Özofagus kanseri radyoterapisinde hasta solunum hareketinin doz dağılımına etkisinin farklı planlama teknikleri ile araştırılması
Investigation of the effect of patient respiratory action on dose distribution in esophageal cancer radiotherapy with different planning techniques
Yazar: MÜGE ÖZKIRIM
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ NAZMİYE DÖNMEZ KESEN
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Temel Onkoloji Ana Bilim Dalı / Sağlık Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Radyasyon Onkolojisi = Radiation Oncology
Dizin: Neoplazmlar = Neoplasms ; Radyasyon dozajı = Radiation dosage ; Radyasyon etkileri = Radiation effects ; Radyasyon fiziği = Radiation physics ; Radyoloji = Radiology ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Radyoterapi-yoğunluk ayarlı = Radiotherapy-intensity-modulated ; Solunum = Respiration ; Özofagus hastalıkları = Esophageal diseases ; Özofagus neoplazmları = Esophageal neoplasms

Özet:
Özofagus kanseri dünya çapında sık görülen kötü huylu tümör tiplerindendir. Günümüzde tıbbi olarak uygun olan özofagus kanserli hastalar için tam cerrahi rezeksiyon standart tedavi şeklidir. Radyoterapi, özofagus kanserinin multimodalite sistemik tedavisinde kritik bir bileşendir.
Torasik yerleşimli özofagus kanseri için nefes hareketinin neden olduğu yer değiştirme ve deformasyon, tedavi doğruluğunu ve hassasiyetini etkileyen kritik faktörlerdendir. Aktif solunum kontrolü uygulamasının, solunumun neden olduğu hareketi azalttığı birçok araştırmada gözlenmiştir. 
Bu çalışmada Sievert II-III yerleşimli özofagus karsinomunun serbest solunum, derin inspirasyon ve ekspirasyon solunumu olmak üzere 3 faz ile yapılan aktif solunum kontrollü radyoterapisinde 3 boyutlu konformal (3BKRT), yoğunluk ayarlı radyoterapi (YART) ve volümetrik ark tedavi (VMAT) teknikleri kullanılarak tedavi planları oluşturulup, hastaların solunum hareketlerinin doz dağılımına etkisinin araştırılması, hedef hacmin aldığı doz ve kritik organ dozları bakımından birbirlerine karşı üstünlüklerini karşılaştırmak amaçlanmıştır. 
Tez çalışmamızda kullanılan özofagus kanserli 10 hastanın 3 farklı solunum fazı ile bilgisayarlı tomografi (BT) görüntüleri çekilip, hastanın kritik organları ve hedef volümü (PTV) konturlanmıştır. Her hasta için aynı kriterler kullanılarak tedavi planları hazırlanmış, planlara ait konformite ve homojenite indeksleri (KI-HI) hesaplanıp, PTV ve kririk organların (OAR) aldığı doz değerleri ve tedavi süreleri karşılaştırılmıştır.
Çalışmamızın sonunda, özofagus ışınlamalarında kulanılan radyoterapi tekniğinden bağımsız olarak, derin nefes alıp tutma yöntemi ile kritik organ dozlarının azaldığı görülmüştür. Torasik yerleşimli özofagus kanseri tanılı, solunum kontrol sistemleri ile koopere olabilecek hastaların tedavilerinde derin inspirasyon solunum yöntemi güvenilir bir teknik olarak görülebilir. VMAT tekniği yüksek doz konformite-homojenitesi sağlaması, kritik organları daha iyi koruması ve düşük tedavi süreleri ile özofagus kanseri ışınlamalarında tercih edilebilir bir radyoterapi tekniğidir.

Abstract:
Esophageal cancer is one of the most common malignant tumor types worldwide. Currently, complete surgical resection is the standard treatment for patients with esophageal cancer who are medically appropriate. Radiotherapy is a critical component in the multimodality systemic treatment of esophageal cancer.
For thoracic esophageal cancer, displacement and deformation caused by respiratory motion are critical factors affecting treatment accuracy and precision. It has been observed in many studies that active respiratory control practice reduces movement caused by breathing.
In this study, three-phase active breathing controlled radiotherapy of esophageal carcinoma with free-breathing, deep inspiration(DIBH), and expiration was performed using 3-dimensional conformal(3DCRT), intensity-modulated radiotherapy(IMRT), and volumetric arc therapy(VMAT) techniques. It was aimed to create treatment plans, investigate the effect of respiratory movements on dose distribution and compare the advantages of techniques in terms of the target volume and critical organ doses.
Computed tomography(CT) images of 10 patients with esophageal cancer used in our thesis were taken with 3 different respiratory phases. Treatment plans were prepared using the same criteria for each patient, the conformity and homogeneity index(HI-CI) of the plans were calculated, the dose values and treatment durations received by PTV and critical organs(OAR) were compared.
Consequent to our study, independent of the techniques used, it was observed that critical organ doses decreased with the method of DIBH. This method can be considered as a reliable technique in the treatment of patients who may cooperate with breathing control systems.VMAT is a preferred radiotherapy technique for esophageal cancer irradiation with high dose conformity-homogeneity, better protection of OAR, and shorter treatment duration.