tÜlay meydanci , prof. dr. gÖnÜl kemİkler medikal fizik kongresi 15-18 kasım 2007

YÜKSEK ENERJİLİ X-IŞINLARIYLA YAPILAN

TEDAVİLERDE KARBON FİBER MASANIN CİLT VE İZOMERKEZ

DOZUNA ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

TÜLAY MEYDANCI, Prof. Dr. GÖNÜL KEMİKLER

Medikal Fizik Kongresi 15-18 Kasım 2007

Eksternal radyoterapide hasta yatağının, kullanılan ışının kalitesini değiştirmeksizin yeterli dayanıklılık ve sertliğe sahip olması istenir. Yüksek dayanıklılık ve düşük yoğunluğu sebebiyle karbon fiber, minimum azaltma etkisi ile çok iyi bir tedavi masası malzemesi olarak belirtilmektedir.

Bu çalışma ile İstanbul Üniversitesi Onkoloji Enstitüsü’nde bulunan Siemens Oncor lineer hızlandırıcının, karbon fiber masasının maksimum doz bölgesine, cilt ve izomerkez dozuna etkilerinin 6 MV ve 18 MV foton enerjileri için araştırılması hedeflenmiştir.

Karbon fiber yüksek gerilim gücüne ve sertlik derecesine sahip çok güçlü bir maddedir. Aynı zamanda düşük yoğunluklu çok hafif bir mater-yaldir. Bu özellikleri ile karbon fiber radyoterapide kullanılan alışılagelmiş materyallerden çok daha radyogeçirgendir. Bu nedenlerle karbon fiber tedavi masası, masa üstü ek araçlar, baş-boyun destekleri için tercih edilen bir madde olmuştur.

Ancak, eğer radyoterapide bu maddeden yapılan araçlar kullanılıyorsa bu maddenin geçirgenliği ve maksimum doz bölgesindeki özelliklerinin bilinmesi gereklidir.

GEREÇ VE YÖNTEM

Siemens Oncor Impression IMRT lineer hızlandırıcı

Reuther karbon fiber hasta tedavi masası RW3 katı su fantomu Silindirik fantom Markus tipi paralel plak iyon odası Semifleks iyon odası PTW Unidos elektrometre

Reuther Karbon Fiber Hasta Tedavi Masası

500 mm x 2,454 mm x 127 mm ebatlarında karbon fiber malzemeden yapılmış bir masa düzlemidir. Masa düzleminin alt ve üst duvar kalınlıkları 0,6 mm, yan duvar kalınlığı ise 0,8 mm’dir. İçi boş olan masa düzleminin yapıldığı karbon fiberin yoğunluğu 1,8 g/cm3’dür.

Silindirik Fantom

Elde edilen sonuçlar, ölçümlerin Markus tipi paralel plak iyon odalarıyla yapılmasından dolayı, Gerbi ve Khan’ın belirttiği gibi iyon odasından kaynaklanan yüksek doz cevabını da içermektedirler.

Bu sebeple Velkley tarafından geliştirilen ve Gerbi ve Khan tarafından son şekli verilen aşırı cevap düzeltmeleri uygulandı. Aşırı cevabın enerjiden bağımsız olarak yüzeyde maksimum değer aldığı ve dmax’a inildikçe ihmal edilebilir şekilde azaldığı görüldü.

SONUÇLAR

Sonuçlar Orgin programı kullanılarak grafik şeklinde gösterildi.

0 5 10 15 20 25 300

20

40

60

80

100

6MV 5x5cm açik alan 5x5cm + karbon fiber

% D

erin

doz

Derinlik (mm)

0 5 10 15 20 25 300

20

40

60

80

100

6MV 10x10cm açik alan 10x10cm + karbon fiber

% D

erin

doz

Derinlik (mm)

0 5 10 15 20 25 30 350

20

40

60

80

100

6MV 25x25cm açik alan 25x25cm + karbon fiber

% D

erin

doz

Derinlik (mm)

0 5 10 15 20 25 30 350

20

40

60

80

100

6MV 40x40cm açik alan 40x40cm + karbon fiber

% D

erin

doz

Derinlik (mm)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 450

20

40

60

80

100

18MV 5x5cm açik alan 5x5cm + karbon fiber

% D

erin

doz

Derinlik (mm)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 450

20

40

60

80

100

18MV

10x10cm açik alan

10x10cm + karbon fiber

% D

erin

doz

Derinlik (mm)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 450

20

40

60

80

100

18MV

25x25cm açik alan

25x25cm + karbon fiber

% D

erin

doz

Derinlik (mm)0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

0

20

40

60

80

100

18MV

40x40cm açik alan

40x40cm + karbon fiber

% D

erin

doz

Derinlik (mm)

ALANBOYUTU (cm2)

G=0 G=180

6 MV 18 MV 6 MV 18 MV

5X5 % 9,5 % 5,80 % 65,70 % 41,70

10X10 % 14,50 % 10,90 % 74,90 % 59,70

25X25 % 29,00 % 27,20 % 80,60 % 72,80

40X40 41,9% % 39,60 % 82,40 % 80,40

6 MV ve 18 MV foton enerjileri için açık alan ve karbon fiberli yüzey dozları.

Ölçüm sonuçları oranlanarak masanın geri saçılma etkisi bulundu ve tablolaştırıldı.

ALAN BOYUTU (cm2) 6 MV 18 MV

5X5 % 12,23 % 9,54

10X10 % 12,28 % 10,01

25X25 % 11,39 % 9,62

40X40 % 10,36 % 8,53

Karbon fiber masanın farklı alan boyutlarındaki geri saçılma değerleri.

