Radyoterapi Tarihce-Ozgehan Onay

1. GEÇM TEN GÜNÜMÜZE RADYOTERAP TEKN KLER
Uz.Fiz. Özgehan Onay
X nlar , ilk olarak 1895 'de Alman fizikçi Wilhelm Conrad Roentgen taraf ndan "yeni bir n
çe idi" olarak tan mland . Roentgen, x nlar ile e inin elini görüntüleyerek ilk radyolojik
görüntüyü elde etmi tir. Yeni bulu unu ilk kez Aral k 1895'de, Physical Medical Society of
Wurzburg'un ba kan na göndermek üzere kaleme al r ve ard ndan bu bulu dünyada büyük bir
yank uyand r r. Bunun üzerine 1896'da, dünyan n ilk radyoloji bölümlerinden biri olan Glasgow
Royal Infirmary (Glasgow Kraliyet Tedavi Merkezi) 'inde bir x n departman kurulur. Bölüm
ba kan Dr. John Macintyre ilk olarak bir böbrek, bir çocu un bo az na kaçan para ve bir
kurba an n bacaklar n hareket halinde gösteren x n grafilerini elde eder. Ayn y l Dr. Hall-
Edwards x n n tedavi için kullanan ilk insanlardan biri olur ve bir kad n n eline batan i neyi
görüntüleyerek tedavi eder. X n n kanser tedavisinde ilk kez kullanan Amerikal Emil Grubbe
olur. Roentgen'in x n n ke finden sonra makinesini bir y ldan az bir süre içinde tamamlayarak
meme karsinomal kad n hastan n tedavisinde kullan r. Böylelikle x nlar ilk kez bir kanser
hastas n n tedavisinde 1895 y l nda kullan lm olur.
X nlar ile ilk kür elde edilen vaka, Dr.Thor Stenbeck' in 1899 da Stockholm'da tedavi etti i,
burnunun üstünde bazal hücre karsinomu geli en 49 ya ndaki kad n hastad r. 9 ay boyunca her
gün küçük dozlarla tedaviyi gerçekle tirir ve sonucu rapor eder.

2. X- nlar ile ilk küratif tedavi- Dr.Thor Stenbeck-1899
X- nlar n n zararl etkileri, ke finden k sa bir süre sonra gözlenmeye ba lan r. Thomas
Edison, Mart 1896'da, x n ile çal rken gözlerinin ya ard n farkeder ve ard ndan Nisan
1896'da, British Medical Journal'da, x n n n neden oldu u el yan rapor edilir. ubat 1897'de,
John Hopkins Hastanesi Bülteni nde x n n n zararl etkilerinin olu tu u 23 vakay bildirir.
1896'da, Becquerel radyoaktiviteyi ve 1898 de Pierre ve Marie Curie radyumu ve - Marie
Curie'nin ana vatan n n ismini verdi i- polonyumu ke feder. Çal malar s ras nda Becquerel in
arka cebinde 6 saat boyunca ta d radyum numunesinin neden oldu u eritem, ilk kez
radyoaktif bir maddenin sebep oldu u radyobiyolojik deneyi ortaya ç kar r.
Radyumla ilk tedavi- Dr. Danlos-1901

3. Radyum, ke finden k sa bir süre sonra tedavide kullan lmaya ba lan r. lk önceleri iyi
huylu cilt tümörlerinin (lupus gibi) tedavisinde kullan l r. lk rapor edilen tedavi 1901'de
Dr.Danlos a aittir (bu tedavi ba ar s zl kla sonuçlan r). Radyumla ilgili tedavilerde belirsizlikler
devam ederken, 1903'de ilk kez St. Petersburg 'da Dermatologische Zeitschrift'de S.W.Goldberg
ve Efim Semenovich, x nlar n kullanarak bazal hücreli karsinom tedavisinde kür sa lad klar n
yay nlarlar. Böylelikle x nlar n n tedavi edici özelli i kan tlanm olur. Böylece x nlar radyum
kar s nda tekrar güncelli ini kazanm olur.
Yap lan tedaviler sonucunda olu an yan etkileri azaltabilmek için fikirler geli tirilir. Bu
fikirlerin en ba r l lar ndan biri 1901'de ilk ba maskesinin kullan m d r. Francis H. Williams "The
Roentgen Rays in Medicine and Surgery" adl kitab nda, tedavi edece i hastan n sa l kl
dokular n korumay amaçlayan ba maskesinin yap l n anlat r.
Francis H. Williams taraf ndan kullan lan ilk ba maskesi-1901
Di er ba ar l bir tan mlamada 1907 y l nda Louis Wickham ve Paul Desgrais taraf ndan
yap l r. Radyum tedavisinde önceleri kaynak, hastal kl doku üzerinde bekletilerek uygulan rken,
erektil angioma tan l çocuk hastan n tedavisinde aplikatör kullanarak sa l kl dokular ba ar yla
korunur. Hastada hiç bir kozmetik kay p yoktur ve tedavi ba ar yla sonuçlan r.

