Tiroid oftalmopatisi tanısı alan olguların 3bkrt-vmat ve tomoterapi radyoterapi yöntemleri kullanılarak elde edilen planların dozimetrik karşılaştırılması
Dosimetric comparison of plans obtained by applying 3dcrt-vmat and tomotherapy radiotherapy methods in patients with thyroid' ophthalmopathy diagnosis
Yazar: ÖZLEM DİLDAN
Danışman: PROF. DR. EMİNE SERRA KAMER
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Radyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı / Sağlık Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Radyasyon Onkolojisi = Radiation Oncology ; Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine

Özet:
Çalışmamızda TO tanısı alan ve tedavi yöntemi olarak RT planlaması belirlenen 10 hastanın Bilgisayarlı Tomografi (BT) görüntülerinden faydalanarak 3BKRT, VMAT ve HT tedavi planlama teknikleri uygulanması sonucunda hedef hacim ve normal dokuların aldığı dozların dozimetrik olarak elde edilen verilerinin karşılaştırılması amaçlanmıştır.
Çalışmamıza 2012-2019 yılları arasında Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Radyasyon Onkolojisi Anabilim Dalı'nda TO tedavisi almış 10 hastanın, 10 fraksiyonda 20 Gy reçete dozu verilecek şekilde geriye yönelik olarak planları yapılmıştır. 3BKRT planında lens dozlarını en aza indirebilmek amacı ile 80⁰-90⁰'lik ve 270⁰-280⁰'lik karşılıklı lateral açılar belirlenerek planlar yapıldı. VMAT tedavi yönteminde ise saat yönüne hareket eden gantri açısı seçilerek 210⁰'den başlayıp 150⁰ 'de sonlanan 300⁰ 'lik kısmi iki ark kullanılmıştır. HT planlaması için ise alan genişliği 2,5 cm, pitch faktörü 0,100 ve modülasyon faktörü 3.000 seçilerek HT tedaviler planlandı. 
Tümör hacmi ve normal dokular açısından; planlanan targer volüm (PTV) için hacmin %x'ini alan doz, minimum, maksimum ve ortalama doz değerleri (D%2, D%50, D%95, D%98, Dmin, Dmax, Dmean) ve konturlaması yapılan kritik organların (sağ ve sol göz, sağ ve sol lens, sağ ve sol lakrimal, sağ ve sol optik sinir, sağ ve sol retina ve kiazma) D%1, D%5, Dmin, Dmax, Dmean değerleri Quantec doz sınırlarına göre sağlanmıştır. Elde ettiğimiz bu değerler ile homojenite indeksi (HI), konformite indeksi (CI) değerleri hesaplandı. Üç planda da monitör unit (MU) değerlerine bakıldı. Her bir hasta için yapılan üç plan sonrası doz volüm histogramı (DVH) sonuçları toplanarak istatistiksel olarak değerlendirildi.
Çalışmalarımız sonucunda VMAT ve HT radyoterapi tekniklerinin hedef PTV'ye ait hem HI hem de CI açısından 3BKRT'ye kıyasla istatistiksel olarak daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür (HI: p=0,005-p=0,011; CI: p=0,007-p=0,004). İstatistiksel olarak en başarısız MU değeri ise diğer tekniklerden açık ara önde HT'de görülmüştür. Burada en iyi değerleri 3BKRT tekniği vermiştir (p=0,000-p=0,000- p=0,000).
Planlamamızda riskli organlara ait hangi tekniğin daha iyi koruma sağladığına baktığımızda ise; sağ ve sol gözyaşı bezlerinde VMAT tekniğinin HT tekniğine göre istatistiksel olarak anlamlı olarak daha iyi bir koruma sağladığı (sağ: p=0,042; sol: p=0,023), diğer tekniklerin ikili karşılaştırmalarında ise anlamlı bir fark olmadığı görülmüştür. Yaptığımız planlamalarda sağ gözde üç teknik arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılığa ulaşılamamıştır. Sol gözde ise VMAT tekniği 3BKRT tekniğine nazaran istatistiksel olarak daha iyi bir koruma sağlamıştır (p=0,003). Diğer tekniklerin ikili karşılaştırmalarında ise anlamlı bir fark olmadığı görülmüştür. Sağ ve sol göze etki eden hedef hacim değerlendirmesinde sol gözün hedef volümü sağ göze kıyasla daha büyük olduğundan, bu sonucun ortaya çıkmasında etkili olmuştur. Sağ ve sol lensler ile kiazmaya dair maksimum dozlar değerlendirildiğinde 3BKRT ve HT ile VMAT ve HT arasında yapılan karşılaştırmalarda sonuç istatistiksel olarak anlamlı ve HT lehinedir (sağ lens: p=0,025-p=0,000; sol lens: p=0,005-p=0,000; kiazma: p=0,007-p=0,001). HT bu 3 organda diğer tekniklere göre daha iyi bir koruma sağlamıştır.  Sağ ve sol optik sinirler ile sağ ve sol retina maksimum dozlar açısından değerlendirildiğinde VMAT ve HT tekniklerinin 3BKRT' ye göre daha düşük dozlarla koruma sağladığı ancak bu iki teknik arasında istatistiksel açıdan anlamlı fark bulunmadığı görülmüştür (sağ retina: p=0,036-p=0,003; sol retina: p=0,014-p=0,003). 
