İnternal radyonüklid tedavisinde organ doz hesaplama parametrelerinin optimizasyonu
Optimization of organ dose calculation parameters in internal radionuclide treatment
Yazar: BİLAL KOVAN
Danışman: PROF. DR. BAYRAM DEMİR ; PROF. DR. CÜNEYT TÜRKMEN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Nükleer Fizik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine

Özet:
Nükleer tıbbın gelişimi ile uygulanan tedaviler ve tedavilerin etkinliği gün geçtikçe artarak devam etmektedir. Yaygın olarak uygulanan sistemik tedavilerde amaç, damar içine verilen radyofarmasötiğin dolaşım sistemi yardımı ile hedef dokularda birikimini sağlamaktadır. Radyofarmasötik, hedef dokuların yanı sıra radyofarmasötiğin tutulum ve atılım 
mekanizmasına bağlı olarak istenmeyen organlarda da tutulum göstermektedir. Radyofarmasötiğin tutulum ve atılım mekanizmalarına bağlı olarak tedaviyi sınırlayıcı kritik organ dozlarına ulaşması durumunda tedavinin sonlandırılması gerekmektedir. Organlar ve lezyonların absorbe ettiği radyasyon dozunun doğru hesaplanması, hastalığın etkin bir biçimde 
tedavi edilirken hastanın zarar görmemesi açısından önem taşımaktadır. Kümülatif aktivitenin tespiti kantitatif yöntemlerle yapıldığından ötürü birçok değişkene bağlı olarak hesaplama sonuçlarında önemli sapmalar oluşabilmektedir. Dozimetrik hesaplamalar yapılırken ölçümlerin yapıldığı cihazların kararlılığı ve görüntüleme protokolleri oluşturulurken hata paylarının en düşük oranda tutulması gerekmektedir. Bu tez çalışmasında gama kamerada 10 ay süre ile sabit parametrelerde ardışık ölçümler alınarak cihaz kararlılığı değerlendirildi. Organ aktivitelerinin tespitinde kullanılan Standart Aktivite Dönüşüm Faktörü (SADF) hesaplamasında kullanılmak üzere insan vücudunu taklit etmesi için insan benzeri fantom ve kilolu insan vücudunu taklit etmesi için kilolu insan benzeri fantom imal edildi. Sabit hacimli aktivite ile havada, insan benzeri fantom ve kilolu insan benzeri fantom ile SADF tespit edildi. Daha sonra aynı aktivite ile farklı hacimlerde su ile sulandırılarak SADF tespit edildi. Elde edilen SADF sonuçları karşılaştırılarak değerlendirildi. Lezyon dozimetri hesaplamalarında kullanılan lezyon hacminin doğru tespiti için NEMA PET fantomu kullanılarak farklı görüntüleme parametrelerinde ölçümler alındı. Farklı parametreler kullanılarak elde edilen veriler değerlendirildi. 10 ay süre ile sabit parametrelerde ardışık ölçümler alınarak elde edilen veriler değerlendirildiğinde %2,88'lik bir sapma tespit edildi. Tek pik azalım düzeltmesi ve saçılım düzeltmesi yapılmış görüntülerde insan benzeri fantom ve kilolu insan benzeri fantom sonuçları benzer olarak saptandı., vial/insan benzeri fantom %+23 fark olarak, sulandırılmış kaynak/insan benzeri fantom %+16 fark tespit edildi. NEMA PET fantomu kullanılarak 37 mm çaplı kürecik ile alınan verilerde %40 eşik değer kullanılarak elde edilen hacimler gerçekten daha küçük hesaplanmaktadır. Tarama süresi projeksiyon başına 20 sn'den 10 sn'ye düşürüldüğünde sayım etkinliğinde %1 oranında değişim saptandı. Projeksiyon sayısı düşürüldüğünde sayım etkinliğindeki sapma %3,6'ya çıktığı saptandı. Sonuç olarak; hata oranlarının minimum düzeyde tutulması için SADF saptanırken insan benzeri fantom kullanılması gerekmektedir

Abstract:
In nuclear medicine, the treatments applied and the effectiveness of the treatments continue to increase day by day. The general aim in systemic treatments is that the intravenously administered radiopharmaceutical reaches the target tissue through the circulatory system and accumulates there. In addition to the target tissue, radiopharmaceuticals can actually cause unwanted organ irradiation in the areas of physiological uptake and excretion pathway. If this effect is in critical organs, this situation can be limiting or terminating the treatment. Accurate calculation of the radiation dose absorbed by organs and lesions are important in terms of not harming the patient while treating the disease effectively. The determination of cumulative activity depends on many variables, as it is done by quantitative methods and significant deviations may occur in the calculation results. While performing dosimetric calculations, the stability of the devices where the measurements are made should be high and the margin of error of imaging protocols should be kept at the lowest rate. In this study, device stability was evaluated for 10 months by taking consecutive measurements 
at fixed parameters in a gamma camera. A human-like phantom was produced to imitate the standard and overweight human body to be used in the calculation of the Standard Activity Conversion Factor (SACF) used in the determination of organ activities. SACF detected in air, human-like phantom and overweight human-like phantom with constant volume activity, 
respectively. Then, SACF was determined by diluting the same amount activity in different volumes. SACF results were compared and evaluated. Measurements were performed in different imaging parameters by using the NEMA PET phantom, which is used in lesion dosimetry calculations and provides an accurate determination of the lesion volume. The data 
obtained with different parameters were evaluated. A deviation of 2.88% was detected in consecutive measurements performed with constant parameters for 10 months. Standard and overweight human-like phantom results were found to 
be similar in images with single peak attenuation correction and scatter correction. When compare the vial/human-like phantom and the diluted source/human-like phantom, the measurements in the human-like phantom were 23% and 16% higher, respectively. The volumes obtained by using 40% threshold value in the data measured with 37 mm diameter bead using NEMA PET phantom are calculated smaller than the actual diameter. When the scanning time was reduced from 20 seconds to 10 seconds per projection, a 1% change in counting efficiency was detected. When the number of projections was reduced, the deviation in counting efficiency increased to 3.6%. As a result; in order to keep error rates in minimum, a human-like phantom should be used when determining the SACF.