Cyberknife robotik radyocerrahi sisteminin değişebilir açıklıklı IRIS kolimatörünün dozimetrik parametrelerinin araştırılması
Investigation of dosimetric parameters of the IRIS collimator for cyberknife robotic radiosurgery
Yazar: İNCİ KINGIR
Danışman: PROF. DR. GÖNÜL KEMİKLER
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Temel Onkoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Cerrahi = Surgery ; Doz-cevap ilişkisi-radyasyon = Dose-response relationship-radiation ; Kolimatör sistemleri = Collimator systems ; Penumbra = Penumbra ; Radyocerrahi = Radiosurgery ; Radyocerrahi = Radiosurgery ; Radyometri = Radiometry ; Radyoterapi = Radiotherapy

Özet:
CyberKnife, vücudun herhangi bir yerindeki lezyonu tedavi edebilen 6MV enerjiye sahip robotik radyocerrahi sistemidir. Sistemde sabit boyutlara sahip 12 adet kolimatörün yanı sıra iris kolimatörü olarak adlandırılan değişken açıklıklı kolimatör bulunmaktadır. İris kolimatörü, üst üste oturtulmuş iki ayrı altıgen şekilli tungsten segmentten meydana gelir. Segmentler birbirlerine göre 300 döndürülebilir bir yapıya sahiptir. Bu durum iris kolimatörünün onikigen şekilli bir radyasyon alanı oluşturmasına olanak sağlar. Bu çalışma iris kolimatörünün dozimetrik parametrelerinin araştırılmasını amaçlamaktadır.Çalışmamızda EBT3 Gafkromik film ve RW3 katı su fantomu kullanılarak iris kolimatörünün her bir boyutu için %DD ölçümleri alındı. Elde edilen değerler su fantomunda diyot dedektör ile yapılmış olan ölçüm sonuçlarıyla karşılaştırıldı. Genel olarak ölçüm sonuçlarının birbiriyle uyumlu olduğu görüldü. En küçük kolimatör boyutunda (5mm) yükselme bölgesi (build-up region) dışında kalan alanda sonuçlar su fantomundakinden farklı bulundu.EBT3 gafkromik film, diyot dedektör, diamond dedektör, pin point iyon odası, semiflex iyon odası ve farmer iyon odası kullanılarak iris kolimatörünün bütün boyutları için verim faktörü ölçümü yapıldı. Kolimatör boyutunun azalmasıyla verim faktörü ölçümlerinde önemli derecede bir azalma olduğu görüldü. Özellikle en küçük iki kolimatör boyutu için (5mm ve 7,5mm) verim faktörü ölçümlerinin düşük çıktığı görüldü.EBT3 gafkromik filmle iris kolimatörünün profil özellikleri incelendi. Merkezden sapma oranı grafikleri su fantomuyla elde edilen grafiklerle karşılaştırıldı ve sonuçların uyumlu olduğu görüldü. Ayrıca penumbra değerlerinin kolimatör boyutunun artmasıyla artış gösterdiği görüldü.Sonuç olarak; tüm teknik özellikleri ele alındığında, iris kolimatör klinikte büyük bir uygulama avantajı sunar. 20mm'den daha küçük kolimatörler için dedektör seçiminin önemli olduğu açıktır. Diyot dedektör, diamond dedektör, EBT3 film ve pin point iyon odasının, CyberKnife cihazının iris kolimatörü gibi küçük alanların dozimetrisinin araştırılmasında kullanılabilir yöntemler olduğunu söyleyebiliriz. Ayrıca, EBT3 gafkromik film küçük alan dozimetrisinde profil ölçümleri için iyi bir seçenektir.

Abstract:
CyberKnife Robotic Radiosurgery System is designed to deliver radiation to targets located anywhere in the body. The system has both 12 different fix collimators and variable aperture iris collimator which incorporates 12 tungsten?copper alloy segments in two banks of six. The banks are rotated by 300with respect to each other, which limits the radiation leakage between the collimator segments and produces a 12-sided polygonal treatment beam. In this study, it is intended to investigate the dosimetric parameters of the iris collimator for CyberKnife.Firstly, the %DD was investigated with using EBT3 film. The results were compared with the results of the water phantom. In general, the measurement results were found to be compatible with each other except for the smallest collimator size (5mm). The area out of the build-up region was different for this collimator.Output factors were compared with using different detectors, ion chambers and EBT3 film for all collimator sizes of the iris. The results indicated that a significant drop in the output factor for small collimator sizes, especially in the smallest collimator sizes.Beam profile was also investigated with EBT3 film. It was noted that there was a relatively insignificant difference between the profiles in different direction of the film. In addition, the results showed that with increasing collimator sizes the penumbra also increases.In conclusion, considering all of the technical features of the iris collimator, it offers the advantage of a large practice in the clinic. For the collimators less than 20 mm, it is found that the effective volume and material of the detector affect the beam data. In addition, it is obvious that EBT3 film, diode, diamond and pin point ion chambers are suitable for investigate the dosimetric parameters of iris collimator. Moreover, EBT3 Gafchromic film dosimetry is a good choice for profile measurements in small field dosimetry.