SRS VE SBRT YE GENEL BAKIŞ

Dr. Gönül Kemikler İ.Ü. Onkoloji Enstitüsü

İçerik

Tanımlar – Stereotaktik radyocerrahi-SRS – Stereotaktik vücut radyoterapisi-SBRT

Tarihçe SRS ve SBRT endikasyonları SRS ve SBRT prensipleri Kullanılan cihazlar

Tanımlar

«Stereo» (Yunancada: «3 boyutlu») «tact» ( Latincede: «dokunmak»)

Radyo cerrahi: Stereotaktik olarak belirlenmiş

hedefte radyasyonla cerrahinin etkisini yaratmak

Stereotaktik radyocerrahi (SRS)nedir?

İyi tanımlanmış benign / malign tümörleri ve doku anormalliklerini konformal radyasyon dozlarıyla tedavi etmek için kullanılan non-invaziv bir metottur.

– Amaç, çok iyi belirlenmiş küçük hedeflere yüksek doz vermektir – Normal dokularda en düşük doz

Stereotaktik radyocerrahi, cerrahi değildir. Radyasyon

tedavisinin, girişim olmadan cerrahinin avantajlarını taşıyan gelişmiş ve modernize edilmiş bir şeklidir.

Tanımlar

SRS/SBRT tümör ablasyonunu amaçlar

Çok benzer

SRS; stereotaktik radyocerrahi

SRT; stereotaktik radyoterapi

SBRT;stereotaktik vücut radyoterapisi

Tek fraksiyonda yüksek doz radyasyon tedavisi İntrakranyal lezyonların tedavisinde

Fraksiyon başına yüksek dozlar Tek veya sınırlı sayıda fraksiyon, hipofraksiyone rejim Vücudun herhangi bir yerindeki tümörün tedavisinde

Fraksiyone tedavi; 1-5 frk. İntrakranyal lezyonların tedavisinde

SRS/SBRT’nin ayırıcı özellikleri

Yüksek hassasiyet Target ve radyasyon kaynağının uyumunda yüksek

tekrarlanabilirlik

Yüksek doğruluk (<1mm) Planlanan pozisyonun 1mm içinde doğrulukla verilmesi

Target dışında radyasyon dozunda hızlı düşüş Target dışındaki normal dokularda dozun minimize edilmesi

Yüksek doz konformalitesi

SRS/SBRT’nin benimsenmesindeki nedenler

Konvansiyonel tedavi dozlarından daha yüksek dozlara imkan verir

Seçilmiş hastalarda yeniden tedaviye imkan verir Kritik organlara yakın tm ışınlamalarında yüksek

konformalite ve düşük riskli organ dozu sağlar Hipofraksiyonasyon Pain, et al., “A Survey of Stereotactic Body Radiotherapy Use in the US, ” Cancer 2011; 117:4566‐72.

5-6 hafta süren tedavi, Pzt-Cuma Günlük doz düşük (1.8 – 2 Gy) Geniş marjinler Az sayıda radyasyon alanı Genellikle kemoterapi ile

kombine Normal dokular kendini tamir

eder Tedavi süreleri kısa (10-15 dak.) Akut > kronik toksisite Uzun dönem datasına sahip

1-2 hafta süren tedavi Günlük doz yüksek (5-30 Gy) Küçük marjinler Çok sayıda radyasyon alanı Eşzamanlı tedavi yok? Normal dokular için tamir daha

zor Tedavi süreleri uzun, bazan >1

sa Kronik > Akut toksisite Data az

Standart RT vs. Stereotaktik RT

Stereotaktik 3-D lokalizasyon

Tedavi bölgesini en doğru şekilde hedeflemek Görüntüleme ve 3-D haritalama tekniklerini kullanmak

– Kullanılan medikal görüntüleme metotları: » X-ışınları (CT) » MR » PET » DSA ( Digital Substracted Angiography

Lokalizasyon referansı olarak – 2 genel metot

» Frame ile stereotaktik lokalizasyon » Frame olmadan stereotaktik lokalizasyon

Görüntüleme çeşitleri

Tomografik teknikler: – PET (CT) ve MR – Tümörü görüntülemede yararlı

X-ışını bazlı teknikler – X-ışını ve DSA – Vasküler bozuklukları görüntülemede yararlı

Tarihçe

1895, radyasyonla ilk kanser tedavisi

1905: Stereotaktik cihazların geliştirilmesi

1918: Londra’da ilk stereotaktik frame

1940: intrakranyal uygulamalarda büyük atılım başladı

1946, Robert Wilson yüklü partikülleri önerdi

1949, Lars Leksell, kartezyen koordinat sistemine dayalı stereotaktik cihazı geliştirdi

Tarihçe 1951 de Lars Leksell &Borje Larsson, stereotaktik

arka yerleştirilen x-ışını tüpünün cerrahi araç olabileceğini ileri sürdü.

