Farklı tedavi planlama algoritmaları kullanılarak yapılan yoğunluk ayarlı radyoterapi planlarının karşılaştırılması ve kalite kontrollerinin yapılması
Comparing and quality assurance of intensity modulated radiotherapy plans which are calculated with different treatment planning algorithms
Yazar: YÜCEL AKDENİZ
Danışman: PROF. DR. FADIL AKYOL
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Radyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı / Radyoterapi Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Algoritma modelleme = Algorithm modelling ; Algoritmalar = Algorithms ; Gama ışınları = Gamma rays ; Radyasyon dozajı = Radiation dosage ; Radyasyon-iyonizan = Radiation-ionizing ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Radyoterapi-bilgisayar yardımlı = Radiotherapy-computer assisted ; Tedavi = Treatment

Özet:
Radyoterapide reçetelendirilen dozu hedef hacme yüksek hassasiyetle vermek büyük önem taşımaktadır. Doz dağılımlarının doğru öngörülebilmesi için tedavi planlama algoritmalarının radyasyonun doku içindeki davranışını iyi modellemesi gerekmektedir. Bu tez çalışmasında Eclipse TPS'de kullanılan Kalem Demet Evrişim Algoritması (KDEA) ve Analitik Anizotropik Algoritma (AAA) ile yapılan yoğunluk ayarlı radyoterapi (YART) planlarının karşılaştırılması ve kalite kontrollerinin (KK) yapılması amaçlanmıştır. ?Alderson Radiation Therapy? (ART) fantomun farklı bölgelerine algoritmaların davranışlarını gözlemlemek amacıyla hedef hacimler, kritik yapılar çizilmiş ve 6 MV foton enerjisinde YART planları yapılmıştır. Planlar KDEA ve AAA ile hesaplanmış ve karşılaştırılmıştır. YART planları ışınlanarak elektronik portal görüntüleme sistemi ile elde edilen portal görüntüler gama analizi ile incelenmiştir. Planların kalite kontrolleri (KK) su eşdeğeri ve heterojen fantomlarda iyon odası ve radyokromik film ölçümleri ile yapılmıştır. Radyokromik film ölçümlerinden elde edilen iki boyutlu (2B) doz dağılımları gama analizi ile incelenmiştir. Çalışmamız YART planlarında AAA'nın özellikle düşük yoğunlukta heterojenitelerin varlığında KDEA'na göre daha doğru sonuç verdiğini göstermektedir. Vücudun düşük yoğunlukta heterojenite içeren bölgelerinde yapılan YART planlarında AAA'nın tercih edilmesi gerektiği düşüncesindeyiz. Yapılan incelemelerde KDEA ve AAA'nın alan kenarlarındaki radyasyon davranışını yeteri kadar iyi modelleyemediği gözlemlenmiştir. Bu nedenle klinik uygulamalarda YART planlarının KK'nün nokta doz ölçen dozimetreler yerine radyokromik film dozimetre gibi 2B doz ölçen sistemler kullanılarak yapılması gerektiği düşüncesindeyiz.

Abstract:
In Radiotherapy delivering the prescribed dose to the target volume accurately has a great importance. Treatment planning algorithms should model the behavior of radiation in the tissue well to predict dose distribution precisely. The aim of this study is to compare and make quality assurance (QA) tests of Intensity Modulated Radiotherapy (IMRT) plans which are calculated with Anisotropic Analytical Algorithm (AAA) and Pencil Beam Convolution (PBC) algorithm used in Eclipse TPS. To analyze behaviors of these algorithms target volumes, critical structures were drawn in the different regions of ?Alderson Radiation Therapy? (ART) phantom and IMRT plans were done with using 6 MV photon energy. After these plans were calculated with PBC and AAA, they were compared to each other. Portal images which were acquired by using electronic portal imaging device (EPID) were evaluated with gamma analysis. Quality assurance tests of IMRT plans were also performed by using water equivalent and heterogeneous phantoms, ion chambers and radiochromic films. Two dimensional (2D) dose distributions were evaluated with gamma analysis. Our study shows that AAA is more accurate than PBC particularly in heterogeneous mediums which contain low density materials. One should prefer AAA to PBC in IMRT calculations done in heterogeneous regions of human body. In the analysis of IMRT plans we observed that both PBC and AAA couldn?t model good enough radiation behavior in the edge of treatment fields. Therefore, QA of IMRT plans should be performed in clinical cases by using 2D dosimeters like radiochromic films instead of dosimeters which measure point dose.