FOTONLARDA MONİTÖR UNİT FOTONLARDA MONİTÖR UNİT HESAPLAMALARIHESAPLAMALARI

XI.Medikal Fizik KongresiXI.Medikal Fizik Kongresi14-18 Kasım 2007 14-18 Kasım 2007

AntalyaAntalya

Bahar DİRİCANBahar DİRİCAN

Gülhane Askeri Tıp AkademisiGülhane Askeri Tıp Akademisi

Radyasyon Onkolojisi Anabilim DalıRadyasyon Onkolojisi Anabilim Dalı

Açık demetler için tedavi koşulları altında doz

eşitliğinden bulunabilir.Burada U monitor unit sayısıdır.Oo(ce), mini fantomda ce alanı için belirlenen doz verimi (output) faktörüdür.

ce, (x,y) ye set edilen dikdörtgen kolimatör için kolimatör kare eşdeğeridir.

Hacim saçılma oranı, zR referans derinliğinde aynı eşdeğer se alan büyüklüğü için geniş su fantomundaki

dozun mini fantomdaki doza oranıdır. se fantom saçılması ile ilgili olarak ce kafa saçılması ile ilgili olarak kullanılmalıdır.

AÇIK DEMETLER

cR : kolimatör tarafından tanımlanan referans alan

büyüklüğüdür. Kaynaktan 100 cm uzaklıkta (yani izomerkezde) 10cm X 10cm ’lik bir alan tavsiye edilir.T(z,se): se alan büyüklüğü için z derinliğinde doku

fantom oranıdır. T(z,se) genellikle izomerkez olarak seçilen sabit kaynak-

dedektör uzaklığında zR referans derinliğinde geniş su

fantomunda ölçülen soğurulan dozun, z derinliğinde ölçülen doza oranıdır.

Kolimatör çeneleri (X,Y) ye set edilen dikdörtgen alan için kolimatör eşdeğer alan ce

(Vadesh and Bijarngard (1993))dir.Burada sırasıyla X ve Y daha alttaki ve yukarıdaki çenelerdir.

A: X ve Y kolimatör ayarlamasının (setting) rölatif göreli ağırlığıdır.

•Her tedavi birimi

•Demet kalitesi

•Primer olarak kolimatör dizaynı

•Aynı nominal enerji için açık ve wedge’li alanlar için farklı olabilir

Basit el hesapları için A=1 alınarak Se kare eşdeğerininbulunmasında yukarıdaki ifade kullanılabilir. Bu durumda eşitlik Sterling eşitliği olarak adlandırılır.

(Sterling ve arkadaşları 1964) (Fantom saçılma kullanımı için)

WEDGE’Lİ DEMETLER

Wedge’ li demetlerle tedavi koşullarında doz D(z,c,w), referans koşullar altında monitör unit başına doz ḊR, açık demetin doz verimi oranı ve doku fantom oranı, alan büyüklüğüne bağlı wedge faktörü kw’ den bulunabilir

D(z,c,w)=ḊR . U. OR(c).kw(z,c).T(z,c)

kw(z,c), geniş su fantomunda c alan büyüklüğü için

z derinliğinde belirlenen wedge faktörüdür.

kw(zR,cR), referans koşullar altında geniş su

fantomunda belirlenen wedge faktörüdür.

c alan büyüklüğü için referans derinlikte tam saçılma koşulları altında belirlene wedge’li ve wedge’siz doz verimlerinin oranıdır. Bu oran referans derinlikte wedge faktörünün alan büyüklüğüne bağımlılığını hesaba katan rölatif bir orandır.

Wedge’li ve wedge’siz doku fantom oranlarının oranıdır. Bu oran c alan büyüklüğü için wedge faktörünün derinliğe bağımlılığının hesaba katan rölatif bir faktördür.

veyawedge faktörünün ölçümü için bir mini fantom kullanılırsa

Burada k0,w(cR) : Referans koşullar altında mini fantomda belirlenen wedge faktörüdür.Wedge faktörünün belirlendiği geniş su fantomu veya bir mini fantom arasındaki bağıntı

ile verilir.

kW(zR,CR) wedge’in neden olduğu enerji spektrumundaki modifikasyona uyan fantom saçılmasındaki farkı hesaba katar. Yüksek enerjili foton demetlerinin çoğunda V(zR,c)= V(zR,c,w) dir. Yani wedge fantom saçılmasını modifiye etmez ve düzeltme faktörü gözardı edilir.

