FIGYELEM! Az előadás teljes anyaga az összes animációval együtt letölthető a következő címről:



Hasonló dokumentumok
Fejezetek a klinikai onkológiából

Minőségbiztosítás a sugárterápiában

Terápiás ablak. Ionizáló sugárzás. Sugárterápia. Röntgen sugárzás. Radioaktív izotópok

Sugárterápia minőségbiztosításának alapelvei Dr. Szabó Imre (DE OEC Onkológiai Intézet)

Teleterápia Dr. Fröhlich Georgina

Sugárterápia. Ionizáló sugárzások elnyelődésének következményei. Konzultáció: minden hétfőn 15 órakor. 1. Fizikai történések

Sugárterápia. Ionizáló sugárzások elnyelődésének következményei

besugárz Dr. Fröhlich Georgina Ionizáló sugárzások a gyógyításban ELTE TTK, Budapest Országos Onkológiai Intézet Sugárterápiás Központ Budapest

A sztereotaxiás sugárterápia

Röntgensugárzás. Röntgensugárzás

II./3.4. fejezet: Daganatos betegségek sugárkezelésének alapelvei

Dr. Fröhlich Georgina

A Nukleáris Medicina alapjai

I. Külső (teleterápiás) besugárzó-készülékek. 5 db lineáris gyorsító:

Sugárzások és anyag kölcsönhatása

Röntgendiagnosztikai alapok

A kvantummechanika kísérleti előzményei A részecske hullám kettősségről

Radioaktív sugárzások tulajdonságai és kölcsönhatásuk az elnyelő közeggel. A radioaktív sugárzások detektálása.

Sugárvédelem kurzus fogorvostanhallgatók számra. Töltött részecskék elnyelődése. Sugárzások és anyag kölcsönhatása. A sugárzások elnyelődése

Röntgensugárzás az orvostudományban. Röntgen kép és Komputer tomográf (CT)

Szövetközi besugárzások - Emlőtűzdelések

MATROSHKA kísérletek a Nemzetközi Űrállomáson. Kató Zoltán, Pálfalvi József

Cervixcarcinomadefinitív radiokemoterápia. Kahán Zsuzsanna

Orvosi tomográkus képalkotás/ct technika alapja

Röntgen-gamma spektrometria

OPTIKA. Fénykibocsátás mechanizmusa fényforrás típusok. Dr. Seres István

SE Bővített fokozatú sugárvédelmi tanfolyam, 2005 márc IONIZÁLÓ SUGÁRZÁSOK DOZIMETRIÁJA. (Dr. Kanyár Béla, SE Sugárvédelmi Szolgálat)

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

Dr. Fedorcsák Imre OITI

Részecske azonosítás kísérleti módszerei

Theory hungarian (Hungary)

Gamma-kamera SPECT PET

Modern fizika vegyes tesztek

4. A nukleá ris mediciná fizikái álápjái

A FIZIKUS SZEREPE A DAGANATOS BETEGEK GYÓGYÍTÁSÁBAN

Megmérjük a láthatatlant

Speciális teleterápiás technikák

9. évfolyam. Osztályozóvizsga tananyaga FIZIKA

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

A részecskefizika kísérleti eszközei

Röntgendiagnosztika és CT

Daganatok sugárkezelése és radiokemoterápiája. Polgár Cs. - Országos Onkológiai Intézet, Semmelweis Egyetem ÁOK Onkológiai Tanszék

Radioaktív sugárzások tulajdonságai és kölcsönhatásuk az elnyelő közeggel. A radioaktív sugárzások detektálása.

