Farklı anatomik bölgelerin radyoterapi tedavisinde hibrit tedavi tekniğinin optimizasyonu
Optimization of hybrid treatment technique in radiotherapy treatment of different anatomic regions
Yazar: YÜCEL SAĞLAM
Danışman: DOÇ. DR. AYHAN BİNGÖLBALİ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı / Biyomühendislik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering
Dizin: Radyoterapi = Radiotherapy

Özet:
Bu çalışmada, radyoterapi kliniklerinde kullanılan üç boyutlu konformal radyoterapi (3B-KRT), yoğunluk ayarlı radyoterapi (IMRT=Intensity Modulated Radiation Therapy) ve volümetrik modüle ark terapi (VMAT=Volumetric Modulated Arc Therapy) tekniklerinin ikisinden faydalanılarak yeni Hibrit Ark teknikler oluşturulmuştur. Hibrit Ark teknikler, iki farklı tekniğin tedavi planlama sistemindeki optimizasyon sürecine dahil edilerek planlanmıştır. 
Akciğer, prostat ve rektum tedavi bölgeleri için oluşturulan Hibrit Ark tekniklerinden elde edilen sonuçlar, IMRT ve VMAT tekniklerinin homojenite indeksi (HI), konformalite indeksi (CI), hedef hacim ortalama dozları, hedef hacim maksimum dozları ve kritik organ dozları ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca üç tekniğin toplam tedavi süreleri (TTS) ve monitör ünit (MU) değerleri karşılaştırılmıştır.
Akciğer hedef bölgesi için; IMRT'ye kıyasla Hibrit Ark tekniğinin hızlı, konformal ve homojen bir teknik olduğu gösterilmiştir. Hibrit Ark tekniği kullanılarak, VMAT tekniğinin sınırlı kullanımına sebep olan toplam akciğerin V5Gy ile V10Gy değerleri, sırasıyla %8 ve %4 oranında azaltılmıştır. 
Prostat hedef bölgesi için; Hibrit Ark tekniği VMAT tekniği ile karşılaştırıldığında, rektum V75Gy değeri %51 ve mesanenin D%50 değeri %26 oranında azaltılarak iyileştirilmiştir. Hibrit Ark tekniği kullanılarak, IMRT tekniğine göre MU değeri %5 ve TTS değeri %34 oranında azaltılmıştır. 
Rektum hedef bölgesi için; Hibrit Ark tekniği VMAT tekniği ile karşılaştırıldığında, ince bağırsağın V15Gy değeri %49 ve mesanenin V25Gy değeri %34 azaltılarak iyileştirilmiştir. Hibrit Ark tekniği kullanılarak, IMRT tekniğine göre MU değeri %17 ve TTS değeri %36 oranında azaltılmıştır. 
Hibrit Ark teknikleri ile MU ve TTS değerlerini arttırmadan, kritik organ dozlarının azaltılabileceği, hedef hacimlerde homojenite ve konformalitenin arttırılabileceği gösterilmiştir.

Abstract:
In this study, new Hybrid Arc techniques were developed by applying two of the three techniques (Three-Dimensional Conformal Radiotherapy (3D-CRT), Intensity Modulated Radiotherapy (IMRT) and Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT)) used in radiotherapy clinics. Hybrid Arc techniques were planned by including the two different techniques in the optimization process in the treatment planning system.
The results obtained from Hybrid Arc techniques for lung, prostate, and rectum treatment regions were compared with homogeneity index (HI), conformity index (CI), mean doses in the target region, maximum doses in the target region and critical organ doses of IMRT and VMAT techniques. In addition, the total treatment times (TTS) and monitor unit (MU) values of the three techniques were compared.
For the lung target region; it was showed that Hybrid Arc technique was a fast, conformal and homogeneous technique compared to IMRT. Using Hybrid Arc technique, V5Gy and V10Gy values of the total lung, which caused the limited use of VMAT technique, were reduced to 8% and 4%, respectively. 
For prostate target region; Hybrid Arc technique compare with VMAT technique, the V75Gy value of the rectum was reduced to 51% and D%50 value of the bladder was reduced to 26%. Using Hybrid Arc technique, the value of MU was reduced to 5% and the value of TTS to 34% according to IMRT technique.
For rectum target region; Hybrid Arc technique compared with VMAT technique, the V15Gy value of the intestine was reduced to 49% and V25Gy value of the bladder was reduced to 34%. Using Hybrid Arc technique, the value of MU was reduced to 17% and the value of TTS was reduced to 36% according to IMRT technique.
It has been shown that, without increasing MU and TTS values, it is possible to decrease critical organ doses and increase homogeneity and conformity in target volumes with Hybrid Arc techniques.