VMAT tekniği ile kranio-spinal ışınlamalarda hedef hacim, normal doku ve perifer dozlarının ölçümü
Target volume, normal tissue and peripheral dose measurment for cranio- spinal irradiation with VMAT
Yazar: EVREN OZAN GÖKSEL
Danışman: PROF. DR. YASEMİN YILDIZ YARAR ; PROF. DR. HATİCE BİLGE
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Onkoloji = Oncology

Özet:
Bu çalışmada kranio-spinal ışınlamalarda VMAT (Volumetric Modulated Arc Therapy, RapidArc), IMRT (Intensity Modulated Radiation Therapy) ve konvansiyonel (Field in Field) tekniklerin doz dağılımları, hedef hacim ve kritik organ dozları bakımından karşılaştırılmıştır. Ayrıca her bir teknik için tedavi planlama sistemi (TPS) kullanılarak hesaplanan doz dağılımlarının doğruluğu TLD ve Gafkromik film kullanılarak araştırılmıştır. 
İnsan benzeri antropomorfik fantomun bilgisayarlı tomografi görüntüsü alınmış ve TPS' ye aktarılmıştır. Tedavi planları bu görüntüler üzerinde yapılmıştır. Fantom kesitlerinde hedef hacimlere, kritik organlara, alan kesişimlerine ve perifer bölgelere TLD ve filmler yerleştirilerek, tedavi planlama sisteminde oluşturulan planlar 6 MV'lik foton ışınlarıyla ışınlanmıştır.
Tedavi planları doz-hacim histogramları açısından karşılaştırıldığında, kranio-spinal ışınlamalarda VMAT tekniği hedef hacime istenen dozun verilebilmesi açısından üstün bulunmuştur. Hesaplanan doz değerlerinin TLD ölçüm sonuçlarıyla karşılaştırılmasında, alan içindeki uyum oldukça iyi iken, hesaplanan-ölçülen farkı doku inhomojenitesinin yüksek olduğu akciğerlerde %8.4, tedavi alanı dışında bulunan testislerde ise %12 bulunmuştur.  Hesaplanan iki boyutlu doz dağılımlarıyla ışınlanan filmler arasındaki en düşük uyum yine testislerin olduğu bölgede %87.2 ve akciğerlerin bulunduğu kesitte %94.4 olarak bulunmuştur. 
Kranio-spinal ışınlamalarda VMAT tekniği, planlamada elde edilen doz değerlerine göre klinik olarak uygun, TLD ve film ölçümleri sonucuna göre de dozimetrik olarak güvenli bulunmuştur.

Abstract:
In this study, the doses to the target volumes and organs at risk in Cranio-Spinal Radiotherapy (CSI)  for VMAT (Volumetric Modulated Arc Therapy, RapidArc), IMRT (Intensity Modulated Radiotherapy) and the  conventional (Field in Field) techniques were compared. In addition, the accuracy of dose distribution calculated by the Treatment Planning System (TPS) for each technique was validated using TLD and Gafchromic film.
Computerized tomography images of a humanlike phantom were obtained and uploaded to the TPS. These images were used to create the treatment plans. TLD and films were placed between slices of the humanlike phantom and phantom was radiated with 6 MV photon beams for each technique.
Comparisons based on dose-volume histograms lead to the result that, the VMAT technique was found superior in order to giving prescription dose to the target volume. Compliance between calculated and measured dose values for in field regions were good but for heterogeneous regions like lungs the calculation-measurement difference was 8.4% and 12% in the testicles that are located out of the treatment field region. Comparison of calculated planar dose distribution and irradiated films show that, the lowest compliance was found in testicles region 87.2% and in lung region 94.4%. 
The results of this study present that RapidArc VMAT technique generates clinically acceptable dose distributions based on TPS calculations and is dosimetrically accurate based on TLD and film measurements.