Gyorsítók. Veszprémi Viktor ATOMKI, Debrecen. Supported by NKTH and OTKA (H07-C 74281) augusztus 17 Hungarian Teacher Program, CERN 1

Panorámakép készítése

Az Orvosi Fizika Szigorlat menete a 2012/2. tanévtől

Radioaktivitás biológiai hatása

Biofizika. Sugárzások. Csik Gabriella. Mi a biofizika tárgya? Mi a biofizika tárgya? Biológiai jelenségek fizikai leírása/értelmezése

3D - geometriai modellezés, alakzatrekonstrukció, nyomtatás

Ionizáló sugárzások dozimetriája

Fókuszált ionsugaras megmunkálás

A gamma-sugárzás kölcsönhatásai

Korszerû sugárterápia: teleterápia

Fókuszált ionsugaras megmunkálás

Diagnosztikai röntgen képalkotás, CT

Az ipari komputer tomográfia vizsgálati lehetőségei

A TÖMEGSPEKTROMETRIA ALAPJAI

Újpesti Bródy Imre Gimnázium és Ál tal án os Isk ola

Akusztikai tervezés a geometriai akusztika módszereivel

1.1 Emisszió, reflexió, transzmisszió

Infobionika ROBOTIKA. X. Előadás. Robot manipulátorok II. Direkt és inverz kinematika. Készült a HEFOP P /1.0 projekt keretében

Hadházi Dániel.

Pásztázó elektronmikroszkóp. Alapelv. Szinkron pásztázás

A dozimetriai országos etalonok nemzetközi összehasonlító mérései

rzások a Dr. Fröhlich Georgina ELTE TTK, Budapest Országos Onkológiai Intézet Sugárterápiás Központ Budapest

A sugárzás és az anyag kölcsönhatása. A béta-sugárzás és anyag kölcsönhatása

A sugárterápia szerepe a daganatok kezelésében

3D számítógépes geometria és alakzatrekonstrukció

Orvosi Biofizika I. 12. vizsgatétel. IsmétlésI. -Fény

Orvosi sugáralkalmazás és a páciensek sugárvédelme. Nemzetközi Sugárvédelmi Alapszabályzat (IBSS)

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ. Sugárterápiás szakasszisztens szakképesítés A besugárzás tervezése modul. 1. vizsgafeladat október 10.

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

L Ph 1. Az Egyenlítő fölötti közelítőleg homogén földi mágneses térben a proton (a mágneses indukció

Talián Csaba Gábor Biofizikai Intézet április 17.

Munkagázok hatása a hegesztési technológiára és a hegesztési kötésre a CO 2 és a szilárdtest lézersugaras hegesztéseknél

Kutatási beszámoló február. Tangens delta mérésére alkalmas mérési összeállítás elkészítése

Az on-line képvezérelt sugárterápiás eljárás leadott dózisra gyakorolt hatásának vizsgálata kismedence fantomon

ELTE Fizikai Intézet. FEI Quanta 3D FEG kétsugaras pásztázó elektronmikroszkóp

Név... intenzitás abszorbancia moláris extinkciós. A Wien-féle eltolódási törvény szerint az abszolút fekete test maximális emisszióképességéhez

Intenzitás modulált sugárterápiás tervek dozimetriai ellenőrzése PTW Octavius 4D fantommal

Az atommag összetétele, radioaktivitás

Gépészmérnöki alapszak, Mérnöki fizika 2. ZH, december 05. Feladatok (maximum 3x6 pont=18 pont)

Wilhelm Konrad Röntgen ( ) X-sugárzás1895.

Képrekonstrukció 3. előadás

CLOSER TO YOU. Intraorális röntgenek Intraorális képalkotás, az Ön igényeinek megfelelően

Az elektron hullámtermészete. Készítette Kiss László

Országos Onkológiai Intézet, Sugárterápiás Centrum 2. Országos Onkológiai Intézet, Nukleáris Medicina Osztály 4

Projektfeladatok 2014, tavaszi félév

A röntgendiagnosztika alapjai

Detektorok. Siklér Ferenc MTA KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézet Budapest

Izotópok. diagnosztikai alkalmazásai 2. Az izotóp kiválasztásának szempontjai. hf > 50 kev. α β γ. Maximáljuk a nyerhető információt.

