Prostat radyoterapisinde IMRT ve VMAT planlarının dozimetrik olarak incelenmesi
Investigation of IMRT and VMAT plans as dosimetric in prostate radiotheraphy
Yazar: NECMİ ERDEN
Danışman: DOÇ. DR. İSMAİL ÖZBAY
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Temel Tıp Bilimleri Bölümü / Temel Onkoloji Ana Bilim Dalı / Sağlık Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Kalite kontrol = Quality control ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Prostat = Prostate ; Prostat neoplazmları = Prostatic neoplasms ; Radyasyon dozajı = Radiation dosage ; Radyometri = Radiometry ; Radyoterapi = Radiotherapy

Özet:
Yoğunluk Ayarlı Radyoterapi (IMRT) ve Volümetrik Ark Terapi (VMAT)'de her alanının doz yoğunluğu çok yapraklı kolimatör (MLC) yardımıyla karmaşık bir yolla değiştirilir. Bu yüzden oluşturulan planların dozimetrik kontrollerinin yapılması zorunludur.
Bu çalışmada amaç, 10 prostat hastasının IMRT ve VMAT tedavi planlarının hedef hacim ve kritik organ dozlarını karşılaştırmak ve hasta QA planlarını oluşturarak cihazda ışınlayıp doz akı haritalarını gama analiz yöntemiyle değerlendirmektir.
Her iki tedavi planlama tekniği için aynı hasta grubuna aynı optimize parametreleri kullanılarak planlar yapıldı ve planların doz volüm histogramları ile MU değerleri karşılaştırıldı. Her iki tedavi planlama tekniği için hasta QA planları oluşturuldu. Bu planların doz akı haritaları PTW 2D-Array729 ölçüm sistemi kullanılarak elde edildi. Ölçülen ve hesaplanan doz akı haritalarına ait gama analizleri, %3DD–3DTA, %3DD–4DTA, %4DD–3DTA, %4DD–4DTA, %4DD-5DTA, %5DD-4DTA, %5DD-5DTA kriterlerine göre %5, %10 ve %30 supress için PTW Verisoft yazılımıyla yapıldı. 
Hasta planlanlarında kritik organ dozları incelendiğinde VMAT planlarının daha iyi sonuçlar verdiği görüldü. Konformite indeks (CI) değerlendirildiğinde her iki teknikte de benzer sonuçlar bulundu. Homojenite indeksler (HI) karşılaştırıldığında VMAT planlarında daha iyi sonuçlar bulundu. VMAT planlarında MU değerleri daha düşük bulundu. 5Gy ve 10Gy doz alan volüm IMRT planlarında daha iyi iken 20Gy alan volüm VMAT planlarında daha iyi bulundu. Her bir noktadaki lokal dozun %3 doz farklılığı (DD) ve 3 mm mesafe uyumu (DTA) kriteri göz önüne alındığında  %5 supress uygulandığında %4.25, %10 supress'te %5.01 ve %30 supress'te ise %4.96 oranında IMRT planlarında daha iyi sonuçlar elde edildi. Doz farklılığı (DD) ve mesafe uyumu (DTA) kriterleri daha da arttıkça gama indeks değerlerimizde daha iyi sonuçların elde edildiği ve IMRT ile VMAT arasındaki gama indeks geçer değerleri arasındaki farkın azaldığı görüldü.
Anahtar Kelimeler: IMRT, VMAT, 2D-Array 729, RW3, Gama Analizi, Tedavi Planlama Sistemi

Abstract:
In Intensity Modulated Radiation Therapy:IMRT and Volumetric Modulated Arc Therapy:VMAT, the dose density of each field is changed with the help of multileaf colimator in a sophisticated way. Thus it is obligatory to be confirmed the dosimetric controls of IMRT and VMAT generated plans.
The aim in this study is to compare the IMRT and VMAT treatment plans for 10 prostate patients in respect to target volume and critical organ doses and evaluate with gamma analysis method the dose fluence maps by forming the patient QA of IMRT and VMAT plans after irradiation in the device.
For both treatment planning technique, plans were done to same patient group using same beam parameters and dose-volüme histograms of the plans and MU values are evaluated. QA plans were formed for both treatment planning technique. The dose fluence maps of those plans were measured by using PTW 2D-Array 729 measuring system. The gamma analysis concerning measured and calculated dose fluence maps  according to criteria of  3DD% – 3DTA, 3DD% – 4DTA, 4DD% – 3DTA, 4DD% – 4DTA, %4DD- 5DTA, %5DD- 4DTA, %5DD- 5DTA for supress %5, %10 and %30 were done PTW verisoft software.
When the critical organ doses were examined, it was seen that VMAT plans gave better results. When CI (Conformity Index) was examined, similar results were found. When HI (Homojenity Index) were compared, the better results were found in VMAT plans. MU values in VMAT plans were found lower. While the volume taken 5 Gy and 10 Gy were better in IMRT plans, the  volume taken 20 Gy were found better in VMAT plans. According to criteria of  3 % dose diversity (DD) and 3 mm distance accordance (DTA) when 5 % supress was applied 4.25 %, when 10 % supress was applied 5.01 %, when 30 % supress was applied 4.96 %  was found better results in IMRT plans. As the criteria of Dose diversity (DD) and Distance accordance (DTA) increased more, we got better results in gamma index values and the difference between gamma index values in IMRT and VMAT plans decreased.
Key Words: IMRT, VMAT, 2D Array 729, RW3, Gamma Analysis, Treatment Planning System