Akciğer kanseri beyin metastazlı hastalarda vmat ile coplanar ve non-coplanar IMRT tedavi planlamalarının dozimetrik karşılaştırılması
Dosimetric comparison of volumetric-modulated arc therapy and coplanar/non coplanar intensity-modulated therapy techniques in patients with brain metastates of lung cancer
Yazar: MERVE KARTAL
Danışman: PROF. DR. ZAFER KOÇAK
Trakya Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sağlık Fiziği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Onkoloji = Oncology
Dizin: Akciğer neoplazmları = Lung neoplasms ; Beyin neoplazmları = Brain neoplasms ; Neoplazm metastazları = Neoplasm metastasis ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Radyasyon dozajı = Radiation dosage ; Radyometri = Radiometry ; Radyoterapi-yoğunluk ayarlı = Radiotherapy-intensity-modulated

Özet:
Bu çalışmanın amacı, akciğer kanseri beyin metastazlı hastalarda üç farklı tedavi yönteminin (Volümetrik ark tedavisi-VMAT, eş düzlemli ve eş düzlemli olmayan yoğunluk ayarlı radyoterapi-IMRT) doz / volüm parametrelerini karşılaştırmaktır.
Daha önce VMAT ile tedavi edilen beyin metastazı olan 15 hastada çalışma yapıldı. Her hasta için iki yeni plan oluşturuldu: 1) Coplanar IMRT (cIMRT), 2) Non-coplanar IMRT (ncIMRT). Her üç teknik için planlanan hedef volümün benzer şekilde doz alması ve normal dokuların (lensler, optik sinir, optik kiazma ve beyin sapı) minimum doz da kalması için planlar optimize edilmiştir.
Her plan için doz / volüm parametreleri, doz hacmi histogramlarından yararlanılarak elde edildi ve karşılaştırıldı. Karşılaştırılacak doz / volüm parametreleri, hedef volümler için V100 / 95, Dmin / Dort, konformalite ve homojenlik indeksi değerleri, kritik organlar için Dort 'dır.
Tek beyin metastazı olan hastalarda, ncIMRT ve cIMRT'nin V100, Dmin ve Dort değerleri anlamlı ölçüde daha yüksek idi. İki veya daha fazla beyin metastazı olan hastalarda, V100 ve V95 için gruplar arasında anlamlı farklılık yoktu. Dmin ve Dort için, ncIMRT'nin doz değerleri önemli ölçüde daha iyi idi.
Kritik organlar için VMAT, optik sinir ve optik kiazma dozlarını önemli ölçüde azaltmıştır. Gruplar arasında beyin sapı ve lens dozları için herhangi bir fark gözlenmedi. Tedavi zamanı VMAT'ta anlamlı derecede daha kısaydı (VMAT, cIMRT ve ncIMRT için sırasıyla 130,550, 613 saniye). Gruplar arasında monitör üniteler için anlamlı fark bulunmadı.

Sonuç olarak, beyin metastazı hastalarında VMAT tekniği, diğer iki IMRT tekniğine kıyasla hedef hacim ışınlamasında hiçbir avantaj sunmamakla birlikte, normal doku koruma açısından daha avantajlı görünmektedir. VMAT'ın daha kısa tedavi süresinin klinik faydası ileride incelenmelidir.

Abstract:
The aim of this study is to compare dose/volume parameters of three different treatment techniques (Volumetric modulated arc therapy-VMAT, coplanar and non-coplanar intensity modulated radiation therapy-IMRT) in patients with brain metastases of lung cancer.
Fifteen patients with brain metastases previously treated with VMAT were studied. Two new plans were created for each patient: 1) Coplanar IMRT (cIMRT), 2) Noncoplanar IMRT (ncIMRT). All plans were optimized to achieve equivalent planning target volume coverage while minimizing the dose to the lenses, optic nerve and optic chiasm, and brain stem. Dose/volume parameters of each plans were obtained by using dose-volume histograms and compared. The dose/volume parameters to be compared are V100/95, Dmin/mean, conformity and homogeneity index values for target volumes, Dmean for critical organs. 
In the patients with single brain metastasis, ncIMRT and cIMRT had significantly better V100, Dmin and Dmean values. In patients with two or more brain metastases, there was no significant differencies between groups for V100 and V95. For Dmin and Dmean, ncIMRT had significantly better dose values.
For critical organs, VMAT resulted in significantly lower optic nerve and optic chiasm doses. No differencies for doses of brain stem and lenses were observed between the groups. Treatment delivery time was significantly shorter in VMAT (130 vs 550 vs 613 seconds for VMAT, cIMRT, and ncIMRT, respectively). No significant difference for monitor units was observed  between the groups.
In conclusion, the VMAT technique in brain metastasis appears to be more advantageous in terms of normal tissue protection, while offering no advantage in target volume irradiation compared to other two IMRT techniques. The clinical benefit of shorter treatment delivery time of VMAT needs to be studied in the future.