4. Aplikatör kullan larak uygulanan ilk radyum tedavisi-Louis Wickham ve Paul Desgrais-1907
X n ve radyum tedavilerinden elde edilen ba ar l sonuçlara at f olarak, 1904'de,
Dr.William Rollins'in "A comparison between the medical uses of the X-rays and the rays from
the salts of radium" isimli makalesi Boston Medical and Surgical Journal'da yay nlan r. Böylelikle
x nlar ile radyum tedavileri aras ndaki kar la t rmalar ba lam oldu.
X nlar n n, prolifere hücrelerde ve seminomdaki radyoduyarl l , 1903-1905 y llar
aras nda yap lan çal malar neticesinde rapor edilir ve radyobiyolojinin önemli kilometre ta lar
aras ndaki yerini al r.
1906'da Frans z radyobiyolog J.Bergonie ve L.Tribondeu'nun yapt klar çal mada;
radyasyonun; hücreler, dokular, organlar, metabolik aktivite, proliferasyon ve büyüme h z
üzerindeki etkileri gözlemlenerek, yüksek mitotik aktiviteye ve kötü differansiasyon özelliklere
sahip dokular n radyasyona di er dokulardan daha duyarl olduklar gösterilir.

5. 1912-1940 y llar aras nda radyobiyolojik çal malar h zla devam eder ve ngiltere'de
radyasyonun biyolojik sistemlere etkisi ile oksijen varl aras ndaki ili ki belirtilerek, oksijenin bir
radyosensitizer oldu u ispatlan r.
1913'de Amerika Birle ik Devletleri 'nde, William David Coolidge taraf ndan ilk modern
yüksek vakumlu termoiyonik x n tüpü üretilir. Böylelikle do al radyoaktif kaynaklarla yap lan
tedavilerin yerini art k modern x- n tüpü almaya ba lad ve 1920'de kontak terapi (50 KV) ve
süperfisyal terapi (100-150 KV) yapan x n cihazlar üretildi. O y llarda, x nlar ile yüzeyel
tümörlerinin tedavisinde ba ar elde edilirken, daha derinde yer alan hastal kl dokular için
küratif bir tedaviden söz edilememekteydi.
Kontak terapi uygulamas
1922 de, 200 KV'lik modern X n tüpü geli tirilir ve ayn sene larenks kanserinin
tedavisinde zaman n en geli mi radyoterapi cihaz kullan larak tedavide ba ar sa lan r ve bu
süreç dünyada büyük yank uyand r r.
Ayn y l Paris'te yap lan Uluslararas Onkoloji Kongresi'nde, otoriteler taraf ndan
radyoterapi ayr bir medikal bilim dal olarak kabul edilir.