A CERN és a gyógyítás. Ujvári Balázs Gamma Sugársebészeti Központ Debrecen ( )

Szilárd testek sugárzása

Mikroszerkezeti vizsgálatok

Orvosi biofizika képzk az ELTE-n

W = F s A munka származtatott, előjeles skalármennyiség.

MRI áttekintés. Orvosi képdiagnosztika 3. ea ősz

Izotópok. Izotópok. diagnosztikai alkalmazásai. diagnosztikai alkalmazásai. Képalkotó eljárásokkal nyerhető információ

A nanotechnológia mikroszkópja

PET Pozitronemissziós tomográfia

Átírás:

FIGYELEM! Az előadás teljes anyaga az összes animációval együtt letölthető a következő címről: http://www.onko.szote.u-szeged.hu/letoltes/radioter_fiz_alapjai/negyedeves_magyar.zip Mérete > 300 M!!! A letöltött.zip fájlt egy önálló könyvtárba csomagolja ki, majd indítsa el az 1. rész.ppt nevű fájlt. A bemutatóban fellelhető beágyazott ikonok rájuk kattintva lejátszák a képeket, filmeket. A bemutató végén értelem szerűen folytassa a 2. rész.ppt, ill. 3. rész.ppt részekkel!

Sugárterápia Technikai alapok

Bevezetés Daganatos betegek kezelése: Sebészet Sugárterápia Kemoterápia Sugárkezelés a betegek 50%-a A tumoros esetek 60%-ában lokalizált tumor (áttétek még nem jelentkeztek) ezek a betegek potenciálisan gyógyíthatók (kuratív). A sugárterápia célja: valamennyi tumoros sejt elpusztítása sugárzással. Nehézségek: rizikószervek a tumor közelében.

A sugárterápia kettős célja: Emelni a dózist a céltérfogatban Csökkenteni a dózist a környező egészséges szövetekben. 1. jobb tumor kontroll TCP Tumor Control Probability 2. csökken a mellékhatások valószínűsége NTCP Normal Tissue Complication Probability A kettő együtt növeli a gyógyulás esélyét.

KONVENCIONÁLIS KONFORMÁLIS Orvosi fizika és számítástechnika fejlődése Modern computer hard és szoftverek Tumor lokalizáció Besugárzás tervezés Szimuláció Kezelés kontrollja és verifikáció

KONVENCIONÁLIS KONFORMÁLIS IMRT Orvosi fizika és számítástechnika fejlődése Modern computer hard és szoftverek Tumor lokalizáció Besugárzás tervezés Szimuláció Kezelés kontrollja és verifikáció

A sugárterápiás folyamat lépései Radiotherapy treatment chain Rögzítés Képalkotás Tumor Lokalizáció Besugárzás Tervezés Pozícionálás Kezelés Minőségbiztosítás és Verifikáció

I. A beteg rögzítése Nagy TU dózis, alacsony OAR (rizikószerv) dózis Közeli tumor és rizikószerv nagy dózisesés kis távolságon beteg beállítás, rögzítés kritikus, ti. kis hiba aluldozirozást (tumorban) v. túldozirozást (egészséges szövetben) okozhat. Általános megfontolások 1. A Target térfogatok definíciója (ICRU 50 és ICRU 62) GTV (Gross Tumor Volume) a diag. képeken látható, v. más klinikai vizsgálatból nyílvánvaló tumor CTV (Clinical Target Volume) a GTV + margó, amely a mikroszkópikus kiterjedést tartalmazza PTV (Planning Target Volume) beállítási bizonytalanságok, szervmozgások, szervek deformációja

A PTV-nek a teljes kezelés alatt tartalmaznia kell a CTV-t! 2. Bizonytalanságok forrásai RÖGZÍTÉS a. Beállítási bizonytalanságok b. Szervmozgás és deformáció 3. Beállítási követelmények Általános követelmény csökkenteni a CTV-PTV biztonsági zónát. Reprodukálhatóság. Kompatibilitás a képalkotó modalitással. Praktikus, könnyű használat. Kényelem a beteg számára.

