Post on 05-Apr-2018
8/2/2019 Planiranje hiba
1/14
PLANIRANJE RATIOTERAPIJE
UVOD
Eksternalno zraenje fotonskim snopovima obino se provodi sa vie zranih snopova (izvie polja zraenja) s ciljem da se postigne homogeni raspored doze u ciljnom volumenu
(volumenu koji se cilj zraenja) uz istovremeno to je mogue manje zraenje okolnih
normalnih tkiva. ICRU Report No. 50 i 62 (International Cmmission on Radiation Unitsand Measurements (ICRU) Prescibing, recording and reporting photon beam therapy,
ICRU Report 50, and Report 62, Bethesda, MD USA, 1993) preporuuje da doza u ciljnom
volumenu bude unutar (ne varira) +7% i -5% propisane doze u definisanoj taci unutar
targeta (referentna taka). Moderna radioterapija fotonskim snopovima provodi se
razliitim energijama i veliinama polja (povrina ulaza zranog snopa , polje zraenja jesvjetlosna projekcija zranog snopa na povrini tijela) i sa jednim od dva konvencionalna
namjetanja: konstantne distance izmeu izvora i koe, SSD (skin source distance), iliizocentrinog namjetanja gdje je distanca izmeu izvora i izocentra (centra u ciljnom
volumenu kroz koji prolazi osovina rotacije gentrija) konstantna, SAD (ili FAD)- (source
axis distance).
Kod SSD postavljanja, distance od izvora do koe pacijenta ostaje ista za sve
zrane snopove, dok je kod SAD centar ciljnog volumena izocentar maine(centar kroj koji prolazi osa obrtanja-kretnji izvora maine).
Energije fotonskih zranih snopova su u rasponu od povrinske rtg terapije (30-100
kV), ortovoltane ( 100-300 kV), do megavoltane (Co-60 25 MV akceleratri)
Veliine polja su u rasponu od malih cirkularnih kod radiohirurgije (gamma knife,cyber knife, stereotaktina radiohirurgija sa fotonima linearnog akceleratora), do
standardnih etverouglih polja raznih veliina (max. 40 cm za standardnu distancu),
do veoma velikih kod zraenja cijelog tijela (total body irradiation-TBI)
Izodozne krive
Izodozne krivulje nastaju kombinacijom (povezivanjem) taaka u fantomu ili ciljnom
tkivu, a koje primaju istu dozu. Izraunavaju se raznim dozimetrijskim mjerenjima, anajvia doza se smatra 100%. Krivulje su poredane procentualnim redoslijedom, i koriste
se za grafiki prikaz distribucije doze u ciljnom tkivu (target volume). Distribucija
zraenja u ciljnom tkivu i okolnim strukturama tako postaje vidljiva iz razliitih uglova.
U ravni izodoznih krivulja Y-osa pokazuje dubinu ispod povrine koe, a X-osa pokazujeraspon u polju.
8/2/2019 Planiranje hiba
2/14
Odnos, izraen u %, absorbovane doze centralnog zraka (axis) na dubini d i absorbovane
doze u referentnoj taki d1
8/2/2019 Planiranje hiba
3/14
CILJNI VOLUMEN
ODNOS VOLUMENA I DOZEZRAENJA (ICRU 50 )
Ciljni volumen (CV)Ciljni volumen (CV)
KliniKliniki ciljni volki ciljni vol.(CTV).(CTV)
Planirani ciljni volPlanirani ciljni vol.(PTV).(PTV)
ZraZraeni ciljnieni ciljni volvol..(ITV:Treated vol.+OR)(ITV:Treated vol.+OR)
RiziRizini organi (OR)ni organi (OR)
VVrurua ta taakaka (Hot Spot)(Hot Spot)
1.1. International Commission onInternational Commission onRadiation Units and MeasurementsRadiation Units and Measurements
(ICRU). Prescibing, recording and(ICRU). Prescibing, recording and
reporting photon beam therapy, ICRUreporting photon beam therapy, ICRU
Report 50.Report 50. Bethesda, MD,USA: ICRU,Bethesda, MD,USA: ICRU,
1993.1993.
