Gülhane Askeri Tıp Akademisi Radyasyon Onkolojisi Anabilim Dalı FOTONLARDA MONİTÖR UNİT HESAPLAMALARI XI.Medikal Fizik Kongresi 14-18 Kasım 2007 Antalya Bahar DİRİCAN Gülhane Askeri Tıp Akademisi Radyasyon Onkolojisi Anabilim Dalı

AÇIK DEMETLER Açık demetler için tedavi koşulları altında doz eşitliğinden bulunabilir. Burada U monitor unit sayısıdır. Oo(ce), mini fantomda ce alanı için belirlenen doz verimi (output) faktörüdür. ce, (x,y) ye set edilen dikdörtgen kolimatör için kolimatör kare eşdeğeridir. Hacim saçılma oranı, zR referans derinliğinde aynı eşdeğer se alan büyüklüğü için geniş su fantomundaki dozun mini fantomdaki doza oranıdır. se fantom saçılması ile ilgili olarak ce kafa saçılması ile ilgili olarak kullanılmalıdır.

cR : kolimatör tarafından tanımlanan referans alan büyüklüğüdür cR : kolimatör tarafından tanımlanan referans alan büyüklüğüdür. Kaynaktan 100 cm uzaklıkta (yani izomerkezde) 10cm X 10cm ’lik bir alan tavsiye edilir. T(z,se): se alan büyüklüğü için z derinliğinde doku fantom oranıdır. T(z,se) genellikle izomerkez olarak seçilen sabit kaynak-dedektör uzaklığında zR referans derinliğinde geniş su fantomunda ölçülen soğurulan dozun, z derinliğinde ölçülen doza oranıdır.

Kolimatör çeneleri (X,Y) ye set edilen dikdörtgen alan için kolimatör eşdeğer alan ce (Vadesh and Bijarngard (1993))dir. Burada sırasıyla X ve Y daha alttaki ve yukarıdaki çenelerdir.

A: X ve Y kolimatör ayarlamasının (setting) rölatif göreli ağırlığıdır. Her tedavi birimi Demet kalitesi Primer olarak kolimatör dizaynı Aynı nominal enerji için açık ve wedge’li alanlar için farklı olabilir

(Sterling ve arkadaşları 1964) (Fantom saçılma kullanımı için) Basit el hesapları için A=1 alınarak Se kare eşdeğerinin bulunmasında yukarıdaki ifade kullanılabilir. Bu durumda eşitlik Sterling eşitliği olarak adlandırılır. (Sterling ve arkadaşları 1964) (Fantom saçılma kullanımı için)

D(z,c,w)=ḊR . U. OR(c).kw(z,c).T(z,c) WEDGE’Lİ DEMETLER Wedge’ li demetlerle tedavi koşullarında doz D(z,c,w), referans koşullar altında monitör unit başına doz ḊR, açık demetin doz verimi oranı ve doku fantom oranı, alan büyüklüğüne bağlı wedge faktörü kw’ den bulunabilir D(z,c,w)=ḊR . U. OR(c).kw(z,c).T(z,c)

kw(z,c), geniş su fantomunda c alan büyüklüğü için z derinliğinde belirlenen wedge faktörüdür. kw(zR,cR), referans koşullar altında geniş su fantomunda belirlenen wedge faktörüdür.

c alan büyüklüğü için referans derinlikte tam saçılma koşulları altında belirlene wedge’li ve wedge’siz doz verimlerinin oranıdır. Bu oran referans derinlikte wedge faktörünün alan büyüklüğüne bağımlılığını hesaba katan rölatif bir orandır. Wedge’li ve wedge’siz doku fantom oranlarının oranıdır. Bu oran c alan büyüklüğü için wedge faktörünün derinliğe bağımlılığının hesaba katan rölatif bir faktördür.

wedge faktörünün ölçümü için bir mini fantom kullanılırsa veya wedge faktörünün ölçümü için bir mini fantom kullanılırsa

Burada k0,w(cR) : Referans koşullar altında mini fantomda belirlenen wedge faktörüdür.Wedge faktörünün belirlendiği geniş su fantomu veya bir mini fantom arasındaki bağıntı ile verilir.

kW(zR,CR) wedge’in neden olduğu enerji spektrumundaki modifikasyona uyan fantom saçılmasındaki farkı hesaba katar. Yüksek enerjili foton demetlerinin çoğunda V(zR,c)= V(zR,c,w) dir. Yani wedge fantom saçılmasını modifiye etmez ve düzeltme faktörü gözardı edilir. Sonuç olarak bu durumda k0,w(cR), kw(zR,cR) ye özdeştir. Düşük enerjili demetlerde farklar bulunmuştur.