Rögzítési technikák Fejrögzítés: Invazív rögzítés sugársebészet teljes dózis egyetlen frakció Beállítási bizonytalanság < 1mm

INVAZÍV RÖGZÍTÉS

Nem invazív rögzítés harapás-blokk és/vagy maszk maszk minden betegre egyénileg készül, termoplasztikus anyag, poliuretán hab, megszilárduló ragasztó szalagok

FEJRÖGZÍTŐ MASZK KÉSZÍTÉSE

Extracraniális céltérfogatok rögzítése (test) A fejrögzítésnél nehezebb feladat a test nem merev kiterjedése nagyobb szervmozgások, ld. fentebb Néhány lehetséges megoldás Vákuum párnák alulról rögzítik a testet Vákuum rögzítők felülről rögzítik a testet Levegőn megszilárduló anyagok termoplasztikus lapok, ragasztó szalagok Egy példa a légzés hatásának csökkentésére Emlő besugárzások az egyik legkomplikáltabb feladat ellenoldali emlő rögzítése karok pozíciója

VÁKUUM PÁRNA

VÁKUUM PÁRNA ELKÉSZÍTÉSE

VÁKUUM RÖGZÍTŐ

RÖGZÍTÉS MEGSZILÁRDULÓ ANYAGGAL

LÉGZÉS HATÁSÁNAK CSÖKKENTÉSE

II. Képalkotás A terápiás célból történő képalkotás a következő célokat szolgálja A Target (TU) és a rizikószervek a tervezés alapja 3D beteg -modell sugárirányok kiválasztása A dózisszámítás CT-képeken alapul. DVH-k ábrázolhatók a TU-ra és a rizikószervekre A 3D-anatómiai modell a beteg pozícionálásnak a kezelés előtt is alapja Általában a 3D-modell alapja CT. A funkcionális képekalkotók (MRI, PET, SPECT) a tumor meghatározásban hasznosak, mert láthatóvá teszik a tumor mikroszkópikus kiterjedését. 1. Komputer tomográfia (CT) 2. Képalkotás mágneses rezonanciával (MRI). 3. Nukleáris Medicina módszerek SPECT (Single Photon Emission Tomograph) PET (Positron Emission Tomograph)

III. Tumor Lokalizáció A képeken tervezés előtt be kell jelölni kül. struktúrákat Mely struktúrák fontosak? Hogyan lehet ezeket körvonalazni? Hogyan kombinálhatók kül. modalitások? 1. Volumen definíciók Két fontos struktúra a tervezéshez Target volumen Rizikószervek (OAR Organ at Risk) ICRU Report 50 (1993) és ICRU Report 62 (1999) (International Commission on Radiation Units and Measurements) GTV, CTV, PTV GTV a képalkotón jól látható tumor CTV GTV + mikroszkópikus kiterjedés PTV CTV + beállítási és szervmozgás okozta bizonytalanság

FONTOS STRUKTÚRÁK

ICRU DEFINÍCIÓK

2. Kép-szegmentáció Szegmentáció az a folyamat, amellyel megkülönböztetjük a releváns struktúrát/térfogatot a környezetétől. 1 szelet 2D szegmentáció 1-nél több szelet 3D szegmetáció Szegmentáció a besugárzás tervezéshez a PTV a rizikószervek a testkontúr Manuális szegmentáció Félautomatikus szegmentációs algoritmus Automata szegmentációs algoritmus A szegmentációs algoritmusok két csoportja Régió-alapú algoritmus (azonos értékeket keres) Él-detektáló algoritmus (hirtelen változást keres)

3. Kép regisztráció Különböző képalkotó modalitások képsorozatai CT, MRI, PET, SPECT A különböző képelemeket (pixeleket) meg kell feleltetni egymásnak. Regisztráció: azok a módszerek, melyekkel ez a megfeleltetés (transzformáció) megtörténik. Pl. legalább 3 összetartozó pontpár transzformációs mátrix kiszámítása korreláció két szekvencia között. Manuális regisztráció: a felhasználó közreműködésével. Félautomatikus regisztráció: a felhasználó részleges közreműködése. Automatikus regisztráció: nem kell a felhasználónak beavatkozni. A transzformáció érvényességi határa: globális vagy helyi Geometriai jellemzők: merev rugalmas transzformáció Képfúzió: a regisztrált szekvenciák egyidejű megjelenítése.