Leksell 1968 yılında,Borje Larsson ile, İsveç’te Karolinska Enstitüsünde 179 kaynaklı ilk Gamma Knife cihazını kurdu.Bu tedaviye «stralkniven» ışın bıçağı olarak isimlendirdiler

Prof. Lars Leksell; M.D., PhD (1907-1986)

Proton tedavisi

Tarihçe

1969: İlk Acoustic Neuroma hastası Dr. Leksell tarafından tedavi edildi

1970: İlk AVM Gamma Knife cihazında tedavi edildi 1982: Modifiye LINAC radyocerrahisi, Paris ve Vicenza’da 1987: İlk 201 Cobalt-60 kaynaklı Gamma Knife ABD;

Pittsburgh’ta Dr. Dade Lunsford tarafından kullanıldı 1992: Varian, Clinac 600 SR ( SRS için) cihazını kurdu 1994: Dr. Adler tarafından Cyberknife cihazı geliştirildi 1999: Gamma Knife Model C geliştirildi 2006: 192 adet Cobalt-60 kaynaklı Leksell Gamma Knife

Perfexion kuruldu

SRS VE SBRT’nin endikasyonları

Akciğer tm Karaciğer tm Prostat ca Spinal tm Metastazlar .....

SBRT

İzosantrik veya non izosantrik huzmeler

Tek veya az sayıda

fraksiyonda yüksek doz

Hassas ve doğru tedavi

Yüksek target dozu

ve target dışında hızlı

doz gradyenti

SRS ve SBRT’ nin prensibi

SRS&SBRT de kullanılan ışınlar

SRS &

SBRT

SRS&SBRT de kullanılan cihazlar

SRS &

SBRT

Kullanılan cihazlar

Gamma Knife – Co-60 kaynağı kullanılır – Tedavi için çoklu huzme kullanır

Linak tabanlı sistemler ( X-Knife) – LA’lerin yüksek enerjili X-ışınları kullanılır – Fraksiyone tedaviler yapılır

Linak tabanlı tomografik sistemler (Tomoterapi) Linak tabanlı robotik sistemler sistemler (CyberKnife)

– Linak sistemi; robotik kola monte edilmiş – Fraksiyone tedaviler yapılır – Kafa ve vücudun herhangi bir bölgesini tedavide kullanılır

Proton huzmeleri

Kullanılan cihazlar

Gamma Knife – Co-60 kaynağı kullanılır – Tedavi için çoklu huzme kullanır

Linak tabanlı sistemler ( X-Knife) – LA’lerin yüksek enerjili X-ışınları kullanılır – Fraksiyone tedaviler yapılır

Linak tabanlı tomografik sistemler (Tomoterapi) Linak tabanlı robotik sistemler sistemler (CyberKnife)

– Linak sistemi; robotik kola monte edilmiş – Fraksiyone tedaviler yapılır – Kafa ve vücudun herhangi bir bölgesini tedavide kullanılır

Proton huzmeleri

Gamma Knife’ın gelişimi

İlk GK fonksiyonel nörocerrahide; akustik nörinom, hipofiz adenomu,kraniyofarinjioma ve AVM’de küçük tümörler için tasarlandı

1967 de Gamma Knife ile ilk hasta kranyofaringioma için tedavi edildi

1968 de, Lars Leksell &Bjorn Larsson, bir helmet etrafında yerleştirilmiş radyoaktif C0-60 ihtiva eden bir bir cihaz geliştirdiler

Yüksek derecede doğruluk elde etmek için hastanın başı bir stereotaktik frame içine yerleştirildi

• USA da ilk cihaz 1987 de Pittsburg Üniversitesinde kuruldu (201 Kaynaklı ve 4, 8, 14mm ilave 18 mm kolimatör)

Yıllar içinde GK bir çok kere modifiye edildi (U,B,&C)

Gamma Knife’ın gelişimi

Gamma Knife modelleri

Gamma Knife 4C 2004

201 kaynak

Gamma Knife Perfexion 2006

192 kaynak

Gamma Knife Perfexion

16 4 8

Sektörler hareket ederek, seçilen kolimatör boyutunun olduğu açıklığa kaynağı konumlandırır. Beyin tümörlerinin yanı sıra servikal tm’leri de

tedavi etmek mümkündür.

