Nadir Küçük
Transkript
Nadir Küçük
SRS-SBRT FİZİĞİ NADİR KÜÇÜK Medikal Fizik Uzmanı 23 Mayıs 2015 İÇERİK • SRS-SBRT Tanımı • Gündem 1: Küçük Alan Dozimetrisi • Gündem 2: Dozimetri ve FFF Işınları • Gündem 3: SRS_SBRT Planlamasında Fiziki Yaklaşım • Gündem 4: Tedavi ve QA • Sonuç 2 SRS-SBRT Tanımı Alıntı: Solberg ve ark. ‘Quality and Safety Consideration in SRS and SBRT’ Practical Radiation Oncology 2011 3 SRS-SBRT Tanımı Yüksek Doz + Düşük Fraksiyon= Radyasyon Ablasyonu Repair/Repopülasyon mekanizmaların tahribi Survival 100 multiple 2 Gy fractions 10-1 single fraction 10-2 2 4 Dose (Gy) 6 8 4 SRS-SBRT Tanımı • Conventional RT • SBRT Doğru yere doğru dozu ver.* Doğru yere doğru dozu ver.** *Emin değilsen margin ver **Emin değilsen yapma Referans: TG-101 5 SRS-SBRT Tanımı Referans: TG-101 6 SRS-SBRT Tanımı-ÖZET SRS • • • • • • Beyin ve CNS tümörleri Küçük yüksek hassasiyette kolime edilmiş ışınlar Stereotaksik cihaz kullanımı Hedefi yüksek doğrulukta ışınlama yeteneği Farklı ışın dizaynları Yüksek doz SBRT • • • • Ekstrakranyel bölge IGRT Organ hareketine bağlı belirsizlik Planlama stratejilerinde değişiklikler 7 Gündem 1: Küçük Alan Dozimetrisi Beam data toplama Hesaplama kalitesi Görüntü Güdümlü Tümör Lokalizasyonu Organ Hareketi 8 Gündem 1: Küçük Alan Dozimetrisi • 1.8 cm ø Radyocerrahi Linac tabanlı • 10 cmx10 cm Mikro MLC • 6 cm ø robotik tabanlı • 1.8 cm/1.6 cm ø • 5 cm x20 cm 9 Gündem 1: Küçük Alan Dozimetrisi 0.4x0.4 ≤ Z ≤ 4x4 cm Küçük alan SRS/SBRT uygulamalarında sıklıkla kullanılan alan boyutları Z≤0.4 cm Çok Küçük Alan 10 Gündem 1: Küçük Alan Dozimetrisi Yüksek Doz Bölgesi 11 Gündem 1: Küçük Alan Dozimetrisi Düşük Doz Bölgesi 12 Küçük Alan Tanımı/FİZİKİ TARİF • Ölçüm noktasından bakıldığında, alan boyutu belirleyen kolimatörler tarafından kaynağın parsiyel bloklanması • Seçilen enerji ve ortamda (hasta, fantom, düzenek vs) alan boyutunun lateral elektronik dengeyi sağlayacak kadar büyük olmaması • Dedektörün yeterince küçük olmaması ve akıyı önemli derecede pertürbe etmesi 13 Gündem 1: Küçük Alan Dozimetrisi Işın ilişkili • Fokal spot kaybı (Parsiyel Alan Bloklaması) • Lateral CPE (yüklü parçacık dengesi) kaybı Dedektör ilişkili • Hacmi ve yapısı nedeniyle dedektör cevabı 14 PARSİYEL KAYNAK BLOKLANMASI SORU:PARSİYEL KAYNAK BLOKLANMASI HANGİ ÖNEMLİ SONUCU DOĞURUR? a) ALAN BOYUTU BELİRLEMEDE BELİRSİZLİK b) DVH BELİRSİZLİKLERİ c) IŞIN PENETRASYONUNDA BELİRSİZLİK d)HEPSİ 15 PARSİYEL KAYNAK BLOKLANMASI Effective X-ray Kaynağı/Focal Spot Target seviyesinde kaynaktan üretilen direkt primer bremms foton akısı Extrafocal Spot Hedef yanında veya altında (FF, primer/ secondary kolimatör vs) saçılan foton akısı 16 PARSİYEL KAYNAK BLOKLANMASI TPS 17 PARSİYEL KAYNAK BLOKLANMASI Fokal Spot Boyutu Fiziksel ve Dozimetrik Penumbra ile doğrudan ilişkilidir. 