Akciğer yerleşimli  tümörlerde farklı radyoterapi teknikleri ve  tedavi planlama algoritmalarının hedef tümör hacmi ve kritik organlar üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi

AYÇA ÇAĞLAN

Akciğer yerleşimli tümörlerde farklı radyoterapi teknikleri ve tedavi planlama algoritmalarının hedef tümör hacmi ve kritik organlar üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sağlık Bilimleri Üniversitesi, GÜLHANE SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, RADYASYON BİYOLOJİSİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: AYÇA ÇAĞLAN

Danışman: Bahar DİRİCAN

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Akciğer radyoterapisi, rezeke ve/veya opere edilemeyen erken evre ve lokal ileri evre kanser tedavisinde primer tedavi modalitesidir. Bu nedenle pek çok klinik ileri teknoloji ürünü tedavi cihazlarını kullanarak, gelişen tedavi teknikleri ile daha etkin tedavi vermektedir. Bu cihazlarla yapılan tedavilerin radyasyon dozu hesaplamalarının doğru yapılabilmesi için tedavi planlama sistemlerine (TPS) ve bu sistemler için özel doz hesaplama algoritmalarının geliştirilmesine ihtiyaç duyulmuştur. Tedavi planlama sistemlerinin yazılımındaki doz algoritmaları tedavide kullanılan fotonun ya da elektronun enerjisine, tedavi alanının genişliğine ve derinliğine bağlı olarak hedef hacim ve normal dokular için doğru doz dağılımını hesaplamayı amaçlar. Farklı ticari firmalara ait algoritmaların farklılıkları tümör kontrolünü etkileyebileceği gibi sağlıklı dokunun korunmasında da büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, akciğer yerleşimli tümörü olan hastalarda farklı tedavi teknikleri ve planlama algoritmaları kullanılarak kritik organlar ve hedef tümör üzerindeki etkilerin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmamız, cerrahi uygulanmamış ve kliniğimizde radyoterapi verilen T2-T4 N0-N1 M0 evresinde olan 19 akciğer yerleşimli tümöre sahip hasta grubunda yapılmıştır. Hastaların tedavi planlamalarını yapmak için tomografi görüntüleri, kliniğimizde bulunan Toshiba Aquillion LB Bilgisayarlı Tomografi (BT) cihazında Aktif Nefes Kontrol (ABC) sistemi kullanılarak elde edilmiş ve bu görüntüler üzerinden hedef hacim ve kritik organ konturlamaları yapılmıştır. Farklı algoritmaların etkilerini karşılaştırabilmek için Yoğunluk Ayarlı Radyoterapi (YART) tekniklerinden 'Step and Shoot' YART ve Volümetrik Modülasyonlu Ark Terapi (VMAT) iki farklı tedavi tekniği kullanılmıştır. YART tedavi tekniği için iki farklı ticari TPS'e ait dört farklı algoritma ve VMAT tekniği için üç farklı ticari TPS'e ait 5 farklı algoritma kullanılarak planlamalar yapılmıştır. Tüm planlar, 6MV foton enerjisi ile tanımlanan dozun %100' ü PTV hacminin %95' ini saracak şekilde 30 fraksiyondan toplam 60 Gy olacak şekilde, VMAT planları için kısmi 2 ark ve IMRT planları için 5 alan kullanılarak yapılmıştır. Hedef hacmin ve kritik organların doz dağılımları tüm planlar için karşılaştırılarak dozimetrik ve radyobiyolojik değerlendirmeler yapılmıştır. MATLAB CERR ile her bir TPS deki planlar DICOM görüntüleri, anatomik yapıları aktarılarak doz dağılımlarını elde edilmiş ve tedavi planlarını tek bir DVH üzerinde analiz edilebilmiştir. İstatistiki analiz için v.29.0.2.0 SPSS istatistik programı kullanılmıştır. Bağımsız grupların karşılaştırılmasında Friedman testi yapılarak p <0,05 istatistiksel anlamlı kabul edilmiştir. Friedman testinin anlamlı olması durumunda Bonferroni düzeltmeli Wilcoxon rank testi ile sonuçlar değerlendirilmiştir. Yeni anlamlılık düzeyi VMAT için p <0,005; Step and Shoot YART için p <0,008 olarak kabul edilmiştir. Çalışmamızda, VMAT tedavi planlamalarında istatistiksel olarak algoritmalar arası hedef hacim için D ort , D mak, D 2 ve D 98 değerlerinde anlamlı istatistiksel farklılıklar bulunurken;kritik organlar için belli bir hacme karşılık gelen doz değerleri ile noktasal doz değerleri arasındaki farklılık daha fazla bulunmuştur. Hedef hacim için algoritmalar arası farkın özellikle hedef tümörün hacmi küçüldükçe arttığı sonucuna varılmıştır. Konvolüsyon/Süperpozisyon (C/S) algoritması, XVMC (x voksel Monte Carlo) algoritması ile yakın sonuçlar vermiştir. 'Step and Shoot'YART tekniği kullanılarak yapılan planlamaların algoritmalar arası analiz sonuçlarında hedef hacimde özellikle D ort , D 2 ve D 5 değerlerinde ve kritik organların D ort değerlerinde anlamlı farklılıklar varken özellikle toplam akciğer, konralateral ve ipsilateral akciğerlerin düşük doz hacim bölgelerinde doz dağılımı ve DVH 'larında belirgin farklılıklar bulunmuştur. Bu çalışmada hedef hacim değerleri karşılaştırıldığında PB algoritmasının belirli fiziksel parametreleri hesaba katmadığı için hem VMAT hem de 'Step and Shoot' YART tekniklerinde PTV sarımını olduğundan fazla iyi, kritik organ dozlarını ise daha düşük gösterdiği bulunmuştur. Ayrıca her iki tedavi tekniğinde AAA (Anisotropic Analitycal Algorithm) ve AXB (Acuros XB) algoritmaları için hem PTV hem de kritik organ dozları ve doz dağılımlarının birbirine benzer olduğu görülmüştür. Değerlendirdiğimiz algoritmalar içinde AAA ve AXB algoritmalarında tümör hacmi içindeki maksimum doz değerleri daha yüksek bulunmuştur. Radyobiyolojik parametreler, hedef hacim için EUD bütün algoritmalar ve teknikler için benzerdir ve TCP (0,999) değerleri bütün algoritmalar için aynı bulunmuştur. Radyobiyolojik parametrelerden NTCP değerlerinde algoritmalar arasında küçük farklılıklar bulunmuştur.