Başarılı bir radyoterapi uygulaması için verilen dozda yüksek doğruluk derecesi tümör kontrolü açısından oldukça önemlidir. Radyoterapide cilt koruyucu etkiye sahip yüksek enerjili fotonların kullanımı ile birlikte hastaya beklenenden daha düşük doz verildiği görülmüştür (Özbek, 2007). Bu azalmaya alan boyutu, tedavi kafasındaki kontaminasyon ve hasta ile kaynak arasına çeşitli materyallerin yerleştirilmesi gibi etkiler neden olabilir (Carl ve Vestergaard, 2000; Özbek, 2007).
Bu çalışmada Siemens marka Oncor Impression model lineer hızlandırıcı cihazı ve 34045 Markus Tipi Geliştirilmiş paralel düzlem iyon odası kullanılarak 6 MV-18 MV foton enerjileri için 0o-180o gantry açıları ve 20 cm x 20 cm alan boyutunda karbon fiber masanın yüzey dozuna ve maksimum doz derinliğine etkisi araştırılmıştır. Daha sonra maksimum doz bölgesi ve yüzey doz ölçümlerinde paralel düzlem iyon odalarının ekstrapolasyon iyon odalarına nazaran daha yüksek cevaplar verdiğinden dolayı alınan veriler aşırı doz düzeltme faktörü ile düzeltildi (Gerbi ve Khan, 1990).
Çizelge 4.1 ve Şekil 4.1’ de gösterildiği gibi, 6 MV foton enerjisi ve 20 cm x 20 cm alan boyutunda 0o(açık alan) ve 180ogantry açıları için düzeltilmiş yüzey dozları sırasıyla % 22.27 ve % 86.653’ dır. Nurdan (2007) yaptığı tez çalışmasında 6 MV enerji ve 20 cm x 20 cm alanda açık alan yüzey dozunu % 22.96 olarak bulmuştur. Ochran ve ark. (1992) aynı enerjide silindirik iyon odası kullanarak yaptıkları ölçümlerde 20 cm x 20 cm alanda yüzey dozunu % 28.3 olarak bulmuşlardır. Aynı enerji ve alan boyutu için Li ve Klein (1997)’in paralel iyon odası ile yaptığı ölçümlerde ise ölçülen değer % 24.5’ tir. Aynı zamanda, Li ve Klein (1997) çalışmalarında 6 MV foton enerjisi ve 20 cm x 20 cm alan için açık alan maksimum doz derinliğini 16 mm, Birgani ve Karbalaee (2009) 17 mm ve Nurdan (2007) ise 15 mm olarak ölçmüşlerdir. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde literatürlerle uyumlu olduğu görülmüştür. Sonuçlarda çıkan farkın, kullanılan cihaz (lineer hızlandırıcı, iyon odası vs.) ve ölçüm düzeneklerinin teknik (fiziksel ve dozimetrik) özellikleri ile alakalı olduğu düşünülebilir.
18 MV foton enerjisi ve 20 cm x 20 cm alan boyutunda 0o (açık alan) ve 180o gantry açıları için düzeltilmiş yüzey dozları Çizelge 4.2 ve Şekil 4.2’de gösterilmektedir. Bu durumda hesaplanan düzeltilmiş yüzey dozları sırasıyla % 18.735 ve % 71.168 olarak bulunmuştur. Aynı enerji ve 20 cm x 20 cm alan boyutunda yüzey dozunu, Nurdan (2007) % 21.71, Ochran ve ark. (1992) % 25 ve Li ve Klein (1997) ise % 28.4 olarak bulmuşlardır. 18 MV foton enerjisinde 20 cm x 20 cm alan boyutunda açık alan için bu çalışmada ve literatürden elde edilen maksimum doz derinlikleri sırasıyla 33 mm, 28 mm (Nurdan, 2007) ve 29 mm (Birgani ve Karbalaee, 2009) olarak ölçülmüştür. Görüldüğü gibi sonuçlar birbirine yakın olmakla birlikte farklılıklar kullanılan cihaz ve ölçüm sistemlerinin farklılığından kaynaklanabilir.
