Mrı-gated radyoterapi uygulanan mrıdian sisteminde gating gecikmesinin doz profil ve dağılımı üzerindeki etkisi

Amaç: MRIdian (ViewRay, Inc. Cleveland, OH, ABD), kanser hastalarını tedavi ederken görüntü oluşturabilen ilk manyetik rezonans görüntüleme kılavuzlu radyoterapi (MRI-guided radiotherapy (MRI-gRT)) sistemidir. Tedavi sırasında gerçek zamanlı görüntüler kullanarak, tümörün izlenmesini ve direkt olarak tümör üzerinde gating yapılmasını sağlar. Zaman gecikmesi, tümörün gated bölgeye girdiğinde ışının verilmesi (beam on) için gereken süre ya da tümörün gated bölgeden çıktığında ışının kesilmesi (beam off) için gereken süreden meydana gelir. Bu süre, tedavi doğruluğu için önemli bir konudur. Bu çalışmada, manyetik rezonans görüntüleme (MRG) uyumlu bir hareketli solunum fantomu ve radyokromik film kullanarak MRIdian sisteminin gating gecikmesini belirlemek ve bu gecikmenin dozimetrik etkilerini değerlendirmek amaçlandı. Gereç ve Yöntem: MRG uyumlu hareketli solunum fantomu, bilgisayar kontrollü, hareketli bir platforma ve içinde küçük bir küre olan silindirik bir yapıya sahiptir. Silindirik yapı, hareketli bir platformun üzerine radyokromik bir film ile birlikte yerleştirildi. Silindirik yapı içerisinde yer alan küre, hareket eden tümör olarak kullanıldı. Kürenin hareketini simüle etmek için fantom; genliği 15 mm, periyodu 3,14 saniye olacak şekilde periyodik olarak hareket ettirildi. Küre için lateral, dikdörtgen bir alan planlandı ve kürenin kendisi Planlanan Hedef Volüm (Planning Target Volume (PTV)) olarak konturlandı. PTV'nin isocenter'ı için 3 Gy'lik doz planı yapıldı ve statik ve dinamik (gated) modunda doz dağılımı gerçekleştirildi. Gating, PTV etrafında tanımlanan 5 mm'lik bir gating penceresi baz alınarak belirlendi. MATLAB yazılım programında statik doz profili girdi olarak kullanılarak gated doz profili modellendi. Modellenen ve ölçülen doz profilleri arasındaki dozimetrik sapmayı analiz etmek ve gecikmeyi hesaplamak için En Küçük Kareler Yöntemi kullanıldı. Hesaplamalar, MATLAB yazılım programı kullanılarak özel olarak yazılan kod ile analiz edildi. Gating gecikmesi, tümör gating penceresi içinde veya dışındayken görüntü alındıktan sonra hesaplandığı için saniyedeki görüntü sayısı (frame per second (fps)) dört olan MRG frekansının etkileri hesaplamalara dahil edilmedi. Bulgular: Ölçülen doz profili ile modellenen doz profili arasında dozimetrik sapma gözlenmiştir. İncelenen sistem için, en küçük dozimetrik sapma değerini veren 127 ms'lik gecikme değeri MRIdian sisteminin gating gecikmesi olarak belirlendi. Sonuç: Tümörün gating penceresinin içinde ya da dışında olduğunu algılamak için sistemin ihtiyaç duyduğu süreden ve Kobalt-60 (Co-60) kaynağının hareket mekanizmasından kaynaklanan gecikmeler, MRIdian sisteminin gating gecikmesini etkileyen optimal nedenler olarak belirlendi. Bu gecikme süresi, American Association of Physicists in Medicine Task Group 142 (AAPM TG-142) raporunun belirlediği 100 ms'lik tolerans değeri ile uyum göstermemektedir. MRG frekansının da oluşturacağı gecikme hesaba katılırsa süre daha da artacaktır. Elde edilen gecikme süresinin ve doz profillerinin, daha da iyileştirilebilmesi için, gating penceresinin, saniyedeki görüntü sayısının, genliğin ve dalga formunun etkileri ayrıntılı olarak araştırılmalıdır. Anahtar Sözcükler: gated radyoterapi, gating gecikmesi, zaman gecikmesi, MRG kılavuzlu radyoterapi