Farklı lineer hızlandırıcılar için serrobend alaşım blokları ile çok yapraklı kolimator sistemlerinin dozimetrik karşılaştırılması

Abstract

Son yıllarda radyoterapi cihaz ve tekniklerinin gelişimiyle serrobend alaşım bloklarıyla oluşturulan tedavi alanları yerini çok yapraklı kolimatör (ÇYK) sistemine bırakmaktadır. Bu çalışmanın amacı, serrobend alaşım blokları ve ÇYK sistemi ile oluşturulan koruma alanlarının dozimetrik olarak karşılaştırılması ve iki farklı ÇYK sistemine sahip lineer hızlandırıcının lifler arası sızıntı, lif geçirgenliği ve tongue-groove etkisi gibi dozimetrik özelliklerini incelemektir.Çalışmada Uludağ Üniversitesi Tıp Fakültesi Radyasyon Onkolojisi Anabilim Dalında bulunan Siemens MD2 ve Siemens Artiste tedavi cihazları ile Ali Osman Sönmez Onkoloji Hastanesi kliniğinde bulunan Siemens Primus tedavi cihazı kullanıldı.Blok ile tedavi alanı şekillendirmesi sağlayan Siemens MD2 ile ÇYK sistemine sahip Siemens Artiste cihazları için, farklı enerji ve farklı alan büyüklüklerinde oluşturulan koruma alanlarının, %DD eğrileri, doz profilleri ve penumbra değerleri araştırıldı.Bununla beraber ÇYK'lerin kendi içlerinde oluşturdukları iç-dış-merkezi yerleşim pozisyonlarının dozimetrik analizi yapıldı. Ayrıca Siemens Artiste ve Siemens Primus tedavi cihazları için lifler arası sızıntı, lif geçirgenliği ve tongue-groove etkisi gibi liflerin karakteristik özellikleri incelendi. Ölçümlerde PTW Farmer, Semifleks iyon odaları , Diyod dedektör, PTW unidos elektrometre, katı su fantomu, 2D-Array ve MP3-M su fantomu kullanıldı.İlk olarak serrobend alaşım bloğu ve ÇYK sistemi ile oluşturulan koruma alanlarının yüzde derin doz ve penumbra değerleri incelendi. Yapılan ölçümlerde, aynı enerjilerde yüzde derin dozun değişmediği gözlendi. Serrobend alaşım bloklarının penumbra değerleri, ÇYK sisteminin penumbra değerlerinden daha küçük bulundu. ÇYK'lerin kendi içlerinde geometrik olarak farklı konumlarının dozimetrik analizi yapıldı. Bunun sonucunda, iç yerleşim konumunun daha fazla penumbraya sahip olduğu görüldü. Farklı ÇYK sistemlerine sahip Siemens Artiste ve Siemens Primus için lif sızıntısı, lif geçirgenliği ve tongue-groove etkisi gibi ÇYK'lerin karakteristik özellikleri incelendi ve bunun sonucunda Siemens Primus cihazının sızıntı ve geçirgenlik değeri, Siemes Artiste cihazından yaklaşık iki kat daha fazla bulundu. Tongue-groove etkisinin neden olduğu doz düşüşü Siemens Artiste için %19; Siemens Primus için %25 olarak bulundu.Sonuç olarak ÇYK'ler pratiklik, yeni tedavi tekniklerine uygunluk göstermesi ve blok dökümünden kaynaklanan hataların olmaması açısından, serrobend bloklara göre daha avantajlıdır.ÇYK sisteminin dozimetrik özelliklerini test etmek ve düzenli bir şekilde kalibrasyonlarını yapmak, IMRT ve IGRT gibi tedavi modalitelerini uygulama açısından önem arz etmektedir. Bu nedenle, ÇYK sızıntı ölçümlerinin her yeni cihaz alımında yapılması ve her yıl kontrol edilerek planlama bilgisayarına yeniden girilmesi gerekmektedir.Anahtar Kelimeler: radyoterapi, serrobend alaşım blok, çok yapraklı kolimatör, lifler arası sızıntı, lif geçirgenliği, tongue-groove etkisi, yoğunluk ayarlı radyoterapi

In recent years along with the development of lineer accelators and radiotheraphy technique, treatment fields which created wih cerrobend alloy blocks, replace by the MLC system. The aim of this study is to compare the treatment fields created by cerrobend alloy blocks and MLC system and to investigate dosimetric characteristics of MLC system such as inter-intra leaf leakage and tongue-groove effect.In this study, we used Siemens MD2 and Siemens Artiste linear accelerator in Uludağ University faculty of medicine and Siemens Primus linear accelerator in Ali Osman Sonmez Hospital. % DD, dose profiles and penumbra values of different field sizes in different energies are analysed for Siemens MD2 and Siemens Artiste that use blocks and MLC to create treatment fields, respectively.Furthermore, internal thread central layout positions of MLC?s dosimetric analyses were done and leaf characteristics such as inter-intra leaf leakage and tongue-groove effect were examined for Siemens Artiste and Siemens Primus. PTW Farmer, Semiflex ion chambers, diode detector, PTW unidose electrometer, solid water phantom, 2-D Array and MP3-M water phantom were used in measurements.Primarily, percentage depth dose and penumbra values of the fields created using by cerrobend alloy blocks and MLC?s. It was observed that percentage depth dose stayed at constant in same energies. Penumbra values of cerrobend alloy blocks were smaller than the MLC?s. Dosimetric analyse of different geometric positions of MLC?s were done and it was observed that the positions of internal layout has much penumbra. Dosimetric characteristics of MLC system such as inter-intra leaf leakage and tongue-groove effect were investigated for Siemens Artiste and Siemens Primus and inter-intra leaf leakage value of Siemens Primus was double the amount of Siemens Artiste?s. Dose reduction caused by tongue-groove effect was 19% for Siemens Artiste and 25% for Siemens Primus.In conclusion, MLC?s have more advantages than the cerrobend blocks such as practicality, convenience for new treatment techniques and proper block shape. It is very important to test the dosimetric property of MLC system and calibrate regularly for using new radiotherapy modalities such as IMRT and IGRT. Therefore, MLC leakage measurements should be done for a new linac and checked once in a year and updated on treatment planning system.Key Words: radiotherapy, cerrobend alloy block, multileaf collimator, interleaf leakage, intraleaf leakage, tongue-groove effect, intensity modulated radiotherapy