5.03 14.31
YO
Ort 199.86 200.00 3.76 4.50 5.14 5.64 4.04 5.87
73
4.3 Planlama Tekniklerinin Karşılaştırılması
Planlama tekniklerinin karşılaştırılması, GTV ve PTV hedef hacimler; göz küreleri,
optik sinirler, optik kiazma ve beyin sapı kritik organlar olarak kabul edilerek DVH’
lardan elde edilen % doz ve cGy doz değerlerine göre yapılmıştır. Çizelge 4.5 ve 4.6’ da
iki teknikle yapılan planlamaların % doz ve cGy doz değerleri verilmiştir.
Çizelge 4.5 Konvansiyonel ve konformal tedavi tekniklerinin % doz değerleri olarak
karşılaştırlması
Hedef
Hacimler(%)
Kritik Organlar(%)
Hasta
GTV
PTV
Sağ
Göz
Sol
Göz
Sağ
Optik
Sinir
Sol
Optik
Sinir
Optik
Kiazma
Beyin
Sapı
Konv. 101.52 100.00 1.85 1.83 2.81 2.90 3.66 80.27 AA
Konf. 104.15 100.00 3.39 1.62 2.42 2.36 1.62 3.56
Konv. 99.02 100.00 2.61 2.81 4.40 4.73 84.46 83.73 AK
Konf. 102.90 100.00 1.93 1.75 3.48 3.15 2.41 8.01
Konv. 98.69 100.00 2.00 2.30 3.70 3.80 25.83 73.53 EG
Konf. 103.30 100.00 4.61 1.59 3.10 2.24 1.40 6.51
Konv. 99.00 100.00 1.46 1.35 2.98 2.53 3.52 41.34 ES
Konf. 101.35 100.00 1.39 1.16 2.30 1.89 1.08 1.68
Konv. 99.79 100.00 2.92 3.51 52.88 83.40 100.72 85.06 MG
Konf. 102.38 100.00 1.59 1.84 2.01 2.25 2.83 10.39
Konv. 100.78 100.00 2.21 2.42 3.39 3.60 3.91 16.18 MÜ
Konf. 101.53 100.00 1.23 1.50 1.79 2.08 0.68 1.01
Konv. 101.06 100.00 4.74 3.77 86.32 7.79 84.13 23.28 NA
Konf. 104.38 100.00 2.14 2.40 2.77 2.47 1.51 1.32
Konv. 99.53 100.00 11.34 14.07 5.06 6.43 8.21 4.50 NB
Konf. 100.55 100.00 2.17 2.43 2.71 2.76 2.17 1.78
Konv. 99.02 100.00 1.98 1.97 3.35 3.62 28.31 95.05 NC
Konf. 104.55 100.00 2.42 1.82 6.35 2.00 13.62 9.19
Konv. 99.57 100.00 3.95 3.23 73.41 19.65 66.10 65.04 YO
Konf. 99.93 100.00 1.88 2.25 2.57 2.82 2.02 2.94
74
Çizelge 4.6 Konvansiyonel ve konformal tedavi tekniklerinin cGy doz değerleri olarak
karşılaştırılması
Hedef
Hacimler(cGy)
Kritik Organlar(cGy)
Hasta
GTV
PTV
Sağ
Göz
Sol
Göz
Sağ
Optik
Sinir
Sol
Optik
Sinir
Optik
Kiazma
Beyin
Sapı
Konv. 203.05 200.00 3.69 3.66 5.62 5.81 7.33 160.54 AA
Konf. 208.30 200.00 6.79 3.25 4.85 4.72 3.23 7.13
Konv. 198.05 200.00 5.22 5.63 8.79 9.48 168.92 167.45 AK
Konf. 205.81 200.00 3.85 3.51 6.96 6.34 4.83 16.02
Konv. 197.38 200.00 4.00 4.61 7.41 7.60 51.65 147.06 EG
Konf. 206.59 200.00 9.21 3.17 6.20 4.49 2.80 13.07
Konv. 198.00 200.00 2.92 2.71 5.96 5.07 7.03 82.69 ES
Konf. 202.70 200.00 2.77 2.33 4.60 3.79 2.17 3.35
Konv. 199.58 200.00 5.83 7.02 105.76 166.80 201.44 170.12 M
G Konf. 204.75 200.00 3.18 3.67 4.01 4.51 5.67 20.79
Konv. 201.55 200.00 4.42 4.84 6.78 7.21 7.82 32.36 M
Ü Konf. 203.07 200.00 2.47 3.00 3.57 4.17 1.37 2.02
Konv. 202.13 200.00 9.48 7.53 172.65 15.59 168.27 46.57 NA
Konf. 208.76 200.00 4.28 4.79 5.54 4.95 3.02 2.63
Konv. 199.05 200.00 22.68 28.14 10.12 12.86 16.42 9.00 NB
Konf. 201.10 200.00 4.35 4.78 5.42 5.52 4.33 3.55
Konv. 198.05 200.00 3.96 3.94 6.71 7.24 56.63 190.10 NC
Konf. 209.09 200.00 4.83 3.64 12.71 3.99 27.24 18.37
Konv. 199.15 200.00 7.91 6.47 146.82 39.30 132.20 130.08 YO
Konf. 199.86 200.00 3.76 4.50 5.14 5.64 4.04 5.87
Hastaların kritik organlarının, konformal tedaviyle elde edilen doz düşüşleri, doz
artışları ve toplam düşüşler % olarak Çizelge 4.6’dan hesaplanarak, Çizelge 4.7’de
gösterilmiştir. Ayrıca kritik organlardaki en fazla ve en az doza sahip olan hastalar
Çizelge 4.6’dan tespit edilerek, Çizelge 4.8’de gösterilmiştir.
