Geri Dön

Akciğer kanserinin cyberknife ile stereotaktik radyoterapisinde ray-trace ve monte carlo hesaplama algoritmalarıyla elde edilen doz dağılımlarının karşılaştırılması

Comparison of dose distributions to obtained by ray-trace and monte carlo calculation algorithms for with cyberknife stereotactic radiotherapy of lung cancer

PDF İndir

  1. Tez No: 334305
  2. Yazar: İSMAİL FARUK DURMUŞ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GÖNÜL KEMİKLER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: CyberKnife, İnhomojenite, Monte Carlo, Ray-Tracing, Akciğer SBRT, CyberKnife, Inhomogeneity, Monte Carlo, Ray-Tracing, Lung SBRT
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi
  10. Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Onkoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 96

Özet

Stereotaktik Vucüt Radyoterapisi, vucüdun herhangi bir yerinde üç boyutlu(3B) koordinatları belirlenmiş küçük hacimli hedef volümlere, yüksek radyasyon dozlarının hipofraksiyone olarak uygulanmasıdır. Bu çalışmanın amacı, CyberKnife?da akciğer tümörlerinin tedavisinde MultiPlan tedavi planlama sisteminde Ray-Tracing(RT) ve Monte Carlo(MC) algoritmalarıyla hesaplanan doz dağılımlarının karşılaştırılması ve inhomojen fantomda film dozimetrisiyle algoritmaların verifikasyonunu sağlamaktır. Film ölçümlerinde kolimatör(kon) boyutu küçüldükçe inhomojenite etkileri iyice artmaktadır. Kolimatör boyutu arttıkça homojen fantom ışınlamalarına yakın doz dağılımları elde edildi. İnhomojen fantom ışınlamasında film ölçümleri ile MC hesabıyla elde edilen doz dağılımı uyum içerisindedir. Ancak RT-algoritması lateral electron transportunu ihmal ettiği için akciğer eşdeğeri ortamlarda dozu doğru hesaplayamamaktadır. MC-algoritması ile mukayese edildiğinde RT-algoritmasıyla hazırlanan 37 akciğer planının PTV ve GTV`nin tüm dozlarını daha fazla hesaplamıştır. Özellikle, hastaların tamamı göz önüne alındığında PTV için RT?de %96 olan doz kapsaması, MC?da %68,2?ye düşmektedir. Akciğerlerdeki tümörlerde, RT-algoritması, akciğerdeki soğurulmanın zayıflamasını ve tekrar build-up oluşmasını hesaplayamadığı için akciğerdeki ve tümör başlangıcındaki dozları fazla hesaplamaktadır. Planların MC-algoritması ile hesaplatılıp %95 kapsama için yeniden normalize edilmesi durumunda toplam MU değerinde ortalama %14.3 artış olmaktadır. Kritik organların maksimum dozları da anlamlı olarak artmıştır. Küçük hacimli tümörlerde iki algoritma arasında PTV?nin dozları ve kapsanmasında büyük farklar bulunmuştur. Orta hacimli tümörlerde iki algoritmada benzer sonuçlar elde edilmiştir. Perifer ve merkezi yerleşimli lezyonlarda iki algoritma içinde doz dağılımları benzer çıkmıştır. Akciğer SBRT?de tümör kontrol olasılığı, tümöre uygulanan dozla ilişkilidir. Sonuç olarak, RT algoritması düşük yoğunluklu yapılarda dozu düşük tahmin eder ve bu etki küçük kolimatörlerde baskındır. MC algoritmasıyla büyük doz farklılıkları oluşur. RT-algoritması targette düşük, kritik yapılarda ise yüksek doza sebep olur. Bu nedenle özellikle küçük akciğer tümörlerinin tedavisinde MC-algoritması tercih edilmelidir.

