Akciğer kanseri radyoterapisinde tomoterapi cihazı kullanılarak VMAT ve IMRT teknikleri ile elde edilen doz dağılımlarının ve çevre dozlarının karşılaştırılması
Comparison of dose distributions and environmental doses obtained using VMAT and IMRT techniques using A tomotherapy device in lung cancer radiotherapy
Yazar: ELİF TEKBAŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ KAMİL TEMİZYÜREK
İstanbul Aydın Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Sağlık Fiziği Ana Bilim Dalı / Sağlık Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Onkoloji = Oncology ; Radyasyon Onkolojisi = Radiation Oncology ; Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Akciğer hastalıkları = Lung diseases ; Akciğer neoplazmları = Lung neoplasms ; Doz-cevap ilişkisi-radyasyon = Dose-response relationship-radiation ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Radyoterapi-bilgisayar yardımlı = Radiotherapy-computer assisted ; Radyoterapi-yoğunluk ayarlı = Radiotherapy-intensity-modulated ; Tomoterapi = Tomotherapy

Özet:
Bu çalışmada Accuray marka Tomoterapi cihazının volo planlama sistemiyle akciğer kanserinde Volümetrik Ark Tedavi (VMAT) ve Yoğunluk Ayarlı Radyoterapi (IMRT) teknikleri kullanılarak elde edilen doz dağılımlarının ve çevre dozların karşılaştırılması amaçlanmıştır. Bu çalışmada ,akciğer kan¬seri tanısı almış 7 hastanın BT görüntüleri MIM konturlama istasyonunaaktarılmıştır. BT görüntüsü üzerinden hedef volüm; PTV sağ veya sol akciğer, kritik organlar; kalp, kosta, özefagus, medulla, bilateral akciğer belirlenerek TomotheraphyVolo Planlama Sistemi'ne aktarılmıştır.
Çalışmada Tomoterapi cihazında VMAT ve IMRT teknikleri kullanılarak tümör boyutu (tm) 1cm iken tomoterapi cihazının kesit alanı (jaw) 1 cm olarak PTV dozu 60 Gy ve 3 fraksiyon olacak şekilde planlama yapılmıştır. Daha sonra tümör boyutu (tm) 1 cm iken kesit alanı (jaw) 2,5 cm ,daha sonra tümör boyutu (tm) 1 cm ve kesit alanı (jaw) 5 cm olacak şekilde aynı doz ve fraksiyonda planlama yapılmıştır. Bu 3 farklı planlama bittikten sonra tümör boyutu (tm) 3 cm ve kesit alanı (jaw) 1 cm, tümör boyutu (tm) 3 cm ve kesit alanı (jaw) 2,5 cm  daha sonra tümör boyutu 3 cm (tm) iken kesit alanı (jaw) 5 cm olacak şekilde 3 farklı planlama yapılmıştır.En son tümör boyutu (tm) 5 cm iken kesit alanı (jaw) 1 cm,tümör boyutu (tm) 5 cm iken kesit alanı (jaw) 2,5 cm, tümör boyutu (tm) 5 cm iken kesit alanı (jaw) 5 cm olacak şekilde radyoterapi planları oluşturulmuştur. Tüm tedavi planlarında, PTV'ye tanımlanan dozun %95'ini sağlayacak şekilde optimize edilmiştir. Planlarda elde edilen veriler Excel 2010 ve SPSS 15.0 2 istatistiksel analiz programı ile Mann Whitney U testi kullanılarak analiz edilmiştir
Yapılan çalışma sonucunda Akciğer kanserinin tedavisinde karşılaştırılan VMAT ve IMRT tekniklerinden 1 cm'lik tümör boyutunda 1 cm'lik jaw, 2,5 cm'lik jaw ve 5 cm'lik jaw için,daha sonra 5 cm'lik tümör boyutunda kullanılan 1 cm'lik jaw için PTV max ,D95 değerleri ve kritik organ olan bilateral akciğer max  değerleri üzerinde VMAT lehine anlamlı bir farklılık saptanmıştır (p<0,05). 3 cm'lik tümör boyutunda kullanılan 1 cm'lik, 2,5 cm'lik ve 5 cm'lik jaw alanlarında ve 5 cm'lik tümör boutunda kullanılan 2,5 ve 5 cm'lik jaw alanlarında karşılaştırılan tedavi yöntemleri için PTV max ve bilateral akciğer max değerleri üzerinde yapılan istatistiksel analiz sonucunda VMAT lehine anlamlı bir farklılık saptanmıştır (p<0,05). Tedavi sürelerinde ise 1 cm'lik tümör boyutunda kullanılan 1 cm'lik jaw alanında istatistiksel analiz sonucunda IMRT lehine anlamlı bir farklılık saptanmıştır (p<0,05) ve diğer kritik organlar için ise anlamlı bir farklılık saptanmamıştır (p>0,05). Sonuç olarak; 1 cm, 3 cm ve 5 cm'lik tümör boyutlarında kullanılan 1 cm, 2.5 cm ve 5 cm kesit (jaw) alanlarına göre her iki teknikte kritik organları korumuştur. Fakat VMAT tekniğinin hedef hacim (PTV) ve bilateral akciğer açısından daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür.

