Akciğer kanserli hastalarda farklı tedavi planlama tekniklerinin hedef hacim ve kritik organ dozları açısından karşılaştırılması

Abstract

Akciğer kanseri, görülme sıklığı bakımından ülkemizde ve dünyada en yüksek sıklığa sahip bir kanser türüdür. Günümüz akciğer kanseri radyoterapi tedavisinde kullanılan konvansiyonel ve konformal radyoterapi tekniklerinin yanında, yoğunluk ayarlı radyoterapi (IMRT) ve hacimsel yoğunluk ayarlı radyoterapi (VMAT) gibi yeni tedavi teknikleri de kullanılmaktadır. IMRT ve VMAT gibi tekniklerin diğer tekniklerden en önemli farkı, istenilen doz dağılımına ulaşabilmek için optimizasyon yapılmasıdır. Optimizasyon, hedef hacim (HH) ve kritik organ (KO) dozlarının istenilen seviyeye getirilmesi için yapılan iteratif hesaplama konseptine dayanır. Her bir iterasyon sırasında ideal doz hacim grafiği (DVH) ve ideal akı haritası yaratılır. DVH ve ideal akı istenen değerlere ulaştığında, optimizasyon tamamlanır, sistem gerçek DVH ve gerçek akıyı hesaplamak için 3 boyutlu (3B) hesaplama işlemini gerçekleştirir. 3B hesaplamaların ardından elde edilen sonuç, optimizasyon sırasında elde edilen sonuç ile karşılaştırıldığında çok ciddi bir fark göstermektedir. Optimizasyonda elde edilen ideal DVH, ideal akı ile 3B hesaplama sonunda elde edilen gerçek DVH ve gerçek akı arasındaki bu ciddi farkın temel sebebi, optimizasyon sırasında heterojenite etkisi, yaprak geçirgenliği, yaprak sızıntısı, efektif SSD gibi gerçek durum ile ilgili parametrelerin iterasyon sırasında hesaba katılmaması, diğer taraftan 3B hesaplarında ise dahil edilmesidir. Bu bağlamda, optimizasyon kaynaklı, gerçeğe yaklaşamama problemini, ilk hesap sırasında elde edilen gerçek akıyı, temel plan olarak tanımlayıp, bu plan optimizasyonun içine yerleştirilerek ideal DVH, ideal akı ile gerçek DVH ve gerçek akı arası farkları en aza indirmektedir. Bu çalışmada 12 çeşit temel plan yöntemi IMRT ve VMAT olarak ikiye ayrılmış ve kendi içlerinde araştırılmıştır: İlk grupta karşılaştırmak için orijinal IMRT planı yaratılmıştır. Ayrıca; 5 farklı plan oluşturulmuştur; 1)Orijinal IMRT planı kendi kopyasından yaratılan IMRT planı için temel alınmıştır. 2) Orijinal IMRT ‘de DVO3 özelliği olan intermediate doz hesabı yapıldı. 3) Orijinal IMRT planı, farklı IMRT açılı plan ile temel alınmıştır. 4) Konformal plan orijinal IMRT planı ile temel alınmıştır. 5) Orijinal IMRT, eş ağırlıklar kullanılarak temel IMRT planı ile toplandı. İkinci grupta ise karşılaştırmak için orijinal VMAT planı yaratıldı. Ayrıca 5 farklı plan oluşturulmuştur; 1) Orijinal VMAT, kendi kopyasından yaratılan VMAT planı için temel alınmıştır. 2) Orijinal VMAT planı, PRO3 özelliği olan intermediate doz hesabı yapıldı. 3) Orijinal VMAT planı, IMRT planı ile temel alınmıştır. 4) Konformal plan orijinal IMRT planı ile temel alınmıştır. 