IAEA DOZ PROTOKOLLER Doan Yaar Ph D ekmece

IAEA DOZ PROTOKOLLERİ Doğan Yaşar, Ph. D Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi Sekonder Standard Dozimetri Laboratuvarı dogan. yasar@taek. gov. tr IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya

IAEA TRS-277 • İlk protokol 2 yıllık çalışma sonucu 1987 de yayınlandı. • Uygulama kodu, hava kerma ya göre kalibrasyonu yapılan bir iyon odası ile yapılan ölçümlerden suda absorblanan dozun nasıl elde edileceğini kullanıcılara tavsiye etmektedir IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 2

IAEA TRS-277 • TRS-277 yüksek enerjili fotonlar ve hatta elektron demeti için absorblanan doz elde edilmesinde bir iyon odasının kullanımı ile ilgili yöntemleri tanımlamaktadır. • Bu uygulama kodu Co-60 radyasyon demetinde belirli bir mesafedeki bir noktada hava kerma olarak NK faktörü ile iyon odalarının kalibrasyonunu esas almaktadır. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 3

IAEA TRS-277 • Hava kerma (NK) kalibrasyon faktöründen hareketle absorbanan doz faktörü hesabı, ND, air = NK(1 -g)kmkatt • g havadaki breamsstrahlung da sekonder elektron kayıplarının enerji kesri, • katt, att havadaki kalibrasyonlarda iyon odası duvarının zayıflatıcı etki için düzeltme faktörü, • km iyon odası duvar ve build up cap malzemesi hava eşdeğeri olmadığı için düzeltme faktörüdür. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 4

IAEA TRS-277 • Uygulama Koduna göre ölçümün efektif noktasında sudaki absorblanan doz: Dw(Peff) = M ND, air (Sw, air) Pu • M çevresel şartlar (sıcaklık, basınç ve rutubet) ile düzeltilmiş dozimetre okuması, • ND, air, iyon odasının havada absorblanan doz kalibrasyon katsayısı, • Sw, air, Co-60 radyasyon kalitesinde havada suyun durdurma gücü oranı, • Pu, sudaki ölçümler süresince iyon odası duvarının su eşdeğeri olmadığını hesaba katan radyasyon enerjisine göre değişen pertürbasyon katsayısıdır. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 5

IAEA TRS-381 • Radyoterapi ve radyasyon dozimetrisi alanında TRS-277 de tavsiye edilen yöntem ve verinin güncellenmesi gerektiğini gösteren araştırmalar yapıldı. • Ayrıca, 1987’den sonra paralel yüzey iyon odalarının kullanılmasında spesifik yöntemlere ilişkin çeşitli tavsiyeler yayınlandı. • Bunun üzerine IAEA, uygulama kodunun durumunu değerlendirmek üzere 1992 de alanında uzman uluslararası bir çalışma grubu oluşturdu. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 6

IAEA TRS-381 • Danışmanlar kurulu, yüksek enerjili elektron ve foton demeti dozimetrisinde, paralel yüzey iyon odalarının kullanılması ile ilgili Teknik Rapor Serisi kapsamında bir rapor hazırlanmasını önerdiler ve 1994 ve 1995 yıllarında teknik raporu hazırladılar. • En önemli düzenlemeler; ? Elektron dozimetrisi, ? Paralel yüzey iyon odalarının kalibrasyonu ve kullanımı, ? Düşük ve orta enerjilere yönelik düzenlemeler ile foton dozimetrisini kapsamaktadır. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 7

IAEA TRS-381 • Bu uygulama kodu, düşük enerjili elektronlar için (Eo 10 Me. V) paralel yüzey iyon odasının tercih edilmesini önermektedir. • Foton demetinde suda absorblanan doz saptamasında paralel yüzey iyon odalarının kullanımı, saptanan pwall faktörleri arasında kararlılık olmaması nedeniyle tavsiye edilmemektedir. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 8

IAEA TRS-381 • Paralel yüzey iyon odasının ND faktörü yüksek enerjili elektron demetinde saptanmış olması tercih edilmelidir. • Co-60 şuasında bu faktör saptanabilir fakat bu durumda en büyük belirsizlikler peşinen kabul edilmektedir. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 9