Anahtar Kelimeler: Akciğer Kanseri,Radyoterapi, Tomoterapi, VMAT, IMRT, Akciğer Radyoterapisi

Abstract:
In this study, we aimed to compare the dose distrubutions of Accuray brand TomoTherapy device Volo treatment planning system lung volumetric arc therapy (VMAT) and intensity-adjusted radiation therapy in cancer dose distributions obtained using (IMRT) techniques and environmental doses. Computed Tomography (CT) images of 7 patients were transferred to the MIM contouring station for dose measurement.CT target volume via image; PTV right or left lung,critical organs: heart, costa,esophagus, medulla,bilateral lung transferred to planning system. Lung tumors created virtually.In study 1 cm tumor of the size it is formed to be cm,3 cm and 5 cm.Spouse as lungtumor sizes change.in time, the cross- section (jaw) area of the TomoTherapy device will also be 1 cm, 2.5 cm and 5 cm it has been modified and tested for VMAT and IMRT techniques at each tumor size. In the study, the tumor size (tm) was 1 cm and the cross-sectional area (jaw) of the TomoTherapy device was planned to be 60 Gy and 3 fractions of PTV as 1 cm using VMAT and IMRT techniques in the TomoTherapy device. Then the tumor size (tm) is 1 cm while the cross-sectional area (jaw) 2.5 cm, then the tumor size (tm) 1 cm and cross-sectional area (jaw) 5 cm were planned in the same dose and fraction. After planning these 3 different tumor size (tm) sectional area of 3 cm (jaw) tumor size of 1 cm (TM) sectional area of 3 cm (jaw) then 2.5 cm 3 cm tumor size (tm), while the cross sectional area (jaw) of 5 cm, 3 different planning are reviewed. The latest tumor size (tm) 5 cm while the cross-sectional area (jaw) 1 cm,tumor size (tm) 5 cm while the cross-sectional area (jaw) 2.5 cm, tumor size (tm) 5 cm while the cross-sectional area (jaw) 5 cm has been created in such a way that radiotherapy plans. In all treatment plans, it is optimized to provide PTV with 95% of the defined dose. Data obtained in the plans were analyzed using the Mann Whitney U test with Excel 2010 and SPSS 15.0 2 statistical analysis program. As a result of the study, VMAT and IMRT techniques compared to the treatment of lung cancer were compared to 1 cm tumor size 1 cm jaw , A significant difference was found in favor of SBRT for 2.5 cm jaw and 5 cm jaw ,and then PTV max ,D95 values for 1 cm jaw used in 5 cm tumor size, and bilateral lung max values, which are critical organs (p<0.05). Statistical analysis of PTV max and bilateral lung max values for treatment methods compared to 1 cm, 2,5 cm and 5 cm jaw areas used in 3 cm tumor size and 2.5 and 5 cm jaw areas used in 5 cm tumor size showed a significant difference in favor of SBRT (p<0.05).Treatment as a result of statistical analysis in the 1 cm jaw area used in the size of a 1 cm tumor, a significant difference was found in favor of IMRT (p<0.05) and no significant difference was found for other critical organs (p>0.05). As a result, 1 cm, 3 cm and 5 cm tumor sizes used in 1 cm, 2.5 cm and 5 cm section (jaw) areas according to both techniques preserved critical organs. But the VMAT technique showed better results in terms of target volume (PTV) and bilateral lung.
Keywords: Lung Cancer, Radiotherapy, TomoTherapy, VMAT, IMRT, Lung Radiotherapy