ZraZraenje nakon odstranjenog tumora lijeve dojke.enje nakon odstranjenog tumora lijeve dojke.
Prikaz rasporeda doze u centralnom planu. 1Prikaz rasporeda doze u centralnom planu. 1--Tkivo dojkeTkivo dojke
(ciljni volumen)(ciljni volumen)--svijetlocrvena. Isprekidana svijetlocrvenasvijetlocrvena. Isprekidana svijetlocrvena
linijalinija--granica Planiranog ciljnog volumena; 2granica Planiranog ciljnog volumena; 2--OROR--RiziRizinini
organiorgani--pluplua i srce. Isprekidana plava linijaa i srce. Isprekidana plava linija 95% izodoza95% izodoza
obuhvata ciljni volumen. Izodoze: 95% tamnoplava, 105%obuhvata ciljni volumen. Izodoze: 95% tamnoplava, 105%
tamnocrvena, 50% zelena, 20% svijetloplava.tamnocrvena, 50% zelena, 20% svijetloplava.
8/2/2019 Planiranje hiba
4/14
Build-Up Region
Podruje izmeu koe i dubine maksimalne doze (Dmax) kod megavoltanih snpova arezultat je deponovane kinetike energije u pacijentu od sekundarno nabijenih estica
osloboenih u pacijentu interakcijom fotona (fotoelektrini efekat, Komptonov efekat,
produkcija parova).
Ds = povrinska doza sa ulazne strane zranog snopa
Dex= doza na povrini koe sa izlazne strane zranog snopa
Dmax = maksimum doze obino normaliziran na 100.
Modifikatori zranih snopova
BolusBolus se koristi za kompenzaciju tkiva, popunjavanje neravnina-udubljenja na povrinikoe i stavlja se na kou ravno ( okomito na osovinu zranog snopa). Napravljen je odmaterijala koji je ekvivalentan tkivu. Koritenjem bolusa poveava se apsorpcijarasipnog zraenja u koi. Zato ulazna doza u koi raste poto je bolus u kontaktu skoom (Dmaxje blizu povrine koe). Bolus se dakle stavlja i na ravne povrine uklikoelimo maksimalnu dozu apsorbovanje energije (Dmax) podii u povrne slojeve ( ako
je cilj zraenja koa).
8/2/2019 Planiranje hiba
5/14
Sl. Bolusni material i njegov efekat na kou
Kompenzacijski filteri (Kompenzatori)
Distribucija doze nije homogena ako povrina pacijenta nije ravna. Stoga se
kompenzacijski filter postavlja izmeu izvora zraenja i koe pacijenta da reducira
isporuenu dozu na podruje sa tanjim slojem tkiva da bi se postigla homogenostdistribucije doze u iradiranom volumenu. Kompnzacijski filteri se prave od mjeavine
aluminija i bakra i dizajnirani su individualno da kompenziraju neravnine tkiva.
8/2/2019 Planiranje hiba
6/14
8/2/2019 Planiranje hiba
7/14
Klinasti filteriMetalni klinasti filteri mogu se koristiti kod zraenja fotonima i na ravnim povrinama pod
kosim uglovima. Ovi filteri mogu biti statini, dinamini ili morotizovani. Najee se
koriste kod tangencijalnih zraenja (podruja dojke, glave i vrata) u cilju postizanjahomogenosti dozne distribucije i da preveniraju vrue take i hladne take u poljimazraenja.
Zatitni blokovi
Prave se sa ciljem zatite normalnih struktura koje ne treba zraiti (u poljima zraenja).Dva su tipa zatitnih blokova. Standardni blokovi dobijeni zajedno sa opremom za
teleradioterapiju, imaju razliit oblik i veliinu, a dizajnirani su prema potrebama
podruja koje treba zatiti ( na pr blok za bubreg). Individualno izlijevani blokovi prave se
u modelarnici a prema simulacijskoj slici.Standardni blokovi koriste se samo u sluaju hitnosti, inae se prave individualni.
