Hikmettin Demir

Background: This study aims to assess the liver dose received in the absence of explicit dose considerations during right chest wall radiotherapy planning for three different treatment techniques and to contribute to thr limited literature on this topic. Materials and Methods: A total of 20 patients with indications for radiotherapy of ...

Yapay Zekâ (YZ), tıbbın çeşitli alanlarında hızla kullanılmaya başlanmış, özellikle klinik uygulamalarda hasta bakımının iyileştirilmesi, hastalıkların erken teşhisi ve tedavi süreçlerinin optimizasyonunda önemli bir potansiyele sahip olmuştur. Yapay zekâ, görüntüleme analizi, klinik karar destek sistemleri, hasta izleme ve kişiselleştirilmiş tedavi yaklaşımlarında etkili bir araç olarak ön plana çıkmaktadır. Ancak, klinik ortamda başarılı bir şekilde uygulanabilmesi için bazı etik, teknik ve güvenlik sorunları ele alınmalıdır. YZ, klinikte pratik olarak kullanıma girmeye başladıktan sonra, hastaların tedavi süreçlerini önemli ölçüde değiştirebilir. YZ, klinik karar destek sistemlerinin geliştirilmesine yardımcı olmakta ve kişiselleştirilmiş tedavi planları oluşturulmasında etkin bir şekilde kullanılmaktadır. YZ, hasta verilerini analiz ederek, risk değerlendirmeleri yapabilir ve tedavi stratejileri oluşturabilir. Özellikle kanser tedavisinde, YZ'nin görüntüleme ve genetik verileri analiz ederek doğru tedavi planlarını oluşturabilmesi, tedavi süreçlerini büyük ölçüde iyileştirmektedir. YZ ayrıca, takip edilen hastaların izlenmesinde de etkili bir araçtır. Örneğin, kanser hastalarının tedaviye yanıtlarını değerlendirmek ve hastalığın seyrini izlemek, YZ algoritmaları sayesinde daha hassas bir şekilde yapılabilir Bu kitap, medikal görüntüleme, nükleer tıp ve radyoterapi alanlarında yaşanan teknolojik dönüşümü, yapay zekâ uygulamaları odağında bütüncül bir bakış açısıyla ele almaktadır. Sağlık fiziği ve tıbbi görüntüleme disiplinlerinde yapay zekâ tabanlı yaklaşımların tanı, tedavi planlama, dozimetri ve kalite kontrol süreçlerine entegrasyonu, güncel literatür ve klinik uygulamalar çerçevesinde değerlendirilmektedir. YZ destekli ölçüm, dozimetri ve kalite kontrol uygulamalarının hasta güvenliği, doğruluk ve standardizasyon üzerindeki etkileri vurgulanmaktadır. Ayrıca, radyoterapi alanında tedavi planlama süreçlerinin kritik aşamalarından biri olan konturlama işlemlerinde yapay zekânın sağladığı zaman tasarrufu, kullanıcı bağımlılığının azaltılması ve planlama kalitesinin artırılmasına yönelik katkılar ele alınmaktadır. Brakiterapi uygulamalarında ve otomatik tedavi planlama sistemlerinde yapay zekâ tabanlı yöntemlerin doz dağılımı optimizasyonu ve klinik iş akışına entegrasyonu kapsamlı biçimde değerlendirilmektedir. Sonuç olarak bu kitap, yapay zekânın medikal görüntüleme ve tedavi süreçlerinde sunduğu olanakları disiplinler arası bir perspektifle ele alarak hem akademik hem de klinik uygulamalara yönelik güncel ve kapsamlı bir başvuru kaynağı sunmayı amaçlamaktadır. Kitapta; tıpta kullanılan radyasyon üreten cihazlar, medikal görüntülemede yapay zekâ uygulamaları, nükleer tıpta hibrit görüntülemede görüntü kalitesini etkileyen faktörler ve görüntü optimizasyonu, hibrit ve dijital sistemlerle teknolojik dönüşüm, yapay zekâ destekli ölçüm–dozimetri–kalite kontrol, radyoterapi tedavi planlama konturlamasında yapay zekâ ile brakiterapide yapay zekâ ve otomatik tedavi planlama sistemleri (OTPS) gibi konular ele alınmıştır.