EGYIDEJŰ MEGJELENÍTÉS

RÉSZLEGES RÁVETÍTÉS

TELJES RÁVETÍTÉS

IV. 3D Besugárzás Tervezés A tervezés célja: megtalálni az optimális tervet. Alapja: a 3D páciens anatómia. - segítségével megtalálhatóak az optimális mezőirányok - a mező-alakok pontosan a tumor formájára alakíthatóak (dózis minimalizálás a környező egészséges szövetekben) - pontosan kiszámítható a fizikai dózis-eloszlás A 3D páciens modell előállítása - 3D tomografikus képalkotók (CT,MR,PET) - 2D szeletet 3D (image cube) 3D Model

3D beteg modell

3D navigáció

- Az összes kontúr berajzolása után transzformáció 3D modellbe (interpoláció) A Sugárterápiás Tervezési Ciklus - a dózist a target volumen-re kell koncentrálni, több mezőt (sugárnyalábot) alkalmazni - tumorban: mezők összegződnek - egészséges szövetben: toleranciaszint alatt tartható

3D modell felépítése

Izodózis eloszlások

A TERVEZÉSI CIKLUS CT, MR és PET képsorozatok Tumor, target volumen és rizikószervek definíciója Kezelési paraméterek definíciója Virtuális terápiás szimuláció Optimalizálás Dózis számítás A dózis eloszlás kiértékelése A páciens kezelése

1. A kezelési irányok kiválasztása - Ismerni kell a térbeli viszonyt a target és a rizikószervek között! - Fő kritérium: a mező (nyaláb) teljesen tartalmazza a target volument, és egyáltalán ne tartalmazzon rizikószervet.ha nem teljesíthető, akkor minimalizálni kell a rizikószerv nyalábba eső térfogatát. Eszközök: Beam's Eye View (BEV) (Sugárnézet) A sugárforrás irányából nézünk a 3D felületi modell felé Beam s Eye View Interaktiv Beam s Eye View

Beam's Eye View

Beam's Eye View BEAM 1 BEAM 2 BEAM 3

Beam's Eye View BEAM 1 BEAM 2 BEAM 3

Beam's Eye View BEAM 1 BEAM 2 BEAM 3

Beam's Eye View

- Observer's View (Megfigyelő nézet) tetszőleges irányból szemléljük a nyalábokat Observer s View Observer s View Elősegíti minimalizálni azt a térfogatot, ahol az egyes nyalábok átfedik egymást - Spherical View (Gömbi nézet) Spherical View

Observer s View

Observer s View

Gömbi nézet

3. További kezelési paraméterek Eddig nyaláb irányok és mező kontúrok (alak) További fontos paraméterek: - Sugárzás típusa: fotonok - általában elektronok - felületi, felület közeli tumorok protonok, nehéz ionok - Sugárzás energiája, sugárminőség - Sugármódosító eszközök kiválasztása blokkok, ékek, kompenzátorok, dinamikus kollimátorok szerepük: a 3D-s dóziseloszlás a lehető legjobban kövesse a tumor alakját

3. Dózis számítás - Egy dózis számító algoritmus kiszámolja a tervezés során definiált nyalábok alkalmazása esetén várható dózis-eloszlást. 4. A besugárzási tervek kiértékelése Általában ugyanarra a problémára több terv készül feladat: a legjobb terv kiválasztása A dózis eloszlás kvalitatív kiértékelése Biológiai modellek: TCP, NTCP Forward tervezés, inverz tervezés

