Volümetrik ark radyoterapi (VMAT) tedavilerinin hesaplanması sırasında kullanılan farklı optimizasyon yöntemlerinin karşılaştırılması
Comparison of different optimization methods used during calculation of volumetric modulated arc radiotherapy (VMAT) treatments
Yazar: TUTKU ÇAĞATAY ÇARGA
Danışman: PROF. DR. MELTEM SERİN
Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Radyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Onkoloji = Oncology
Dizin: Algoritmalar = Algorithms ; Radyasyon dozajı = Radiation dosage ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Radyoterapi-bilgisayar yardımlı = Radiotherapy-computer assisted ; Radyoterapi-yoğunluk ayarlı = Radiotherapy-intensity-modulated ; Tedavi = Treatment ; Özofagus = Esophagus

Özet:
Bu çalışmada, tedavi planlamalarında kullanılan Photon Optimizer ve Progressive Resolution Optimizer algoritmalarının karşılaştırılması amaçlanmıştır. Çalışma için 20 baş-boyun kanseri hasta seçilmiştir. Öncelikle optimal planlama için kaç ark içeren planlama yapılması gerektiği araştırılmıştır. Bu nedenle bir hasta üzerinden 2, 3 ve 4 ark'lı planlar yapılarak hangi planın hedef sarımı açısından iyi olduğu gözlemlenmiştir. Optimal ark sayısı olan 4 ark seçildikten sonra optimizasyonlar arası karşılaştırmada asıl farkı yaratacak olan ve Photon Optimizer algoritması tarafından kullanılan organ spesifik ''a'' değerleri seçimi yapılmıştır. Bu seçim ise 1 hastanın planlaması Progressive Resolution Optimizer ile yapıldıktan sonra planlamaya ait alt, üst ve ortalama nesneleri değiştirilmeksizin kritik organ ve hedeflerin önerilen referans ''a'' değerleri ve  referans değerlerden az ve çok olacak şekilde farklı değerler kullanılarak yapılan planlamarın karşılaştırılması sonucu kararlaştırılmıştır. Referans ''a'' değerleri kritik organlar ve hedefler açısından daha iyi sonuç vermiştir bu nedenle tüm hastaların planlamaları referans ''a'' değerleri üstünden yapılmıştır. Sonrasında her hastadan elde edilen 2 algoritma ile yapılmış planlamaların verileri istatistiki açıdan karşılaştırılmıştır. Bu veriler göstermiştirki Photon Optimizer algoritması , Progressive Resolution Optimizer algoritmasına göre beyin sapının aldığı maksimum doz değerlerinde ve 70Gy alacak hedef kitlenin sarımı açısından anlamlı (P<0,05) üstünlük sağlamaktadır. Diğer karşılaştırılan 56Gy ve 60Gy alacak hedef kitle sarımı(P=0,263, P=0,185), Sağ ve sol parotis ortlama doz değerleri(P=0,052, P=0,455), larenks ortalama doz ve maksimum alınan doz değerleri(P=0,794, P=0,067), özefagus ortalama doz değerleri(P=0,135) ve spinal kord maksimum alınan doz değerleri(P=0,179) bakımından PO algoritması PRO algoritmasına göre anlamlı bir üstünlük sağlamamıştır.

Anahtar Kelimeler: Photon Optimizer Algoritması, Progressive Resolution Optimizer Algoritması

Abstract:
In this study, we aimed to compare Photon Optimizer and Progressive Resolution optimizer algorithms which are being used in treatment planning. 20 patients that have head and neck cancer are chosen for this study. Firstly we investigated for how many arcs are needed for the optimal planning. One same patient is used for comparing the plans that have 2, 3 and 4 arcs to see which plan has the best target covarege. We chose organ specific "a" values which is used by Photon Optimizer algorithm to get the real difference between optimizations after the optimal 4 arc plan was chosen. This "a" value was chosen by comparing values that are at reference, lower and higher values for critical organ's and target's, without changing the values of lower, upper and mean objectives of this plan after a patient's planning made with Progressive Resolution Optimizer.Reference "a" values gave us better results for critical organs and targets. Thus we used reference "a" values for all patients' plannings. Then we compared the results statistically we had from each optimization.With those results, a significant difference (P<0,05) was seen between Progressive Resolution Optimizer algorithm and Photon Optimizer algorithm for brain stem's dmaxand conformity index 70Gy on behalf  Photon Optimizer algorithm. When comparing  PO and PRO over, CI56 and CI60 (P=0,263, P=0,185), right-left parotis dmean(P=0,052, P=0,455), larinx dmeanand dmax(P=0,794, P=0,067), esophagus dmean(P=0,135), spinal cord dmax(P=0,179), there hasn't been a significant difference.

Keywords:Photon Optimizer Algorithm, Progressive Resolution Optimizer Algorithm