8 sektör

24 kaynak

3 kolimatör

RGS

RGS- rotating gamma system Çinde geliştirilmiş 30 adet C0-60 kaynağı yarı küresel kabuğa yerleştirilmiş Sekonder kolimatör, farklı boyutlarda tedavi volümleri

üretmek için 5 farklı kolimatörlü 6 gruplu koaksiyel hemisferik bir shelldir.

Kafa tutucular

Kafa tutucu

MR ve/veya CT görüntüleme lokalizasyonu için kullanılan stereotaktik kafa tutuculu

kutu

Kullanılan cihazlar

Gamma Knife – Co-60 kaynağı kullanılır – Tedavi için çoklu huzme kullanır

Linak tabanlı sistemler ( X-Knife) – LA’lerin yüksek enerjili X-ışınları kullanılır – Fraksiyone tedaviler yapılır

Linak tabanlı tomografik sistemler (Tomoterapi) Linak tabanlı robotik sistemler sistemler (CyberKnife)

– Linak sistemi; robotik kola monte edilmiş – Fraksiyone tedaviler yapılır – Kafa ve vücudun herhangi bir bölgesini tedavide kullanılır

Proton huzmeleri

Linak SRS tarihçesi

Betti, Derchinsky ve Colombo 1984 te Linakları SRS’te kullanan ilk kişilerdi.

Winston ve Lutz, 1987’de nörocerrahi hastalarını tedavi etmek için Linakları modifiye ettiler.

– Bu tekniklerdeki başlangıçtaki problemler, hedeflemedeki yüksek hatalar, karmaşık doz planlamaları ve dozun verişinde idi.

– 1986-1987: Linak radyocerrahi doğruluğunu 0,2mm kadar iyileştirmek için sistem geliştirildi.

UF radyocerrahi sistemi Philips ve Sofamor Danek (Zmed) e lisanslandı. Sistem şimdi Trilogy sistemi olarak Varian’a katılmıştır.

Linak SRS

Peacock (Nomos, Cranberry, MA) Novalis (BrainLab, Helmtetten, Germany) Triology( Varian Medical Systems, Palo Alto, CA) True Beam( Varian Medical Systems, Palo Alto, CA) Synergy (Elekta, Sweden) Infinity/Axsess(Elekta, Sweden) Versa HD(Elekta, Sweden)

1982: Modified Linear Accelerator

Linak tabanlı sistemler

SRS cihaz üreticileri

Novalis Tx

Versatile (IMRT,IGRT) About $1 million for add on About $3 million from scratch

Gantry based SBRT Beams within a single axis

BrainLab Varian TrueBeam

Elekta Versa HD

Kolimatörler

8 adet konik kolimatör seti

mMLC: lif genişliği, merkezde 3mm, ortada 4,5mm, dış lifler 5,5mm. Maksimum alan boyutu: 10x10cm

6 ark ve konik kolimatör

MR üzerinde beyin sapı metastazının SRS tedavisinin doz dağılımı

– İmaj kılavuzluğu

– Solunum kontrolu

– İmaj adaptasyonu

– IMRT

– SRS

SRS cihaz özellikleri

Linak tabanlı sistemler

Kullanılan cihazlar

Gamma Knife – Co-60 kaynağı kullanılır – Tedavi için çoklu huzme kullanır

Linak tabanlı sistemler ( X-Knife) – LA’lerin yüksek enerjili X-ışınları kullanılır – Fraksiyone tedaviler yapılır

Linak tabanlı tomografik sistemler (Tomoterapi) Linak tabanlı robotik sistemler sistemler (CyberKnife)

– Linak sistemi; robotik kola monte edilmiş – Fraksiyone tedaviler yapılır – Kafa ve vücudun herhangi bir bölgesini tedavide kullanılır