AÇI (O) 6 MV 18 MV

125 2,47 1,14

135 2,21 1,28

145 2,13 1,32

155 1,91 1,25

165 1,78 1,21

175 1,87 1,32

180 1,91 1,5

Masanın farklı açı değerlerindeki azaltma etkisi

6 MV foton enerjisi için sabit KCM=100 cm’de 5x5 cm2, 10x10 cm2, 25x25 cm2 ve 40x40 cm2 alanlardaki düzeltilmiş yüzey dozları açık alan için sırasıyla %9,5, %14,5, %29 ve %41,9 olarak ölçülmüştür.

Butson ve arkadaşları 10x10 cm2 alan için açık alan yüzey dozunu %16 ve 40x40 cm2 açık alan yüzey dozunu %42 olarak bulmuşlardır.

6 MV X-ışını için, aynı alan boyutlarında karbon fiber masa düzleminin huzme içine girdiği alanlarda düzeltilmiş yüzey dozları 5x5 cm2 alan için %65,7, 10x10 cm2 alan için %74,9, 25x25 cm2 alan için %80,6 ve 40x40 cm2 alan için %82,4 olarak bulunmuştur. Butson ve arkadaşlarının 6 MV foton enerjisi ile masa malzemesinin yüzey dozuna etkisini araştırdığı çalışmanın sonucu olarak karbon fiberli masa varlığında 10x10 cm2 alan için yüzey dozu %67, 40x40 cm2 alan için yüzey dozu %74 bulunmuştur.

18 MV X-ışını için 5x5 cm2, 10x10 cm2, 25x25 cm2 ve 40x40 cm2 kolimatör açıklıklarında açık alan düzeltilmiş yüzey dozu değerleri sırasıyla %5,8, %10,9, %27,2 ve %39,6 iken karbon fiberli yüzey dozları sırasıyla %41,7, %59,7, %72,8 ve %80,4 olarak belirlenmiştir. Mellenberg’in çalışmasında 18 MV foton ışını için açık alan yüzey dozu için bulduğu sonuçlar ise 5x5 cm2 alan için %6,1, 10x10 cm2 alan için %14 olarak tespit edilmiştir. 18 MV foton enerjisi için karbon fiber masa etkisini araştıran bir çalışma bulunmamaktadır.

Karbon fiber masanın azaltma etkisi 6 MV X-ışını

için gantrinin 180° durumunda %1,91, 175° durumunda %1,87, 165° durumunda %1,78, 155° durumunda %1,91, 145° durumunda %2,13, 135° durumunda %2,21 ve 125° durumunda ise %2,47 olarak bulunmuştur. 18 MV X-ışını için masanın azaltma oranı sırasıyla %1,5, %1,32, %1,21, %1,25, %1,32, %1,28 ve %1,14 olarak bulunmuştur. Masanın azaltıcı etkisinin araştırıldığı McCormack ve arkadaşlarının benzer bir çalışmasının sonuçlarına göre 180°’ de %2,2 olan azaltma miktarı, 110° gantride %8,7 olarak bildirilmiştir.

Poppe ve arkadaşlarının aynı marka masa kullanarak yaptıkları çalışmada, karbon fiber masanın geçirgenliğe ve derin doz eğrilerine etkisi incelenmiştir. Poppe ve arkadaşları, 6 MV X-ışını için 15x15 cm2 alanda 150° gantri açısında bulduğu masa geçirgenliği %96,8, 180° gantri açısındaki geçirgenliği %97,3 olarak bulmuşlardır. 180 gantri açısında 10x10 cm2 alan için bulduğumuz geçirgenlik %98 dir ve Poppe ve arkadaşlarının çalışmasıyla uyumludur.

Karbon fiber masa düzlemiyle 6 MV ve 18 MV X-ışınları için yüzey dozunda maksimum artış 7 kat olarak 5x5cm2 alanda görülmekte ve 10x10cm2 alan için yüzey dozundaki artış yaklaşık 5 kat, 40x40 cm2 alan için ise yaklaşık 2 kat olarak bulunmuştur. Higgins ve arkadaşları, karbon fiber masanın alan boyutuna bağlı olarak yüzey dozundaki değişim üzerine yaptıkları çalışmada 8 MV için 10x10 cm2 alanda yüzey dozunu açık alana göre yaklaşık 4 kat bulmuşlar ve küçük alanlarda yüzey dozundaki rölatif artışın büyük alanlardakinden daha fazla olduğunu belirtmişlerdir.

18 MV X-ışınlarında masanın azaltma etkisi, 6 MV X-ışınlarındaki azaltma etkisinden daha azdır. Bununla birlikte, her iki enerjideki azalma miktarının, planlanan dozda büyük bir değişiklik meydana getirmediği görülmüştür.

Sonuç olarak, karbon fiber masa özellikle cilt dozunda büyük bir artışa neden olmaktadır. Cilt koruyucu etkinin kısmen veya tamamen kaybolmasına neden olduğu için hasta ile ışın kaynağı arasına yerleştirilen masa veya ek araçların cilt dozuna etkisinin belirlenmesi son derece önemlidir. Aynı zamanda maksimum doz bölgesindeki kaymaların ve izomerkez dozundaki değişikliklerin planlama sistemi tarafından gösterilebilmesi klinik açıdan yararlı olacaktır.

SABRINIZ İÇİN TEŞEKKÜRLER