Multiple beyin lezyonlarının stereotaktik radyocerrahi yöntemleriyle ışınlanmasında doz optimizasyonunun araştırılması
Investigation of dose optimization of stereotactic radiosurgery methods in multiple brain lesions
Yazar: GÜLÇİN DOĞRU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MURAT OKUTAN
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Temel Onkoloji Ana Bilim Dalı / Sağlık Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Onkoloji = Oncology
Dizin: Beyin = Brain ; Beyin hastalıkları = Brain diseases ; Beyin neoplazmları = Brain neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Parçacık hızlandırıcılar = Particle accelerators ; Radyocerrahi = Radiosurgery ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Radyoterapi-yoğunluk ayarlı = Radiotherapy-intensity-modulated ; Stereotaksik teknikler = Stereotaxic techniques

Özet:
Bu çalışmada multiple beyin lezyonlarında SRC teknikleri ile farklı cihazlarda doz optimizasyonu karşılaştırılmıştır. Bu amaçla Cyberknife Radyocerrahi, Helikal Tomoterapi ve Yoğunluk Ayarlı Ark Tedavi (YAAT) teknikleri ile tedavi planları yapılarak sonuçları değerlendirilmiş ve birbirine göre üstünlükleri belirlenmeye çalışılmıştır. Her planda 18 Gy doz tanımlanarak tek fraksiyonda verilmiştir. Her teknik için yapılan planlarda reçetelenen dozun hedef hacmin (PTV) en az %95'ini saracak şekilde normalize edilmiştir. Tedavi planlarının sonuçlarında kritik organların aldıkları minimum, maksimum, ortalama dozlar ve beynin de 8, 10 ve 12 Gy alan hacimleri değerlendirilmiştir. Ayrıca CI, HI ve MU değerlerine de bakılmıştır.  
          Planlar risk altındaki organlar açısından değerlendirildiğinde, bazılarında istatistiksel olarak fark bulunmuştur fakat bu fark klinik olarak kabul edilebilir seviyededir. Sağlıklı beyin dokusunun almış olduğu dozlar açısından değerlendirme yapıldığında V12(cc) ortalama değerleri YAAT, Cyberknife ve Tomoterapi için sırasıyla 12.6, 38.23, 37.46 bulunmuştur. YAAT planlarında daha iyi koruma sağlandığı görülmüştür. Elde edilen ortalama CI değerleri YAAT, Cyberknife ve Tomoterapi için sırasıyla 1.04±0.19, 1.38±016, 1.31 ± 0,26 bulunmuştur. Konformite açısından en iyi doz dağlımı YAAT tekniğiyle sağlanmıştır. Ortalama HI değerleri YAAT, Cyberknife ve Tomoterapi için sırasıyla 1.21±0.06, 1.15±0.04, 1.08±0.02 bulunmuştur. Homojen doz dağılımı açısından en iyi doz dağılımı Tomoterapi ile sağlanmıştır. MU açısından değerlendirildiğinde ise YAAT planlarında diğer planlama tekniklerine göre daha düşük değerler elde edilmiştir. Bu durum daha kısa tedavi süresine neden olmuştur. Sonuç olarak, üç farklı cihazda yapılan planlarda hedef ve kritik organ dozları için istenilen kriterlere uygun sonuçlar elde edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Stereotaktik radyocerrahi, multiple beyin lezyonları, lineer hızlandırıcı, cyberknife, tomoterapi

Abstract:
In this study, the dose optimization of stereotactic radiosurgery techniques was compared in the treatment of multiple brain lesions using different devices. For this purpose, treatment plans prepared using CyberKnife Radiosurgery, Helical Tomotherapy and Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT) techniques. The results were compared and evaluated according to their superiority to each other. 18 Gy doses were defined in a single fraction for each plan. All plans were normalized to deliver ≥%95 of the prescription dose to all lesions. The minimum, maximum, mean doses were investigated for critical organs and the volume of brain which received 8, 10, 12 Gy dose were analyzed. Additionally, CI, HI and MU calculated in each treatment plans. 
        Some plans were statically different in terms of critical organ doses but the results were clinically acceptable. The mean values of V12 (cc) were found to be 12.6, 38.23, 37.46 for VMAT, Cyberknife and Tomotherapy, respectively when evaluating the doses taken by healthy brain tissue. It has been determined the VMAT technique provides the best protection. The mean values of CI were found to be 1.04±0.19, 1.38±016, 1.31 ± 0,26 for VMAT, Cyberknife and Tomotherapy, respectively. It has been founded the VMAT technique provides the best in terms of uniform dose distribution. The mean values of HI were found to be 1.21±0.06, 1.15±0.04, 1.08±0.02 for VMAT, Cyberknife and Tomotherapy, respectively. It has been founded the Tomotherapy provides the best in terms of homogeneous dose distribution. VMAT is more advantageous than other planning technic in terms of MU. Thus, the treatment time is shorter. As a result, there are acceptable results for target and critical organ doses in three different treatment device.


Key Words: Stereotactic radiosurgery, multiple brain lesions, lineer accelerator, cyberknife, tomotheraphy