Erken evre akciğer kanserlerinde stereotaktik radyoterapi için IMRT ve VMAT tekniklerinin dozimetrik karşılaştırılması
Dosimetric comparison of IMRT and vmat techniques forstereotactic radiotherapy in early stage lung cancers
Yazar: ZEYNEP MÜGE GENCER
Danışman: PROF. DR. SERDAR ÖZKÖK
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Radyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Radyasyon Onkolojisi = Radiation Oncology
Dizin: Akciğer = Lung ; Akciğer hastalıkları = Lung diseases ; Akciğer neoplazmları = Lung neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Radyasyon = Radiation ; Radyometri = Radiometry ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Radyoterapi-bilgisayar yardımlı = Radiotherapy-computer assisted ; Radyoterapi-yoğunluk ayarlı = Radiotherapy-intensity-modulated ; Stereotaksik teknikler = Stereotaxic techniques

Özet:
Bu çalışmada akciğer kanseri tanısı almış preoperatif kemoradyoterapi uygulanan
hastalara ait planlama bilgisayarlı tomografi (BT) görüntüleri kullanılarak;
Stereotaktik Beden Radyoterapisi (SBRT) planlama tekniğinde Yoğunluk Ayarlı
Radyoterapi (IMRT) ve Volumetrik Ayarlı Ark Terapi (VMAT) yöntemleri
kullanılarak yapılan tedavi planlarının dozimetrik olarak karşılaştırılması ve klinik
kullanımda hangi tekniğin daha avantajlı olduğunun belirlenmesi amaçlanmıştır.
Çalışmaya 2019-2021 yılları arasında Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Radyasyon
Onkolojisi Anabilim Dalı'nda sağ ve sol yerleşimli akciğer kanseri tanısı almış 10
hasta dahil edilmiştir. Her hasta için 8 ışınlı IMRT ve 3 kısmi arklı VMAT tedavi
planlama yöntemleri dozimetrik olarak karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmalar 48 Gy
SBRT planları için; özofagus, kalp, spinal kord ve cildin maksimum dozları ve 33.2
Gy alan cilt hacmi (V33.2) , maksimum kosta dozu ve 32 Gy alan kosta hacmi (V32), 5,
10, 11.6, 12.4, 15, 20 Gy alan akciğer hacmi (V5, V10, V11.6, V12.4, V15 ve V20 );
konformite indeksleri (CI) ve tedavi izodoz yarı hacminin planlanan hedef hacmine
(PTV) oranı (R50) değerleri, PTV'den 2 cm uzaklıktaki (D2cm) yüzde dozları,
maksimum PTV dozu bakımından değerlendirilmiştir. 50 Gy SBRT planları için;
özofagus, kalp, spinal kord ve kostanın maksimum dozları, 12.5, 13,5, 18 Gy alan
akciğer hacmi (V12.5, V13.5 ve V18) ; CI ve R50 değerleri, D2cm yüzde dozları, maksimum
PTV dozu bakımından değerlendirilmiştir. 60 Gy SBRT planları için; maksimum
özofagus dozu ve 17.7 Gy alan özofagus hacmi (V17.7), maksimum kalp dozu ve kalbin
24 Gy alan hacmi (V24), maksimum spinal kord dozu ve 18 Gy alan spinal kord hacmi
(V18), maksimum kosta dozu ve 28.8 Gy alan kosta hacmi (V28.8), 11.6 ve 20 Gy alan
akciğer hacmi (V12.5, V13.5 ve V18) ; CI ve R50 değerleri, D2cm yüzde dozları, maksimum
PTV dozu bakımından değerlendirilmiştir.
Elde edilen veriler sonucunda küçük hücreli dışı akciğer kanseri (KHDAK)
radyoterapisinde 48 Gy için SBRT planlarında maksimum özofagus dozu, D2cm yüzde
dozları ve R50 değerleri bakımından VMAT tekniğinin (sırasıyla p=0,009, p=0,028,
p=0,047) ve PTV maksimum dozu bakımından ise IMRT tekniğinin daha avantajlı
olduğu saptanmıştır (p=0,013). Diğer organ dozları bakımından iki teknik arasında
anlamlı fark bulunmamaktadır. SBRT'nin 50 Gy olarak uygulandığı planların
karşılaştırılması sonucu özofagus, cilt , kalbin maksimum dozları, akciğer V13,5 hacmi
ve R50 değerleri bakımından VMAT tekniğinin daha avantajlı olduğu saptanmıştır
(sırasıyla p=0,009, p=0.005, p=0,047, p=0,028, p=0,047). SBRT'nin 60 Gy olarak
uygulandığı planların karşılaştırılmasında maksimum özofagus dozu, maksimum cilt
dozu, maksimum kosta dozu ve kosta V28 dozu, akciğer V20 ve V11,6 hacmi ve R50
değerleri bakımından VMAT tekniğinin daha avantajlı olduğu saptanmakla birlikte
PTV maksimum dozu bakımından IMRT tekniğinin daha avantajlı olduğu
belirlenmiştir (sırasıyla p=0,028, p=0,005, p=0,017, p=0,008, p=0,005, p=0,005 ve
p=0,007).
