Baş-boyun IMRT'sinde yüzey dozlarının araştırılması
Investigation of surface doses in head and neck IMRT
Yazar: ÖZLEM DORUK
Danışman: PROF. DR. GÖNÜL KEMİKLER
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Onkoloji Ana Bilim Dalı / Tıbbi Radyofizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Doz-cevap ilişkisi-radyasyon = Dose-response relationship-radiation ; Kafa ve boyun neoplazmları = Head and neck neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Parotis bezi = Parotid gland ; Radyasyon dozajı = Radiation dosage ; Radyometri = Radiometry ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Toksisite = Toxicity ; İyon odası = Ionization chamber

Özet:
Yoğunluk ayarlı radyoterapi (IMRT), 3D konformal radyoterapinin en gelişmiş şeklidir. Teknolojik gelişmelere rağmen tedavi planlama sistemleri (TPS) yüzeyde ve build-up bölgesindeki dozları hesaplamada yetersizdir. Bu yüzden bu dozların belirlenmesi büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada amaç, 6MV ile yapılan baş-boyun IMRT'sinde yüzey dozlarını araştırmaktır.Tedavi planlarını yaratmak için rando fantom kullanıldı. Eclipse ve CMS-XiO TPS kullanılarak, 5-alanlı statik ve dinamik IMRT planları yapıldı. Planlar katı su fantomuna gantri açıları 0° olacak şekilde ayrı ayrı aktarıldı. Bu planlar, Oncor ve Clinac 600 lineer hızlandırıcılarında 6 MV ile ışınlandı. Ayrıca karşılaştırma amaçlı açık alan ölçümleri yapıldı. Ölçümlerde Markus iyon odası ve EBT film kullanıldı. Film ile elde edilen ve TPS ile hesaplanan izodoz dağılımları, gamma indeks metodu kullanılarak karşılaştırıldı. Maskenin yüzey dozuna etkisi araştırıldı. Bunun için filmler rando fantomun merkezi kesitine ve 5 alanın giriş noktalarına, maskenin altında ve üstüne yerleştirilerek ışınlama yapıldı.0,07 mm'de iyon odası ölçümlerinde yüzey dozu, Clinac 600 lineer hızlandırıcısında açık alanda %16, dinamik IMRT alanlarında ortalama olarak %13,15 ölçülmüştür. Oncor lineer hızlandırıcısında ise açık alanda %15,34, IMRT alanlarında ise ortalama olarak %14,4'tür. Film ölçümlerinde ise yüzey dozu Clinac 600 lineer hızlandırıcısında açık alanda %12,8, IMRT alanlarında ortalama olarak %9,8 ölçülmüştür. Oncor lineer hızlandırıcısında ise açık alanda %12,6, IMRT alanlarında ise ortalama olarak %13,6'dır. Dinamik IMRT'de %3-3 mm kriterine göre TPS ile uyumlu noktaların yüzdesi 5 IMRT alanı için ortalama %89,3, %5-5 mm kriterine göre bakıldığında ise %97,68'dir. Statik IMRT'de ise bu değerler sırası ile %73 ve %90'dır. Maske kullanımı, yüzey dozlarını dinamik IMRT'de %20-96 arttırmaktadır. Statik IMRT'de ise %31-152 arttırmaktadır.Sonuç olarak, statik IMRT tekniğinde yüzey dozları dinamik IMRT tekniğinden daha yüksek bulunmuştur. IMRT alanlarının yüzey dozları, her iki IMRT tekniği için de, genel olarak açık alan yüzey dozlarından daha düşük bulunmuştur. Maksimum doz derinliğindeki planlarda, TPS ile planlanan ve ölçülen değerler arasındaki uyum yüzdesi dinamik IMRT tekniğinde daha yüksektir. Maske kullanımı ve oblik ışınlar dinamik ve statik IMRT için yüzey dozlarını arttırmaktadır.

Abstract:
Intensity modulated radiotherapy (IMRT) is the most effective way of 3D conformal radiotherapy. Despite technological advances, treatment planning systems (TPS) are unable to accurately calculate dose in the surface and build-up region. For this reason, determination of these doses is of great importance. The purpose of this study was to investigate the dose in the surface delivered by a 6MV head and neck IMRT.Rando Phantom was used to simulate the treatment. The IMRT plans generated with Eclipse and XIO TPS consisted of five fields. Plans used the same target volume, fields, angles and dose constraints. The IMRT plans were transferred one by one to the solid-water phantom with the gantry angles of zero degree. The plans created for both dynamic and static IMRT delivery technique were irradiated at Oncor and Clinac 600 linear accelerator with 6MV. Also, open field measurements were done for comparisons. Markus chamber and EBT films were used for the point measurements. Furthermore, the isodose distributions obtained in the surface and the depth of maximum dose by TPS and film measurements were compared by using gamma index method.In addition, the effect of the immobilization mask was investigated on the surface dose.The surface dose at 0,07 mm with ion chamber was 16% for open field and 13,15% for IMRT fields in dynamic IMRT. For static IMRT, the results were 15,34% and 15,39%, respectively. The surface dose at 0,07 mm with film was 12,8% for open field and 9,8% for dynamic IMRT fields. For static IMRT, the results were 12,6% and 13,6%, respectively. In dynamic IMRT, results of comparison of film and TPS, according to criteria of %3-3 mm and %5-5 mm, were 89,3% and 97,8%, respectively. In static IMRT, results of comparison of film and TPS, according to criteria of %3-3 mm and %5-5 mm, were 73% and 90%, respectively. Using immobilization mask in dynamic and static IMRT, surface doses increase 95-20% and 152-31%, respectively.In conclusion, it was found that the surface doses were higher for the static IMRT compared with the dynamic IMRT technique. The surface doses for both IMRT techniques were found less than the open field doses. At the maximum dose depth plans, the percentage of the conformity between the measured data on the phantom and the calculated data on both TPS were higher in the dynamic IMRT technique when compared with the static IMRT. Using head and neck masks and oblique incidence increased surface doses.