Geri Dön

Monte carlo (mc) algoritması kullanarak adaptif radyoterapi'de cone beam bilgisayarlı tomografi (CBCT) sisteminin tedaviye etkisinin değerlendirilmesi

The evaluation of the effect of cone beam computed tomography (CBCT) system in adaptive radiotherapy using monte carlo (MC) algorithm

PDF İndir

  1. Tez No: 869453
  2. Yazar: RAMİSER YANIK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BAHAR DİRİCAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Radyasyon Onkolojisi, Physics and Physics Engineering, Radiation Oncology
  6. Anahtar Kelimeler: Adaptif Radyoterapi, Konik Işınlı Bilgisayarlı Tomografi, Akciğer Kanseri, Radyotoksisite, Adaptive Radiotherapy, Cone Beam Computed Tomography, Lung Cancer, Radiotoxicity
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Sağlık Bilimleri Üniversitesi
  10. Enstitü: Gülhane Sağlık Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Radyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Radyoterapi Fiziği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 129

Özet

Amaç: Radyoterapi sırasında hedef hacim ve sağlıklı akciğer dokusundaki değişiklikler akciğer kanserli hastalarda akciğer toksisitesini etkileyebilir. Konvansiyonel fraksiyone radyoterapi sırasında tümör boyutunda küçülme veya büyüme görülebilir. Radyoterapi öncesi Bilgisayarlı Tomografi (BT) ve radyoterapi sırasında alınan Konik Işınlı BT (CBCT) görüntüleri, akciğer kanseri hastalarının Adaptif Radyoterapisi (ART) için etkili bir şekilde kullanılabilir. Bu tez çalısmasında ART'nin doğru zamanlanması için CBCT görüntülemelerinin aralıklarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Materyal ve Metod: Yirmi küçük hücreli dışı akciğer kanserli hastanın CBCT'si, hedef hacimlerin boyutlarındaki değişimlere bağlı olarak küçülme/büyüme ve lokalizasyonları kullanılarak daha iyi bir tümör kapsanması ve sağlıklı doku korunmasını sağlamada tedavinin 10., 20. ve 30. günlerindeki görüntülemenin etkinliği retrospektif olarak incelenerek değerlendirilmiştir. Değerlendirmede; Görüntülenebilir Tümör Hacimlerindeki (GTV), Klinik Hedef Hacimlerdeki (CTV), tümör merkezinin x,y,z eksenlerindeki değişimleri ve ayrıca başlangıç tedavi planı (pCT), 1. adaptif tedavi planı (pCBCT1), 2. adaptif tedavi planı (pCBCT2), 3. adaptif tedavi planı (pCBCT3) değişimleri tümör kapsanması ve sağlıklı doku korunması