Meme kanseri hastalarının tedavi alanlarının farklı algoritmalarla doz hesaplarının karşılaştırılması
Comparison of dose calculations of treatment areas of breast cancer patients with different algorithms
Yazar: MELİS TEKE
Danışman: PROF. DR. ZEYNEP ÖZSARAN
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Radyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı / Sağlık Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Radyasyon Onkolojisi = Radiation Oncology
Dizin: Algoritmalar = Algorithms ; Meme hastalıkları = Breast diseases ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Radyasyon dozajı = Radiation dosage ; Radyasyon etkileri = Radiation effects ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Radyoterapi-yoğunluk ayarlı = Radiotherapy-intensity-modulated ; Tedavi = Treatment

Özet:
Meme kanseri, kadınlarda en sık görülen kanserdir. Kansere bağlı ölüm nedenleri sıralamasında gelişmiş ülkelerde iki veya üçüncü sıralarda yer alsa da gelişmemiş ülkelerde birinci sırada yer alır. Meme kanseri tedavisinde kullanılan yöntemler cerrahi, kemoterapi ve radyoterapidir. Radyoterapi, meme kanseri tedavisinde sıklıkla cerrahi sonrası olası mikroskobik hücreleri yok etmek amacıyla adjuvan olarak uygulanır. Bu çalışmanın amacı; sol meme kanseri tedavisinde yapılan 3BKRT planları için kullanılan doz hesaplama algoritmalarının (Pencil-Beam, Superposition, Convolution ve Monte-Carlo), hedef yapıyı sarması ve kritik organ dozları açısından karşılaştırılmasıdır. Aynı zamanda bu doz hesaplama algoritmalarının klinik rutininde kullanılabilirliği de değerlendirilmiştir. 
Çalışmada, sol meme kanseri tanısı konmuş 10 hastanın 3BKRT tedavi planları dört farklı doz hesaplama algoritması kullanılarak oluşturulmuştur. Tedavi planları 6 MV enerjili iç tanjansiyel ve dış tanjansiyel ışın sahalarıyla oluşturulmuştur. Tedavi dozu günlük 2 Gy/Fx olarak toplam 50 Gy olacak şekilde tanımlanmıştır. Yapılan tedavi planları sonucunda PTV için D%2, D%98, Dmean ve HI değerleri, kritik organlardan akciğer için D%2, D%98, V5,V10,V20 değerleri, kalp için ise D%2, D%98, V15 ve V25 değerleri karşılaştırılmıştır. 
Elde edilen veriler sonucunda PTV D%2, D%98 ve Dmean bakımından Monte Carlo algoritması ve HI bakımından Convolution algoritması istatistiksel anlamda üstün bulunmuştur (sırasıyla p=0,000, p=0,000, p=0,000 ve p=0,017). Akciğer için D%2, V5 değerleri bakımından Monte Carlo algoritması, D%98 değeri için Pencil Beam ve Convolution algoritmaları, V10 ve V20 değerleri için Pencil Beam algoritması istatistiksel anlamda üstün bulunmuştur (sırasıyla p=0,000, p=0,000, p=0,000, p=0,000 ve p=0,011). Kalbin D%2 değeri için Monte Carlo algoritması, D%98 değeri için Superposition algoritması , V15 değeri için Pencil Beam algoritması istatistiksel anlamda üstün bulunmuştur. (sırasıyla p=0,000, p=0,001, p=0,062)
Bu sonuçlar doğrultusunda, PTV D%2, D%98 ve Dmean, akciğer D%2, V5 ve kalp D%2 bakımından Monte Carlo algoritmasının, akciğerin D%98, V10 ve V20  ve kalp V15 ve V25 bakımından Pencil Beam algoritmasının, kalbin D%98 bakımından Superposition algoritmasının daha avantajlı olduğu saptanmıştır. Klinik uygulamalarda tümör yerleşimi ve kritik organ tolerans dozlarına bakılarak kullanılacak tedavi planlama sistemi ve doz hesaplama algoritmasına karar verilmesi uygun olacaktır.

Abstract:
Breast cancer is the most common cancer in women. While it is in the second or third place in developed countries in the list of causes of death due to cancer, it i in the first place in underdeveloped countries. Surgery, chemotherapy and radiotherapy are the methods used in breast cancer treatment. Radiotherapy is often applied as an adjuvant in breast cancer treatment to destroy possible microscopic cells after surgery. The aim of this study is to compare of dose calculation algorithms (Pencil-Beam, Superposition, Convolution and Monte-Carlo) used for 3BCRT plans in left breast cancer treatment in terms of surrounding the target structure and critical organ doses. The utility of these dose calculation algorithms in clinical routine was also evaluated.
In the study, 3DCRT treatment plans of 10 patients diagnosed with left breast cancer were created using four different dose calculation algorithms. Treatment plans were created with 6 MV energy inner tangential and outer tangential beam fields. The treatment dose was defined as 2 Gy / Fx per day for a total of 50 Gy. As a result of
the treatment plans, D 2%, D 98%, Dmean and HI values for PTV, D 2%, D 98%,
V5, V10, V20 values for the lung from critical organs, D 2%, D 98%, V15 and V25
values for the heart. are compared.
As a result of the obtained data, the Monte Carlo algorithm in terms of PTV D 2%, D 98% and Dmean doses and Convolution algorithm in terms of HI were found to be statistically superior (p = 0.000, p = 0.000, p = 0.000 and p = 0.017, respectively). Monte Carlo algorithm for D 2%, V5 values for lung, Pencil Beam and Convolution algorithms for D 98%, and Pencil Beam algorithm for V10 and V20 values were found to be statistically superior (respectively p = 0.000, p = 0.000, p = 0.000, p = 0.000 and p = 0.011). The Monte Carlo algorithm for the D 2% value of the heart, the Superposition algorithm for the D 98% value, and the Pencil Beam algorithm for the V15 value were found to be statistically superior. (p = 0.000, p = 0.001, p = 0.062, respectively)
According to these results, Monte Carlo algorithm is advantageous in terms of D 2%, D 98% and Dmean values for PTV, D 2%, V5 values for lung, and D 2% fort he heart. It was determined that the Pencil Beam algorithm was more advantageous in terms of D 98% , V10 and V20 values of the lung and V15 and V25 volumes for the heart, and the Superposition algorithm was more advantageous in terms of D98% döşe of the heart. In clinical practice, it would be appropriate to decide on the treatment planning system and dose calculation algorithm to be used, considering the tumor location and critical organ tolerance doses.