75
Çizelge 4.7 Konformal teknikle yapılan tedavi planlamasında konvansiyonel tekniğe göre kritik organların % doz değişimi (Azalımlar yeşil, artışlar kırmızı, ortalama değişimler mavi renkte gösterilmiştir)
Hasta Sağ Göz Sol Göz Sağ Optik Sinir
Sol Optik Sinir
Optik Kiazma
Beyin Sapı
AA 45 11 13 18 55 95
AK 26 37 20 33 97 90
EG 56 31 16 40 94 91
ES 5 14 22 25 69 95
MG 45 47 96 97 97 87
MÜ 44 38 47 42 82 93
NA 54 36 96 68 98 94
NB 80 83 46 57 73 60
NC 18 7 47 44 51 90
YO 52 30 96 85 96 95
%
Ortalama
düşüş
43
33
50
50
81
89
Çizelge 4.8 Konvansiyonel ve konformal teknikle yapılan tedavi planlamasında kritik organlarda en yüksek ve en düşük doz alan hastalar
Kritik
Organlar
En
Yüksek
Doz
(cGy)
Tedavi Tekniği Hasta En
Düşük
Doz
(cGy)
Tedavi
Tekniği
Hasta
Sağ Göz 680 Konvansiyonel N.B. 74 Konformal M.Ü.
Sol Göz 844 Konvansiyonel N.B. 70 Konformal E.S.
Sağ Optik
Sinir
5160 Konvansiyonel N.A. 107 Konformal M.Ü.
Sol Optik
Sinir
4980 Konvansiyonel M.G. 113 Konformal E.S.
Optik
Kiazma
6030 Konvansiyonel M.G. 41 Konformal M.Ü
Beyin
Sapı
5130 Konvansiyonel N.C. 60 Konformal M.Ü.
76
5. TARTIŞMA ve SONUÇ
Radyoterapinin yan etkileri toplam doza, fraksiyon büyüklüğüne bağlı olduğu kadar,
ışınlanan beyin hacminin büyüklüğüne de bağlıdır. Bu yüzden ışınlanan hacim
azaldıkça yan etkilerinde azalması beklenir. Teknolojideki ilerlemelerle, tümör
kontrolünü kaybetmeden, alanlar mümkün olduğunca sınırlandırılıp, bu alanlardan
tümöre en yüksek dozu verebilmek, üç boyutlu konformal radyoterapi ile mümkün hale
gelmiştir. Beyin tümörlerinin tedavisinde de üç boyutlu konformal radyoterapi ile çoklu
alanlar kullanılarak, tümöre yüksek doz verilirken çevresindeki normal beyin
dokusunun da korunması sağlanmıştır.
Aynı hastanın, konvansiyonel iki yan alan tekniği ile yapılmış bir tedavi planlamasına
ait üç boyutlu izodoz görüntüsündeki (Şekil 4.2.) sağlam dokunun, konformal teknik ile
yapılmış bir tedavi planlamasına ait üç boyutlu izodoz görüntüsündekine (Şekil 4.4)
göre daha fazla doz aldığı görülmektedir. Ayrıca konformal planlamalarda (Şekil 4.3),
konvansiyonele (Şekil 4.1) göre alan sayısı fazla olduğundan daha homojen bir doz
dağılımı sağlanmaktadır.
