Search

Metal artifacts cause errors in the exact delineation of implants and dose changes in radiotherapy. In this study, the dose distributiondifferences in the region of interest (ROI) were calculated by deliberately making contouring errors from the real size of model implantsby using both Monaco treatment planning system (TPS) and Geant4 toolkit. In Sec. 2, the computed tomography images were acquired byplacing known uniform cylindrical geometry titanium (Ti6Al4V) and cobalt (CoCrMo) alloys into water phantoms separately. The metalalloys were artificially contoured as 2 mm contracted and expanded from their real dimensions in Monaco TPS. The plans were generatedwith 6 MV photon beams for contouring of three different sizes, real, contracted and expanded, for each metal alloy. In addition, allconfigurations were simulated in Geant4 by using the photon energy spectrum data of the Elekta Synergy linear accelerator. Then, the 3Ddose data obtained from ROIs near the implant in Monaco TPS and Geant4 were analyzed with in-house programs. In Sec. 3, the depthdose values of Geant4 were compatible with TPS calculations and ion chamber measurements. When the alloys were contoured to realdimensions, it was observed that the local isodose values have changed up to 15% in ROI. The mean dose values were found to be higherin contracted and lower in expanded contours. It was observed that ±2 mm error in contouring the implants changed the mean dose up to±8%. In Sec. 4, this study emphasized that a few millimeters of error in contouring different implant materials can have a significant effecton dose distribution in a region close to the implant.

The linear accelerators (LINACs) produce high-energy X-rays and electron beams for the treatment of cancer patients. The basis of radiation therapy is based on the interaction between substance and radiation. LINAC as External beam radiotherapy, neutron contamination is produced in electron beams of medical LINAC by the contribution of the primary and the secondary collimators are founded. Consequently, the resulting photoneutrons can easily be scattered and spread into the clinical room. Thus, it is recommended that treatment planning performed should not be ignored in the tumor volume of the patient and areas outside this volume. The contribution of the primary collimator and the secondary collimators to the neutron contamination was found to be approximately 52% and 30%, respectively. This paper’s objective is to determine the neutron dose contamination from different materials in a LINAC. The effects of using different material ratios such as Gadolinium (Gd) and Tungsten (W) in secondary collimators on neutron contamination have been investigated by using Geant4-based Architecture for Medicine-Oriented Simulations (GAMOS) and TALYS 1.95 codes.

Comparison of IMRT and VMAT techniques in thoracic esophageal tumors. IMRT and VMAT plans were created for a total of 10 thorax-located esophagus patients. All plans were compared in terms of HI and CI for PTV; V-5, V-10, V-20 and mean lung dose parameters for total lung; V-30, V-40 and mean heart dose for the heart; and the Dmax for the medulla spinalis. IMRT and VMAT techniques yielded similar results with respect to HI and CI values (p> 0.05). Median mean lung dose was found to be lower in VMAT (11.77 Gy) technique compared to IMRT (12.05 Gy). While the lowest lung median V-5 (67.17%) and V-10 (41.95%) values belonged to IMRT, the V-20 value was achieved with VMAT (17.85%) planning. Median mean heart dose was found the lowest in VMAT (28.81 Gy) and the highest IMRT (29.31 Gy) planning. The lowest heart median V30 value was obtained with IMRT (43.00%) and median V-40 value was obtained with VMAT (18.95%) planning. The median mean medulla spinalis maximum dose was found to be lower with VMAT (41.54 Gy), with no statistically significant difference between them (p= 0.074). VMAT technique was better for reducing cardiovascular and medulla spinalis doses with reduced duration of treatment time and dosimetric uncertainties, while YART technique provides higher PTV control with less low-dose lung volume. Both threatment options have advantages and disadvantages over normal tissue and tumor volume compared to each other, and should be evaluated according to the other clinical conditions of the patient.