Bu sonuçlar doğrultusunda KHDAK SBRT tedavilerinde VMAT ve IMRT teknikleri
arasında genel olarak istatistiksel anlamlı farkın olmadığı, farklı tedavi doz şemaları
için bazı sağlıklı yapılar ve PTV dozları bakımından daha çok VMAT tekniği lehine
anlamlı farkın oluştuğu görülmüştür. Klinik uygulamada hangi tekniğin
kullanılacağına tümörün büyüklüğü, yerleşim yerine göre her iki tekniğin avantaj ve
dezavantajlarına bakılarak hastaya özel karar verilmesinin daha uygun olduğu
anlaşılmıştır.

Abstract:
In this study, planning computed tomography (CT) images of patients diagnosed with
lung cancer who Stereotactic Body Radiotherapy (SBRT) planning technique is aimed
at dosing the treatment plans made using Density Adjusted Radiotherapy (IMRT) and
Volumetric Adjusted Arc Therapy (VMAT) methods and determining which
technique is more advantageous in clinical use.
The study included 10 patients diagnosed with right and left-center lung cancer who
in Ege University Faculty of Medicine, Department of Radiation Oncology between
2019 and 2021. 8-beam IMRT and 3 partial arc VMAT treatment planning methods
were compared dosimetrically for each patient. These comparisons are for 48 Gy
SBRT plans; maximum doses of esophagus, heart, spinal cord and skin and skin area
skin volume (V33.2) with a maximum dose of costa and a area of 32 Gy (V32), 5, lung
volume (V5, V10, V11.6, V12.4, V15 and V20) with a area of 10, 11.6, 12.4, 15, 20 Gy;
conformality indexes (CI) and treatment isodosis half volume to planned target volume
(PTV) ratio (R50) values, percentage doses 2 cm away from PTV (D2cm) were evaluated
in terms of maximum PTV dose. For 50 Gy SBRT plans; maximum doses of
esophagus, heart, spinal cord, costa, lung volume receiving 12.5, 13.5, 18 Gy (V12.5,
V13.5 and V18); CI and R50 values, D2cm percentage doses, maximum PTV dose were
evaluated. For 60 Gy SBRT plans; maximum dose of esophagus and 17.7 Gy area
esophagus volume (V17.7), maximum heart dose and 24 Gy area volume of the heart
(V24), maximum spinal cord dose and 18 Gy Gy area spinal cord volume (V18),
maximum costa dose and 28.8 Gy area costa volume (V28.8), 11.6 and 20 Gy area lung
volume (V12.5, V13.5 and V18); CI and R50 values, D2cm percentage doses, maximum
PTV dose were evaluated.
As a result of the data obtained, the maximum dose of esophagus in SBRT plans for
48 Gy in non-small cell lung cancer (KHDAK) radiotherapy, VMAT technique
(p=0.009, p=0.028, p=0.047, respectively) and IMRT technique were more
advantageous in terms of D2cm percentage doses and R50 values (p=0.013). There is no
significant difference between the two techniques in terms of other organ doses. As a
result of comparing the plans in which SBRT was applied as 50 Gy, it was determined
that VMAT technique was more advantageous in terms of esophageal, skin, maximum
doses of the heart, lung V13.5 volume and R50 values (p=0.009, p=0.005, p=0.047,
p=0.028, p=0.047, respectively). Maximum dose of esophagus in comparison of plans
where SBRT is applied as 60 Gy, Although the VMAT technique was found to be
more advantageous in terms of maximum skin dose, maximum costa dose and costa
V28 dose, lung V20 and V11.6 volume and R50 values, IMRT technique was found to be
more advantageous in terms of PTV maximum dose (p=0.028, p=0.005, p=0.017,
p=0.008, respectively, p=0.005, p=0.005, and p=0.007).
In line with these results, it was observed that there was no statistically significant
difference between VMAT and IMRT techniques in KHDAK SBRT treatments, and
that there was a significant difference in favor of VMAT technique in terms of some
healthy structures and PTV doses for different treatment dose schemes. It was
understood that it was more appropriate to make a special decision for the patient by
looking at the advantages and disadvantages of both techniques according to the size
of the tumor and location in which technique to use in clinical practice.