6. 1930'da Institut Curie'de fraksiyonasyon ile ilgili çal malar Claudius Regaud, Henri
Coutard, Antonie Lacassagne taraf ndan ba lat l r. 1934 y l nda yapay radyoelementlerin ke fi ve
ayn y l H. Coutard ' n radyasyon tedavisinde fraksiyonasyon emalar n geli tirmesi ve x- nlar
ile tedavi edilen ilk kanser vakalar n n sonuçlar n n Paterson taraf ndan yay nlanmas ile
radyoterapideki büyük kilometre ta lar ndan biri daha katedilir.
1933 y l nda, Hungtington Memorial Hastanesi nde, 2-Megavolt Van de Graaff jeneratörü
klinik olarak ilk kez kullan l r. Ard ndan megavolt terapisinde h zla geli en Betatron, Ksylatron,
Microtron un yerini daha yüksek penetrasyona sahip Cobalt-60 Teleterapi cihaz almaya ba lar.
1951'de, Londra'daki Victoria Hastanesi'nde ilk Cobalt Teleterapi Cihaz kurularak, klinik
kullan m na ba lan r.
Bu arada Radyobiyoloji h zl bir yol al r ve 1950'de, Peterson normal doku tolerans ve
tümör kontrol dozlar n tan mlar. 1952 y l nda, California'daki Stanford Ünivesitesi 'nde ilk lineer
h zland r c n n kurulmas radyoterapi uygulumalar na yeni bir boyut kazand r r. 1950 lerin
ba nda lineer h zland r c lar n varl ve radyobiyolojideki geli melerle ilerleyen süreçte iki
boytlu konformal radyoterapi tan m ortaya ç kar.
ki boyutlu konformal radyoterapi ile, manuel olarak elde edilen hasta kontürü ve derin
doz bilgileri birle tirilerek elde edilen izodoz e rileriyle hastaya özel tedavi ekillenmeye ba lar.
Belirlenen tedavi alan içerisinde kalan sa l kl dokular kur un bloklarla yap lan korumalar ile
korunurken, olu abilecek yan etkilerde büyük ölçüde azalma olur. lerleyen zamanla beraber
tedavi alan say s da artt r l r. Bu sayede daha homojen doz da l m elde edilir fakat yeterli
de ildir. Dolay s yla, daha homojen doz da l m , daha çok sa l kl doku korumak ve daha k sa
tedavi sürelerine ili kin aray lar devam eder.

7. Elde edilen hasta konturu ve derin doz bilgileri birle tirilerek olu turulan izodoz e rileri
Ve 1959'li y llar n sonlar na do ru Japon Dr.S.Takahashi'nin multi lif kolimatörü ke feder.
lk multi lif kolimatör, Dr.S.Takahashi-1950

8. 1956 da II dünya sava nda, Hiro ima ve Nagasaki 'de atom bombas n n kullan m ile
radyobiyolojik süreç h zl bir yol alm ve 1959 da sa kal m e rilerinin olu turulmas , sürecin
temelini olu turmu tur. 1960'da brakiterapinin yap ta lar ndan biri olan 'Paris Sistemi' Bernard
Pierquin taraf nan tan mlanm t r.
1972 de, G.N. Hounsfield 'in CT scanner ke fi gerçekle mi tir. Bu ke ifle hastan n CT
görüntüleri 1990'l y llardan itibaren kullanmakta oldu umuz tedavi planlama sistemlerine
entegre edilerek, hastaya özgü 3 boyutlu tedavi planlar n n yap lmas na olanak sa lam t r.
Geli en radyolojik görüntüleme yöntemleriyle tümör ve sa l kl dokulara ait volümler do rulukla
belirlenebilmi tir. Zamanla planlama sistemlerinin kullan m daha da kolayla m , her bir n
alan için wedge kullan m , gantry ve kolimatör aç lar na ait bilgiler planlama sisteminde
tan mlanarak, hastaya verilmek istenen doz çok daha h zl ve do rulukla hesaplanm t r. Multi lif
kolimatörün ke fiyle tedavi alan , n n cihazdan ç k ekliyle gözlemlenerek, kolayl kla ve h zl
ekillendirilmi , böylelikle sa l kl dokular daha iyi korunabilmi tir. 1982-1988 y llar aras nda
geli tirilen inverse planlama prototipi, 1989 y l nda uygulamaya haz r hale gelmi , bundan 2 sene
sonra da 1991'de statik IMRT'nin prensipleri, Silvanus Thompson taraf ndan ortaya konulmu tur.
Daha az yan etkiyle daha yüksek tümör kontrolü için, yo unluk ayarl radyoterapi tekni i
(IMRT), ilk kez 1994 y l nda Baylor College of Medicine 'da, "step and shoot" tekni iyle
uygulanm t r. lk önceleri n demetlerinin yo unlu u kompansatörler yard m yla ayarlanmaya
çal lsa da oldukça yo un ve uzun süren bir çaba gerektirdi i için klinik kullan m aç s ndan uzun
ömürlü olmam t r. Kompansatör yard m yla elde edilmeye çal lan yo unlu u ayarlanm n
demetlerinin doz hesaplamalar na ait, saç lan foton ve n alanlar n belirleleyici bilgiyi
do rulukla hesaplayacak bir modele ihtiyaç duyulmu tur.