Proton huzmeleri

Tomoterapi; Accuray

Tomoterapi

Mekanik doğruluk: Radyasyon izosantrı (veriliş ve

görüntüleme): • doğruluk: 0.1 mm

Masa pozisyonu (High Performance Couch):

• doğruluk: 0.1 mm

Kullanılan cihazlar

Gamma Knife – Co-60 kaynağı kullanılır – Tedavi için çoklu huzme kullanır

Linak tabanlı sistemler ( X-Knife) – LA’lerin yüksek enerjili X-ışınları kullanılır – Fraksiyone tedaviler yapılır

Linak tabanlı tomografik sistemler (Tomoterapi) Linak tabanlı robotik sistemler sistemler (CyberKnife)

– Linak sistemi; robotik kola monte edilmiş – Fraksiyone tedaviler yapılır – Kafa ve vücudun herhangi bir bölgesini tedavide kullanılır

Proton huzmeleri

CyberKnife

Cyberknife robotik radyocerrahi sistem

Görüntü eşliğinde radyoterapi (IGRT) Gelişmiş IGRT tekniği ile sürekli hasta

hareketi ve tümör takibi yapabilme 1 mm den daha az hata ile çalışma

6 MV enerji 6 kollu sanayi robotu 600‐800‐1000 MU/dk yüksek doz hızı Kompakt yapı Her doğrultuda yüksek hassasiyette

robot hareketi (0.12 mm hassasiyet)

CyberKnife

Fiksasyon için tutucu yok Gerçek zamanlı görüntüleme

6D SKULL

SYNCHRONY (Respiratory

Motion Tracking)

X SIGHT SPINE X SIGHT LUNG

FIDUCIAL

İzleme yöntemleri

CyberKnife Cyberknife yaklaşık 120 adet

non-izosentrik “nod”’dan 1200 adet huzme verebilir.

CyberKnife_kolimatörler

Iris™ Variable Aperture Collimator Çoklu kolimatör ile tedavi olanağı

sağlar Huzme karakteristikleri sabit konlarla

identik Daha hızlı tedavi olanağı sunar 5 mm - 60 mm alan boyutları (0.5-

6cm) 12-kenarlı yaklaşık bir daire

Standart kolimatörler

5 mm - 60 mm alan boyutları (0.5-6cm) 12 adet silindirik kon şeklinde ikincil sabit kolimatörler.

Otomatik veya manuel kolimatör değişimi

CK’ ın gelişimi

CK G3

Results in the literature include all types of machines

No certain clinical advantage of one over another

Expensive technology – is it worth the money?

Computer assisted robotic arm New machine (all the gadgets)

$3.2 million New vault construction $0.8 million

CK G4

CK M6

˝M6˝ IRIS v3 ˝InCise˝ µMLC

˝InCise˝ µMLC

12x12 cm max

41 çift lif

2.5mm lif genişliği

Full overtravel

CyberKnife

Konformalite Toksisite

Kullanılan cihazlar

Gamma Knife – Co-60 kaynağı kullanılır – Tedavi için çoklu huzme kullanır

Linak tabanlı sistemler ( X-Knife) – LA’lerin yüksek enerjili X-ışınları kullanılır – Fraksiyone tedaviler yapılır

Linak tabanlı tomografik sistemler (Tomoterapi) Linak tabanlı robotik sistemler sistemler (CyberKnife)

– Linak sistemi; robotik kola monte edilmiş – Fraksiyone tedaviler yapılır – Kafa ve vücudun herhangi bir bölgesini tedavide kullanılır

Proton huzmeleri

Proton radyocerrahisi PRC’ nin başlıca avantajı huzme enerjisiyle

ilgili bir derinlikte huzmenin durmasıdır. Çıkış dozunun yokluğu ve keskin huzme

profili, targeti daha düşük integral doz ile ışınlama imkanı verir.

Bragg piki denilen bölge, artan iyonizasyon ve buna bağlı olarak artan radyobiyolojik etki nedeniyle daha fazla hücre ölümünün meydana geldiği bölgedir.

Proton huzmelerinin malign tümör tedavisindeki ilk kullanımı 1957 de olmuştur. Bunu 1958 de ileri parkinson hastalığı için fonksiyonel nörocerrahi takip etmiştir.

1962 de Kjellberg intra kranyal radyocerrahi için protonu kullandı.

Sonuç: Sistemlerin mukayesesi