Yumuşak doku sarkomlarında 3 boyutlu konformal radyoterapi planlaması ile yoğunluk ayarlı radyoterapi YART) ve hacimsel ayarlı ark tedavi planlamalarının dozimetrik olarak karşılaştırılmaları
Dosimetric comparison of 3 dimensional conformal radiotherapy wi̇th intensity modulated radiotherapy and volumetric modulated arc therapy in soft tissue sarcoma: A planning comparison study
Yazar: DOĞAN TEMİZ
Danışman: PROF. DR. EMİNE SERRA KAMER
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Radyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı / Sağlık Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Doz-cevap ilişkisi-radyasyon = Dose-response relationship-radiation ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Radyasyon onkolojisi = Radiation oncology ; Radyometri = Radiometry ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Radyoterapi-bilgisayar yardımlı = Radiotherapy-computer assisted ; Radyoterapi-yoğunluk ayarlı = Radiotherapy-intensity-modulated ; Sarkom = Sarcoma ; Yumuşak doku neoplazmları = Soft tissue neoplasms

Özet:
Bu tez çalışması yumuşak doku sarkomu tanılı hastalara klinik rutin de  uygulanan üç boyutlu konformal radyoterapi tekniği yerine, sabit gantri açılı radyoterapi (YART) ve volumetrik (hacimsel) ayarlı ark (VMAT) tedavi tekniklerinin uygulanabilirliği, risk altındaki organ ve normal dokuların bu yöntemlerle korunabilir olup olmadığı açısından incelenmesi için yapılmıştır.  
Yumuşak doku sarkomlarında tedavi tek başına cerrahi ve radyoterapi veya kemoterapi kombine şeklinde uygulanabilir. Sarkomların radyodirençli tümörler olması nedeni ile radyoterapi de etkin yüksek dozlara çıkıldığı için tedavi sonrası hasta yaşam standartlarını olumsuz etkileyecek ya da ikincil hastalıklar doğurabilecek durumlar oluşabilir.
Genellikle  ekstremite yerleşimli olan yumuşak doku sarkomlarında ekstremite koruyucu cerrahi tedavilere zemin hazırlayabilmek için neoadjuvan radyoterapi tercih edilmektedir.
Gelişen teknolojinin hızla yayılması radyoterapi planlamasını da etkilemiştir. Üç boyutlu konformal (3BKRT) tedaviye göre daha hızlı ve kolay olması, ayrıca  çok alan (5-9) kullanarak daha iyi homojenite ve konformite sağlaması dolayısıyla yoğunluk ayarlı tedavi yöntemlerini bir adım öne çıkarmıştır.
Çalışmamızda ön arka karşılıklı 6 megavolt foton enerjileri kullandığımız konformal planlar ile yine 6 megavolt foton enerjili 7 alanlı yoğunluk ayarlı radyoterapi tekniği ve 2 parsiyel arkdan oluşan hacimsel ark tedavi teknikleri 10 hasta için neoadjuvan radyoterapi planlanmıştır. Hastalara günlük 2 gray dozdan 25 fraksiyon da toplam 50 gray doz verilmiştir.
Üç tekniğin normalize edilmiş verileri karşılaştırıldığında klinik hedef volüm (CTV)'nin %95'nin aldığı doz (CTV95) açısından teknikler arasında 3BKRT-YART (p=0.285), 3BKRT-VMAT (p=0.333), YART-VMAT (p=0.919) anlamlı fark görülmemiştir, CTVmean dozları için 3BKRT-YART (p=0.575), 3BKRT-VMAT (p=0.285), YART-VMAT (p=0.213) değerleri bulunmuş, aralarında anlamlı fark görülmemiştir.
Planlanan hedef volüm (PTV) için homojenite indeks (HI) değerleri 3BKRT-YART (p=0.093), 3BKRT-VMAT (p=0.028), YART-VMAT (p=0.333) şeklinde bulunmuş, sadece 3BKRT ve VMAT teknikleri arasında anlamlı fark görülmüştür VMAT tekniği avantajlı bulunmuştur. Konformite indeks (CI) değerlerinde ise 3BKRT-YART (p=0.005), 3BKRT-VMAT (p=0.005), YART-VMAT (p=0.005) şeklinde bulunmuş, VMAT>YART>3BKRT şeklinde teknikler birbirine üstünlük sağlamıştır. 
Sağlıklı dokulardan kemik için Dmean değerleri 3BKRT-YART (p=0.646), 3BKRT-VMAT (p=0.169), YART-VMAT (p=0.114) şeklinde bulunmuş ve anlamlı fark gözlenmemiştir. V40 değerleri 3BKRT-YART (p=0.037), 3BKRT-VMAT (p=0.009), YART-VMAT (p=0.007) şeklinde bulunmuş, VMAT>YART>3BKRT şeklinde teknikler birbirine üstünlük sağlamıştır. V50 değerleri 3BKRT-YART (p=0.005), 3BKRT-VMAT (p=0.005), YART-VMAT (p=0.005) şeklinde bulunmuş, VMAT>YART>3BKRT şeklinde teknikler birbirine üstünlük sağlamıştır. Cilt dozları değerlendirildiğinde Dmean değerleri 3BKRT-YART (p=0.028), 3BKRT-VMAT (p=0.386), YART-VMAT (p=0.005) şeklinde bulunmuş, VMAT>YART, YART>3BKRT şeklinde teknikler birbirine üstünlük sağlamıştır. V20 değerleri 3BKRT-YART (p=0.007), 3BKRT-VMAT (p=0.093), YART-VMAT (p=0.005) şeklinde bulunmuş, YART>3BKRT, VMAT>YART şeklinde teknikler birbirine üstünlük sağlamıştır. V30 değerleri 3BKRT-YART (p=0.646), 3BKRT-VMAT (p=0.093), YART-VMAT (p=0.013) şeklinde bulunmuş, VMAT>YART şeklinde teknikler birbirine üstünlük sağlamıştır.   
Çalışmadan elde edilen veriler yoğunluk ayarlı radyoterapi teknikleri açısından hem hedef hacimlerde hem de kritik yapılar üzerinde daha avantajlı sonuçlar vermektedir.

