Lineer hızlandırıcı tabanlı stereotaktik radyocerrahi ve radyoterapi planlarının bağımsız Monte Carlo doz hesaplama yazılımı ile değerlendirilmesi
Evaluation of linear accelerator based stereotactic radiosurgery and radiotherapy plans with independent Monte Carlo dose calculation software
- Tez No: 826735
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SİBEL TOKDEMİR ÖZTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Radyasyon Onkolojisi, Physics and Physics Engineering, Radiation Oncology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Amerikan Tıp Fizikçileri Derneği Görev Grubu 219'un önerdiği ikincil doz kontrolü (İDK) ile tedavi planlama sisteminde (TPS) hesaplanan hedef ve kritik organ dozlarının hastaya uygulanmadan önce doğrulanması yapılabilmektedir. Radyoterapide altın standart olarak kabul edilen Monte Carlo (MC) tekniğinin İDK'de kullanılması, TPS'deki doz hesaplama algoritmalarının doğrulanması için bir olanak sağlamaktadır. SciMoCa, ikincil doz kontrolü için MC tekniği kullanan bir yazılımdır. Bu tez çalışmasının amacı, Analitik Anizotropik Algoritma (AAA) ve Acuros XB (AXB) ile hesaplanan stereotaktik radyoterapi (SRT) ve stereotaktik beden radyoterapi (SBRT) planlarının MC ile karşılaştırılması ve gamma indeks analizindeki (GIA) değişkenlerin (normalizasyon yöntemleri ve doz eşik değeri) gama geçiş oranlarına (GPR) olan etkilerinin araştırılmasıdır. 15 beyin SRT ve 15 akciğer SBRT planı TPS'de AAA ve AXB ile hesaplatılıp SciMoCa yazılımına aktarılmıştır. Bu planlar SciMoCa'da MC tekniği ile yeniden hesaplatılmış ve AAA ve AXB ile belirlenen doz hacim histogram parametreleri ve GIA aracılığıyla karşılaştırmalar yapılmıştır. GIA'da, planların GPR'leri (GPRPlan) üzerindeki etkilerini analiz etmek için global ve yerel normalleştirme yöntemleri ile farklı DTH'ler (% 5, % 10, % 20, % 30 ve % 50) kullanılmıştır. AAA ve AXB'nin SciMoCa MC ile yapılan karşılaştırmalarında beyin SRT hastalarında uyumlu sonuçlar, akciğer SBRT hastalarında AAA ile özellikle hedef doz kapsamında uyumsuz sonuçlar elde edilmiştir. AXB'nin ise akciğer SBRT hastalarında MC ile benzer doz dağılımları hesapladığı gösterilmiştir. GIA'da DTH % 50'den % 5'e düşürüldüğünde, GPRPlan sonuçları global normalizasyon ile artarken, lokal normalizasyon ile azalmaktadır. %50 doz DTH ile iki normalizasyon yöntemi arasında fark bulunmazken, % 10 DTH ile normalizasyon yöntemleri arasında istatistiksel olarak anlamlı farklar saptanmıştır. GIA'nın her zaman doz hacim histogram parametreleri ile uyumlu olmayabileceği saptanmıştır. Bu hasta grubu için % 5-10 gibi düşük DTH'ların kullanımının yüksek doz bölgelerinde, global normalizasyonda hataların belirlenmesini engelleyebileceği ve lokal normalizasyonda iyi bir eşleşmenin fark edilmemesine sebep olabileceği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
The secondary dose check (SDC) recommended by Task Group 219 of the American Association of Physicists in Medicine (AAPM) allows for the verification of target and critical organ doses calculated in the treatment planning system (TPS) before delivering to the patient. The use of the Monte Carlo (MC) technique, which is considered the gold standard in radiation therapy, in SDC provides an opportunity to validate the dose calculation algorithms in the TPS. SciMoCa is a software that utilizes the MC technique for SDC. This thesis study aims to compare the plans of stereotactic radiation therapy (SRT) and stereotactic body radiation therapy (SBRT) calculated with the Analytical Anisotropic Algorithm (AAA) and Acuros XB (AXB) in the TPS with MC, and to investigate the effects of variables (normalization methods and dose threshold (DTHs)) in gamma index analysis (GIA) on gamma passing rates (GPRs). 