Amaç: Hacim Ayarlı Ark Terapi (Volume Modulated Arc Therapy (VMAT)) nitelik güvenirliğinde kullanılan farklı doz doğrulama sistemlerini güvenilirlik ve uygulanabilirlik açısından birbirleriyle, dozimetrik açıdan tedavi planlama sistemi (TPS) ile karşılaştırıldı.Gereç ve Yöntem: Çalışmada, Dokuz Eylül Üniversitesi Hastanesi Radyasyon Onkolojisi Bölümünde yerel ileri evre baş boyun kanseri (BBK) tanısıyla Eclipse Tedavi Planlama Sisteminde VMAT plan yapılmış ve uygulanmış 31 hasta verisi arşivden seçildi. Uygulanmış VMAT planlarının doğruluğunu kontrol etmek için ArcCHECK, EPID ve EPIQA nitelik güvenirliği (QA) sistemleri kullanıldı. Her bir hasta için QA planları tüm nitelik güvenirlik sistemleri için Eclips TPS'nde alanların gantri, kolimatör ve masa açıları uygun pozisyona getirilerek oluşturuldu. Kullanılan QA sistemleri için yapılan planlar TrueBeam cihazı ile ışınlandı. Işınlama ile doz akı haritaları elde edildi. Ölçümler ve hesaplamalar doz farkı %3, doz mesafe uyumu 3mm kriterlerine göre gama indeksiyle değerlendirilerek karşılaştırıldı. İstatistik analizler SPSS Versiyon 24 programında Korelasyon analizi ve Sample Paired T-testi kullanılarak yapıldı.Bulgular: Ölçümlerde ArcCheck, EPID ve EPIQA'nın gama analizi yöntemiyle elde edilen sonuçların TPS ile arasındaki uyum ortalaması sırasıyla %98,41 (94,9-100) (±1,700), %99,70 (98,6-100) (±0,329), %96,78 (86,7-99,32) (±2,893) olarak hesaplandı. Gama analizi sonucuna göre ArcCheck ve EPIQA ile yapılan ölçümlerden iki tanesi % 95 kabul sınırını geçememiştir fakat ArcCheck ile elde edilen sonuçlar bu değere çok yakın bulunmuştur. Bunun yanında EPID ile yapılan ölçümlerin tamamı % 95 kabul sınırını üzerindedir. Korelasyon analizi ile elde edilen r değerleri ArcCheck ile EPID'nın karşılaştırılmasında 0,506, EPID ile EPIQA' nın karşılaştırılmasında 0,132, ArcCheck ile EPIQA' nın karşılaştırılmasında 0,203 bulunmuştur.Sonuç: Lokal ileri evre baş boyun kanserlerinde VMAT planların nitelik güvenirliği sistemlerinin ölçüm sonuçları Sample Paired T testi ve korelasyon testi ile karşılaştırıldığında ArcCheck ve EPID cihazları birbirinin yerine kullanılabilinir. Anahtar Sözcükler: baş boyun kanseri, VMAT, nitelik güvenirliği sistemleri, gama analizi Purpose: To compare various dose verification systems used in Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT) in terms of their reliability and applicability with treatment planning system (TPS) on dosimetric aspects.Material and Methods: In this study, the accuracy of VMAT plans, which were prepared by using Eclipse (Varian Medical Systems) TPS, were compared with different (various) dose verification systems for a total of thirty one locally advanced head and neck cancer patiens before their treatment. The VMAT plans were checked with ArcCheck (Sun Nuclear) diode detectors, EPID (Varian Medical Systems) and EPIQA quality assurance (QA) systems using gamma analysis method. The QA plans for each patient were created by placing the gantry, collimator and table angles in the appropriate positions in the Eclips TPS for all QA systems. The plans for each QA systems were irradiated with TrueBeam. Dose maps were obtained with irradiation. Dose difference was 3%, whereas distance to agreement was 3 mm selected for comparison QA systems. Statistical analyzes were performed using SPSS Version 24 program Correlation analysis and Sample Paired T-test.Results: The average results of ArcCheck, EPID and EPIQA using gamma analysis method compared with TPS was observed as %98,41 (94,9-100) (±1,700), %99,70 (98,6-100) (±0,329), %96,78 (86,7-99,32) (±2,893) , respectively. According to gamma analysis results, two of the measurements made with ArcCheck and EPIQA did not pass acceptance limit (%95), but ArcCheck's measurement results too close to acceptance limit (%95). Besides this, all of the measurements made with EPID are above the 95% acceptance limit. The r values obtained by Correlation analysis were 0,506 for compared ArcCheck and EPID, 0,132 for compared EPID and EPIQA, 0,203 for compared ArcCheck and EPIQA.Conclusion: ArcCheck and EPID devices can be used interchangeably when comparing the measurement results of the qualitative reliability systems of the VMAT plans in the local advanced head and neck cancer with the Sample Paired T test and the Correlation test.Key Words: head and neck cancer, VMAT, quality assurance systems, gamma analysis 51

