sterotaktik radyocerrahi ve uygulamaları

RADYASYON ONKOLOJİSİNDE LİNEER HIZLANDIRICI TABANLI
STEROTAKTİK RADYOCERRAHİ UYGULAMALARI
Hande BAŞ, Yelda Elçim KAHYA, Kaan OYSUL, Sait ŞİRİN*, Esin GÜNDEM,
Bahar DİRİCAN, Murat BEYZADEOĞLU
Gülhane Askeri Tıp Akademisi Radyasyon Onkolojisi Anabilim Dalı, ANKARA
* Gülhane Askeri Tıp Akademisi Beyin ve Sinir Cerrahisi Anabilim Dalı, ANKARA
ÖZET
Son yıllarda lineer hızlandırıcı tabanlı uygulamalarda modern radyoterapi teknikleri olarak Sterotaktik
Radyocerrahi (Stereotactic Radiosurgery, SRS) ve Sterotaktik Radyoterapi (Stereotactic Radiotherapy, SRT)
klinik kullanıma girmiştir. SRS, Co-60 gamma ışınları, lineer hızlandırıcıdan elde edilen X-ışını, proton, helyum
iyonu ve nötron ışını gibi değişik ışınlarla ve tekniklerle uygulanmaktadır. En sık kullanılanlar lineer hızlandırıcı
tabanlı SRS ve Co-60 tabanlı Gamma-Knife’ dır. SRS’ de klinik hedef hacim tümörün kendisidir ve yüksek
dozla ışınlanmaktadır. SRS’de yüksek doz tedavisi ışınlanan normal dokunun küçük olduğu ve hedeften
uzaklaştıkça dozun hızla düştüğü durumlarda tolere edilebilir. Tedavi sırasında kritik organların (lensler, optik
kiazma, optik sinirler vb.) aldığı dozların bilinmesi amacıyla konturları çizilir ve konturlar çizildikten sonra
planlama sisteminde hastanın üç boyutlu görüntüsü elde edilir. Hedef hacmin maksimum dozu homojen alması
ve kritik organların dozunun minimum olması için optimum koşullarda tedavi demetlerinin ve hasta set-up
koşullarının seçimi yapılır. Tedavi planlama sistemi ile elde edilen DVH (Doz volüm histogramı) ‘larında kritik
organların dozunun olabildiğince az olması ve hedef hacim sınırları etrafında dozun keskin bir düşüş göstermesi
önemlidir.
Anahtar Kelimeler: Sterotaktik Radyocerrahi, Lineer Hızlandırıcı, X-Knife
Son
yıllarda
lineer
hızlandırıcı
tabanlı
uygulamalarda Sterotaktik Radyocerrahi modern
radyoterapi teknikleri arasında yer almaktadır.
‘Sterotaktik’ sözcüğü Yunanca’ dan dilimize girmiş
olup üç boyutlu dokunma anlamına gelmektedir.
Sterotaktik Radyocerrahi (SRS) ilk kez 1951
yılında İsveçli beyin cerrahı Lars Leksell tarafından
uygulanmaya başlanmıştır. Geliştirilerek günümüze
kadar
gelen
Radyocerrahi,
çeşitli
tedavi
tekniklerinin kullanılmasıyla beyindeki fonksiyon
bozukluklarının ortadan kaldırılmasını sağlayan bir
tekniktir. Bu işlemin amacında, kafa içinde yer alan
farklı yapı veya histolojideki hedef dokuların zor,
riskli veya imkansız olan cerrahi yöntemlere
alternatif yaratarak tahrip edilmesi vardır. Bugün
için kabul edilen terminolojide tek fraksiyonla
yüksek doz radyasyon hedefe aktarılarak
verildiğinde ‘Sterotaktik Radyocerrahi (SRS)’ ,
aynı işlem radyobiyolojik yararlanım beklentisiyle
hipo veya standart fraksiyonasyonla yapıldığında
‘Sterotaktik
Radyoterapi (SRT)’ tanımıyla
verilmiştir. İki yöntemde de tedavi hacminin
ışınlanmasında hareketli radyasyon demetleri ve
sterotaktik cihazlar kullanılır.
Sterotaktik Radyocerrahide hastanın başı invaziv
yöntemle sabitlenir ve tedavi süresince başın aynı
konumda kalması sağlanır. Radyobiyolojik
yararlanım beklentisiyle seçilen Sterotaktik
Radyoterapi yönteminde ise invaziv olmayan
şekilde her gün yeniden takılabilen, çok iyi
hassasiyetle tekrarlanabilecek özel başlıklar
kullanılır. Her iki teknikte de lezyon üç boyutlu
olarak BT (Bilgisayarlı Tomografi) , MR (Manyetik
Rezonans),
Anjiyografi
gibi
görüntüleme
teknikleriyle
görüntülenir.
Radyasyon
tek
fraksiyonla ya da fraksiyone verilerek sağlam
dokular mümkün olduğunca korunur ve hedef
hacme yüksek doz verilmesi amaçlanır. Sınırlı
olarak verilen yüksek dozlarla, hedef dokuda hücre
ölümü veya en azından hücre büyümesinin durması
hedeflenir. Böylece doz, lezyonda bir noktaya
toplanarak yüksek doz gradyentiyle ışınlanır ve doz
tedavi hacminin kenarından hızla düşer. Hasta
seçiminde boyut ve kritik organlara yakınlık
önemlidir. Tek fraksiyonlu tedavi tekniği en fazla 4
cm çaplı lezyonların tedavisinde kullanılır.
Özellikle AVM (Arteriovenöz Malformasyon; Arter
ve venlerdeki bozukluk) geç cevap veren
karakteristiğinden dolayı çok kullanışlıdır. Bunun
yanında beyindeki diğer lezyonların örneğin
Menengioma (beyin ve omuriliği örten zarlardan
gelişen tümör), Akustik Neuroma (işitme ile ilgili
sinir hücrelerinden gelişen tümör) ve Pituitary
Adenoma (Hipofiz bezi tümörü) ‘larının
tedavisinde kullanılır. Aynı zamanda son yıllarda
fraksiyone Sterotaktik Radyocerrahinin (SRT)
kullanımı, öldürücü (malign) beyin tümörleri ya da
metastazların tedavisinde kullanılmasıyla artış
göstermiştir.
Sterotaktik
kullanılır:



Radyocerrahide
üç
tedavi
tekniği
Lineer hızlandırıcı tabanlı SRT veya SRS
(Megavoltaj x-ışınları)
Gamma Knife (Co-60 -ışınları)
Ağır yüklü parçacık hızlandırıcı (Helyum
iyonu ve proton)
Bu yöntemlerle tedavi, multidisipliner bir ekibin
görevidir. Bu ekipte Radyasyon Onkoloğu, Beyin
Cerrahı, Radyasyon Fizikçisi, ve Radyasyon
Teknikeri yer alır. Kalite güvenliği açısından her
basamak bir fizikçi tarafından tamamlandıktan
sonra ikinci bir fizikçi tarafından kontrol edilir.
Çok yüksek frekanslı çok kısa dalgaboylu
osilatörler lineer hızlandırıcılarda elektronları
hızlandırmak
için
kullanılır.
Lineer
hızlandırıcılarda yüksek frekanslı güç kaynağı
olarak magnetronlar, klystronlar, amplitronlar
kullanılır. Lineer hızlandırıcılarda elektronlar,
yüksek frekanslı elektromanyetik dalgaların üzerine
bindirilerek hızlandırılır. Klystron gibi özel
tüplerden frekansı yaklaşık 3000 MHz olan
elektromanyetik dalgalar elde edilir. Bu tüplerden
elde edilen dalgalar hızlandırıcı tüpün içine
gönderilir. Elektron tabancasından elde edilen
elektronlar 50 keV’lik enerji ile hızlandırıcı tüpün
içine gönderilirler. Elektronlar, enerji kazanmak ve
hızlandırılmak için elektromanyetik dalganın üstüne
bindirilir. Normal olarak elektromanyetik dalgaların
hızı, elektronlardan yüksek olduğu için tüp içindeki
dairesel diskler ile azaltılır. Disklerin boyutları ve
aralarındaki uzaklık dalganın hızına göre belirlenir.
Elektronlara yüksek hız, elektromanyetik dalganın
tepe noktasına bindirilerek verilir. Bu yolla
elektronlar birkaç MeV’ lik enerji kazanırlar.
Hızlandırma esnasında elektronları bir demet
halinde toplamak ve hedef üzerine ince bir demet
halinde göndermek için tüp boyunca manyetik
odaklayıcı alanlar elde edilir. Hızlandırıcı tüpün
sonunda elektronlar maksimum enerjilerini
kazanmış olurlar. Daha yüksek enerjili ışınlar elde
etmek için hızlandırılmış elektronlar 90-270
saptırıcı magnetler ile saptırılarak hedef üzerine
gönderilirler. Elektron demeti hedefe çarptırılarak
yüksek enerjili foton demetleri elde edilir.
Tek fraksiyon ya da birden fazla fraksiyonda
radyasyon demeti ark terapi şeklinde hastaya
uygulanır. Tedavi kafası ışınlama yapılırken
planlama sistem bilgisayarında belirlenen başlangıç
ve bitiş açıları arasında sabit hızla hareket eder.
Cihazın izomerkezi yani yapılacak olan rotasyonun
merkezi hedef hacmin merkezi ile çakıştırılır. Hasta
tedavi masasına sırtüstü ya da yüzüstü pozisyonda
yatırılır. Kesişen iki dönme ekseni kullanılarak
hedef bu kesişim noktasına yerleştirilir. Tedavi
kafası değişik pozisyonlarda konumlandırılarak
hedefteki doz dağılımı iyi olarak ayarlanır ve hedef
dışındaki kritik organlara verilen doz düşürülebilir.
X-knife’te 5-30 mm’ lik kolimatörler kullanılarak
alan şekillendirilir. Bu yüzden hedef hacmin
lokalizasyon koordinatları çok hassas bir şekilde
saptanmalıdır.
Hedef hacmin lokalizasyon koordinatlarının hassas
bir şekilde saptanmasında aşağıdaki lokalizasyon
düzenekleri kullanılmaktadır.




BRW Kafa çemberi
BRW Anjiyografik lokalizasyon çemberi
BRW BT lokalizasyon çemberi
BRW BT yatak tutturucu
Kliniğimizde Electa SL25 Lineer Hızlandırıcı ile
elde edilen 6 MV X-ışınları, Philips ISS (Izosentrik
sistem), BRW (Brown-Roberts-Wells) kafa çemberi
ve X-Knife 3 boyutlu tedavi planlama sistemi
kullanılmaktadır.
Sterotaktik Radyocerrahi, tümör hacminin doğru
olarak tedavi edilmesi ve kritik organların mümkün
olduğunca korunması açısından hassas bir tekniktir.
Bundan dolayı demetin hedef hacme verilmesi,
tedavi setup’ı, hasta pozisyon sabitliği, hedef yeri
ve şeklinin doğruluğu önemlidir.
KAYNAKÇA:
1.
2.
Faiz M.Khan. The Physics of Radiation Therapy
Eben Alexandre. Stereotactic Radiosurgery