araştırılarak Friedman anlamlılık ve Wilcoxon işaretli sıralar SPSS testleri ile analiz edildi. Bulgular: GTV, CTV ve Longitudinal (y) eksen değişimleri Friedman testi sonucunda istatistiksel olarak anlamlı fark gösterirken (p ≤0.05), Lateral (x) ve Vertikal (z) eksen değişimleri tümörün hem büyümesi hem de küçülmesi nedeniyle anlamlı bir fark göstermemiştir (p>0.05). Bon Ferroni düzeltmeli Wilcoxon işaretli sıralar analizine göre, tüm GTV ve CTV değişimleri için GTV-0 ila GTV-2; GTV-0 ila GTV-3; GTV-1 ila GTV-3 ile CTV-0 ila CTV-2; ve CTV-0 ila CTV-3 ve CTV-1 ila CTV-3; hacimleri için p≤0,05 ve Longitudinal (y) eksen ve GTV-0 ila GTV-2; GTV-0 ila GTV-3; CTV-0 ila CTV-2 ve CTV-0 ila CTV-3 için p ≤0,05 anlamlı fark saptanmıştır. Akciğer-GTV(V20), (V5), (ort), Spinal kord(maks), Kalp(V30), (V45), (V60), (ort), Özofagus(ort), Brakiyel pleksus(maks) için pCT, pCBCT1, pCBCT2, pCBCT3'te Friedman testi yapılmış ve anlamlı fark bulunmuştur (p≤0.05). Hangi adaptif planın farklı olduğunu belirlemek için Bon Ferroni düzeltmeli Wilcoxon işaretli sıralar testi yapılmıştır. Akciğer-GTV(V20) ve Akciğer-GTV(V5) için ART planlarında pCT ile pCBCT2; pCT ile pCBCT3; pCBCT1 ile pCBCT2; pCBCT1 ile pCBCT3 arasında anlamlı bir fark bulunmuştur (p ≤0,05). Akciğer-GTV(ort), Akciğer-GTV(V20), Akciğer-GTV(V5), Akciğer-GTV(ort), Kalp(V30), Kalp(V45), Kalp(ort), Özofagus(ort) ve Brakiyel pleksus(maks) için ART planlarında pCT ile pCBCT2; pCT ile pCBCT3; pCBCT1 ile pCBCT3 arasında anlamlı bir fark bulunmuştur (p ≤0,05). Spinal kord(maks) için ART planlarında pCT ile pCBCT1; pCT ile pCBCT2; pCT ile pCBCT3: pCBCT1 ile pCBCT3 arasında anlamlı bir fark bulunmuştur (p ≤0,05). Kalp(V60) için ART planlarında pCT ile pCBCT3 arasında anlamlı bir fark bulunmuştur (p ≤0,05) (Spss versiyon 22). Sonuç: CBCT, hedef hacim ve sağlıklı akciğer dokusundaki değişikliklerin tespit edilmesine ve adaptif radyoterapi sürecine olanak sağlayarak normal doku korunmasını sağlar. Planlanan tümör hacminde ve toksisitede önemli azalma sağlayan etkili bir görüntüleme aracıdır. CBCT'nin avantajları, yetkin kullanımıyla birleştiğinde, ART sürecini kolaylaştırır ve akciğer kanseriyle zorlu mücadelede radyoterapiye yardımcı olabilir. CBCT görüntülerine dayalı ART sürecinde en az 20. fraksiyondan sonra Adaptif tedavi prosedürünün uygulanmasının faydalı olacağı sonucuna varılmıştır.

