Radyoterapide metal protezlerin tedavi dozuna etkileri
Effects of metal prostheses on treatment dose on radiotherapy
Yazar: SERAP KURT
Danışman: DOÇ. DR. İSMAİL ÖZBAY
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Temel Onkoloji Ana Bilim Dalı / Tıbbi Radyofizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Onkoloji = Oncology ; Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Biyomalzemeler = Biomaterials ; Kalça = Hip ; Kalça protezi = Hip prosthesis ; Protezler ve implantlar = Prostheses and implants ; Radyasyon = Radiation ; Radyasyon dozajı = Radiation dosage ; Radyasyon etkileri = Radiation effects ; Radyasyondan korunma = Radiation-protection ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Tedavi = Treatment

Özet:
Pelviste yerleşimli malign bir hastalığı olan ve kalça protezi bulunan bir hastada yüksek enerjili ışınlarla yapılan radyoterapide protezin tedavi volümünde meydana getireceği doz inhomojenitesi kaçınılmaz bir gerçektir. Bu çalışmanın amacı, radyoterapide metal protezlerin doz dağılımına etkilerini araştırmaktır.Çalışmamızda 4 adet kalça protezi kullanılmıştır. Her protez farklı bir kalıpta olacak şekilde balmumu-parafin karışımı doku yoğunluğuna yakın fantomların içerisine yerleştirilmiştir. Co-60 gamma ışınları, 6 MV ve 15 MV x-ışınları kullanılarak bu protezlerin dozda meydana getirdikleri değişiklikler incelenmiştir. Protezlerin sebep olduğu azalma oranlarının tayini ise film ve iyonizasyon yöntemiyle belirlenmiştir. Ayrıca elde edilen profil bilgileri ile TPS'nin yüksek elektron yoğunluklu bu malzemeler için vermiş olduğu profil sonuçları karşılaştırılmıştır. Metal protezlerin yoğunluğuna ve tedavi alanının merkezine bağlı olarak dozdaki maksimum değişim; 15 MV x-ışınları için %30.2, 6 MV x-ışınları için %34.1 ve Co-60 gamma ışınları için %37.8 bulunmuştur. Protezin arkasında; derinlikle dozdaki azalma yüksek enerjili ışınlarda, Co-60 ışınlarına göre daha az olmaktadır. Ayrıca düşük elektron yoğunluklu titanyum protezlerin, paslanmaz çelik ve diğer alaşımlı protezlere göre her üç ışın enerjisinde de ,dozda daha az değişime sebep oldukları belirlenmiştir.Kalça eklemi yerine kalça protezi yerleştirilmiş bir hastanın radyorapiye ihtiyaç duyması durumunda tedavi planlaması yapılırken, pelvik alanın içinde bulunan dokuya oranla yoğunluğu çok fazla olan bu protezlerin doz dağılımlarında olumsuz etkiler meydana getirdiği gözlenmiştir. Kalça protezli hastaların tedavi planı oluşturulurken kalça protezinin sebep olacağı doz kayıplarının göz önünde bulundurulması ve protezlerin tedavi volümünü gölgelemesinden kaçınılamadığı zaman ise, tedavi planlamasının inhomojenite düzeltmesi yapılarak değerlendirilmesi gerektiği sonucuna varılmıştır.Anahtar Kelimeler : Radyoterapi, kalça protezi, tedavi planlama sistemi (TPS)

Abstract:
In radiotherapy applications which is applied to a patient who has a malign disease located at pelvis and also have a hip prosthesis, the influence of the prosthesis on dose distribution is inevitable. The aim of this study is to examine the very effect of such prosthesis on radiotherapy treatments.In this study, four different kind of hip prosthesis were used. Every hip prosthesis was put into tissue-like mixture: wax-kerosene, each for one mold. The possible dose distribution occurs by the hip prosthesis were examined under Co-60, 6 and 15 MV beam qualities. The reductions over the prescribed dose profile due to the prosthesis were measured using film and ionization methods. Furthermore, the measured results were compared with the given profiles by the TPS for the items with high electron density. The biggest changing over the verified dose distributions in according to the densities of the metal implants and the center of the treatment fields was; for 15MV x-ray beams 30.2%, for 6 MV x-ray beams 34.1% and for Co-60 gamma rays 37.8%. The decline on the dose density just behind the prosthesis is more on Co-60 gamma rays rather than the higher energies. In addition, it is clear that the effects of the titanium prosthesis with low electron densities on the dose distributions under the both 3 mentioned beam qualities are also less than the stainless steels and other kind of materials which the prosthesis are made of.It is also observed that some distributions are been occurring over the dose volume histogram in such a situation of an obligation of a radiotherapy treatment to a patient who has a hips prosthesis instead of the real hip joint, due to the higher electron densities of the prosthesis than the normal tissues. The reached conclusion by this study is the obligation of taking the possible reduction over the dose density and making the necessary correction for the spatial inhomogeneity in case of inability of avoiding the interference, due to the hip prosthesis, into the account while preparing the treatment plans of the patients with hip prosthesisKeywords: Radiotherapy, hip prosthesis, treatment planning system (TPS)