Volümetrik ark tedavisi (VMAT) kullanarak tüm vücut ışınlaması ve tüm kemik iliği ışınlamasının dozimetrik karşılaştırılması
Dosimetric comparison of total body irradiation and total marrowirradiation using volumetric arc therapy (VMAT)
Yazar: TÜLAY ÖZBEK
Danışman: DOÇ. DR. CANDAN DEMİRÖZ ABAKAY
Bursa Uludağ Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Radyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı / Sağlık Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Kemik iliği = Bone marrow ; Lenfoma = Lymphoma ; Lösemi = Leukemia ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Radyasyon onkolojisi = Radiation oncology ; Radyometri = Radiometry ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Tüm vücut ışınlaması = Whole body irradiation

Özet:
Tüm vücut ışınlaması (TVI), lösemi, lenfoma, otoimmün hastalıkları ve multipl
miyelom hastalarını tedavi etmek için, kemik iliği transplantasyonunun bir parçası
olan özel bir radyoterapi tekniğidir. Nakilden sonra hastanın bağışıklık sistemini
baskılamak, donör kemik iliğinin reddedilmesini önlemek ve sağlıklı hücrelerin
bölünmesine uygun ortam hazırlanması için kullanılmaktadır. Bu çalışmasının amacı,
volümetrik ark tedavisi (VMAT) kullanarak, tüm vücut ışınlaması (TVI) ve tüm kemik
iliği ışınlaması (TKI) doz dağılımını araştırmaktır. Bunun için insan doku eşdeğerine
benzer malzemelerden yapılmış rando fantomu kullanılmıştır. Rando fantomun BT
görüntüleri 2 mm kesitler halinde çekilmiş ve BT görüntüleri, Monte Carlo doz
hesaplama algoritması kullanılarak konturlama ve tedavi planlama için, Monaco
sürüm 5.1'e aktarılmıştır. TVI için, akciğer ve lensleri koruyarak tedavi planı
hazırlanırken TKI için, beyin, gözler, ağız boşluğu, akciğerler, kalp, böbrekler,
karaciğer, dalak, mide, mesane, rektum ve bağırsaklar korunarak plan hazırlanmış ve
hazırlanan planlar dozimetrik olarak karşılaştırılmıştır. VMAT-TVI ve VMAT-TKI
planları için tedavi öncesi kalite kontrolü, Octavius 4D fantom kullanılarak
gerçekleştirilmiştir. Planlanan ve verilen doz arasındaki doz doğruluğu, her 3
düzlemde de 3 mm ve %3 kriterleri ile gama indeksi analizi kullanılarak
değerlendirilmiştir. İzomerkezlerin birleşimleri arasındaki doz hesaplaması ve
dağılımı doğrulanmıştır.
Çalışmada, her iki plan için tedavi öncesi ölçüm sonuçları ve tedavi planlama
sisteminde elde edilen sonuçlar, TKI TVI'si ile karşılaştırıldığında, risk altındaki organ
(RAO) dozlarında belirgin azalma olduğu gözlemlenmiştir. Özellikle sağ ile sol
akciğer dozları sırasıyla yaklaşık olarak %20 ve %28 oranında azalmıştır. TVI'da ise
Akciğer toksisitesi ana sınırlayıcı faktör olduğundan, bu azalmanın yaşam kalitesini
daha da iyileştirebileceği ve klinik gereklilik olduğunda daha yüksek dozlara izin
verebileceği görüşüne varılmıştır. İki tekniğin karşılaştırılması sonucunda %3-3 mm
analiz için ortalama PTV γ indeksi %1'den az olduğu gözlenmiş, planlanan ve
uygulanan dozlar arasında oldukça hassas doz dağılımları gözlenmiştir. Kritik
organları korumada, TKI'nin üstünlüğü gözlemlenmiştir.

Abstract:
Whole body irradiation (TVI) is a specialized radiotherapy technique that is
part of the conditioning of bone marrow transplantation to treat patients with leukemia,
lymphoma, autoimmune diseases, multiple myeloma. It is used to suppress the
immune system of the patient after transplantation, to prevent rejection of the donor
bone marrow and to prepare a suitable environment for the division of healthy cells.
The aim of this study is to investigate the dose distribution of whole body irradiation
(TVI) and whole bone marrow irradiation (TKI) using volumetric arc therapy
(VMAT). For this, the rando phantom made of materials similar to the human tissue
equivalent was used. First, CT images of the rando phantom are taken in 2 mm sections
and the CT images are transferred to Monaco version 5.1 for contouring and planning
using the Monte Carlo dose calculation algorithm. While the plan for TVI was
prepared by preserving the lungs and lenses, the plan was prepared for TKI by
preserving the brain, eyes, oral cavity, lungs, heart, kidneys, liver, spleen, stomach,
bladder, rectum and intestines, and the prepared plans were compared dosimetrically.
Quality assurance for VMAT-TVI and VMAT-TKI plans was performed using the
Octavius 4D phantom. Dosage accuracy between the planned and delivered dose was
evaluated using gamma index analysis with 3 mm and 3% criteria in all 3 planes. Dose
calculation and distribution between junctions of isocenters were confirmed.
As a result of this study, when the measurement results for both plans and the
results obtained in the treatment planning system are compared with TKI, TVI, it is
observed that there is a decrease in OAR doses, and the mean right and left lung doses
are approximately 20% and 28% less, respectively. As lung toxicity is the main
limiting factor for TVI, this reduction may further improve quality of life and allow
higher doses when clinically necessary. As a result of these studies, the mean PTV γ
index was observed to be less than 4% for the 3-3% mm analysis, and very precise
dose distributions were observed between the planned and administered doses.