Prostat hastalarının VMAT tekniği ile iki farklı algoritma kullanılarak yapılan tedavi planlarının dozimetrik karşılaştırılması
A dosimetric comparison of treatment plans by using two different algorithms with VMAT technique for prostate patients
Yazar: PINAR BOYDAK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ KAMİL TEMİZYÜREK
İstanbul Aydın Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sağlık Fiziği Ana Bilim Dalı / Sağlık Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Onkoloji = Oncology
Dizin: Klinik protokoller = Clinical protocols ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Prostat hastalıkları = Prostatic diseases ; Prostat neoplazmları = Prostatic neoplasms ; Radyasyon dozajı = Radiation dosage ; Radyometri = Radiometry ; Radyoterapi-yoğunluk ayarlı = Radiotherapy-intensity-modulated

Özet:
Bu çalışmada, VMAT tekniği üzerine iki farklı algoritmanın performansının karşılaştırılması amaçlanmıştır.  Karşılaştırma için 20 prostat kanseri hastası seçilmiştir.  Tomografi görüntüleri 3 mm'lik dilimlerle(aralıklarla) taranmıştır vehedef hacim (PTV) ve riskli organlarda (OAR) mesane, rektum, sağ-sol femur başları tanımlanmıştır. Tüm tedavi planları için hedef hacimlerin dozları 35 fraksiyonda 70 Gy olarak belirlenmiştir. Varian'da hasta planları, 6 MV enerji, AAA algoritması ve Eclipse Tedavi Planlama Sistemi (TPS) ile çift ark volümetrik ark terapi (VMAT) tekniği kullanılarak hazırlanmış, daha sonra Elekta'da tedavi planlarında aynı hastalar için, 6 MV enerji, Monte Carlo algoritması ve VMAT tekniği kullanılarak Monaco TPS ile tedavi planları yapılmıştır. Her hasta için doz dağılımları elde edilmiş, bu iki farklı algoritma kritik organ doz değerleri, hedef hacim maksimum doz değerleri, PTV'nin homojenite indeks (HI), konformalite indeks (CI) ve monitör ünit (MU) değerleri açısından karşılaştırılmıştır.
Planlar hedef hacminin%95'ini kapsayacak şekilde normalize edilmiştir. Varian RapidArc'da CI ve HI değerleri sırasıyla 1.01 ± 0,02 (1), 0,08 ± 0,01 (0,08)'dir. Elekta- VMAT için CI ve HI değerleri sırasıyla 0,96 ± 0,02 (0,95) ve 0,1 ± 0,02 (0,09) olarak bulunmuştur.  Sonuç olarak RapidArc CI ve HI değerleri için daha iyi sonuç vermiştir. RapidArc'ın monitördeğerinin 761,35 ± 94,29, Elekta-VMAT'ın monitör değerinden 922,15 ± 93,4 daha düşük olduğu görülmüştür.  Mesane ve rektum dozları açısından Electa-VMAT tekniği, RapidArc tekniğinin sonuçlarından daha düşük sonuçlar vermiştir. Her iki makine için PTV Dmax ve mesane%50 hesaplamasında anlamlı fark yoktur (p> 0.05). Kritik organ dozları göz önüne alındığında, Elekta-VMAT tekniği, RapidArctekniğinin değerlerine göre, mesane ve rektum dozları için istatistiksel olarak anlamlı daha düşük değerler vermiştir. Sağ ve sol femurlarda RapidArc tekniği daha iyi sonuçlar vermiştir.
RapidArc MU değerleri, Electa-VMAT'ın MU değerlerinden daha düşüktür, bu yüzden RapidArc'ta tedavi süresi daha kısadır. Klinik olarak her makine için VMAT teknikleri, kabul edilebilir planlar üretmede eşit derecede etkilidir.  Sonuç olarak, bu iki tekniğin pratikle eşdeğer sonuçlar ürettiği söylenebilir.

Abstract:
In this study, it was aimed to compare the performance of two different algorithms on the VMAT technique. Twenty patients with prostate cancer were selected for comparison.  Tomography images were scanned with a 3mm slices. Target volume PTV and at-risk organs (OAR) as bladder, rectum, right -left femur heads were defined. Doses of target volumes were prescribed as 70 Gy in 35 fractions for all treatment plans. In Varian technique patient plans are prepared using 6 MV energy, AAA algorithm, and double arc VMAT technique with the Eclipse Treatment Planning System (TPS), then in Electa for same patients, treatment plans using 6 mV energy, the Monte Carlo algorithm and VMAT technique are made with the Monaco TPS. Dose distributions were obtained for each patient. These two different algorithms were compared in terms of critical organ dose values, target volume maximum dose values, HI, CI and MU values of PTV.
Plans were normalized to cover 95% of the target volume. CI and HI values in Varian Rapidarc are 1.01±0.02 (1), 0.08±0,01 (0.08), respectively. For Elekta-VMAT CI and HI values are 0.96±0.02 (0,95) and 0.1±0.02 (0.09), respectively. Consequently RapidArc gave better result for CI and HI values. The monitor unit value of RapidArc 761,35 ± 94,29 was observed to be lower than that of Elekta-VMAT monitor unit 922,15 ± 93,4. In terms of bladder and rectum doses Elekta-VMAT technique give lower results than results of RapidArc technique. There was no significiant difference (p>0.05) in the calculation of PTV Dmax and bladder 50% for each machine. When the critical organ doses were considered, the Elekta-VMAT technique has statistically significant lower values for bladder and rectum doses than those values of the RapidArc technique.  For right and left femurs, the RapidArc technique showes better results.
RapidArc MU values are lower than MU values of Elekta-VMAT, so treatment duration was shorter in RapidArc. Clinically both VMAT-techniques for each machine were equally effective in producing acceptable plans. As a result it can be said that these two techniques produce equivalent results by practice