Amaç: Torakal yerleşimli özefagus kanserli hastaların radyoterapisinde 3 boyutlu konformal radyoterapi (3B-KRT), yoğunluk ayarlı radyoterapi (YART), volümetrik ayarlı ark terapi (VMAT) ve farklı ağırlıkta iki hibrid YART ve hibrid VMAT tekniklerinin akciğer, kalp ve medulla spinalis doz-volüm parametreleri ile planlanan hedef hacim (PTV) homojenite indeksi (HI) ve konformite indeksi (KI) yönünden birbirleri ile karşılaştırılmasıdır.Yöntem: Toplam 10 torakal yerleşimli özefagus hastası için `Eclipse v11` marka tedavi planlama sistemi kullanılarak seçilmiş olgu grubunda tedavi hacimleri ve kritik organlar (akciğer, kalp, medulla spinalis) yeniden konturlanarak her olgu için 3B-KRT, YART, VMAT ve iki farklı oranda (%25 ve %50) YART/VMAT bileşeni içeren hibrid planlar olacak şekilde toplamda 7 farklı plan oluşturuldu. Tüm planlar PTV için HI ve KI, toplam akciğer için 5 Gy ve üzeri doz alan hacim (V5), V10, V20 ve ortalama akciğer dozu (OAD) parametreleri; kalp için V30, V40 ve ortalama kalp dozu (OKD); medulla spinalis için Dmax parametresi açısından karşılaştırıldı. İstatistiksel analizler SPSS 23.0 ile Friedman ve Wilcoxon Signed Rank testi kullanılarak yapıldı.Bulgular: Tüm hibrid teknikler HI ve KI sonuçları bakımından konformal tekniğe kıyasla daha iyi bulunmuştur (p