Şekil 4.3’ de, 6 MV ve 18 MV foton enerjileri ve 20 cm x 20 cm alan boyutundaki açık alan için ölçülen ve literatürden elde edilen (Birgani ve Karbalaee, 2009) yüzde derin doz dağılımı verilmektedir. Şekil 4.3’den de görüldüğü gibi hem 6 MV hem de 18 MV foton enerjileri için elde edilen sonuçlar Birgani ve Karbalaee (2009)’nin sonuçları ile uyum içindedir. En büyük sapma 6 MV foton enerjisi için % 13.9 (5mm derinlikte) iken 18MV foton enerjisi için sadece %7.5 (5mm derinlikte)’dir.
6 MV-18 MV foton enerjileri ve 20 cm x 20 cm alan boyutunda farklı iyon odaları ile elde edilen açık alan yüzde derin doz değerleri Şekil 4.4 ve 4.5’de gösterilmektedir. Şekil 4.4 ve 4.5’de, aynı zamanda, literatürden elde edilen sonuçlarda verilmiştir. Şekillerden görüldüğü gibi 6 MV için elde edilen sonuçlar diğer sonuçlarla uyumlu olup en büyük sapma yüzeyde (0mm) olup sadece % 11.6’ dır. Bu farklılık iyon odalarının farklı elektrot mesafesi ve yan duvar toplayıcı mesafesi gibi özelliklerinin birbirinden farklı olması düşünülebilir.
KAYNAKLAR
Balosso, J., 2004. Radiation tolerance of healthy tissues, high-LET beam particuliarities. Radiother Oncol;73: 141–3.
Beiser, A.,1997. Modern Fiziğin Kavramları Çeviren: Akyüz, Ö., Mc Graw Hill- Akademi, İstanbul.
Bethesda, M.D., 1989. International Commission on Radiation Units and Measurements. Tissue substitutes in radiation dosimetry and measurement. Report No. 44.
Boag, J.W., 1969. Ionization chambers In: Attix FH, Roesch WC, eds. Radiation dosimetry Vol 2. New York: Academic Press, 1.
Bogner, L. ve ark., 2004. Verification of IMRT: techniques and problems. Strahlenther Onkol; 180: 340–50.
Bratengeier, K. ve ark., 2004. Baur W, Baier K, et al. A table top suited for CT and radiotherapy. Z Med Phys; 14: 118–22.
Carl, J. ve Vestergaard, A., 2000. Skin damage probabilities using fixation materials in high-energy photon beams. Radiother. Oncol. 55: 191-198.
Constantinou, C. ve ark., 1982. A solid phantom material for radiation therapy x-ray and X-ray beam calibrations. Med. Phys. 9: 436.
Cross, P., 1992. The use of parallel-plate ion chambers to determine surface dose of a 6 MV photon beam. Australas. Phys. Eng. Sci. Med. 15(4): 208-213.
Cunningham, J.R. ve ark., 1965. An examination of the definition and the magnitude of back-scatter factor for cobalt 60 gamma rays. Br., J., Radiol. 38: 637.
De Ost, B. ve ark., 1997. The effect of carbon fibre inserts on the build-up and attenuation of high energy photon beams. Radiother. Oncol. 45: 275-277.
Gerbi, B.J. ve Khan, F.M., 1987. The polarity effect for commercially available plane- parallel ionization chambers. Med. Phys. 14: 210.
Gerbi, B.J. ve Khan, F.M., 1990. Measurement of dose in the build-up region using fixed-separation plane-parallel ionization chambers. Med. Phys. 17(1): 17-26. Gillis, S. ve ark., 2005. Evaluation of the Sinmed Mastercouch as replacement for a
standard couch. Radiother Oncol; 75: 227–36.
Gupta, S.K. ve Cunningham, J.R., 1966. Measurement of tissue-air ratios and scatter functions for large field sizes for cobalt 60 gamma radiation. Br., J., Radiol. 39: 7.
Güngör, G., 2007. “6 ve 18 MV foton enerjilerinde çok yapraklı kolimatör ile serrobend alaşım blokların geometrik ve dozimetrik olarak karşılaştırılması”. (Yüksek Lisans Tezi). Hacettepe Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Radyoterapi Fiziği Programı, Ankara.
Hendee, R.W., Ibbott, S.G., Hendee, G.E., 2005. “Radiation Therapy Physics” Third Edition John Wiley& Sons Pub..
Higgins, D.M. ve ark., 2001. The effect of carbon fibre couch inserts on surface dose with beam size variation. Med. Dosim. 26(3): 251-254.
Holt, J.G. ve ark., 1970. Extension of concept of tissue-air ratios (TAR) to high energy x-ray beams. Radiology 96: 437.