Hagyományos és inverz tervezés

- Térbeli dóziseloszlás: izodózis felületek - Izodózis eloszlás szeletről-szeletre: izodózis görbék, vonalak, color wash - Dózis-Volumen-Hisztogramok DVH - a 3D dózis eloszlás ábrázolásának egy módja A kumulatív DVH-k azt mutatják meg, hogy egy struktúra térfogatának mekkora része kapja meg a dózis egy adott százalékát, és viszont

3D izodózis megjelenítések

2D izodózis megjelenítések

Dózis-Volumen Hisztogram

V. A páciens pozícionálása A pozícionálás alapvető fontosságú. A beteget, v. tartományt fixálni és rögzíteni. Pozícionálni a besugárzó eszköznél. 1. lépés: A beteghez rögzített koordináták megadása. 2. lépés: Képalkotás. A tervezés alatt ált. a target pont megadása beteghez rögzített koordináta rendszerben. 3. lépés: Pozícionálás a besugárzó eszköznél. (A target pontot az izocenterbe kell mozgatni.)

Beteghez rögzített koordináta-rendszer

Beteghez rögzített koordináta-rendszer

Sztereotaxiás pozícionálás

Pozícionálás a kezelő eszköznél

Pozícionálás a kezelő eszköznél

2. Port filmek és elektronikus portok Film: ellenőrizni a repozícionálást a képalkotás és kezelés között, ill. frakcióról frakcióra. Elektronikus portok (EPID): valósidejű képek, gyors ellenőrzés a repozícionáláskor (akár minden fr. előtt) Fajtái: Fluoroszkópikus rendszerek kamera Ionizációs kamra-sorozatok Külső markerek alapján a poz. néha pontatlannak bizonyul páciens anatómiai pontok a kezelés előtt. Összevetni: Szimulációs felvétel Port felvétel DRR Port felvétel

A Beamview-rendszer

Röntgen felvételek és portok

VII. A kezelés A. Készülékek 1. Lineáris gyorsítók (linac) Alapötlet: elektronokat gyorsítani hullámvezetőben haladó elektromágneses hullámok mezejében. Egy elemi gyorsító működése: röntgencső A 10 MV nagyságú feszültség elektromos szigetelési problémát, vagy nagy méretet eredményez. Nagyfeszültség helyet több egymás utáni kisebb elektr. mező. (Ezek előállítása mikrohullámmal).

Linac

Az elektron sebességének növekedése

Az elemi gyorsító működési elve

Mikrohullámú üregek elektron oszcilláció a falban gyorsítás az üregben (apertúra) Haladó-hullámú gyorsító: negyed hullámhossz hosszúságú mikrohullámú üregek sorozata. 10 MeV elektronnyaláb 125 cm-es gyorsítócső Nagyobb energiáknál állóhullámú gyorsítócső

Elektron gyorsítás elve

Haladó hullámú gyorsítás

Haladó hullámú gyorsítás

Gyorsító cső metszete

Állóhullámú gyorsító: ha az RF energia a végeken visszaverődik, álló hullám alakulhat ki Az üregek negyed hullámhossz hosszúságúak Minden második üregben a mező mindig 0, a nyaláb tengelyétől eltávolíthatók. (Rövidített haladó hullámú gyorsítócső.) 2. A gyorsítók főbb részei structure gantry. Ezekben helyezkednek el a főbb részek. RF forrás (magnetron vagy klystron), modulator, circulator, hullámvezetők, elektron ágyú, AFC rendszer, hűtő rendszer, gáz rendszer, vákuum rendszer. a fej részei: bending mágnes, target, primer kollimátor, flattening filter, monitor kamra, szekunder kollimátor.