9. Meme nlamas nda kullan lan ince kur un plakalar n yap t r lmas yla olu turulan kompansatör
Elis kompansatör; ekildeki bloklar lego gibi dizerek, yo unluk ayarl n demetleri olu turulmu tur.
Yo unluk ayarl n profilini çözümleyici aray lar devam ederken, 1993'de Bortfeld ve
Boyer "step and shoot IMRT tekni ini" tan mlam lard r. Bu teknik, k smen birbirinin üzerine
binen statik ve farkl biçimlere sahip MLC alanlar na dayan r.

10. Bortfeld ve Boyer taraf ndan geli tirilen MSF-MLC tekni i
Günümüzde bu teknikte, hasta kontürünün düzensizli i ve doku inhomojinitesi de
dikkate al narak, hastaya özgü yo unlu u ayarlanm n demetleri kullan l r. Tamam motorize
multi lif kolimatörler sayesinde, n demetlerinin yo unluklar istenilen ekilde ayarlanarak elde
edilebilecek konkav doz da l mlar ile kompleks tedavi alanlar nda tümöre planlanan tedavi
dozu verilirken sa l kl dokular n korunmas , daha yüksek bir ba ar ile sa lanabilmektedir.
3D konformal tedavi Yo unluk ayarl Radyoterapi tekni i

11. Convery ve Roosenbloom, optimize bir yo unlukla olu turulan profilleri incelerken, lif
hareketlerinin temel algoritmalar n çözümlerler. Algoritmay daha h zl ve analitik çözümler
sunan çal malar Spirou ve arkada lar , Stein ve arkada lar ve Svensson ve arkada lar
taraf ndan geli tirilir. Bu teknikte radyasyon, liflerin tedavi alan ndaki birbirinden ba ms z
hareketleriyle olu an küçük alanlarla efektif bir biçimde hastaya verilir. 2000'li y llar n ba nda
geli en cihaz teknolojisiyle dinamik MLC kullan m ba lanm t r. Önceleri karma k tedavi süreci,
2004'de fan beam lineer h zland r c lar ile çözümlenebilirken, tedavi süresinin uzamas na neden
olur. Geli en fan beam lineer h zland r c ile yap lan uygulamalar n takibi sonucu yan etkilerin
azald na ve tümör kontrolünün artt na dair bir çok makale yay nlan r.
1995'de ilk kez Cedric Yu ve arkada lar , yo unluk ayarl ark terapi (IMAT) tan mlamas n
yapm lard r. Fan beam ark terapideki gibi kesitler halinde n kullanmak yerine, cone beam
lineer h zland r c n n gantry dönü ü s ras nda ekil de i tiren MLC hareketleriyle olu turdu u
alanlar kullanarak sa l kl dokular n daha iyi korundu unu göstermi lerdir.
Arkterapi önceleri 5 ila 10 derecelik gantry aç lar nda forward planlama ile coplanar ve
non-coplanar arklar eklinde, wedge filtreler kullan larak yap l rd .

12. Daha sonralar geli tirilen ark terapide farkl aç larda birden fazla ark eklinde olu turulan
farkl yo unluklardaki n demetleri ile yap l rd .
Dinamik MLC'nin ke fi ile rotasyonel IMRT h zl bir yol al r. 2000-2007 y llar aras nda IMAT
tekni i hasta anotomisine dayal forward planlama ile sabit doz h z kullan larak uygulanmaktayd .
2007 y l nda ilk kez Shepherd ve arkada lar de i ken doz h z ile IMAT tekni ini geli tirdi ve ayn y l
ilk kez VMAT tan mlamas Otto ve arkada lar taraf ndan yap ld . 1 sene sonra ilk VMAT klinik
kullan m Swedish Kanser Enstitütüsü'nde gerçekle tirildi.
Günümüzde IMAT tekni i ile, tek ve çoklu arklar eklinde; de i ken lif h z , gantry h z ve doz h z
kullan larak, sa l kl dokular çok daha iyi korunurken, hastal kl dokuya daha yüksek dozlar
tan mlanabilmektedir.