Sonuç olarak bu durumda k0,w(cR), kw(zR,cR) ye özdeştir. Düşük enerjili demetlerde farklar bulunmuştur.

D(z,c,w)=ḊR . U. O0(c,w).Sp(c).kw(zR,cR).T(z,c,w) olarak yazılabilir.D(z,c,w)=ḊR . U. O0(c,w).Sp(c).k0,w(cR).T(z,c,w) Açık demetler için hacim saçılma oranlarının oranı fantom saçılma düzeltme faktörü sp(c)’ye eşittir.

Yüksek Enerjili Demetler İçin

BLOKLU DEMETLER

Bloklu demetlerle tedavi koşuları altında D(z,c,sb) dozu referans koşullar altında monitör unit başına doz ḊR den bulunabilir.

BuradaO0(c): c alan büyüklüğü için mini fantom ile ölçülen doz verimi oranıdır.

RR

bR

czV

szV

,

),(

: sb ve cR alanları için hacim saçılma oranlarının oranıdır.

Bu oran OR(sb) ve O0(sb) oranlarına eşittir.

sb alanı için sp(sb) fantom saçılma düzeltme faktörüne

eşittir.

sb :İlgilenilen noktada koruma blokarı tarafından tanımlanan alank0,t(c) :Blok tepsisinin geçirgenlik faktörüdür. Referans koşullar altında c alan büyüklüğü için mini fantomda ölçülen blok tepsili ve tepsisiz ölçülen dozların oranıdır. ko,t(c) ≈ k t(c) geniş su fantomunda ölçülen tepsi geçirgenlik faktörü.

k0,b(c,sb) : mini fantom ile belirlenen demette koruma bloğu varlığında düzeltme faktörü. c kolimatör ile belirlenen alan büyüklüğü ve sb koruma blokları ile tanımlanan alan büyüklüğüdür,(her ikisi de izomerkezde).

T(z,sb,b) : Demet içinde blok tepsisi olması durumunda doku fantom oranı. Blok tepsisi ve koruma bloklarının derin doz üzerindeki etkilerini hesaba katar.

WEDGE’Lİ VE BLOKLU DEMETLER

İZOSENTRİK OLMAYAN TEDAVİLER

BuradaḊR : Kaynaktan fR uzaklığında cR alan büyüklüğünde ve zR derinliğinde monitor unit başına referans doz.

O0(ce) : ce alan büyüklüğü için mini fantomda ölçülen

doz verimim oranıf ve fR izosentrik olmayan ve izosentrik tedavi koşullarında

kaynaktan ilgilenilen noktaya uzaklıklarse : f mesafesinde tedavi alan büyüklüğü

ce : fR’de kolimatör alan büyüklüğü

f

fs Re ye eşittir.

RR

eR

czV

szV

,

, : se ve cR alan

büyüklükleri için hacim saçılma oranlarının oranı

T(z,se) : z derinliğinde se alan

büyüklüğü için doku fantom oranı

Beş tedavi cihazı ve demet kalitesi için kare alanlarda O0 değerleri

Dört x-ışını demeti için A faktörleri

GE-CRG Saturne 41 (MLC) 10 MV foton demeti için kolimatör değişikliklerinin etkisi

Beş tedavi cihazı ve demet kalitesi için kare alanlarda OR değerleri

Beş demet kalitesinde kare alanlar için sp değerleri

UYGULAMALAR

Doz üzerine kolimatör değişiminin etkisi7 cm (X) x 25 cm(Y)25 cm (X) x 7 cm(Y)

X: dıştaki çene Y: içteki çeneKolimatör değişimi için 10 MV X-ışını demetinde tedavi üzerine etkiyi hesaplayınız?

O0(cc) Dıştaki çene İçteki çene Eşdeğer kare alan

kenarı X Y ce

1.014 7 cm 25 cm

cmx

xx112

25741

257141.

.

.

1.000 25 cm 7 cm

cmx

xx010

72541

725141.

.

.