Özet (Çeviri)

Purpose: The changes in target volume and healthy lung tissue during radiotherapy may affect lung toxicity in patients with lung cancer. Tumor size reduction or tumor enlargement may occur during conventional fractionated radiotherapy lung of cancer. Computed Tomography (CT) before radiotherapy and Cone Beam CT (CBCT) images acquired during radiotherapy can be effectively used for Adaptive Radiotherapy (ART) of lung cancer patients. The aim of this thesis was to determine the intervals of CBCT imaging for the correct timing of ART. Material and Methods: Twenty non-small cell lung cancer patients' CBCT scans were retrospectively analysed and evaluated for the effectiveness of imaging during treatment on days 10, 20 and 30 of treatment in providing better tumour coverage and healthy tissue preservation by using shrinkage/growth and localisation of target volumes with respect to changes in their sizes. Gross Tumour Volumes (GTV), Clinical Target Volumes (CTV) and tumour volume centres in x,y,z axes along with changes in initial treatment plans (pCT), 1st adaptive treatment plans (pCBCT1), 2nd adaptive treatment plans (pCBCT2) and 3rd adaptive treatment plans (pCBCT3) were analysed by Friedman significance and Wilcoxon signed-rank SPSS tests for tumour coverage and healthy tissue preservation. Results: GTV, CTV and longitudinal (y) axis changes of the adaptive treatment-planned patients showed a statistically significant difference (p ≤0.05), whereas lateral (x) and vertical (z) axis changes did not show a statistically significant difference related to either upsizing or downsizing of the tumor (p>0.05). Wilcoxon signed-rank analysis with Bon Ferroni correction revealed statistically significant volume difference for; GTV0-GTV2, GTV0-GTV3, GTV1-GTV3, CTV0-CTV2, CTV0-CTV3, CTV1-CTV3 (p ≤0.05); whereas GTV0-GTV1, GTV0-GTV2, GTV0-GTV3, CTV0-CTV2 and CTV0-CTV3 also revealed statistically significant tumor-centre displacement in longitudinal (y) axis (p ≤0.05). Friedman test was done for pCT, pCBCT1, pCBCT2, pCBCT3 for Lung-GTV(V20)-(V5)-(mean); Spinal cord(max); Heart(V30)-(V45)-(V60)-(mean); Oesophagus(mean); Brachial plexus(max), and a statistically significant difference for the aforementioned plans was noted (p≤0.05). Wilcoxon signed-rank test with Bon Ferroni correction was done to determine which adaptive plan was different. A statistically significant difference was determined between pCT and pCBCT2; pCT and pCBCT3; pCBCT1 and pCBCT2; pCBCT1 and pCBCT3 in ART plans for Lung-GTV(V20) and Lung-GTV(V5) (p ≤0.05). There was a statistically significant difference between pCT and pCBCT2; pCT and pCBCT3; pCBCT1 and pCBCT3 in ART plans for Lung-GTV(mean), Lung-GTV(V20), Lung-GTV(V5), Lung-GTV(mean), Heart(V30), Heart(V45), Heart(mean), Oesophagus(mean) and Brachial plexus(max) (p ≤0,05). A statistically significant difference was noted between pCT and pCBCT1; pCT and pCBCT2; pCT and pCBCT3: pCBCT1 and pCBCT3 in the ART plans for Spinal cord(max) (p ≤0,05). A statistically significant difference was determined between pCT and pCBCT3 in ART plans for Heart (V60) (p ≤0.05) (Spss version 22). Conclusion: CBCT enables the detection of changes in the target and healthy lung tissue volumes allowing adaptive radiotherapy process avoiding normal tissue toxicity. CBCT is an effective imaging tool that provides significant reduction in planned tumour volume and toxicity. The advantages of competantly CBCT facilitates the ART process in assisting radiotherapy treatment course in the fight against lung cancer. It can be concluded that CBCT imaging-based ART application started at least after 20th fraction of process is suggested to be beneficial in cancer radiotherapy.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    371749

    Conformational transitions of proteins using multi-scale modeling approaches

    Çok ölçekli modelleme yaklaşımları ile proteinlerin konformasyonel geçişleri

    ARZU UYAR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    BiyofizikBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. PEMRA DORUKER TURGUT

  2. Tez No

    344213

    Fantomda, doku içine yerleştirilen protez malzemesinin eksternal ışın tedavisinde doza etkisinin farklı doz hesaplama algoritmaları ve dozimetri ile karşılaştırılması

    The effect of prosthesis implant materials on doses in external beam treatment comparison with different dose calculation algorithms and dosimetry in phantom model

    DOĞUKAN AKÇAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Fizik ve Fizik MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Medikal Fizik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. KADİR AKGÜNGÖR

    PROF. DR. FADİME AKMAN

  3. Tez No

    633359

    Determination of the jet energy scale corrections for the low pt jets in proton- proton collisions at √𝒔 = 13 tev with the cms experiment

    Cms deneyi ile √𝒔 = 13 tev'lik proton-proton çarpışmalarında düşük pt'li jetler için jet enerji ölçek düzeltmelerinin belirlenmesi

    ZÜHAL ŞEYMA DEMİROĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Fizik ve Fizik MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EDA EŞKUT

    DOÇ. DR. SALİM ÇERÇİ

  4. Tez No

    821996

    Stochastic roadmap simulation: An efficient representation and algorithm for analyzing molecular motion

    Stokastik yol haritasi simulasyonu: Molekuler hareket analizi icin verimli bir temsil ve algoritma

    MEHMET SERKAN APAYDIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolStanford University

    Mühendislik ve Doğa Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. JEAN-CLAUDE LATOMBE

  5. Tez No

    572378

    Baş boyun kanseri radyoterapi planlamalarında diş implantlarının doz dağılımına etkisinin monte carlo simülasyonu ve dozimetrik yöntemler kullanılarak belirlenmesi

    Determination of the effect of dental implants on dose distribution using monte carlo simulation and dosimetric methods in head and neck cancer radiotherapy planning

    OYA AKYOL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TURAN OLĞAR

Geri Dön