Üç boyutlu MR görüntüleri kullanılarak adaptif radyoterapi sırasında hedef hacim konturlarının fraksiyonlar arası değişiminin analizi
Analysis of inter-fractional changes of target volume contours during adaptive radiotherapy with three dimensional MR images
Yazar: MERVE KONUK
Danışman: PROF. DR. BANU ATALAR
Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Radyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Radyasyon Onkolojisi = Radiation Oncology
Dizin: Abdomen = Abdomen ; Göğüs = Thorax ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Nükleer kuvadrupol rezonans = Nuclear quadrupole resonance ; Pelvis = Pelvis ; Radyoterapi = Radiotherapy

Özet:
Hedef hacimdeki değişimler, tümör içerisine verilmesi gereken doz ve risk altındaki organları koruması açısından oldukça önemlidir. Bu çalışmada, farklı bölgelere göre radyoterapi tedavisi gören hastaların günlük MR görüntüleri kullanılarak fraksiyonlar arası gross tümör hacmindeki (GTV) değişimlerin incelenmesi amaçlanmıştır. ViewRay MR-Linak cihazının planlama sisteminden elde edilen veriler pelvis, abdomen ve toraks bölgeleri olarak sınıflandırılmıştır. Bu çalışma, her hasta için Dice benzerlik katsayılarının (DSC), Jaccard benzerlik katsayılarının (JSC), Tanimoto benzerlik katsayılarının (TSC) ve Ochiai benzerlik katsayılarının (OSC) hesaplanması ile yapılmıştır. Elde edilen benzerlik katsayı değerleriyle oluşturulan grafikler yardımıyla analiz yapılmıştır. Pelvis bölgesindeki benzerlik değeri 1 olan hasta sayısının diğer bölgelere göre daha az olduğu belirlenmiştir. Pelvis bölgesinde 22 hastanın benzerlik değerlerinde önemli farklılıkların olduğu görülmüştür. Bu nedenle pelvis bölgesindeki fraksiyonlar arası GTV değişiminin ihmal edilebilir olmadığı görülmüştür. Abdomen bölgesinde 13 hastanın benzerlik değeri, diğer bölgelere göre 0'a en yakın olduğu belirlenmiştir. Bu nedenle abdomen bölgesindeki benzerlik değerleri GTV değişiminin ihmal edilebilir olmadığını göstermiştir. Toraks bölgesinde diğer bölgelere göre benzerlik değerleri 1'e en yakın olduğu tespit edilmiştir. Bu nedenle toraks bölgesindeki fraksiyonlar arası GTV değişiminin diğer bölgelere göre ihmal edilebilir olduğunu göstermiştir. Bu çalışmada kullanılan benzerlik ölçütleri arasında farklılıklar da incelenmiştir. İnceleme sonucunda farklılıklar çok az ve hassas olduğu için JSC'nın kullanılması önerilmiştir. Ayrıca çalışmada JSC ve TSC değerleri arasında anlamlı bir fark olmadığı için TSC'nin de kullanılması önerilmiştir. Sonuç olarak, fraksiyonlar arası GTV değişimi radyoterapi tedavilerinde adaptif tedavi yönteminin önemini vurgulamaktadır.
Anahtar Sözcükler: Abdomen bölgesi, Adaptif radyoterapi, Gross tümör hacmi, Pelvis bölgesi, Toraks bölgesi

Abstract:
Changes in the target volume are very important in terms of the dose that to be given into the tumor and protecting the organs at risk. In this study, it was aimed to examine in inter-fractional GTV variation by using daily MR images of patients receiving radiotherapy treatment according to different regions. The data obtained from the planning system of the ViewRay MR-Linac device were classified as pelvic, abdomen, and thoracic regions. This study was conducted by calculating the Dice similarity coefficients (DSC), Jaccard similarity coefficients (JSC), Tanimoto similarity coefficient (TSC), and Ochiai similarity coefficient (OSC) for each patient. The analysis was made with the help of graphs created with the obtained similarity coefficient values. It was determined that the number of patients with a similarity value of 1 in the pelvis area was less than the other regions. Significant differences were observed in the similarity values of 22 patients in the pelvis area. Therefore, it has been observed that the inter-fractional GTV variation in the pelvic region is not negligible. It was determined that the similarity value of 13 patients in the abdomen region was closest to 0 according to other regions. Therefore, the similarity values in the abdomen region showed that the GTV change is not negligible. It has been determined that the similarity values in the thorax region are closest to 1 according to other regions. For this reason, it showed that the inter-fractional GTV variation in the thoracic region is negligible compared to other regions. Differences between the similarity criteria used were also examined in this study. As a result of the examination, it was suggested to use JSC since the differences are very small and sensitive. Also, since there is no significant difference between JSC and TSC values in the study, it was suggested to use TSC as well. conclusion, inter-fractional GTV variation emphasizes the importance of adaptive treatment method in radiotherapy treatments.
Keywords: Abdomen region, Adaptive radiotherapy, Gross tumor volume, Pelvis area, Thoracic region