Yüksek Enerjili Demetler İçin D(z,c,w)=ḊR . U. O0(c,w).Sp(c).kw(zR,cR).T(z,c,w) olarak yazılabilir. D(z,c,w)=ḊR . U. O0(c,w).Sp(c).k0,w(cR).T(z,c,w) Açık demetler için hacim saçılma oranlarının oranı fantom saçılma düzeltme faktörü sp(c)’ye eşittir.

BLOKLU DEMETLER Bloklu demetlerle tedavi koşuları altında D(z,c,sb) dozu referans koşullar altında monitör unit başına doz ḊR den bulunabilir. Burada O0(c): c alan büyüklüğü için mini fantom ile ölçülen doz verimi oranıdır. : sb ve cR alanları için hacim saçılma oranlarının oranıdır. Bu oran OR(sb) ve O0(sb) oranlarına eşittir. sb alanı için sp(sb) fantom saçılma düzeltme faktörüne eşittir.

sb :İlgilenilen noktada koruma blokarı tarafından tanımlanan alan k0,t(c) :Blok tepsisinin geçirgenlik faktörüdür. Referans koşullar altında c alan büyüklüğü için mini fantomda ölçülen blok tepsili ve tepsisiz ölçülen dozların oranıdır. ko,t(c) ≈ k t(c) geniş su fantomunda ölçülen tepsi geçirgenlik faktörü.

k0,b(c,sb) : mini fantom ile belirlenen demette koruma bloğu varlığında düzeltme faktörü. c kolimatör ile belirlenen alan büyüklüğü ve sb koruma blokları ile tanımlanan alan büyüklüğüdür,(her ikisi de izomerkezde). T(z,sb,b) : Demet içinde blok tepsisi olması durumunda doku fantom oranı. Blok tepsisi ve koruma bloklarının derin doz üzerindeki etkilerini hesaba katar.

WEDGE’Lİ VE BLOKLU DEMETLER

İZOSENTRİK OLMAYAN TEDAVİLER Burada ḊR : Kaynaktan fR uzaklığında cR alan büyüklüğünde ve zR derinliğinde monitor unit başına referans doz.

O0(ce) : ce alan büyüklüğü için mini fantomda ölçülen doz verimim oranı f ve fR izosentrik olmayan ve izosentrik tedavi koşullarında kaynaktan ilgilenilen noktaya uzaklıklar se : f mesafesinde tedavi alan büyüklüğü ce : fR’de kolimatör alan büyüklüğü ye eşittir.

T(z,se) : z derinliğinde se alan büyüklüğü için doku fantom oranı : se ve cR alan büyüklükleri için hacim saçılma oranlarının oranı T(z,se) : z derinliğinde se alan büyüklüğü için doku fantom oranı

Beş tedavi cihazı ve demet kalitesi için kare alanlarda O0 değerleri

Dört x-ışını demeti için A faktörleri

GE-CRG Saturne 41 (MLC) 10 MV foton demeti için kolimatör değişikliklerinin etkisi

Beş tedavi cihazı ve demet kalitesi için kare alanlarda OR değerleri

Beş demet kalitesinde kare alanlar için sp değerleri

UYGULAMALAR Doz üzerine kolimatör değişiminin etkisi 7 cm (X) x 25 cm(Y) 25 cm (X) x 7 cm(Y) X: dıştaki çene Y: içteki çene Kolimatör değişimi için 10 MV X-ışını demetinde tedavi üzerine etkiyi hesaplayınız?

ÇÖZÜM % 1.4 O0(cc) Dıştaki çene İçteki çene Eşdeğer kare alan kenarı X Y ce 1.014 7 cm 25 cm 1.000 25 cm 7 cm % 1.4

Doz üzerine alan şeklinin etkisi Bir hastaya SAD=100 cm’de 8 cm(X) x 20 cm(Y) alan büyüklüğü ile 15 cm derinlikte izosentrik koşullarda 18 MV (EOS SL20) X-ışını ile 2 Gy doz verilmek isteniyor. MU sayısını hesaplayınız? Demet kalite indeksi 0.778’dir. Referans koşullarda (10 derinlik, 10 cm x10 cm alan büyüklüğü ve SAD=100 cm) ḊR = 0.953 cGy/MU’dur.

