Beyin metastazlarında üç farklı eksternal tüm beyin ışınlama tekniğinin dozimetrik olarak karşılaştırılması
Dosimetric comparison of three different external beam whole brain irradiation techniques in brain metastases
Yazar: KÜBRA KARASU
Danışman: DOÇ. DR. AHMET DENİZ MEYDAN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Radyolojik Bilimler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Beyin = Brain ; Beyin neoplazmları = Brain neoplasms ; Doz-cevap ilişkisi-radyasyon = Dose-response relationship-radiation ; Neoplazm metastazları = Neoplasm metastasis ; Neoplazm metastazları = Neoplasm metastasis ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Radyometri = Radiometry ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Radyoterapi-bilgisayar yardımlı = Radiotherapy-computer assisted ; Radyoterapi-yoğunluk ayarlı = Radiotherapy-intensity-modulated

Özet:
Amaç: Bu çalışmanın amacı beyin metastazlarında uygulanan alan-içinde-alan yoğunluk ayarlı radyoteapi (FiF-IMRT), ters-planlamalı yoğunluk ayarlı radyoterapi (inv-IMRT) ve volümetrik ayarlı ark terapi (VMAT) olmak üzere üç farklı eksternal tüm beyin radyoterapi (TBRT) tekniğinin dozimetrik olarak karşılaştırılmasıdır.
Materyal ve Metot: Çalışmada daha önce beyin metastazı tanısıyla Ondokuz Mayıs Üniversitesi Tıp Fakültesi Radyasyon Onkolojisi Anabilim Dalında TBRT almış 20 hastanın dijital ortamdaki bilgisayarlı tomografi (BT) simülasyon veri seti kullanıldı. Her bir hasta için üç farklı RT tekniğine göre RT planları oluşturuldu. Hedef volümün aldığı maksimum, minimum ve ortalama doza; homojenite indeks (HI), konformite indeks (CI) ve monitör unit (MU) değerlerine bakıldı. Riskli organlar açısından ise sağ-sol göz; sağ-sol lens; sağ-sol koklea dozlarına bakıldı.
Bulgular: Hedef volüm için minimum doz VMAT'ta (p=0.001, p=0.000), maksimum ve ortalama doz inv-IMRT'de anlamlı yüksekti (p=0.000, p=0.001; p=0.002, p=0.000).  VMAT'ın sıfıra en yakın HI (0.047) ve bire en yakın CI (0.928) sağlayarak inv-IMRT ve FiF-IMRT'den daha üstün bulundu (p=0.005, p=0.002; p=0.000, p=0.000). MU'nun FiF-IMRT'de VMAT ve inv-IMRT'ye göre anlamlı daha düşük olduğu görüldü (p=0.000, p=0.000). Maksimum göz dozları açısından VMAT'ın (p=0.004, p=0.000; p=0.000, p=0.000), ortalama göz dozları açısından ise FiF-IMRT'nin anlamlı daha yüksek olduğu bulundu (p=0.003, p=0.000; p=0.002, p=0.000). Maksimum lens dozlarının FiF-IMRT'de anlamlı daha iyi olduğu görüldü (p=0.000, p=0.000; p=0.000, p=0.000). Maksimum koklea dozları VMAT'ta (p=0.000, p=0.000; p=0.000, p=0.000), ortalama koklea dozları ise FiF-IMRT'de anlamlı düzeyde yüksekti (p=0.021, p=0.014; p=0.005, p=0.025). 
Sonuç: Her üç teknik arasında dozimetrik olarak anlamlı farklar saptanmış olsa da, her üç teknikte TBRT'de kullanılabilir. Teknik seçimi hasta bazında yapılmalıdır.
Anahtar Kelimeler: Beyin metastazı; Tüm beyin radyoterapisi; Radyoterapi tekniği

Abstract:
Aim: The aim of this study is to compare dosimetrically three different external whole brain raditherapy techniques applied for brain metastases by investigating field-in-field intensity modulated radiotherapy (FIF-IMRT), inverse-planned intensity modulated radiation therapy (inv-IMRT) and volumetric modulated arc therapy  (VMAT). 
Material and Method: In this study, digitally computed tomography (CT) simulation data set of 20 patients, who had previously received TBRT in the Ondokuz Mayıs University Faculty of Medicine Radiation Oncology Department due to brain metastasis, were used. For each patient, RT plans developed regarding three different RT techniques. The maximum, minimum and average dose received by the target group and; homogeneity index (HI), conformity index (CI) and monitor unit (MU) values were calculated. In terms of risky organs, right and left eye; right-left lens; right-left cochlea doses were calculated.
Results:  The minimum dose for the target group was significantly higher in VMAT (p=0.001, p=0.000), and the maximum and mean dose was significantly higher in inv-IMRT (p=0.000, p=0.001; p=0.002, p=0.000). VMAT was superior to inv-IMRT and FiF-IMRT by providing the nearest HI (0.047) and the closest CI (0.928) to zero (p=0.005, p=0.002; p=0.000, p=0.000). MU was significantly lower in FiF-IMRT than VMAT and inv-IMRT (p=0.000, p=0.000). While VMAT (p=0.004, p=0.000; p=0.000, p=0.000) was found to be significantly superior in terms of maximum eye doses, On the other hand, FiF-IMRT was significantly superior in terms of mean eye doses (p=0.003, p=0.000; p=0.002, p=0.000). Maximum lens doses were significantly better in FiF-IMRT (p=0.000, p=0.000; p=0.000, p=0.000). Maximum cochlea doses were significantly higher in VMAT (p=0.000, p=0.000; p=0.000, p=0.000) and mean cochlea doses were significantly higher in FiF-IMRT (p=0.021, p=0.014; p=0.005, p=0.025).
Conclusion: Although significant founded were detected between all three techniques dosimetrically, TBRT could be used in all three techniques. Technical selection should be made on a patient basis.
Keywords: Brain metastasis; Whole brain radiotherapy; Radiotherapy technique