5) Orijinal VMAT planı, eş ağırlıklar kullanılarak temel VMAT planı ile toplanmıştır. Bu çalışmada tasarlanan temel planlar için 15 küçük hücreli dışı akciğer kanseri hastası (KHDAK) kullanılmış ve PTV için Dmin, Dmax, Dmean, V110%, V107%,V95%, CI, HI, orijinal planlar ve farklı temel alınan 5 plan için elde edilen değerler ile karşılaştırılmıştır. KO olarak akciğeriçinV5Gy, V10Gy, V20Gy, V30Gy, Dmean; Spinal kord için Dmax, D1cc; Kalp için, V30Gy, V40Gy, V45Gy,V60Gy,Dmean; Özefagus için V55Gy, V66Gy,Dmean değerleri incelenmiştir. IMRT grubu için, orijinal IMRT planına aynı IMRT planı temel alınarak yapılan planlar, PTV kriterleri açısından en üstün sonucu vermiş ve diğer planlara göre bakılan bütün kriterlerde anlamlı farklılık oluşturmuştur. (Tüm kriterler için p<0.001). Akciğer için incelenen değerler temel alınan IMRT planında daha üstün çıkmış, orijinal IMRT planına göre V5Gy ve V10Gy değerlerinde anlamlı fark göstermiştir. (Sırasıyla p =0.027, p =0.014). Özefagus için bakılan V55Gy, V66Gy, Dmean kriterlerinde anlamlı fark sağlamıştır (p =0.001, p=0.001, p= 0.001) Kalp için anlamlı fark sadece V60Gy veDmean kriterleri için çıkmıştır. (Sırasıyla p =0.037, p =0.032). Spinal kordda incelenen Dmax, D1cc kriterlerinde de anlamlı fark çıkmıştır. (Sırasıyla p=0.019, p=0.014) VMAT grubu için, orijinal VMAT planına aynı VMAT planı temel alınarak yapılan planlar ile intermadiate VMAT ile yapılan temel plan en üstün olarak ortaya çıkmıştır. Bu temel planlar PTV kriterleri açısından daha üstün sonucu vermiş ve diğer planlara göre bakılan bütün kriterlerde anlamlı farklılık oluşturmuştur. (Tüm kriterler için p<0.001). Akciğer için incelenen değerlerde konformal temeli VMAT planı daha üstün çıkmış, orijinal VMAT planına göre V5Gy ve V10Gy değerlerinde anlamlı fark göstermiştir.(Sırasıyla p =0.011, p =0.037). Özefagus için temel VMAT planı, orijinal VMAT planından daha üstün çıkmış, bakılan V55Gy, V66Gy, Dmean kriterlerinde anlamlı fark sağlamıştır (p =0.001, p=0.001, p= 0.001) Kalp için intermadiate VMAT temel planı, orijinal VMAT planına göre daha üstün çıkmış ve anlamlı fark sadece V30Gy ve V40Gy kriterleri için çıkmıştır. (Sırasıyla p =0.010, p =0.044). Spinal kordda sadece D1cckriterindeVMAT temel planı orijinal VMAT planından daha üstün çıkmış ve anlamlı fark bulunmuştur. (p=0.032) Elde edilen bulgular ışığında hangi tür optimizasyon ile başlanırsa başlansın, temel planlama tekniği gerçek akıyı istenen düzeye getirme konusunda başarılıdır ve bunu optimizasyon sırasında gerçekleştirdiği için alternatifi yoktur. Her teknik çok başarılı olmasına rağmen, optimizasyon yapıldığında IMRT temelli IMRT planı aralarındaki en iyi yöntem olarak diğerlerinden üstün olduğu gözlenmiştir ve optimizasyonlarda kullanılmalıdır. VMAT açısından incelediğimizde ise konformal temelli VMAT veya intermadiate VMAT planları diğerlerinden üstün çıkmıştır ve kullanılmalıdır. Sonuç olarak temel planlama tekniklerinin hepsi KHDAK hastalarında orijinal konformal, orijinal IMRT veya VMAT planlarına göre HH ve KO dozları bakımından üstünlük sağlamıştır