Álló hullám generálása

Álló hullámú gyorsítás

Rövidített álló hullámú cső

Rövidített álló hullámú cső

Rövidített álló hullámú cső és metszete

3. A multi-leaf collimator (MLC) A sugárterápiás gyakorlatban gyakran szükséges szabálytalan alakú mezők előállítására. Két lehetőség: mező formálás blokkal multi-leaf kollimátor(mlc) alk. Integrált MLC-k: gantry-be épített eszközök közepes és nagy mezők (40x40 cm 2 -ig) Kiegészítő (accessory típusú) MLC-k: pl. sztereotaxia kis mezők (10x10 cm 2 ), mikro-mlc-k

Integrált MLC

Kiegészítő micro-mlc

Kiegészítő micro-mlc

Kiegészítő micro-mlc

Mező alakok micro-mlc-vel

Fontos jellemzők Maximális mezőméret 40x40 cm 2, 10x10 cm 2 Leaf szélesség 1 cm, 2-3 mm Maximális overtravel Milyen messze lehet túlhúzni a középvonalon Működési mód Sztatikus: Dinamikus: Fókuszálási tulajdonságok és félárnyék A félárnyék függ a forrás méretétől és a forráskollimátor távolságtól Cél: éles dózis gradiens, azaz keskeny félárnyék (penumbra)

MLC sztatikus módban

MLC dinamikus módban

B. Kezelési eljárások (konformális sugárterápia) 1. Konvencionális (klasszikus) konformális RT Alapprobléma: - PDD a mélység exp. csökkenő függvénye - a dózis a felszín közelében nagyobb, mint a tumor mélységében Megoldás: - több mező alkalmazása - mezőalakokat illeszteni a tumorhoz ekkor a dózis eloszlás konformitása növekszik Konformitás: - a 3D dózis eloszlás kövesse a 3D tumor alakot, ugyanakkor a rizikószervek legyenek kímélve.

Többmezős besugárzás

Hogyan lehet jó konformitást elérni? Nyalábok számának növelése. Sugárirányok optimalizálása. Energia optimalizálása (fotonok). MLC alkalmazása. Az MLC-leafek vastagságának csökkentése. Több target pont alkalmazása. Mozgó mezős besugárzások. A konvencionális konformális RT határai A konformális és homogén dózis eloszlást nem mindig lehet elérni - Nem találunk elég sok jó irányt. - Túlzottan nagy a mezőszám, mező-átfedések.

Micro-MLC

Tumor és rizikószervek

Sokmezős besugárzás

2. Intenzitás Modulált RadioTerápia (IMRT) Megoldás: IMRT-technika Lényege: intenzitás modulált mezőket generálni, és ezekkel végezni el a kezelést (Az ábra egy 7 mezős elrendezést mutat, az egyik intenzitás mudulált mező kinagyítva is látható). Hogyan állítsuk elő az ilyen mezőket? Step-and-Shoot technika (egymásra rakunk szabálytalan alakú, egymást részben átfedő mezőkomponenseket) Sliding Window technika, v. dinamikus MLC (egymástól függetlenül, kül. sebességgel mozgó leafek, sugárzás alatt) Fizikai kompenzátorok (abszorber anyag)

Az IMRT elve

Intenzitás modulált mezők

Step-and-Shoot technika

Dinamikus MLC technika

a, Step-and-Shoot technika (sztatikus technika, Bortfeld-Boyer technika) Általában az intenzitás modulált mezőket szabálytalan alakú, egymást részben átfedő homogén mező-komponensekből lehet összetenni Terminológia: intenzitás-térkép, csatorna, intenzitásszint, mező-komponens (almező, szegmens) Close-in technika (bekerítés) Sweep technika (átseprés) Close-in: a leaf-ek mindkét irányban mozognak Sweep: a leaf-ek csak az egyik irányban (pl. balról jobbra) mozognak

Step-and-Shoot Close-in technika

Elnevezések az IMRT technikában

Step-and-Shoot Close-in technika

Step-and-Shoot Close-in technika Egy leaf-pár mozgása

Step-and-Shoot Sweep technika

Step-and-Shoot Sweep technika

Step-and-Shoot Sweep technika Egy leaf-pár mozgása

Step-and-Shoot Close-in és Sweep technika

b, Dinamikus technika A Sweep technika határesetének tekinthető Leaf-pozícióban igen nagy pontosság kívánatos + Rövidebb kezelési idő Komplex, bonyolult Nincsenek kis dózisú mezők Verifikáció is c, Fizikai kompenzátorok Kompenzátor: váltakozó vastagságú sugárelnyelő anyag. Az egyes vastagságokat úgy választják meg, hogy az előírt intenzitást adják.