Özet (Çeviri)

Stereotactic Body Radiation Therapy(SBRT) defines as hypofraction application of high radiation dose on a small target volume defined as a three dimensional (3D). The aim of this study are to compare dose distribution by Monte Carlo(MC) and Ray-Tracing(RT) algorithms for lung patient at MultiPlan treatment system and verification of algorithms by film dosimetry in inhomogeneous phantom. Gafchromic EBT film measurements are consistent with MC calculations for single beam irradiations of inhomogenous phantom. Film dosimetry results show that the effects of inhomogeneity increases as the collimator size decreases. While the collimator size increases, the dose distributions are found similar results to that of a homogeneous phantom are obtained. For the RT algorithm, large discepencies in the dose and re-build area in the tumor behind lung are observed. Thirty seven lung plans which were prepared with RT-algorithm are calculated with MC-algorithm. Compared with MC, RT consistently overestimates the minimum doses to the planning target volumes by an average of 14 %. RT-algorithm overestimates the dose in all PTV?s plan related data. While PTV dose coverage rate is %96 at RT, it drops to %68.2 at MC. RT-algorithm can not calculate lung absorption and re- build-up region. Therefore, RT algoritm overestimates in low-density structures. Large deviations of up to 45% in the dose re-build area in tumor behind lung were observed. Chancing the calculation algoritm from RT to MC produced large differencies total MU value increases by %14.31. Consistent results are obtained at tumors with medium volumes. Dose distributions at central or peripheral lesions are similar between two algorithms. Tumor control probability at lung SBRT is related to application dose. In conclusion, RT overestimates doses in low- density structures and this effect is more pronounced as collimator size decreases. This study demonstrates that changing the calculation algorithm from RT to MC produced large discrepancies in target and critical organ doses coverage. RT algorithm potentially results in underdosing of targets and overdosing of adjacent critical structures. MC algorithm should be preferred, especially in the treatment of small lung tumors.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    766995

    Stereotaktik beden radyoterapisi tekniğiyle planlanan akciğer ışınlamalarında fetüs dozunun araştırılması

    Investigation of fetus dose in LUNG iradiations planned with stereotactic body radiotherapy technique

    TESLİME KILIÇASLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Radyasyon Onkolojisiİstanbul Medipol Üniversitesi

    Sağlık Fiziği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DİLEK ÜNAL

  2. Tez No

    271667

    İleri evre küçük hücreli dışı akciğer kanserinde kemoterapi sonrası FDG-PET/BT'deki metabolik cevabın prognoz üzerine etkisi

    The prognostic relevance of response evaluation to chemotherapy using FDG-PET/CT in patients with advanced stage non-small-cell lung cancer

    ÇETİN ORDU

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    OnkolojiYeditepe Üniversitesi

    İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BAŞAK OYAN ULUÇ

  3. Tez No

    888183

    Primer akciğer kanseri veya akciğer metastazı nedeniyle kliniğimizde Stereotaktik Beden Radyoterapisi (SBRT) uygulanan hastaların tedavi sonuçlarının retrospektif olarak incelenmesi

    The retrospective evaluation of the treatment results of patients who underwent Stereotactic Body Radiotherapy (SBRT) for primary lung cancer or lung metastasis in our clinic

    TUĞBA ULU

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Radyasyon OnkolojisiSağlık Bilimleri Üniversitesi

    Radyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FATİH GÖKSEL

  4. Tez No

    792134

    Akciğer kanserinin bilgisayarlı tomografi görüntüleri kullanılarak derin öğrenme ile tespiti

    Detection of lung cancer with deep learning using computed tomography images

    YUNUS EMRE KARACA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolMalatya Turgut Özal Üniversitesi

    Enformatik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SERPİL ASLAN

  5. Tez No

    343121

    A framework for gene co-expression network analysis of lung cancer

    Akciğer kanserinin gen ortak ifade analizi için bir yöntem

    ERHAN AKDEMİR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    BiyolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoenformatik Bölümü

    DOÇ. DR. TOLGA CAN

    YRD. DOÇ. DR. YEŞİM AYDIN SON

Geri Dön