Bu bölümde radyoterapi tedavi planlama sürecinde yapay zekâ (YZ) ve özellikle derin öğrenme (DL) tabanlı otomatik konturlama yaklaşımlarının hali hazırdaki durumu, klinik uygulamadaki potansiyelleri ve sınırlılıkları ele alınmaya çalışılmıştır. Radyasyon onkolojisinin multi disiplinli ve yüksek doğruluk gerektirmesi, hedef hacimlerin ve risk altındaki organların (OAR) doğru ve tutarlı şekilde konturlanmasını önemli hale getirmektedir. Geleneksel manuel konturlama süreçleri oldukça zaman alıcı, gözlemciye göre değişen ve klinik iş yükünü önemli derecede artırıcı süreçlerdir. Bundan dolayı, derin öğrenme tabanlı oto-segmentasyon yöntemleri, doğruluk ve verimlilik açısından önemli kolaylıklar sağlayarak klinik iş akışının iyileştirilmesine katkı sağlamaktadır. Ancak YZ tabanlı sistemlerin performansı; görüntüleme protokollerindeki olası farklılıkları, hastaya has özellikleri, kurumlara özgü klinik uygulamaları ve konturlama kılavuzları arasındaki uyumsuzlukları nedeniyle farklılık gösterebilmektedir. Ayrıca, yaygın olarak kullanılan geometrik değerlendirme metriklerinin klinik sonuçlarla sınırlı ilişki göstermesi, YZ çıktılarının dikkatli biçimde yorumlanmasını gerektirmektedir. Bu nedenle, YZ tabanlı oto-segmentasyon sistemlerinin kliniğe adaptasyonu, kapsamlı doğrulama, düzenli kalite kontrol (QA) süreçleri ve uzman eşliğinde, aşamalı bir bakış açısı gerektirmektedir.

Purpose: Our aim is to compare treatment plans with vaginal markers used in radiotherapy target volume definition with those without markers, which we have not encountered in our literature searches, and to investigate whether patients with endometrial cancer (EC) can undergo treatment with a single simulation tomography. Materials and Methods: A total of twenty patients with EC were randomly selected. All patients underwent a computerized tomography in the supine position. During the scan, the arms were folded over the chest, and the feet were fixed with a foot immobilizer. Tomography scans were performed with a vaginal marker. A total of four treatment plans were made by a medical physicist using tomography images with both vaginal markers (CT Set 1) and 0 Hounsfield units assigned to the vaginal marker (CT Set 2) under the same conditions. Results: The mean doses of maximum and mean of planning target volume (PTV) and critical organs were derived from the data obtained from the treatment plans created using CT Set 1 and CT Set 2. No significant differences were observed regarding PTV or critical organs when comparing the plans of CT Set 1 and CT Set 2 in both Treatment Planning Systems. Conclusions: Dosimetric comparison of plans with and without vaginal markers, no difference was found in terms of dosimetric parameters. Therefore, we suggested that a clinical decision can be made to plan with vaginal markers, thus ensuring that the patient does not receive an unnecessary second tomography dose.

Tedavi bölgesinin anatomisinin tedavi boyunca değişmeden kaldığı varsayıldığında, tedavi planı genellikle başlangıçta bir kez hesaplanır ve tüm tedavi boyunca aynı plan kullanılır. Ancak tümörün şekli ve konumunda günlük değişiklikler olabilir. Örneğin, tümörde küçülme veya büyüme, anatomik boşluklar veya boşluklar bulunan organların doldurulmasında farklılıklar, organların hareketleri, tedavi sırasında hastanın ağırlığında değişiklikler veya tümörde oluşabilecek hipoksik değişiklikler nedeniyle farklılıklar olabilir. Bu farklılıklar, tümöre ve risk altındaki organa verilmesi planlanan dozlarda değişikliklere neden olabilir. Konvansiyonel radyoterapide (RT), anatomik değişiklikleri hesaba katmak için hedef hacmin etrafında rutin olarak bir güvenlik marjı tanımlanıyordu. Sonuç olarak, marjlar arttıkça radyasyona maruz kalan normal doku hacmi artmakta ve dolayısıyla yan etkiler de artmaktadır. Günümüz radyoterapisinde, yüksek radyoterapi dozlarına maruz kalan hacmin azaltılması ve buna bağlı olarak radyasyona bağlı normal doku toksisitesinin azaltılmasına verilen önem artmıştır. Şu anda, bu hedefleri kusursuz bir şekilde gerçekleştiren çeşitli teknikler geliştirilmiştir, ancak bunların hepsinin sınırlamaları vardır. Bu bölümde, radyoterapide görüntü rehberliği kavramı, mevcut teknikleri ve bunların beklenen faydaları anlatılmaktadır.