Bu çalışmadaki hedefimiz TO tedavisinde üzerine az çalışma yapılmış olan HT planlama tekniğinin etkinliğini diğer planlama tekniği olan 3BKRT ve VMAT açısından karşılaştırarak literatürde yer almasını sağlamaktır. PTV hedef hacminin homojen bir şekilde sarılması açısından CI ve HI değerlendirildiğinde VMAT ile birlikte HT tekniğinin 3BKRT ye göre hedef hacmi daha iyi sardığı belirlenmiştir. HT'nin MU değeri diğer tekniklere göre yüksek olmasına rağmen kritik organlar olan lensler ve optik kiazmada daha iyi sonuçlar verdiği net bir şekilde görülmüştür. VMAT tekniği ise göz yaşı bezlerinde HT' ye göre daha düşük sonuçlar vermiştir. Diğer riskli organlar olan gözler, optik sinirler ve retinalarda da HT ve VMAT tekniklerinin 3BKRT'ye nazaran daha iyi sonuçlar verdiği çalışmada gözlenmiştir. 
Çalışma sonuçları TO tedavisinde HT tekniğinin de uygulanabilecek diğer tedavi tekniklerinden biri olduğunu vurgulamıştır. Çalışmamız ayrıca bu konuda HT tedavisi için hem hasta sayısı açısından hem de elde edilen verilerin istatiksel olarak değerlendirilmesi açısından benzer platformlarda yapılan çalışmalardan daha kapsamlıdır.  
Anahtar Kelimeler: Tiroid Oftalmopatisi, Radyoterapi, Helikal Tomoterapi, Kanser

Abstract:
In our study, it was aimed to compare the dosimetric data of the target volume and the doses taken by the normal tissues as a result of the application of 3DCRT, VMAT and HT treatment planning techniques by using the Computed Tomography (CT) images of 10 patients who were diagnosed with TO and RT planning was determined as the treatment method.
In our study, retrospective plans were made to give a prescription dose of 20 Gy in 10 fractions of 10 patients who received TO treatment in the Department of Radiation Oncology of Ege University Faculty of Medicine between 2012-2019. In order to minimize the lens doses in the 3DCRT plan, the lateral angles of 80⁰-90⁰ and 270⁰-280⁰ were determined and plans were made. In the VMAT treatment method, the gantry angle moving clockwise was selected, and two 300⁰ partial arcs were used, starting at 210⁰ and ending at 150⁰. For HT planning, HT treatments were planned by choosing a field width of 2.5 cm, a pitch factor of 0.100 and a modulation factor of 3,000.
In terms of tumor volume and normal tissues; for the planned target volume (PTV), the minimum, maximum and mean dose values (D%2, D%50, D%95, D%98, Dmin, Dmax, Dmean) that take %x of the volume and the contoured critical organs (right and left eye, right and left lens, right and left lacrimal, right and left optic nerve, right and left retina and chiasm) D%1, D%5, Dmin, Dmax, Dmean values were provided according to Quantec dose limits. With these values we obtained, homogeneity index (HI) and conformity index (CI) values were calculated. Monitor unit (MU) values were checked in all three plans. The results of the dose volume histogram (DVH) after three plans for each patient were collected and statistically evaluated.
As a result of our studies, it was observed that VMAT and HT radiotherapy techniques gave statistically better results in terms of both HI and CI of target PTV compared to 3DCRT (HI: p=0.005-p=0.011; CI: p=0.007-p=0.004) . Statistically, the most unsuccessful MU value was seen in HT, far ahead of other techniques. Here, the 3DCRT technique gave the best values (p=0.000-p=0.000- p=0.000).
When we look at which technique provides better protection for risky organs in our planning; It was observed that the VMAT technique provided statistically significantly better protection than the HT technique in the right and left lacrimal glands (right: p=0.042; left: p=0.023), while there was no significant difference in pairwise comparisons of other techniques. In our planning, no statistically significant difference was found between the three techniques in the right eye. In the left eye, the VMAT technique provided statistically better protection than the 3DCRT technique (p=0.003). There was no significant difference in pairwise comparisons of other techniques. Since the target volume of the left eye is larger than the right eye in the target volume evaluation affecting the right and left eyes, it was effective in the emergence of this result. When the maximum doses of right and left lenses and chiasma were evaluated, the results were statistically significant and in favor of HT in the comparisons between 3BCRT and HT and VMAT and HT (right lens: p=0.025-p=0.000; left lens: p=0.005-p=0.000; chiasm: p=0.007-p=0.001). HT provided better protection in these 3 organs compared to other techniques. When the right and left optic nerves and right and left retina were evaluated in terms of maximum doses, it was seen that VMAT and HT techniques provided protection with lower doses than 3BCRT, but there was no statistically significant difference between these two techniques (right retina: p=0.036-p=0.003; left retina: p=0.014-p=0.003).
Our aim in this study is to compare the effectiveness of the HT planning technique, which has been studied less, in terms of the other planning techniques, 3BKRT and VMAT, and to ensure that it takes place in the literature. When CI and HI were evaluated in terms of homogeneous wrapping of the PTV target volume, it was determined that the HT technique with VMAT wrapped the target volume better than 3DCRT. Although the MU value of HT is higher than other techniques, it has been clearly seen that it gives better results in lenses and optic chiasm, which are critical organs. The VMAT technique, on the other hand, gave lower results in lacrimal glands than HT. It was observed in the study that HT and VMAT techniques gave better results than 3DCRT in eyes, optic nerves and retinas, which are other risky organs.
The results of the study emphasized that the HT technique is one of the other treatment techniques that can be applied in the treatment of TO. Our study is also more comprehensive than the studies conducted on similar platforms in terms of both the number of patients and the statistical evaluation of the data obtained for HT treatment.
Keyword: Throid' Ophtalmopathy, Radiotherapy, Helical Tomotherapy, Cancer