IAEA TRS-381 • Hava kerma esaslı formalizmlerdeki benzer notasyon TRS 381’de verilmektedir. Q kalitesindeki klinik foton demetinde DW, Q hesaplanması, . ND, air = NK, air, Qo (1 -g)kattkmkcel kalibrasyon süresince merkezi elektrotun etkisini düzeltmektedir DW, Q =Mcorr, Q ND, air(Sw, air)Q PQ Qove Q sırayla kalibrasyon ve klinik foton demeti kalitelerini temsil etmektedir. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 10

IAEA TRS-381 • PQ dört faktörü kapsamaktadır: PQ = Pwall. Pcav. Pdis. Pcel – Pwall : İyon odası duvar ortamının su eşdeğeri olmaması nedeniyle, – Pcav : Ortam içindeki hava kavitesine giren sekonder parçacık akısının pertürbasyonu için, – Pdis : Şayet iyon odasının geometrik merkezi referans nokta olarak kullanılıyorsa yer değiştirme etkisi için, – Pcel : Yüksek enerjili foton ve elektron şuasında fantomla alınan ölçümler süresince silindirik iyon odasının merkezi elektrotun etkisini düzeltme faktörleridir. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 11

IAEA TRS-381 • TRS-277, ölçümün efektif noktası kavramını kullanmakta idi. Ölçümün efektif noktası, silindirik bir iyon odasının kavite merkezi göz önüne alınması durumunda; – Co-60 enerjisinde kavite yarıçapının 0. 5 katı, – Yüksek enerjili X-ışınlarında kavite yarıçapının 0. 75 katı bir mesafe kadar kaynağa doğru kaydırılmakta veya iyon odası, ölçümün efektif noktası bilinen doz noktasına yerleştirilmektedir. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 12

IAEA TRS-381 • Bunun yerine TRS-381 de, ölçüm noktası olarak iyon odasının merkezinin kullanılması ve bir Pdis faktörüyle yer değiştirme etkisinin düzeltilmesi tavsiye edilmektedir. Pdis = 1 -0. 004 r iyon odasının iç yarıçapı r (mm) olarak alınmakta, bu katsayı iyon odası kavitesi tarafından yer değiştiren suyun hacminin yerine geçmesini hesaba katmaktır. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 13

IAEA TRS-398 • 1996 yılında SSDL Network Bilimsel komitesi koordinasyonunda bir araştırma projesi hazırlandı. • 1997 – 1999 yılları arasında uygulanan proje sonucu Suda Absorblanan Doz Standartlarını esas alan uluslararası uygulama kodu olan “Absorbed Dose Determination in External Beam Radiotherapy” oluşturuldu. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 14

IAEA TRS-398 • 2000 yılında yayınlanan uluslararası uygulama kodu nötronlar hariç diğer external radyoterapi demetlerinin tamamı için absorblanan doz protokolü esasında sunulan ve geniş bir iyon odası tiplerini kapsayan veriye sahip bir protokoldür. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 15

IAEA TRS-398 Co-60 ENERJİSİNDEKİ UYGULAMALAR • Kullanılan İyon Odası; Ø Co-60 uygulamalarında silindirik ve paralel yüzey iyon odalarının kullanılması tavsiye edilmektedir. Ø İyon odasının referans noktası silindirik iyon odasının merkezi ekseni, Paralel yüzey iyon odasının ön penceresinin iç yüzeyi alınmaktadır. Ø Bu referans noktalar, su fantomunun referans derinliğinde oluşturulmalıdır. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 16

IAEA TRS-398 • Fantom ; Ø Kalibrasyonda ve absorbanmış doz ölçümünde kullanılan fantom su fantomu olmalı ve radyasyon alan boyutundan en az 5 cm daha geniş olmalı, (30 x 30 cm 3) Ø Fantomun ön pencere kalınlığı 2 mm ila 5 mm arasında olmalıdır. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 17

IAEA TRS-398 • Referans kalitedeki bir şua, Qo (Co-60), ile ışınlanan bir fantom içerisinde ve referans noktadaki bir iyon odasının suda absorblanan doz, DW, Q = Mcorr, Q ND, w, Qo referans kalitedeki şuadan farklı şualar için eşitlik, DW, Q = Mcorr, Q ND, w, Qo k. Q, Qo IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 18