Michigan Üniversitesinde yapılan bir çalışmada, karşılıklı paralel alanların kullanıldığı
konvansiyonel tedavi ile konformal tedavi kıyaslandığında, konformal tedavide normal
beyin dokusunun maruz kaldığı hacmin önemli miktarda azaldığı gösterilmiştir. %95’lik
izodozun sardığı hacmin konvansiyonel tedaviyle kıyaslandığında, konformal tedavide
%50 oranında azaldığı görülmüştür ve bu çalışmada 70 Gy’in üzerine çıkıldığı sınırlı
sayıda hastada yan etkilerde önemli bir artış tespit edilmemiştir (Lichter 1992).
Bir çalışmada konvansiyonel radyoterapi uygulanan grupta, medyan tedavi hacmi 987
cm3, konformal radyoterapi uygulanan grupta 731 cm3 olarak tespit edilmiş olup
konformal radyoterapi ile ilk tedavi haciminde 256 cm3 avantaj sağlanmıştır. Bu
durumda konvansiyonel radyoterapiye göre, normal beyin parankiminin daha iyi
korunabilmesi sağlanmıştır (Gedik 2004).
77
Beyin tümörlerinin radyoterapisinde iki boyutlu konvansiyonel ve üç boyutlu konformal
tekniklerinin karşılaştırıldığı bir başka çalışmada ise üç boyutlu tedavide %90 izodoz ile
ışınlanan normal beyin dokusunun %27 azaldığı gösterilmiştir (Caudrelier 2001 ).
Benzer başka çalışmada ise %95 izodoz ile ışınlanan normal beyin dokusunun üç
boyutlu konformal tedavi ile %15-20 azaldığı gösterilmiştir (Grosu 1998).
Bizim çalışmamızda da konformal alanlar, konvansiyonele göre ortalama %52 (%32-
%69) daha küçük açılmıştır. Bunun nedeni konformal teknikte GTV’ye verilen payların
0.5-1.5 cm daha az olması ve BEV görüntüsüne göre alanların belirlenmesi dir. Örneğin
konvansiyonel iki yan alanla, konformal iki yan alan karşılaştırıldığında;
konvansiyonelde ortalama 88 cm2 (80-110 cm2), konformalde 41cm2 (25-55 cm2) alan
açılmıştır.
Konvansiyonel iki yan alan ve konformal ön-arka, sağ-sol 4 alan uygulanan planlamalar
sonucu elde edilen DVH’ lar ve bunun sonucunda oluşturulan çizelge 4.5’te hedef
hacim ve kritik organların aldıkları dozlar % olarak verilmiştir. Araştırma ve Bulgular
bölümünün en sonunda verilen çizelge 4.6’da ise dozlar cGy cinsinden verilmiştir.
PTV’nin % 95-100 izodoza sardırıldığı tüm planlamalarda, sadece bir hastanın
konvansiyonel planlamasında optik kiazmada (6030 cGy) tolerans dozun (TD 5/5 =5400
cGy) üstüne çıkıldığı, diğerlerinde ise tolerans dozun aşılmadığı görülmüştür.
Konformal teknikte kritik organların aldığı dozlar büyük oranda düşüş göstermiştir.
Yedi hastada bütün kritik organların aldığı dozlarda düşüş izlenmiştir. Bu düşüşler sağ
gözde 7 hastada, sol gözde 10 hastada, sağ optik sinirde 9 hastada, sol optik sinirde 10
hastada, optik kiazmada 10 hastada, beyin sapında 10 hastada görülmüştür. En fazla
düşüş ortalama %89 ile beyin sapında, en az düşüş ise ortalama %33 ile sol gözde
görülmüştür (Çizelge 4.7). Bunun nedeni beyin sapının konformal teknikte daha iyi
korunmasıdır.
78
Kritik organlarda oluşan en yüksek ve en düşük dozlar, hastaların tedavi teknikleri
çizelge 4.8’de özetlenmiştir. Çizelgede görüldüğü gibi en yüksek dozlar konvansiyonel
planlamada, en düşük dozlar konformal planlamada izlenmiştir.
Üç boyutlu konformal radyoterapi tekniği ile hedef yüksek doz tarafından sarılırken
çevre organlarda düşük doz elde etmek mümkün olmaktadır. Bu sayede doz artımına
gidilerek düşük yan etki profili ile yüksek lokal kontrol elde edilebilmektedir.