Hufton, A.P. ve Russell, J.G., 1986. The use of carbon fibre material in table tops, cassette fonds and grid covers: magnitude of possible dose reduction. Br. J. Radiol.;59: 157–63.
Jan, K.H. ve ark., 2011. Increased beam attenuation and surface dose by different couch inserts of treatment tables used in megavoltage radiotherapy Journal of applied Clinical Medical 12: 15.
Jeraj, M. ve Robar, V., 2004. Multileaf collimator in radiotherapy. Radiology Onkology, 8(3): 235-240.
Johns, H.E., 1958. Physical aspects of rotation therapy. AJR 79: 373.
Johns, H.E. ve ark., 1953. A system of dosimetry for rotation therapy with typical rotation distributions. J., Can., Assoc., Radiol. 4: 1.
Jordan, J.T. and Williams, C.P., 1994. “The design and performance characteristics of a multileaf collimator”, Phys. Med. Biol. 39: 231-251
Kahraman, F.Ç., 2010. Radyoterapide Kullanılan Lineer Hızlandırıcıda Elektron Sanal Kaynak Mesafelerinin ve Foton Kaynak Mesafelerinin Tespiti. (Y.Lisans Tezi), Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Fizik Anabilim Dalı, Ankara.
Karzmark, C.J. ve ark., 1965. Tissue-phantom ratios-an aid to treatment planning. Br., J., Radiol. 38: 158.
Khan, F.M. ve ark., 1980. Revision of tissue-maximum ratio and scatter-maximum ratio concepts for cobalt 60 and higher energy x-ray beams. Med. Phys. 7: 230.
Khan, F.M., 1994. The Physics of Radiation Therapy, Second Edition, Williams and Wilkins, Baltimore.
Khan, F.M., 2003. The Physics of Radiation Therapy 3nd ed., Lippincott Williams and Wilkins, Philadelphia.
Kim, S., Liu, C.R., Zhu, T.C., Palta, J.T., 1998. Photon beam skin dose analyses for different clinical setups. Med. Phys. 25(6) 860-866.
Krane, S.K., 2001. Nükleer Fizik 1. Cilt. Çeviren: Şarer B., Palme Yayıncılık, Ankara. Kuru, H.Z., Tavlayan, E., Olacak, N., Yalman, D. ve ARAS, B.A., 2012.
“Radyoterapide kullanılan immobilizasyon sistemlerinin doz dağılımına etkisinin belirlenmesi ve tedavi planlama algoritma hesaplarının ölçümlerle karşılaştırılması”. Türk Onkoloji Dergisi 27(3):119-132.
Madcalse, P., ve ark., 2002. The physics of raditherapy X-ray from linear Accelerators. Medical Physics Publishing, Madison Wiscansin, 493.
Mattsson, L.O. ve ark., 1981. Calibration and use of plane-parallel ionization chambers for the determination of absorbed dose in electron beams. Acta. Radiol. Oncol. 20: 385.
McCormack, S. ve ark., 2005. The effect of gantry angle on megavoltage photon beam attenuation by a carbon fiber couch insert. Med. Phys. 32(2): 483-487.
Meerleer, O.G., Derie, M.T.C., Vakaet, L., Fortan, G.L., 1997. “Execution of a single- isocenter three-field technique, using a multileaf collimator or tray mounted cerrobend blocks: Effect on treatment time” Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys. Vol.39, No. 1., pp 255-259.
Mellenberg, D.E., 1990. Determination of build-up region over-response corrections for a Markus-type chamber. Med. Phys. 17(6): 1041-1044.
Meydancı, T., 2007. Yüksek Enerjili X-Isınlarıyla Yapılan Tedavilerde Karbon Fiber Masanın Cilt ve İzomerkez Dozuna Etkisinin Araştırılması.(Y.Lisans Tezi), İstanbul Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü. Temel Onkoloji Anabilim Dalı, İstanbul.
Meyer, J. ve ark., 2001. Accommodation of couch constraints for coplanar intensity modulated radiation therapy. Radiother Oncol; 61: 23–32.
Mihaylov, I.B. ve ark., 2008. Modeling of carbon fiber couch attenuation properties with a commercial treatment planning system. Med Phys. 35(11): 4982–88.