Anahtar kelimeler : Yumuşak Doku Sarkomu; 3BKRT; YART; VMAT

Abstract:
In this study, instead of making radiotherapy plans with three dimensional conformal radiotherapy (3DCRT) as in clinical routine for soft tissue sarcoma, we made radiotherapy (RT) plans with intensity modulated radiotherapy (IMRT) and volumetric modulated arc therapy (VMAT), which delivers more homogeneous planning target volum (PTV) dose and gives less dose to organs at risk (OAR).
Patient with soft tissue sarcoma receive only radiotherapy treatment as well as combination  with surgery or chemotherapy. In radiotherapy, patient occurs secondary disorders or have less quality performance in their life due to high doses.
Neoadjuvant radiotherapy is preferred in order to prepare the ground for extremity-preserving surgical treatment in soft tissue sarcomas, which are usually located in extremities.
Recent development in radiotherapy also effect RT plannig modalities. Because of rapid, easy and user friendly software, IMRT and VMAT come forward with homogeneous, conformity dose distribution on PTV and less dose at OAR against 3DCRT.
In this thesis, treatment plans was created by technique of IMRT, VMAT and 3DCRT for 10 patients who diagnose with soft tissue sarcoma. In 3DCRT techniques, 6 megavolt (MV) photon energy was used to AP-PA fields. The plans of IMRT technique that consist 7 non-opposing fields  with 6 MV photon energies and VMAT technique that consist 2 partial arc with 6 MV photon energies. IMRT fields or VMAT arcs are modified to spare contralateral legs. For every modalities, prescription dose is the same; 2grays/fraction in 25 fractions, total 50 grays.
After normalized these three technique that 95% of PTV volume to receive 100% of the prescriped dose, for CTV95 doses 3DCRT-IMRT (p=0.285), 3DCRT-VMAT (p=0.333), IMRT-VMAT (p=0.919),  significance level of techniques reflect no advantages between them. CTVmean doses, 3BKRT-YART (p=0.575), 3BKRT-VMAT (p=0.285), YART-VMAT (p=0.213), are also shows no advantages between any techniques.
For PTV homogeneity index values, 3DCRT-IMRT (p=0.093), 3DCRT-VMAT (p=0.028), IMRT-VMAT (p=0.333), VMAT technique has advantage over 3DCRT technique but no level of significant between other techniques. And for dose conformity, 3DCRT-IMRT (p=0.005), 3DCRT-VMAT (p=0.005), IMRT-VMAT (p=0.005), VMAT has more andvantage than other two technique and IMRT become superior to 3DCRT technique.
Assessment of critical structure, for bone, Dmean values showed that 3DCRT-IMRT (p=0.646), 3DCRT-VMAT (p=0.169), IMRT-VMAT (p=0.114), there is no level of significant between any technique. For V40 values, 3DCRT-IMRT (p=0.037), 3DCRT-VMAT (p=0.009), IMRT-VMAT (p=0.007), VMAT technique has more advantage than other two techniques and IMRT technique has become superior to 3DCRT technique. For V50 values, 3DCRT-IMRT (p=0.005), 3DCRT-VMAT (p=0.005), IMRT-VMAT (p=0.005), also showed same result as V40 values. And other critical structure, skin, Dmean values showed that 3DCRT-IMRT (p=0.028), 3DCRT-VMAT (p=0.386), IMRT-VMAT (p=0.005), VMAT become superior to IMRT and IMRT become superior to 3DCRT for statistically. For V20 values, 3DCRT-IMRT (p=0.007), 3DCRT-VMAT (p=0.093), IMRT-VMAT (p=0.005), VMAT has more advantage than IMRT and IMRT has more advantage than 3DCRT technique. For V30 values, 3DCRT-IMRT (p=0.646), 3DCRT-VMAT (p=0.093), IMRT-VMAT (p=0.013), VMAT has become statistically more advantage than IMRT technique.         
As a result, comparison of three techniques reflect, IMRT and VMAT technique have more advantages than 3DCRT, both target volumes and critical structures.

Key Words: Soft Tissue Sarcoma; 3DCRT; IMRT; VMAT