15 brain SRT and 15 lung SBRT plans were calculated in the TPS using AAA and AXB, and then transferred to the SciMoCa software. These plans were recalculated with MC technique in SciMoCa and compared with AAA and AXB utilizing the defined dose volume histogram parameters and GIA. In GIA, different DTHs (5 %, 10 %, 20 %, 30 % and 50 %) and normalization methods (global and local) were employed to analyze their effects on the gamma passing rates of the plans (GPRsPlan). Consistent results were obtained in the comparison of AAA and AXB with MC for brain SRT plans, while for lung SBRT patients, AAA showed inconsistent results, in terms of target dose coverage. AXB, on the other hand, demonstrated similar dose distributions to MC for lung SBRT patients. In GIA, when DTH was decreased from 50 to 5 %, the GPRsPlan increased with global normalization and decreased with local normalization. There wasn't difference between the two normalization methods at a DTH of 50 %, while statistically significant difference was observed between the normalization methods at a DTH of 10 %. GIA may not always be consistent with dose-volume histogram parameters. The use of low DTHs, such as 5-10 %, in this patient group may prevent the detection of errors in high-dose regions with global normalization and may result in the failure to recognize a good match with local normalization.
Benzer Tezler
- Lineer hızlandırıcı tabanlı stereotaktik radyoterapi dozimetrisi ve doz dağılımı parametrelerinin dedektör cinsi ve hacmine olan bağlılığı
Lineer accelarator base stereotactic dosimetry and dependence of dose parameter on dedector type and volume
GÜNGÖR ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Radyoloji ve Nükleer TıpHacettepe ÜniversitesiRadyasyon Tedavi Fiziği ve Planlaması Anabilim Dalı
PROF. DR. İ. LALE ATAHAN
- Cyberknıfe ve lıneer hızlandırıcı tabanlı vertebral stereotaktı̇k radyoterapı̇ tedavı̇lerı̇nı̇n dozı̇metrı̇k karşılaştırılması
Dosimetric comparison of cyberknife and linear accelerator based vertebral stereotactic radiotherapy treatments
EBRU ORUÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
OnkolojiAcıbadem Mehmet Ali Aydınlar ÜniversitesiRadyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BANU ATALAR
- Lineer hızlandırıcı ve robotik tabanlı cihazların çeşitli kolimasyon sistemlerinin farklı anatomik bölgelerdeki tedavi kalitesine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of treatment quality in different anatomical regions for various collimation systems of linear accelerator and robotic based devices
PELİN PAÇACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Medipol ÜniversitesiSağlık Fiziği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HİLAL ACAR DEMİR
- Prostat ve akciğer kanserlerinin VMAT (Volumetrik ayarlı radyoterapi) ve YART (Yoğunluk ayarlı radyoterapi) tabanlı tedavilerinde termal fotonötron kontaminasyonunun incelenmesi
Investigating the thermal photonutron contamination in VMAT (Volumetric arc treatment) and İMRT (Intensity modulated radiation therapy) based treatments of prostate and lung cancers
ERSAN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Radyasyon OnkolojisiHacettepe ÜniversitesiKlinik Onkoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ METE YEĞİNER
- Varian truebeam lineer hızlandırıcının elektron kontaminasyonunun Monte Carlo yöntemiyle simülasyonunun yapılması
Simulation of electron contamination of the varian truebeam linear accelerator using Monte Carlo method
İSMAİL VOLKAN TEKCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMedikal Fizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KADİR AKGÜNGÖR