Prostat tümörlerinde iki farklı optimizasyon algoritmasının doz dağılımına etkisinin incelenmesi
Investigation of two different doses distribution optimization algorithm in prostate tumors
Yazar: RECEP BARIŞ DALMAN
Danışman: PROF. DR. HATİCE BİLGE BECERİR
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Temel Onkoloji Ana Bilim Dalı / Sağlık Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Onkoloji = Oncology ; Radyasyon Onkolojisi = Radiation Oncology ; Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine

Özet:
VMAT tekniği ile yapılan tedavi planlarında hastaya uygulanması istenen doz reçeteleri tedavi planlama sistemine tanımlanır. Tedavi planlama sistemi bu tanımlamalara uygun doz optimizasyonu yaparak planlanan tedavi için gerekli alan parametrelerini oluşturur. Bu optimizasyonu yaparken özel algoritma kullanılır. Bu algoritma optimizasyonu yaptıktan sonra analytical anisotropic algorithm (AAA), pencil beam convolution (PBC) algorithm, a convolution superposition algorithm, collapsed cone convolution (CCC) ve voxel Monte Carlo (VMC++) gibi algoritmalar ile final doz hesabı yapılır. Sonrasında, doz-volüm histogramları elde edilir. Analytical anisotropic algorithm (AAA) geliştirilmesiyle içerisine eklenen Intermediate Dose Calculation modülü optimizasyona dahil edilirse homojen olmayan organlar (akciğer, baş-boyun,beyin gibi) için doku düzeltmesi yapılır.
Bu çalışmada, hedef hacimleri 69 ile 172 santimetreküp arasında değişen prostat kanserli 20 hastanın tedavi planları yapılmıştır. VMAT tekniği ile hazırlanan tedavi planları sırasıyla Eclipse 8.9.0 Tedavi Planlama Sisteminde AAA, Eclipse 13.0.26 Tedavi Planlama Sisteminde AAA ve Eclipse 13.0.26 Tedavi Planlama Sisteminde AAA intermediate dose calculation modülü kullanılarak hazırlanmıştır. Hazırlanan planlar, GTV'nin %100'ü ve PTV'nin %95'i verilen dozu alacak şekilde normalize edilmiştir. Kritik organlar için klinikte uygulanan doz sınırlamaları dikkate alınmıştır.
Her bir algoritma için hazırlanan planlar doz-volüm histogramları kullanılarak Homojenite İndeks, Konformite İndeks değerleri, hedef hacim ve kritik organ dozları her üç algoritma için karşılaştırılmıştır.
Intermediate dose hesaplamaları kullanılarak hazırlanan planların Homojenite İndeks, Konformite İndeks ve kritik organ dozlarının birçoğunda daha iyi sonuç verdiği bulunmuştur. Her üç algoritma ile yapılan planlarda doz sınırlamaları sağlanmaktadır. Öte yandan, Intermediate doz modülü kullanarak yapılan tedavi planlarının kalitesinin olumlu yönde etkilendiği söylenebilir.
Anahtar Kelimeler : Radyoterapi, Prostat Kanseri, Tedavi Planlama Sistemi, AAA, VMAT

Abstract:
Dose prescriptions that are desired to apply the patient are described in the treatment planning systems that are applied with VMAT technique. Treatment planning system sets the required field parameters via making proper dose optimization. A special algorithm is used in that optimization. After this algorithm optimization is applied, final dose calculation is made with algorithms such as analytical anisotropic algorithm (AAA), pencil beam convolution (PBC) algorithm, a convolution superposition algorithm, collapsed cone convolution (CCC) and voxel Monte Carlo (VMC++). Then, dose-volume histograms are obtained. After Analytical anisotropic algorithm (AAA) development, if that algorithm that includes Intermediate Dose Calculation module is added to that optimization, tissue correction is made for nonhomogenous organs such as lung, head-neck, brain.
In this study, treatment plans for 20 patients who have prostate cancer that targeted volumes change between 69 and 172 cubic centimeter are made. Treatment plans that are prepared with VMAT technique and used respectively, Eclipse 8.9.0 AAA in Treatment Planning System, Eclipse 13.0.26 AAA in Treatment Planning System and Eclipse 13.0.26 AAA with intermediate dose calculation module in Treatment Planning System are planned. 100% of GTV and 95% of PTV get the given dose and normalized in prepared plans. Dose boundaries that are applied in clinic for critical organs are considered.
Homogenity Index, Conformity Index values, targeted volume and dose of organ at risk are compared for three algorithms via using dose-volume histograms.
It is seen that prepared plans via using intermediate dose calculation have a better result in some of Homogenity Index, Conformity Index values and dose of organ at risk. Dose boundaries are satisfied with plans that are prepared three algorithms. However, it can be said that treatment plans that are made with Intermediate dose calcution module have a better quality.
Key Words : Radiotherapy, Prostate Cancer, Treatment Planning System, AAA, VMAT