Baş boyun kanserlerinde adaptif radyoterapi uygulamalarının dozimetrikk parametrelere etkisinin farklı algoritmalar

Abstract

Bu çalışmanın amacı, adaptif radyoterapi tedavisi almış 10 baş boyun kanseri hastanın tedavi planlarının farklı tedavi planlama algoritmalarıyla hesaplatılıp, sonuçların tümör ve normal doku üzerindeki dozimetrik etkisi etkisini incelemektir. Çalışmada yer alan 10 baş boyun kanseri hastanın BT görüntüleri üzerinden hedef ve kritik organları konturlanmıştır. Bu hastalar için oluşturulan tüm tedavi planları, PTV54 ve PTV60 hedef hacimleri üzerinden oluşturulmuştur. Kilo kaybı saptanan hastaların tedavi sürecinde çekilen ikinci BT görüntüleri üzerinden revize edilen hedef hacimleri PTV54, PTV60 ve çizilen riskli organlar için adaptif planlar oluşturulmuştur. Hastaların tedavi planları Eclipse™ tedavi planlama sistemi (TPS) ve Monaco® TPS ile yapılmıştır. Her iki sistem için de hacimsel ayarlı ark tedavi (VMAT) tekniği kullanılmıştır. Tedavi planları yapılırken her bir hasta için kullanılan plan parametre ve kriterleri iki sistem için de aynı tutulmuştur. Planlar, her iki sistemde karşılıklı çakışık çift ark olacak şekilde 330-30 kolimatör açılarında ayarlanmıştır. Tedavi planlarında foton enerjisi her iki sistemde de 6MV enerji olacak şekilde seçilmiştir. Tedavi algoritmalarının hesaplama sırasında kullandığı grid size, her iki planlama sistemi için de 2,5mm olarak tercih edilmiştir. Alan izomerkezleri PTV hacimlerinin ortasında olacak şekilde her iki sistem için belirlenmiştir. Bu çalışmada adaptif radyoterapi (ART) görmüş 10 baş boyun kanserli hastanın farklı algoritmalarla hesaplanmış planlardan elde edilen verilerin dozimetrik değerlendirmesi yapılmış ve istatistiksel açıdan incelenmiştir. Elde edilen değerler arasında istatistiksel anlamda küçük farklılıklar olsa da genel olarak benzerlik göstermiştir. Hedef hacimlerin doz dağılımları açısından değerlendirildiğinde her ne kadar Monte Carlo algoritması AAA’ya kıyasla daha etkin hesaplar yapıyor olsa da dozimetrik anlamda her iki sistem için de optimal klinik kriteleri karşılayan sonuçlar elde edilmiştir. Risk altındaki organlar açısından önemli farklılıklar bulunamamıştır. Ancak ortalama cilt dozunda AAA algoritmasının Monte Carlo’ya üstün geldiğini göstermiştir. MU değerleri açısından AAA, Monte Carlo algoritmasıyla kıyasla belirgin bir üstünlük göstermiştir. Sonuç olarak her iki algoritmanın hasta tedavi planlarındaki dozimetrik etkisine bakıldığında oluşturulan planların klinik açıdan uygulanabilirliği noktasında ikisi için de eşdeğer ölçüde sonuçlar doğurduğu söylenebilir. Anahtar Kelimeler: AAA, Monte Carlo, Baş Boyun Kanserleri, Adaptif RadyoterapiThe aim of this study is to calculate the treatment plans of 10 head and neck cancer patients who received adaptive radiotherapy with different treatment planning algorithms and to examine the dosimetric effect of the results on the tumor and normal tissue. Target and critical organs were contoured on CT images of 10 head and neck cancer patients included in the study. All treatment plans created for these patients were based on target volumes PTV54 and PTV60. Adaptive plans were created for the revised target volumes PTV54, PTV60 and the drawn risky organs on the second CT images taken during the treatment of patients with weight loss. Treatment plans of the patients were made with the Eclipse™ treatment planning system (TPS) and Monaco® TPS. Volumetric modulated arc therapy (VMAT) technique was used for both systems. While making treatment plans, the plan parameters and criteria used for each patient were kept the same for both systems. Planes are arranged at 330-30 collimator angles so that both systems have mutually coincident double arcs. In the treatment plans, the photon energy was chosen to be 6 MV energy in both systems. The grid size used by the treatment algorithms during the calculation was chosen as 2.5mm for both planning systems. Field isocenters were determined for both systems in the middle of the PTV volumes. In this study, the data obtained from plans calculated with different algorithms of 10 patients with head and neck cancer who received adaptive radiotherapy (ART) were evaluated statistically. Although there were statistically minor differences between the obtained values, they were generally similar. When the target volumes are evaluated in terms of dose distributions, although the Monte Carlo algorithm makes XIII more efficient calculations compared to AAA, results that meet the optimal clinical criteria for both systems in dosimetric terms have been obtained. No significant differences were found for organs at risk. However, it showed that the AAA algorithm was superior to Monte Carlo in the average skin dose. In terms of MU values, AAA showed a significant superiority compared to the Monte Carlo algorithm. As a result, considering the dosimetric effect of both algorithms on patient treatment plans, it can be said that the plans created have equivalent results for both in terms of clinical applicability. Keywords: AAA, Monte Carlo, Head and Neck Cancers, Adaptive Radiotherapy