Nainjeni su od Cerrobend legure-mjeavine olova (26%), bizmuta (50%), cinka (13.3%) i
8/2/2019 Planiranje hiba
8/14
kadmiuma (10%) koji se zagrijava na 700C i ima filtersku poluvrijednost (HVL) od 1.3 cm.
Individualni blokovi imaju i tu prednost to je divergencija snopa vrlo blizu regije koja se
titi i lahko se postavljaju fiksirani na pleksinosau. Meutim njihova izrada oduzimamnogo vremena i skupi su.
Debljina materijala koji smanjuje intenzitet ulaznog snopa zraenja na polovinu inicijalne
vrijednosti zove se filterska poluvrijednost (half- value layer, HVL), a izraava se u mm ilicm absorbirajueg materijala, od kojih se uglavnom koristi aluminij, bakar i olovo.
Individualno izraeni blkovi za individualno dizajniranje ciljnog volumena (i zatitu
okoolnih tkiva koja ne treba zraiti).
Multilif Collimator (MLC)Iregularna polja se ne mogu oblikovati bez individualnih blokova u konvencionalnimradioterapijskim mainama. Sistem kolimatora u kobaltnoj maini i starim akceleratorima
omoguava samo etverougla polja zraenja. Multilif kolimatori sastoje se od vie listova
od kojih se svaki moe kretati neovisno. Araniranjem tih listova oblikuju se iregularna
polja zraenja kakva zahtijeva tretmanski plan.
8/2/2019 Planiranje hiba
9/14
8/2/2019 Planiranje hiba
10/14
8/2/2019 Planiranje hiba
11/14
8/2/2019 Planiranje hiba
12/14
Treba upamtiti
Efekat zatite koe i sposobnost prodiranja zrang snopa raste sa porastom energije
Komptonov efekat je dominantan kod linaka, dok je kod Co-60 maina dominantanfotoelektrini efekat.
Izvor Co-60 ima dijametar 2 cm, stoga ima veu penambru nego linak, pa je granica polja
zraenja otrija kod linaka.
Fizika penambra je direktn proporcionalna energiji
Za Co-60 5 mm
Za 6 MV 3 mmZa 25 MV 2 mm
Geometrijska penabra je direktno proporcionalna dijametru izvora
8/2/2019 Planiranje hiba
13/14
Kona doza raste sa porastom energije elektrona
Kona doza opada sa porastom energije fotona
Prednost TLD dozimetara u odnosu na jonizacijsku komoru je to mogu biti
koriteni in vivo.
Maksimala debljina blkova za elektrone je 1 cm.
Debljina olovnog bloka za elektrone 0.5 cm (5 mm) za svaku energiju MeV
Debljina bloka (olovo):
Za Co-60, 5 cm
Za 6 MV X-zrake 6 cm
Za 25 MV X-zrake 7 cm5 HVL: 3.125% radijacije kja prolazi ispod blka kod Co-60. Za linak, debljina
bloka je 4 HVL
Stara jedinica za ekspoziciju, rentgen, ne moe se kristiti za zraenje esticama. Ona sekristi samo za ekspoziciju X-zracima i gama zracima.
Elektron gubi 2 MeV-a energije kada prolazi kroz 1 cm mehkog tkiva.
Fotoni se prostiru brzinom svjetlosti jer nemaju masu, elektroni su sporiji jer imaju masu
(makar i minimalnu).
Poto elektroni pokazuju brzi pad doze u dubinu, tkivo iza targeta je zatieno, apovrinska doza kod elektrona je uniformna (na cijeloj povrini polja ista).
Mogui scenario kada foton ue u ljudsko tijelo
- Nema interakcije
8/2/2019 Planiranje hiba
14/14
- Deava se interakcija foton-materija, koja skree foton sa njegove originalne
putanje
- Rasipni fotoni mgu prducirati sekundarne fotn-materija interakcije