IAEA TRS-398 • • k. Q, Qo radyasyon demeti kalite düzeltme faktörüdür İdeal olarak k. Q, Qo her iyon odası için kullanıcının radyasyon demetine bağlı olarak direkt ölçülmelidir. Direkt olarak ölçmenin birçok zorlukları vardır. Referans radyasyon kelitesindeki kalibrasyon faktörü ve klinik radyasyonu kalitesindeki kalibrasyon faktörünün oranı olarak deneysel saptanabilmektedir. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 19

IAEA TRS-398 • Veya k. Q, Qo Bragg-Gray teorisi uygulamak suretiyle hesaplanabilmektedir. • Bu eşitlik bütün yüksek enerjilerde geçerlidir. Tedavi düzeyli elektron ve foton enerjileri için kabulü yapılmaktadır. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 20

IAEA TRS-398 • Düşük ve orta enerjili X-ışınlarında Bragg-Gray şartları uygulanamamakta, bu radyasyon kaliteleri için formalizm ya direkt olarak ölçülen ND, w, Qo kullanılmalı yada kullanıcı iyon odaları için k. Q, Qo faktörlerinin kullanılması esas alınmalıdır. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 21

TRS– 398 AVANTAJI • Dw un elde edilmesi esnasında oluşan belirsizlikler, • Zincirdeki başlıca belirsizlik hastanede kullanıcı tarafından sağlanan dönüşüm faktörlerinden (km ve katt) meydana gelmektedir. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 22

TRS– 398 AVANTAJI IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 23

IAEA ARAŞTIRMA PROJESİ • Hava KERMA ve Sudaki absorblanmış doz • kalibrasyon katsayılarının karşılaştırması yapıldı. Bu çalışmada NE 2571 iyon odalarında, hesaplanan NDair ve suda doğrudan absorlanan doz NDW kalibrasyon katsayıları % -0. 6 kadar bir farklılık oluşmakta, • NE 2581 model iyon odalarında, hesaplanmış ve suda direk absorbanmış doz kalibrasyon katsayıları arasındaki % 0. 94 kadar bir farklılık görülmektedir. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 24

IAEA ARAŞTIRMA PROJESİ IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 25

TRS-277 ile hesaplanan ND, air ve TRS-398 protokolüne göre suda ölçülen ND, W kalibrasyon katsayılarının karşılaştırması Absorblanan doz kalibrasyon katsayıları Hava kerma ile hesaplanan kalibrasyon katsayıları (n. C/m. Gy) Suda direkt absorblanan doz kalibrasyon katsayıları (n. C/m. Gy) % Değişim ( ) NE-2571 # 1905 45. 32 45. 57 -0. 55 NE-2571 # 1213 44. 83 45. 06 -0. 50 NE-2571 # 1148 44. 94 45. 24 -0. 65 NE-2571 # 595 45. 24 45. 51 -0. 60 NE-2571 # 1211 44. 69 44. 84 -0. 33 NE-2581 # 237 55. 12 55. 31 -0. 34 NE-2581 # 815 56. 61 57. 15 -0. 94 PTW-30004 # 70 51. 63 52. 09 -0. 89 IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 26

RADYOTERAPİ MERKEZLERİ ARASI TRS -277 ve TRS-398 KARŞILAŞTIRMASI • 2007 Nisan ayı itibariyle radyoterapi merkezleri arasında Hava KERMA ve Sudaki Absorblanmış doz kalibrasyonları yapıldı • Bu çalışmaya 32 radyoterapi merkezi katılmıştır. Bu çalışmada, radyoterapi merkezleri için her iki protokolde kalibrasyonları yapılarak birbirine göre karşılaştırmalarını yapmak ve uygulama öncesi olabilecek kullanım hatalarını görmek ve gerekli önlemleri almayı amaçlamaktır. IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 27

Radyoterapi Merkezleri arasında düzenlenen NK ile hesaplanan NDair ve NDW kalibrasyon faktörleri arasındaki % değişim IAEA Protokolleri XI. Medikal Fizik Kongresi 2007 Antalya 28