Elektron dansite tablosu doğruluğunun planlama verileri üzerine etkisi
The effect of electron density table accuracy on radiotherapy dose calculations
Yazar: ELİF ARPACI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GONCA ALTINIŞIK İNAN
Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sağlık Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Radyasyon Onkolojisi = Radiation Oncology
Dizin: Bilgisayarlı tomografi = Computed tomography ; Elektron dansite tablosu = Electron density table ; Fantomlar = Phantoms ; Planlama teknikleri = Planning techniques ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Tedavi = Treatment ; Tedavi planlama = Treatment planning

Özet:
Bu çalışmada elektron dansite tablosunun planlama sistemine olası yanlış girilmesi sonucu plan verilerinde oluşacak değişimlerin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla Ankara Şehir Hastanesi Radyasyon Onkolojisi Kliniğinde elektron dansite farklılığının en fazla olduğu anatomik yerleşim olan toraks bölgesinde çalışılması planlanmış ve bu doğrultuda akciğer kanseri nedeniyle definitif dozda radyoterapi uygulanmış 15 hasta değerlendirilmiştir. Değerlendirme için hastaların simülasyon tomografilerinin elde edildiği GE Discovery bilgisayarlı tomografinin (BT) elektron dansite tablosu (EDT) verileri ile farklı bir radyoterapi merkezi olan Atatürk Hastanesi'nin Toshiba Aquilion BT'sinin EDT verileri kullanılmıştır. Hastaların simülasyon BT'leri kullanılarak Helikal Tomoterapi Accuray Radixact tedavi planlama sisteminde (TPS) helikal yoğunluk ayarlı radyoterapi (Hel-YART) tekniği ile tedavi planlaması yapılmıştır. TPS'de, doz hesaplama parametrelerinde hiçbir değişiklik yapmadan sadece farklı BT cihazının EDT kullanılması mümkün olduğu plan verifikasyon bölümünde (QA)(Kalite Güvenirliği); planlama BT imajlarından QA fantomları elde edilmiştir. Sonrasında plan parametre ve iterasyon bilgilerinde değişiklik yapılmadan iki BT'nin EDT tablosu sisteme yüklenmiştir. İki hesaplamaya ait dozimetrik veriler SPSS programına yüklenerek hesaplanan dozlar arasında istatistiksel anlamlılık değerlendirilmiştir.
Hedef hacim doz sarımı açısından iki plan karşılaştırıldığında doğru EDT ile yapılan hesaplamada D95 (p=0,001), CI (p=0,002), HI (p=0,045) ve GI (p=0,001) değerleri planlama sıcak doz noktası açısından iki EDT ile yapılan ölçümler arasında anlamlı fark saptanmamıştır (p=0,842). Kritik organ doz parametreleri açısından değerlendirildiğinde spinal kord maksimum dozu doğru BT EDT ile yapılan hesaplamada daha düşük bulunmuştur (p=0,015). Özefagus, akciğer ve kalp için bakılan tüm parametrelerde farklı EDT tablosu kullanılarak yapılan hesaplama sonuçları düşük bulunmuştur. Özefagus max (p=0,001), özefagus mean (p=0,003), kalp mean (p=0,011), Akciğer-PTV için sırasıyla mean (p=0,001), V20 (p=0,001) ve V5 (p=0,001) farklı EDT ile yapılan planlarda daha düşük bulunmuştur. Sonuç olarak EDT'nun doz analizinde istatistiksel anlamlı farklılıklara neden olmaktadır.

Abstract:
In this study, the data of 15 patients with lung cancer who underwent RT in the Radiation Oncology Clinic of Ankara City Hospital were analyzed retrospectively and dosimetrically. Lung cancer was preferred because it is the region where the electron density difference is the highest. Two different EDT data were used for these patients. The first one is the correct EDT data obtained from the hospital's data set from the GE Discovery device. The second one is the wrong EDT data belonging to the Toshiba Aquillion device from another hospital. The EDTs of the two tomographs were uploaded to the system without making any changes in the plan parameter and iteration information. Using these data, treatment plans were made with the helical intensity-modulated radiotherapy (Hel-IMRT) technique in the Tomotherapy Accuray Radixact treatment planning system (TPS). Two plans, using the correct EDT and the wrong EDT, were obtained for each patient. In the plan verification section (QA=Quality Confidence); QA phantoms were obtained from planning CT images. The dosimetric data of the two calculations were uploaded to the SPSS program and it was evaluated whether there was a between the calculated doses.
In the comparison of two plans in terms of the target volume, D95 (p=0.001), CI (p=0.002), HI (p=0.045) and GI (p=0.001) calculations using correct EDT than wrong EDT. There was no significant difference between the measurements made with the two EDTs in terms of the hot point (p=0.842). Maximum spinal cord dose was lower in the calculation made with correct EDT than wrong EDT (p=0.015). Additionally, Esophageal maximum (p=0.001), esophagus mean (p=0.003), mean heart (p=0.011), Lung mean(p=0.001), Lung V5(p=0.001 and Lung V20 (p=0.001) were significantly higher in calculations using correct EDT than wrong EDT. As a result, EDT causes statistically significant differences in dose analysis, and this change leads to changes in critical organ doses. The use of inappropriate EDT values causes statistically significant errors