Dinamikus IMRT technika

Kis beállítási hiba nagy dózis eltérés

Fizikai kompenzátor

Fizikai kompenzátor

Néhány sajátosság: - Minden intenzitás-térkép - külön kompenzátor (munkaigényes) - Divergencia - rétegekre bontani - Nagy térbeli felbontás - Gyorsabb, mint a step-and-shoot (kezelési idő) - MLC nem szükséges - Alacsony olvadáspontú ötvözet

VII. Klinikai Dozimetria 1. Alapfogalmak A dózis def: az elnyelt dózis az m tömegű anyag dm tömegeleme által elnyelt energia osztva a tömeggel (Gy Gray) Klinikai dozimetriában víz vízben elnyelt dózis Sugárzások típusa: hullám v. részecske a radiológiában kétfajta sugárzás (részecske) játszik szerepet - fotonok: röntgen, vagy gamma-sugárzás, energia kev-tól felfelé, zéró nyugalmi tömeg - elektronok: nem zéró nyugalmi tömeg, negatív töltés, elektronpályák vagy magátmenet (béta-sugárzás)

Sugármező: a térnek az a tartománya, ahol sugárnyaláb (részecskék) található Fluxus sűrűség: a nyaláb tengelyére merőleges felületen egységnyi idő alatt átmenő részecskék száma / felület Fotonok és elektronok energia-átadása Fotonok: - fotoelektromos effektus - Compton effektus - Párképződés Ezen folyamatok során szekunder elektronok, melyek újra kölcsönhatnak az anyaggal Elektronok: - ütközés anyag atomjaival és elektronjaival - sugárzásos folyamatok (fékezési sugárzás keletkezése) A héjelektronokkal való rugalmatlan ütközések az atom gerjesztéséhez, ill. ionizációjához vezetnek

Fotoelektromos effektus

Compton-effektus

Párkeltés

2. A dózis mérése Különböző fizikai és kémiai effektusokat használunk fel Ionizáció gázban Ionizáció szilárd anyagban Lumineszcencia Kémiai effektusok Termikus effektus ionizációs kamra proporcionális számláló Geiger-Müller számláló félvezető kristályok TLD fotografikus film kémiai doziméterek kaloriméter

Abszolút dózismérés Farmer-típusú ionizációs kamra + vízfantom 1. Beállítás 2. Elektrométer 3. Mérés 4. Számítás 5. Korrekciók 1. Beállítás 2. Elektrométer 3. Mérés 4. Számítás N D,w kalibrációs faktor, SSDL ref. felt. 5. Korrekciók k = k ρ k s k p k Q pl. Relatív dózismérés

Kamra beállítása vízfantomban

Az elektrométer csatlakoztatása

Mérés az elektrométerrel

Kontroll-forrás sűrűségkorrekcióhoz

Levegősűrűség-korrekció

3. Fantomok Az abszorbeáló anyag valamilyen geometriáját fantomnak nevezzük Standard fantomok Vízfantom: TBA (Therapy Beam Analyzer) Anatómiai fantomok: Alderson-Rando fantom IMRT fantomok 4. Dózis verifikáció Egy új kezelési módszer bevezetésekor meg kell győződni arról, hogy valóban a terv valósul-e meg Lépései: a, Virtuális kezelés fantommal (tervet átültetni a fantomra) b, A fantom besugarazása mérés c, A terv és a mérés (megvalósulás) összevetése

Standard fantom

Vízfantom

Alderson-Rando fantom

IMRT fantom

Terv és mérés összevetése