Volümetrik ark tedavisi (VMAT) kullanarak tüm vücut ışınlaması ve tüm kemik iliği ışınlamasının dozimetrik karşılaştırılması

Abstract

Tüm vücut ışınlaması (TVI), lösemi, lenfoma, otoimmün hastalıkları ve multipl miyelom hastalarını tedavi etmek için, kemik iliği transplantasyonunun bir parçası olan özel bir radyoterapi tekniğidir. Nakilden sonra hastanın bağışıklık sistemini baskılamak, donör kemik iliğinin reddedilmesini önlemek ve sağlıklı hücrelerin bölünmesine uygun ortam hazırlanması için kullanılmaktadır. Bu çalışmasının amacı, volümetrik ark tedavisi (VMAT) kullanarak, tüm vücut ışınlaması (TVI) ve tüm kemik iliği ışınlaması (TKI) doz dağılımını araştırmaktır. Bunun için insan doku eşdeğerine benzer malzemelerden yapılmış rando fantomu kullanılmıştır. Rando fantomun BT görüntüleri 2 mm kesitler halinde çekilmiş ve BT görüntüleri, Monte Carlo doz hesaplama algoritması kullanılarak konturlama ve tedavi planlama için, Monaco sürüm 5.1'e aktarılmıştır. TVI için, akciğer ve lensleri koruyarak tedavi planı hazırlanırken TKI için, beyin, gözler, ağız boşluğu, akciğerler, kalp, böbrekler, karaciğer, dalak, mide, mesane, rektum ve bağırsaklar korunarak plan hazırlanmış ve hazırlanan planlar dozimetrik olarak karşılaştırılmıştır. VMAT-TVI ve VMAT-TKI planları için tedavi öncesi kalite kontrolü, Octavius 4D fantom kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Planlanan ve verilen doz arasındaki doz doğruluğu, her 3 düzlemde de 3 mm ve %3 kriterleri ile gama indeksi analizi kullanılarak değerlendirilmiştir. İzomerkezlerin birleşimleri arasındaki doz hesaplaması ve dağılımı doğrulanmıştır. Çalışmada, her iki plan için tedavi öncesi ölçüm sonuçları ve tedavi planlama sisteminde elde edilen sonuçlar, TKI TVI'si ile karşılaştırıldığında, risk altındaki organ (RAO) dozlarında belirgin azalma olduğu gözlemlenmiştir. Özellikle sağ ile sol akciğer dozları sırasıyla yaklaşık olarak %20 ve %28 oranında azalmıştır. TVI'da ise Akciğer toksisitesi ana sınırlayıcı faktör olduğundan, bu azalmanın yaşam kalitesini daha da iyileştirebileceği ve klinik gereklilik olduğunda daha yüksek dozlara izin verebileceği görüşüne varılmıştır. İki tekniğin karşılaştırılması sonucunda %3-3 mm analiz için ortalama PTV γ indeksi %1'den az olduğu gözlenmiş, planlanan ve uygulanan dozlar arasında oldukça hassas doz dağılımları gözlenmiştir. Kritik organları korumada, TKI'nin üstünlüğü gözlemlenmiştir.

Whole body irradiation (TVI) is a specialized radiotherapy technique that is part of the conditioning of bone marrow transplantation to treat patients with leukemia, lymphoma, autoimmune diseases, multiple myeloma. It is used to suppress the immune system of the patient after transplantation, to prevent rejection of the donor bone marrow and to prepare a suitable environment for the division of healthy cells. The aim of this study is to investigate the dose distribution of whole body irradiation (TVI) and whole bone marrow irradiation (TKI) using volumetric arc therapy (VMAT). For this, the rando phantom made of materials similar to the human tissue equivalent was used. First, CT images of the rando phantom are taken in 2 mm sections and the CT images are transferred to Monaco version 5.1 for contouring and planning using the Monte Carlo dose calculation algorithm. While the plan for TVI was prepared by preserving the lungs and lenses, the plan was prepared for TKI by preserving the brain, eyes, oral cavity, lungs, heart, kidneys, liver, spleen, stomach, bladder, rectum and intestines, and the prepared plans were compared dosimetrically. Quality assurance for VMAT-TVI and VMAT-TKI plans was performed using the Octavius 4D phantom. Dosage accuracy between the planned and delivered dose was evaluated using gamma index analysis with 3 mm and 3% criteria in all 3 planes. Dose calculation and distribution between junctions of isocenters were confirmed. As a result of this study, when the measurement results for both plans and the results obtained in the treatment planning system are compared with TKI, TVI, it is observed that there is a decrease in OAR doses, and the mean right and left lung doses are approximately 20% and 28% less, respectively. As lung toxicity is the main limiting factor for TVI, this reduction may further improve quality of life and allow higher doses when clinically necessary. As a result of these studies, the mean PTV γ index was observed to be less than 4% for the 3-3% mm analysis, and very precise dose distributions were observed between the planned and administered doses.