Bu zorlu sürecin başarılı olabilmesi için radyasyon onkoloğu, medikal fizikçi ve
radyoterapi teknikerinin takım ruhu içinde birlikte çalışması gerekmektedir.
79
KAYNAKLAR
Beahrs O, Myers M (eds). 1983. Manual for staging of cancer, 2nd ed, American Joint
Committee on Cancer. JB Lippincott, 249-254, Philadelphia
Bor, D. 2002. Nükleer Tıp Fiziği Ders Notları. Ankara.
Bor, D. 2003. Görüntüleme Teknikleri 2 Ders Notları. Ankara.
Caudrelier J.M., Auliard A., Sarrazin T., Gibon D., Coche-Dequéant B. and Castelain
B., 2001. Comparison of conventional and conformational dosimetry in
radiotherapy of cerebral neoplasms. Cancer Radiother, 5(3); 237-45.
Cox, J.D., Byhardt, R.W. and Cassady, J.R. 1994. Central nervous system. 7 th. Ed.
Moss’ Radiation Oncology. Mosby-Year Book,737-782, Inc, York.
Dirican, B. 2002. İleri Radyasyon Terapisi Ders Notları. Ankara
Ercan, T. 2002. UROK. Temel Radyoterapi, Radyasyon Fiziği ve Radyobiyoloji Kurs
Kitapçığı, Kuşadası.
Gedik, D. 2004. Yüksek Gardlı Glial Tümörlerde 3 Boyutlu Konformal Radyoterapinin
Yaşam Kalitesine Katkısı, Uzmanlık Tezi.
Greenlee, R.T., Murray, T. and Bolden, S. 2000. Cancer statistics. CA Cancer J Clin,
50; 7-33.
Grosu, A.L., Feldmann, H.J., Albrecht, C., Kneschaurek, P., Wehrmann, R., Gross,
M.W., Zimmermann, F.B. and Molls, M. 1998. 3-Dimensional irradiation
planning in brain tumors. The advantages of the method and the clinical results.
Strahlenther Onkol., 174(1); 7-13.
Khan, F.M. 2003. The Physics of Radiation Therapy Third Edition.
Lichter, A.S., Sandler, H.M. and Roberson, J.M. 1992. Clinical experience with 3-
dimensional treatment planning. Semin Radiat. Oncol., 2; 257-266.
Madcalse, P., Kron, T. and Hoban, P. 2002. The Physics of Raditherapy X-Ray from
Linear Accelerators. Medical Physics Publishing , 493, Madison Wiscansin.
Perez, C. 2004. Radyasyon Onkolojisi Tedavi Kararları. Nobel Kitabevi, Ankara
Purdy, J.A., Harms, W.B. and Matthews, J.W. 1993. Advances in three-dimensional
radiation treatment planning systems: Room-view display with real time
interactivity. Int J Radiat Oncol Bial Phys, 27; 933.
80
Purdy, J.A. 2004. Current ICRU definations of volumes limitations and future
directions. Semin Radiat Oncol., 14(1); 27-40. Review.
Özyiğit, G. 2004. Radyoterapide Güncel Kavram ve Uygulamalar. H.Ü.T.F Sürekli Tıp
Eğitimi Etkinlikleri, Ankara.
Wasik M.W. 2004. Phase I-II Conformal Three-Demensional Radiation Therapy Dose
Escalation Study in Patients with Supratentorial glioblastome Multiforme:
Report of the Radiation therapy oncology Group 98-03 protocol. Int. J. Radiat.
Oncol. Biol. Ph., 60;1,supp.
Zorlu, F. 2004. Radyoterapide Güncel Kavram ve Uygulamalar. H.Ü.T.F Sürekli Tıp
Eğitimi Etkinlikleri, Ankara.
81
ÖZGEÇMİŞ
Adı Soyadı : İlkay Ordu Altundağ
Doğum Yeri : Samsun
Doğum Tarihi: 19.06.1977
Medeni Hali : Evli, 1 çocuklu
Yabancı Dil : İngilizce
Eğitim Durumu:
Lise : İstanbul Yeşilköy 50. Yıl Lisesi, 1994
Lisans : Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi, Fizik Mühendisliği,1998
Yüksek Lisans : Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi, Fizik Mühendisliği,2008
Çalıştığı Kurum:
S.B. Ankara Onkoloji Hastanesi Fizik Mühendisliği, 2002-2008