Diş hekimliği uzmanları, diş ve çene kemiğindeki tüm normal anatomik yapıları, intraoral, panoramik ve diğer ekstraoral radyografilerde görülebilecek radyografileri yorumlayabilmek için çekim teknikleri hakkında bilgi sahibi olmalıdır. Ayrıca, diş hekimi radyografik form ve yoğunluktaki sapmaları normal yapılardan ayırt edebilmelidir. Bu nedenle, radyografik görüntülerin kaliteli elde edilebilmesi için, panoramik radyografi tekniğinin pozisyon tekniğinden ışınlama faktörlerine kadar tüm detaylarıyla bilinmesi gerekir. Panoramik görüntüleme, genellikle 14 veya daha fazla periapikal projeksiyondan oluşan tüm ağız (full mouth) serisinden daha düşük dozla, daha iyi bir görüntü sağlar. Panoramik görüntüler, özellikle en ileri vakalarda periodontal hastalığın tanısında bir miktar değer taşır. Ancak panoramik projeksiyonlar yalnızca intraoral projeksiyonlar alınamadığında kullanılmalıdır, çünkü panoramik görüntüler, özellikle hastalığın erken evrelerinde periodontal hastalığı değerlendirmek için gereken ayrıntı ve tanımlamaya sahip değildir.

Bu çalışmada amacımız meme hastalıklarının tarama ve teşhisinde yaygın olarak kullanılan mamografi cihazları ve bu cihazlarda kullanılan enerji türü hakkında bilgi vermektir. Meme kanserinin erken teşhisi için yaygın olarak kullanılan mamografi, ülkemizde 40-69 yaş arası kadınlarda meme kanserinin erken teşhisi için 2 yılda bir önerilmektedir. Meme kanseri kadınlarda en çok görülen kanser türü olup, dünyada kanser ölümlerinde ikinci sırayı almaktadır. Mamografi cihazında, düşük enerjili (25-40 KVp) x-ışını kullanılmaktadır. X-ışınlarının oluşumunu sağlayan iki farklı mekanizma vardır. Bunlardan biri Bremsstrahlung (frenleme) X-ı­şınları diğeri de karakteristik X-ışınlarıdır. Görüntülemede %15 karakteristik, %85 x-ışını kullanılmaktadır. Tedavide sadece Bremmstrahlung (frenleme) x-ışını kullanılmaktadır. Mamografi, memenin x-ışını kullanılarak görüntülenmesi tekniğidir. Meme, iki tabaka arasında sıkıştırılarak radyografi görüntüsü elde edilir. Mamografi, mevcut ekipmana veya muayene amacına bağlı olarak 2 boyutlu veya 3 boyutlu (tomosentez) olabilir. Mamografiler tarama ve tanı koyma amacıyla iki şekilde uygulanmaktadır. Tarama mamografisi; şikayeti olmayan kadınlarda meme kanserinin erken tanısı için yapılır. Avrupa Görüntüleme Derneği, taramanın geleneksel mamografi veya fosfor-plak bilgisayarlı radyografi ile değil, digital mamografi ile yapılmasını öncelikli olarak önermektedir. Dijital mamografi sisteminde X-ışını tüpü meme bölgesi üzerinde hareket ederek çeşitli açılardan yüksek çözünürlüklü ve yüksek kontrastlı görüntüler çeker. Lezyonun konumu ve durumu hakkında doğru bilgi sağlamak için görüntüler 3 boyutlu olarak yeniden oluşturulur.

Radyasyon, elektromanyetik dalgalar veya parçacıklar biçimindeki enerji emisyonu (yayımı) ya da aktarımıdır. Radyasyon, iyonize ve non-iyonize olarak ikiye ayrılmaktadır. Doğada bulunan ve radyoaktif elementlerden yayılan enerjilere doğal radyasyon, cihazlardan veya cihazlara bağlı kaynaklardan üretilen enerjilere yapay radyasyon denilmektedir. Doğadan veya cihazlardan üretilen enerjilerin durgun kütleli olanları foton, belli bir kütleye sahip olanları da parçacık radyasyondur. Günümüzde radyasyon, çoğunlukla tanı ve tedavide kullanılmaktadır. Hastanelerde Radyoloji, Radyasyon Onkolojisi ve Nükleer Tıp birimlerinde iyonize ve non-iyonize radyasyon kullanılmaktadır. Kullanılan enerjilerin türlerine göre, hem hasta hem de çalışanın radyasyondan korunma konusunda bilgi sahibi olması gerekir. Teknoloji ilerledikçe, hastanelerde radyasyon üreten cihazların kullanımı artmaktadır ve bu da radyasyondan korunmayı daha önemli hale getirmektedir. Kitapta, radyasyon üreten ve tıpta kullanılan cihazlardan; bilgisayarlı tomografi, mamografi, panoramik radyografi cihazlarının yapısı ve kullanımı, görüntü kılavuzluğunda radyoterapi teknikleri ve uygulamaları ve radyasyon zırhlamaları konularına yer verilmiştir.