Baş-boyun radyoterapisi almış hastaların çene kemiklerinde geç yan etki gelişim riskinin değerlendirmesi
Assessment of late side effect development risk in jawbones of patients receiving head and neck radiotherapy
Yazar: CEREN AYRANCIOĞLU
Danışman: PROF. DR. FADİME AKMAN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Medikal Fizik Ana Bilim Dalı / Medikal Fizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Radyasyon Onkolojisi = Radiation Oncology
Dizin: Kafa ve boyun neoplazmları = Head and neck neoplasms ; Kemik ve kemikler = Bone and bones ; Mandibula = Mandible ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Osteoporoz = Osteoporosis ; Radyasyon etkileri = Radiation effects ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Tomografi-x ışınlı-bilgisayarlı = Tomography-x ray-computed ; Çene = Jaw

Özet:
Bu tez çalışmasında baş-boyun radyoterapisi almış hastaların alt çene kemiklerinde, iyonlaştırıcı radyasyonun kemik doku üzerindeki geç yan etkilerinden osteopeni, osteoporoz, radyasyon fraktürü ve radyonekroz gelişimi riskinin bilgisayarlı tomografi (BT) Hounsfield Unit (HU) değerleri ile öngörülebilirliği araştırıldı.

Araştırmanın örneklemini, 2014-2018 yılları arasında Radyasyon Onkolojisi Kliniği'nde baş-boyun kanseri tanısı ile radyoterapi (RT) almış 27 hastanın, tedavi ve takiplerine ilişkin kayıtlı bilgileri ile radyografik görüntüleri oluşturdu. Hastaların tedavi planlamalarında kullanılan BT-Simülatör (SİM) görüntüleri üzerinde, 'ilgili hacim bölgeleri (VOI'ler)' oluşturuldu. Oluşturulan VOI'ler, görüntü eşleme işlemi ile takip sırasında elde edilen BT ve pozitron emisyon tomografisi-BT' (PET-BT) görüntüleri üzerine aktarıldı. Tedavi öncesi çekilen görüntüler ile takip sırasında çekilen görüntüler üzerinden, mandibulanın belirlenen doz aralıklarına maruz kalan bölgelerinin HU değerleri, VOI'lerden yararlanılarak ölçüldü. Farklı cihazlardan elde edilen radyografik görüntülerin HU değerlerini karşılaştırılabilmek için, cihazlar arasındaki sapmalar bir dönüşüm parametresi hesaplanarak düzeltildi. Tedavi öncesi çekilen görüntüler ile takip sırasında çekilen görüntülerin HU değerleri karşılaştırıldı ve HU değerlerinde zaman içinde meydana gelen değişim ortaya kondu. 

Araştırmamızda; belirlenen VOI gruplarında zamanla HU değerlerinde azalma gözlenmedi. Ancak mandibula yapısı bir bütün olarak değerlendirildiğinde RT'den sonraki '3-6' ve '12-24' ay takip aralığı zamanlarında HU değerlerinde azalma saptandı. Ayrıca mandibulanın ölçülen HU değerlerinde zaman içinde meydana gelen değişim ile mandibulanın maruz kaldığı radyasyon dozu arasındaki etkileşim modelinde dozun etkisini istatiksel anlamlılık sınırına çok yakın (Pillai's Trace İstatistiği=3,539, p=0,055) bulundu. 

Araştırmamızdaki sınırlılıklar, çalışmanın retrospektif doğasından kaynaklanmaktadır. Prospektif olarak planlanacak yeni bir çalışmayla, daha geniş bir örnekleme ve geneli temsil eden sonuçlara ulaşılabilir. Bu bakımdan araştırmamız, prospektif olarak planlanabilecek gelecekteki çalışmaların bir ön çalışması niteliğindedir.

Abstract:
In this study, the predictability of the risk of developing late side effects of ionizing radiation on bone tissue such as osteopenia, osteoporosis, radiation fracture, and radionecrosis, in the lower jawbones of patients receiving head and neck radiotherapy (RT) was investigated using computed tomographic (CT) Hounsfield Unit (HU) values.

 The study sample consisted of recorded information on treatment and follow-up and radiographic images of 27 patients who received RT with a diagnosis of head and neck cancer in the Radiation Oncology Clinic between 2014-2018. The volumes of interest(VOIs) were generated on CT-simulator (CT-SIM) images used in treatment planning. VOIs were transferred to the CT and positron emission tomography-CT (PET-CT) images obtained during follow-up by the image registration process. The HU values of the regions of the mandible exposed to the specified dose ranges were measured by these VOIs. To compare the HU values from radiographic images obtained from different devices, deviations from device to device were corrected by calculating a conversion parameter. The HU values of images acquired before treatment and during follow-up were compared and the change in HU values was revealed.

In our study; no decrease in HU values was observed over time within the VOI groups. However, the whole mandibular HU scores were found to decrease during the follow-up intervals '3-6' and '12 -24' after RT. The effect of dose was found very close to the statistical significance threshold (Pillai's Trace Statistics=3.53, p=0.055) in the interaction model between the change in measured HU values of the mandible over time and the radiation dose to which the mandible was exposed.

The limitations of our research stem from its retrospective nature. With a new prospectively planned study, a larger sample and representative results can be obtained. In this respect, our research is a preliminary study of future prospective studies.