% 1.4

ÇÖZÜM

Doz üzerine alan şeklinin etkisi

Bir hastaya SAD=100 cm’de 8 cm(X) x 20 cm(Y) alan büyüklüğü ile 15 cm derinlikte izosentrik koşullarda 18 MV (EOS SL20) X-ışını

ile 2 Gy doz verilmek isteniyor. MU sayısını hesaplayınız? Demet kalite indeksi 0.778’dir.

Referans koşullarda (10 derinlik, 10 cm x10 cm alan büyüklüğü ve SAD=100 cm)

ḊR = 0.953 cGy/MU’dur.

DP: Tanımlanan doz = 2 Gy

ḊR = 0.953 cGy/MU, zR=10 cm

V(10,10)=1.118

A: kolimatör dizaynına ve demet kalitesine bağlıdır.A:1.65X= 8 cm Y= 20 cm

O0(12.8) = 1.009 (Tablo 4.2)

18 MV V (Tablo 4.5)T (Tablo 7.5)

Eğer ce=se=11.4 kabul edersek O0(11.4) = 1.004 % 0.5 hata ( bu cihaz için)

Doz üzerine Wedge’in etkisi

6 MV foton demeti (Simens Primus) ile hastaya SAD=100 cm’de 7 cm derinlikte 100 cm’de 15 cm x 15 cm’lik bir alandan 2 Gy doz verilmek

isteniyor. Tedavi 45’lik bir wedge ile uygulanıyor. MU sayısını hesaplayınız?

Eğer yalnız mini fantom ile ölçülen wedge faktörü K0,w(10 cm, 10 cm x10 cm) hesaba alınırsa hesaplanan dozdaki hata nedir?

Açık demet için veriMonitör unit başına ölçülen doz

(referans koşullar altında 10 cm derinlikte ve 100 cm kaynak dedektör mesafesi 100 cm’de 10 cm x 10 cm alan) ḊR = 0.804 cGy/MU

O0(10,15) = 1.017 (Tablo 4.2)T(7,15)=1.092 (Tablo 7.3)V(10,15)=1.157(Tablo 4.5)Wedgeli demet için verilerKow(10,10,45W)=0.324

O0(10,15, 45W)=1.037 (Tablo 5.1)V(10,15, 45W)=1.127

V(10,10)=1.106 (Tablo 4.5)T(7,15,45W)=1.084

Dp tanımlanan doz =2.00 GyḊR (10 cm, 100 cm’de 10 cm x 10 cm)= 0.804 cGy/MU

Doz üzerine koruma bloklarının etkisi4 MV X-ışını ile (Varian Clinac 600C) 5 cm derinlikte 100 cm’de 20 cm x20 cm kolimatör açıklığı ile tanımlanan alanda hasta tedaviye alınacaktır. Demetin dört köşesine özdeş koruma blokları yerleştirilecektir. Bu bloklar 1 cm kalınığında PMMA blok tepsisi üzerine yerleştirilecektir. Herbir blok kenarları 10 cm olan ikizkenar dik üçgen şeklindedir. Kolimatör 0dedir.

A)Tanımlanan noktaya 1.00 Gy vermek için gerekli MU nedir?B)Aynı soruyu kolimatörün 45 döndürülmesi ve koruma bloksuz olarak SAD 100 cm’deC) 14 cm x 14 cm alan için çözünüz?VerilerḊR (10 , 10 x 10, SAD=100 cm)= 0.743 cGy/MU

1 cm PMMA tepsisinin geçirgenlik faktörü ko,t(20)=0.965

Koruma bloğu için düzeltme faktörü k0,b=1.001

Dp=1 GyḊR= 0.743 cGy/MU

100 cm’de kolimatör koruma bloğu tarafından tanımlanan kare alanın kenarı c=20 cmSb, 100 cm’de koruma bloğu tarafından tanımlanan eşdeğer kare alanın bir kenarı

O0(c)=O0(20)=1.025 (Tablo 4.2)Z= 5 cm, ZR=10 cm

ÇÖZÜM

k0,t(c) = tepsi faktörü=0.965k0,b(c,sb) = koruma blokları için düzeltme = 1.001

T(z,sb,b)=T(5.14)=1.207 (Tablo 7.2)

Tablo 4.5 ve 4.6

b) Eğer tedavi bloksuz 100 cm de 14 X 14 alan ile ise

U = 1/(0.00743 X 1.013 X 1.044 X 1.207) = 105 MU

TEŞEKKÜR EDERİMTEŞEKKÜR EDERİM