18 PARSİYEL KAYNAK BLOKLANMASI Geniş alan • Uniform doz profili • Output kaybı yok 19 PARSİYEL KAYNAK BLOKLANMASI Küçük Alan • Uniform olmayan doz profili • Daralan penumbra • Direk foton akısı kaybı nedeniyle output kaybı 20 PARSİYEL KAYNAK BLOKLANMASI • İzomerkeze ulaşan primer foton sayısı kaynak bloklandığında orantısal olarak geniş alanlardan daha azdır. 21 PARSİYEL KAYNAK BLOKLANMASI FWHM=%50 profil genişliği Kesişen penumbra 22 PARSİYEL KAYNAK BLOKLANMASI SORU:PARSİYEL KAYNAK BLOKLANMASI HANGİ ÖNEMLİ SONUCU DOĞURUR? a) ALAN BOYUTU BELİRLEMEDE BELİRSİZLİK b) DVH BELİRSİZLİKLERİ c) IŞIN PENETRASYONUNDA BELİRSİZLİK d)HEPSİ 23 PARSİYEL KAYNAK BLOKLANMASI TPS Treuer ve ark. 1992 Nokta kaynak Standart kaynak 24 LATERAL ELEKTRONİK DENGE KAYBI 25 LATERAL ELEKTRONİK DENGE KAYBI • LET!!! • CPE bir hacim içerisine giren ve çıkan elektron enerjisi birbirine eşit olduğunda oluşur. • Lateral Elektron Dengesizliği(LED), elektronun erişim mesafesinin alan yarıçapına eşit veya fazla olduğu durumlarda oluşur. 26 LATERAL ELEKTRONİK DENGE KAYBI SORU:LATERAL ELEKTRONİK DENGE KAYBI SONUCU OLUŞACAK DOZİMETRİK ETKİ NEDİR?? a) Profil etkilenir b) Merkezi eksen dozu etkilenir c) Belirli bir Q noktasında depolanan doz düşer d) Hepsi 27 LATERAL ELEKTRONİK DENGE KAYBI • Q noktasında depozit edilen doz miktarı düşecektir. • Merkezi eksende absorbe doz etkilenecektir. • Aksiyel kesitte doz profili etkilenecektir. 28 LATERAL ELEKTRONİK DENGE KAYBI 29 LATERAL ELEKTRONİK DENGE KAYBI SORU:LATERAL ELEKTRONİK DENGE KAYBI SONUCU OLUŞACAK DOZİMETRİK ETKİ NEDİR?? a) Profil etkilenir b) Merkezi eksen dozu etkilenir c) Belirli bir Q noktasında depolanan doz düşer d) Hepsi 30 DEDEKTÖR ETKİSİ • Dedektör boyutu • Dedektör yapısı • Enerji bağımlılığı 31 DEDEKTÖR ETKİSİ 04.06.2015 32 İÇERİK • SRS-SBRT Tanımı • Gündem 1: Küçük Alan Dozimetrisi • Gündem 2: Dozimetri ve FFF Işınları • Gündem 3: SRS_SBRT Planlamasında Fiziki Yaklaşım • Gündem 4: Tedavi ve QA • Sonuç 33 Gündem 2: Dozimetri ve FFF Işınları • PDD/TPR • Profile • Output Faktör 34 Gündem 2: Dozimetri ve FFF Işınları Işın