Prostat kanseri tedavisinde alan içinde alan yoğunluk ayarlı radyoterapi ve üç boyutlu konformal radyoterapi tedavi planlarının dozimetrik olarak değerlendirilmesi
Dosimetric evaluation of field-in-field intensity modulated radiotherapy and 3D-conformal therapy techniques in prostate cancer radiotherapy
Yazar: SERHAT ETLİ
Danışman: PROF. DR. BAHAR DİRİCAN
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Gülhane Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Radyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Radyasyon Onkolojisi = Radiation Oncology
Dizin: Doz-cevap ilişkisi-radyasyon = Dose-response relationship-radiation ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Prostat = Prostate ; Prostat hastalıkları = Prostatic diseases ; Prostat neoplazmları = Prostatic neoplasms ; Radyometri = Radiometry ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Radyoterapi-bilgisayar yardımlı = Radiotherapy-computer assisted ; Radyoterapi-yoğunluk ayarlı = Radiotherapy-intensity-modulated ; Retrospektif çalışmalar = Retrospective studies

Özet:
Amaç: Retrospektif olarak planlanan bu çalışmada prostat kanseri tanısı konulan 10 hasta için Üç Boyutlu Konformal Radyoterapi (3B-KRT) ve Alan içinde Alan Yoğunluk Ayarlı Radyoterapi (FIF-YART) olmak üzere iki farklı tedavi tekniği için tedavi planlamaları yapılmıştır. Bu iki tedavi tekniği için yapılan tedavi planlamaları doz dağılımları ve Doz Hacim Histogramları (DVH) kullanılarak değerlendirilmiştir. Bu iki tedavi tekniği için yapılan tedavi planlamalarından, hedef hacimlerin ve risk altındaki organların (OAR) aldıkları minimum maksimum ve ortalama dozlar elde edilmiştir. Konformite indeksi (CI) ve homojenite indeksi (HI) değerleri hesaplanmıştır. Elde edilen bu değerlerle 3B-KRT ve FIF-YART tekniğinin çalışmada seçilen hastalar üzerindeki etkinliğinin karşılaştırmalı olarak irdelenmesi hedeflenmiştir.
Gereç ve Yöntem: Retrospektif olarak planlanan bu çalışmada 01/01/2019 – 01/12/2019 tarihine kadar Sağlık Bilimleri Üniversitesi Gülhane Eğitim-Araştırma Hastanesi Radyasyon Onkolojisi Ana bilim Dalında prostat kanseri tedavisini tamamlamış hastalardan seçilen 10 hasta için tedaviler planlanmıştır. Planlamalar Elekta marka Synergy model Lineer hızlandırıcıda tedavi için Precise Plan planlama sistemi üzerinden yapılmıştır. Planlamalar için önceden tedaviye alınmış ve tedavileri tamamlanmış olan hastalara ait General Electric marka Light Speed RT model Bilgisayarlı Tomografi (BT) cihazı ile alınan kesit görüntüleri kullanılmıştır. Tedavi planlamaları sonucunda her iki tedavi yöntemi için her bir hastaya ait olmak üzere doz dağılımları ve DVH grafikleri oluşturulmuştur. Elde edilen bu planlama bilgileri üzerinden tez çalışması kapsamında değerlendirilmesi planlanan dozimetrik parametrelerin hesaplamaları yapılmıştır.
Bulgular: Yapılan tez çalışması içeriğinde hazırlanan iki farklı tedavi tekniği için tedavi planlamalarının dozimetrik olarak değerlendirilmesi sonucunda PTV hacminin aldığı doz açısından istatistiksel olarak anlamlı bir fark saptanmadı (P>0,05).
v
Fakat FIF-YART'de PTV hacminin, 3B-KRT'ye göre daha yüksek doz aldığı görüldü. Kritik organların almış oldukları dozların karşılaştırılması sonucunda mesane, rektum ve femur başlarının aldıkları doz değerleri açısından FIF-YART'nin 3B-KRT'ye göre daha iyi koruma sağladığı ve istatistiksel olarak bu iki yöntem arasında anlamlı bir farkın olduğu saptanmıştır.