DP: Tanımlanan doz = 2 Gy ḊR = 0.953 cGy/MU, zR=10 cm V(10,10)=1.118 A: kolimatör dizaynına ve demet kalitesine bağlıdır. A:1.65 X= 8 cm Y= 20 cm

O0(12.8) = 1.009 (Tablo 4.2) 18 MV V (Tablo 4.5) T (Tablo 7.5) Eğer ce=se=11.4 kabul edersek O0(11.4) = 1.004 % 0.5 hata ( bu cihaz için)

Doz üzerine Wedge’in etkisi 6 MV foton demeti (Simens Primus) ile hastaya SAD=100 cm’de 7 cm derinlikte 100 cm’de 15 cm x 15 cm’lik bir alandan 2 Gy doz verilmek isteniyor. Tedavi 45’lik bir wedge ile uygulanıyor. MU sayısını hesaplayınız? Eğer yalnız mini fantom ile ölçülen wedge faktörü K0, w(10 cm, 10 cm x10 cm) hesaba alınırsa hesaplanan dozdaki hata nedir? Açık demet için veri Monitör unit başına ölçülen doz (referans koşullar altında 10 cm derinlikte ve 100 cm kaynak dedektör mesafesi 100 cm’de 10 cm x 10 cm alan) ḊR = 0.804 cGy/MU O0(10,15) = 1.017 (Tablo 4.2) T(7,15)=1.092 (Tablo 7.3) V(10,15)=1.157(Tablo 4.5) Wedgeli demet için veriler Kow(10,10,45W)=0.324 O0(10,15, 45W)=1.037 (Tablo 5.1) V(10,15, 45W)=1.127 V(10,10)=1.106 (Tablo 4.5) T(7,15,45W)=1.084

ḊR (10 cm, 100 cm’de 10 cm x 10 cm)= 0.804 cGy/MU Dp tanımlanan doz =2.00 Gy ḊR (10 cm, 100 cm’de 10 cm x 10 cm)= 0.804 cGy/MU

Doz üzerine koruma bloklarının etkisi 4 MV X-ışını ile (Varian Clinac 600C) 5 cm derinlikte 100 cm’de 20 cm x20 cm kolimatör açıklığı ile tanımlanan alanda hasta tedaviye alınacaktır. Demetin dört köşesine özdeş koruma blokları yerleştirilecektir. Bu bloklar 1 cm kalınığında PMMA blok tepsisi üzerine yerleştirilecektir. Herbir blok kenarları 10 cm olan ikizkenar dik üçgen şeklindedir. Kolimatör 0dedir. Tanımlanan noktaya 1.00 Gy vermek için gerekli MU nedir? Aynı soruyu kolimatörün 45 döndürülmesi ve koruma bloksuz olarak SAD 100 cm’de 14 cm x 14 cm alan için çözünüz? Veriler ḊR (10 , 10 x 10, SAD=100 cm)= 0.743 cGy/MU 1 cm PMMA tepsisinin geçirgenlik faktörü ko,t(20)=0.965 Koruma bloğu için düzeltme faktörü k0,b=1.001

ÇÖZÜM Dp=1 Gy ḊR= 0.743 cGy/MU 100 cm’de kolimatör koruma bloğu tarafından tanımlanan kare alanın kenarı c=20 cm Sb, 100 cm’de koruma bloğu tarafından tanımlanan eşdeğer kare alanın bir kenarı O0(c)=O0(20)=1.025 (Tablo 4.2) Z= 5 cm, ZR=10 cm

k0,b(c,sb) = koruma blokları için düzeltme = 1.001 Tablo 4.5 ve 4.6 k0,t(c) = tepsi faktörü=0.965 k0,b(c,sb) = koruma blokları için düzeltme = 1.001 T(z,sb,b)=T(5.14)=1.207 (Tablo 7.2)

b) Eğer tedavi bloksuz 100 cm de 14 X 14 alan ile ise U = 1/(0.00743 X 1.013 X 1.044 X 1.207) = 105 MU

TEŞEKKÜR EDERİM