Ayarı/Dedektör Oryantasyonu Dedektör Alan Boyutu z=0 cm z=20 cm 35 Gündem 2: Dozimetri ve FFF Işınları Işın Ayarı/Dedektör Oryantasyonu 36 Gündem 2: FFF Işınları 37 Gündem 2: FFF Işınları 38 Gündem 2:FFF Işınları 39 Gündem 2:FFF Işınları 40 Gündem 2:FFF Işınları FFF FF -DVH -%100 41 Gündem 2:FFF Işınları FFF FF -DVH -%100 %50 izodoz hattı 42 Gündem 2:FFF Işınları FF FFF -DVH -%100 %10 izodoz hattı 43 Gündem 2:FFF Işınları Beam-on time FF FFF 7 dakika 40 saniye 2 dakika 50 saniye 44 Gündem 2:FFF Işınları Cilt Dozu 45 Gündem 2:FFF Işınları AVANTAJ DEZAVANTAJ Dose rate Cilt dozu Tedavi süresi MU Tedavi kafası saçılması QA zor??? (saturasyon vs..) İkincil kanser riski Daha az nötron 46 İÇERİK • SRS-SBRT Tanımı • Gündem 1: Küçük Alan Dozimetrisi • Gündem 2: Dozimetri ve FFF Işınları • Gündem 3: SRS_SBRT Planlamasında Fiziki Yaklaşım • Gündem 4: Tedavi ve QA • Sonuç 47 Gündem 3: SRS_SBRT Planlamasında Fiziki Yaklaşım SRS/SBRT Tekniğine Fiziki Yaklaşım 48 Gündem 3: SRS_SBRT Planlamasında Fiziki Yaklaşım SRS/SBRT Tekniğine Fiziki Yaklaşım • CT simülasyon: Tümör Hareketini Tahmin Etmek • Sabitleme: Hareketin minimize edilmesi • Planlama: Küçük Alan Dozimetrisi • Tedavide yeniden sabitleme: Fiducial, IR/LED markırlar,US, Video • Tedavide yeniden tümörün lokalizasyonu: - MV/KV - Fiducial - Hareket Takip Sistemleri - Gerçek Zamanlı Görüntüleme Yöntemleri 49 Gündem 3: SRS_SBRT Planlamasında Fiziki Yaklaşım 50 Gündem 3: SRS_SBRT Planlamasında Fiziki Yaklaşım 4DCT Normal nefes İnsp. Eksp. 4DCT-10 Fazlı Görüntü MaxIP/MınIP/AveIP 53 Gündem 3: SRS_SBRT Planlamasında Fiziki Yaklaşım SABİTLEME 54 Işın dizaynı 55 Gündem 3: SRS_SBRT Planlamasında Fiziki Yaklaşım 56 Gündem 3: SRS_SBRT Planlamasında Fiziki Yaklaşım TG 101 57 Gündem 3: SRS_SBRT Planlamasında Fiziki Yaklaşım 58 Gündem 3: SRS_SBRT Planlamasında Fiziki Yaklaşım PTV PB MC 59 Gündem 3: SRS_SBRT Planlamasında Fiziki Yaklaşım 60 Grid Size 0.25mm 0.5mm 61 Grid Size 0.5mm 0.25mm 62 Cihaz-Teknik -MLC -Cone 63 Cihaz-Teknik Interplay Effect Statik 5 alan %-6.5-%4.4 fark Hareketli 5 alan %Fark 64 Margin Beam margin ışın penumbrasına yakın ise (5-6 mm) ; -Homojen PTV dozu -Maksimum doz yaklaşık PD’un %110’u -PTV dışında keskin olmayan doz düşüşü 65 Margin Beam margin ışın penumbrasından küçük ise (0-2 mm) ; -Inhomojen PTV dozu -Maksimum doz yaklaşık PD’un %125’i -PTV dışında keskin doz düşüşü 66 Margin 67 Reçete İzodoz Hattı 68 Reçete İzodoz Hattı Gammaknife için genellikle %50 izodoz hattı Linak tabanlı cihazlarda -Tek izocentr ise %80 -Multipl izocent ise %70 Keskin doz falloff sağlayabilmek için gerekli izodoz hattı 69 20Gy x 3 ≠ 2Gy x 30 70 CI,GI Prescription Isodose Volume/PTV Volume 71 CI,GI RTOG=Prescription Isodose Volume/PTV Volume RTOG Paddick Paddick formulü 72 CI,GI % 50 Prescription Isodose Volume/PTV Volume=R50 73 74 HIGH DOSE SPILLAGE (RTOG) PTV dışındaki %105 doz alan volüm <= %15 PTV= 28,73 cc V105= 28.9 cc V105-PTV= 0.17 cc (<%1) Transvers Frontal Sagittal INTERMEDIATE DOSE SPILLAGE (RTOG) V%100 V%50 D%100=%97.2 CI: (TVRI)2 / (TV*VRI)=0.85 GI: V%50/V%100=3.8 ORGAN TOLERANS DOZLARI 77 ORGAN TOLERANS DOZLARI Mide Tolerans Dozu??? 78 İÇERİK • SRS-SBRT Tanımı • Gündem 1: Küçük Alan Dozimetrisi • Gündem 2: Dozimetri ve FFF Işınları • Gündem 3: SRS_SBRT Planlamasında Fiziki Yaklaşım • Gündem 4: Tedavi ve QA • Sonuç 79 Gündem 4: Tedavi ve QA TÜMÖR HAREKET YÖNETİMİ • Kardiak hareket • Nefes aılp verme • Bağırsak gaz geçişleri, mesane doluluk vs. 80 Gündem 4: Tedavi ve QA RESPIRATORY GATING • Solunum takibi ile normal dokunun yüksek doz alması, tümörün düşük doz alması engellenir • Solunum takibi kalitesi, hastanın nefes alıp verme modelini günden güne veya döngüden döngüye benzer şekilde sağlaması ile doğru orantılıdır • %30-50 zaman artar. 81 Gündem 4: Tedavi ve QA Gerçek zamanlı Tümör Takibi 82 Gündem 4: Tedavi ve QA 83 Gündem 4: Tedavi ve QA GÖRÜNTÜ GÜDÜMLÜ LOKALİZASYON • 2D MV EPİD • MV/kV CT • kV görüntüleme sistemleri • Ultrason • Radyofrekans traking 84 Gündem 4: Tedavi ve QA CBCT görüntüleme tekniğine bağlı hasta dozu 85 Gündem 4: Tedavi ve QA QA 86 AAPM 91 -101- 142 E2E TESTİ Gündem 4: Tedavi ve QA 88 Gündem 4: Tedavi ve QA W-L TESTİ • Masa, kolimatör ve gantry ile ilgili test • Pozisyon doğruluğunu verir • Alanın merkezine mekanik topun oturmadığını kontrolüdür • <0.5 mm oturup 89 Gündem 4: Tedavi ve QA GAMMA ANALİZİ 90 SONUÇ • SRS/SBRT süreci çok basamaklı komplex bir süreçtir. • Klinik programlar ile beraber mutlaka fiziki altyapıyı oluşturmadan bu tip tedavilere geçilmemelidir. • Bilinen klasik yöntemler ile karşılaştırıldığında kökten farklılıklar mevcuttur. • SRS/SBRT; Dozu doğru hesaplama ve tümörü yüksek hassasiyet/doğrulukta vurma sanatıdır. 91 TEŞEKKÜR • • • • • • Doç. Dr. Hale Başak Çağlar Yard. Doç Dr. Ayşe Altınok Yard. Doç Dr. Hilal Acar Med. Fiz. Uzm. Esra Küçükmorkoç Med.Fiz. Uzm. Mine Doyuran Medikal Fizik Master Öğrencilerimiz 92