Myint, W.K. ve ark., 2006. Investigating treatment dose error due to beam attenuation by a carbon fiber tabletop. J. App. Clin. Med. Phys.;7(3): 21–27.
Nilsson, B. ve Brahme, A., 1986. Electron contamination from photon beam collimators. Radiother. Oncol. 5: 235-244.
Nilsson, B. ve Montelius, A., 1986. Fluence perturbation in photon beams under non- equilibrium conditions. Med. Phys. 13(2): 191-195.
Njeh, C.F. ve ark., 2009. Determination of the photon beam attenuation by the Brainlab imaging couch: angular and field size dependence. J. Appl. Clin. Med. Phys. 10(3): 16–27.
Özbek., N., 2007. Yüksek Enerjili X-Isınları Demetlerinde Kullanılan Kama Filtrelerin Yüzey Dozuna Etkisinin Araştırılması.(Y.Lisans Tezi), İstanbul Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü. Temel Onkoloji Anabilim Dalı, İstanbul.
Physicists, H., 1978. Association. Central axis depth dose data for use in radiotherapy. Br., J., Radiol.
Podgorsak, E.B., 2005. Radiation Oncology Physics: A Handbook For Teachers And Students. International Atomic Energy Agency, Vienna.
Poppe, B. ve ark., 2007. The effect of a carbon-fiber couch on the depth-dose curves and transmission properties for megavoltage photon beams. Strahlentherapie 1: 43-48.
Ravikumar, M. ve ark., 2005. Dose delivery accuracy of therapeuticphoton and electron beams at low monitor unit settings. StrahlentherOnkol;181:796–9.
Rawlinson, J.A. ve ark., 1992. Design of parallel plate ion chambers for buildup measurements in megavoltage photon beams. Med. Phys. 19(3): 641-648.
Salz, H. ve ark., 2005. IMRT with compensators for head-and-neck cancers treatment technique, dosimetric accuracy, and practical experiences. Strahlenther Onkol;181: 665–72.
Saunders, J.E. ve ark., 1968. Central axis depth doses for a constant source-tumor distance. Br., J., Radiol. 41: 464.
Schafer, M. ve ark., 2005. Measurements of characteristics of time pattern in dose delivery in step-and-shoot IMRT. Strahlenther Onkol. 181: 587–94.
Shrimpton, P.C., 1981. Electron density values of various human tissues: in vitro Compton scatter measurements and calculated ranges. Phys. Med. Biol. 26: 907. Turesson, I., Thames, H.D., 1989. Repair capacity and kinetics of human skin during
fractioned radiotherapy erythema, desquamation, and telangiectasia after 3 and 5 year’s follow up. Radiother. Oncol. 15 169-188.
UROK, 2002. Temel Radyoterapi, Radyasyon Fiziği ve Radyobiyoloji Kursu Programı. V. Ulusal Radyasyon Onkolojisi Kongresi, İzmir.
Van Esch, A. ve ark., 2002. Acceptance tests and quality control (QC) procedures for the clinical implementation of intensity modulated radiotherapy (IMRT) using inverse planning and the sliding window technique: experience from five radiotherapy departments. Radiother Onkol. 65: 53–70.
Vanaken, M.L., Brenemen, J.C., Elson, H.R., Foster, A.E., Lukes, S.J., Little, R., 1998. Incorporation of patient immobilization, tissue compensation and matchline junction technique for three field breast treatment. Med. Dosim. 13(3) 131-135. Velkley, D.E. ve ark., 1975. Build-up region of megavoltage photon radiation sources.
Med. Phys. 2(1): 14-19.
White, D.R. ve ark., 1977. Epoxy resin based tissue substitutes. Br., J., Radiol. 50:814 Wiezorek, T. ve ark., 2005. Dosimetric quality assurance for intensity-modulated
radiotherapy. Feasibility study for a filmless approach. Strahlenther Onkol. 181: 468–74.
www.taek.gov.tr/ogrenci/sf4.html, 2013
Yaprak, B., 2006. Radyoterapide Pron ve Supin Kraniyospinal Isınlama Tekniklerinin Doz Dağılımına Etkisi. (Y.Lisans Tezi), Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Fizik Mühendisliği Anabilim Dalı, Ankara.
Yu, P.K.N., Butson, M.J., 2003. Variations in skin dose using 6 MV or 18 MV x-ray beams. Australas. Phys. Eng. Sci. Med. 26(2) 78-80.
ÖZGEÇMİŞ