İki farklı tedavi tekniği için planlamaların değerlendirilmesinde CI ve HI değerleri hesaplanmıştır. FIF-YART ve 3B-KRT teknikleri arasında CI ve HI açısından istatistiksel anlamlı bir fark saptanmamıştır. On hasta için FIF-YART ve 3B-KRT teknikleri için yapılan planlamaların CI değerleri açısından değerlendirilmesinde elde edilen sonuçlara göre 3B-KRT'nin FIF-YART'ye göre daha iyi sonuçlar verdiği, HI değerlendirilmesinde ise FIF-YART'nin daha iyi olduğu saptanmıştır.
Sonuç: Yapılan tez çalışması sonucunda elde edilen veriler göz önünde bulundurulduğunda FIF-YART ve 3B-KRT tekniklerinin kendine has avantaj ve dezavantajları olmasına karşılık kritik organları daha iyi koruma fırsatı veren ve aynı zamanda daha yüksek dozların uygulanmasına olanak sağlayan teknik, tümör kontrolü sağlamada daha başarılı sonuçlar vermesinden dolayı tercih edilmelidir. FIF-YART, 3B-KRT'ye göre kritik organların aldığı maksimum doz değerleri dikkate alınarak organların korunması değerlendirildiğinde istatistiksel açıdan anlamlı bir farkla daha üstündür. Diğer taraftan FIF-YART'nin 3B-KRT'ye göre hedef hacme daha yüksek doz uygulama olanağı sağlayabileceği görülmüştür. FIF-YART'de planlama süresi daha uzundur.

Abstract:
Aim: In this retrospective study, two different treatment plans were made for 10 patients diagnosed with prostate cancer, namely: Three Dimensional-Conformal Radiotherapy (3D-CRT) and Field-in-Field Intensity Modulated Radiotherapy (FIF-IMRT). Treatment plans for these two treatment techniques were evaluated using dose distributions and Dose Volume Histograms (DVH). In the treatment planning for these two treatment techniques; the minimum, maximum and average doses received by target volumes and organs at risk (OAR) were obtained. Conformity index (CI) and homogeneity index (HI) values were calculated. With the obtained values, comparative examination of the effectiveness of the 3D-CRT and FIF-IMRT techniques were studied to determine better critical normal tissue protection.
Materials and Methods: In this retrospective study, treatments were planned for 10 patients selected from patients who completed prostate cancer treatment in the Radiation Oncology Department of Health Sciences University Gülhane Training-Research Hospital from 01/01/2019 to 01/12/2019.These plans were made using the Precise Plan planning system for treatment in the Elekta brand Synergy model Linear accelerator. In the planning, the cross-sectional images taken with the General Electric brand Light Speed RT model Computed Tomography (CT) device was used for both study groups. Dose distributions and DVH charts for each patient was created for both treatment techniques. The dosimetric parameters that are planned to be evaluated within the scope of the thesis study have been calculated on the basis of the acquired plannig data.
Results: As a result of the dosimetric evaluation of treatment plans for two different treatment techniques prepared in the content of the thesis study, no statistically significant difference was found in terms of the dose received by the PTV volume (p> 0.05). Altough PTV volume of FIF-IMRT is known to be slightly higher than 3D-CRT, some FIF-IMRT data relevant to the doses received by the rectum and femoral heads have revealed better protection properties compared to 3D-CRT
vii
whereas we found a statistically significant difference in critical organ protection between two techniques in favor of FIF-IMRT. We found a significant difference in critical organs protection. CI and HI values were calculated based on target PTV coverage. However, there wasn't statistically significant difference between FIF-IMRT and 3D-CRT techniques in terms of CI and HI (p>0,05). According to the results obtained in the evaluation of the planning made for FIF-IMRT and 3D-CRT techniques applied for ten patients, it was determined that 3D-CRT revealed better results than FIF-IMRT for Conformity Index (CI), whilst FIF-IMRT revealed better HI values than 3D-CRT.
Conclusion: The data obtained in this thesis study have shown that FIF-IMRT and 3D-CRT techniques have their own advantages and disadvantages in better critical organ and tissue protection along with allowing higher dose delivery to target volume to obtain maximum tumor control.
We can conclude that FIF-IMRT is superior to 3D-CRT with a statistically significant difference in the protection of critical organs and tissues. Whilst FIF-IMRT technique can provide a higher effective delivery dose opportunity to the target volume compared to 3D-CRT technique with longer planning time.