Amaç: Vertebra komşuluğundaki akciğer kanserli hastaların RT'sinde dört farklı hibrid tekniğin, akciğer doz-volüm parametreleri ile PTV HI (homojenite indeksi) ve TC (hedef sarımı) yönünden 3B-KRT (3B-konformal RT) ile karşılaştırılması.Yöntem: Çalışmada sekiz erkek olguya ait BT-simülatör kesitsel görüntüleri, DEÜTF Radyasyon Onkolojisi AD bilgisayarlı TPS (tedavi planlama sistemi) veri arşivinden elde edildi. 6-10-15 MV-X ışın enerjileri kullanılarak konformal planlar, 6MV-X ışını enerjisi kullanılarak hibrid tekniklerin YART (yoğunluk ayarlı RT) ve VMAT (volümetrik ayarlı ark terapi) planları hazırlandı. İki farklı oranda (%10 ve %50) YART/VMAT bileşeni içeren 4 hibrid teknik (sırasıyla h-YART1, h-YART2 ve h-VMAT1, h-VMAT2) geliştirildi. Hibrid teknikler PTV için HI ve TC, toplam ve karşı akciğer için V5Gy, V10Gy, V20Gy ve ortalama akciğer dozu parametreleri yönünden 3B-KRT ile karşılaştırıldı. TPS'de oluşturulan doz-volüm histogramlarından elde edilen parametreler SPSS 15,0 istatistik programı kullanılarak analiz edildi. Tekniklerin beşli ve ikili karşılaştırmalarında sırasıyla Friedman Testi ve Wilcoxon Signed Rank Testi uygulandı. Bulgular: Hibrid tekniklerin 3B-KRT ile ikili karşılaştırmalarında tümünün HI ve TC açısından 3B-KRT'den daha avantajlı (tüm karşılaştırmalar için p=0.012), toplam ve karşı akciğerin V5Gy parametresi açısından ise daha dezavantajlı (tüm karşılaştırmalar için p=0.012) olduğu bulundu. H-VMAT teknikleri, eşdeğer ağırlıklara sahip h-YART tekniklerine göre TC ve HI yönünden daha üstün görünmektedir. Hibrid tekniklerde YART/VMAT ağırlığının %50 yerine %10 olması toplam ve karşı akciğer V5Gy değerlerini azaltmıştır. Sonuç: Vertebra komşuluğundaki akciğer kanserlerinin RT'sinde 3B-KRT ile YART/VMAT'ın kombine edildiği hibrid teknikler kullanılmak durumunda kalındığında, düşük doz alan akciğer volümünü azaltmak, YART/VMAT'ın `motion interplay` etkisi ve küçük alan dozimetrisi sorunlarını sınırlayabilmek amacıyla YART/VMAT bileşeninin % 10 düzeyinde tutulması önerilebilir. Aim: To compare four different hybrid techniques with 3D-CRT (3D-conformal RT) in terms of lung dose-volume parameters and PTV dose HI (homogeneity index) and TC (target coverage) in patients with lung cancer in close proximity to vertebral coloumn.Method: In this study, CT-simulator cross-sectional images of eight male patients were obtained from the TPS (treatment planning system) data archive of Department of Radiation Oncology, DEU Medical Faculty. Conformal plans were prepared using 6-10-15 MV-X photon energies while IMRT (intensity modulated radiation therapy) and VMAT (volumetric modulated arc therapy) plans of hybrid techniques were prepared using 6MV-X photon energy. Four hybrid techniques were developed having 2 different ratios (10% and 50%) of IMRT/VMAT component (h-YART1, h-YART2 and h-VMAT1, h-VMAT2, respectively). Hybrid techniques were compared with 3D-CRT in terms of HI and TC for PTV, and total and contralateral V5Gy, V10Gy, V20Gy and mean dose parameters for lungs. Parameters obtained from dose-volume histograms formed in TPS were analyzed using SPSS 15,0 statistics program. Friedman Test and Wilcoxon Signed Rank Test were performed in the comparison of five different techniques together and paired comparisons , respectively. Results: In the paired comparisons of hybrid techniques with 3D-CRT, all hybrid techniques were found advantageous for HI and TC (p=0.012 for all comparisons), while disadvantageous for total and contralateral lung V5Gy parameter (p=0.012 for all comparisons). H-VMAT techniques seem to be superior to their equivalent weighted h-IMRT counterparts in terms of HI and TC. The ratio of IMRT/VMAT component's being 50% instead of 10% decreases total and contralateal lung V5Gy values in hybrid techniques. . Conclusion: When hybrid techniques combining 3D-CRT and IMRT/VMAT have to be used in the RT of lung tumors in close proximity to vertebral coloumn, it may be appropriate to suggest a ratio of IMRT/VMAT component no more than 10% in order to decrease the lung volume exposed to low doses and also to limit the `motion interplay` effect as well as problems related with small field dosimetry in IMRT/VMAT. 67

Bu çalışmada Dokuz Eylül Üniversitesi Radyasyon Onkolojisi Anabilim Dalı'nda bulunan Varian Truebeam lineer hızlandırıcı için megavolt (MV) foton demetlerinde oluşan elektron kontaminasyonunun ortalama % yüzey doz dağılımı ve ortalama % akı dağılımının Monte Carlo simülasyon yöntemiyle hesaplanması amaçlanmıştır.Bu amaç doğrultusunda öncelikle GEANT4 tabanlı çalışan GAMOS simülasyon yazılımında lineer hızlandırıcı geometrik olarak modellenmiştir. Modelin geçerliliğini test etmek amacıyla SSD=100 cm mesafede 4x4, 10x10, 20x20 ve 30x30 cm2 alan boyutlarında, 6MV, 6MV-FFF, 10MV, 10MV-FFF, 15MV enerjili foton demetleri için PDD ve demet profilleri hesaplanmıştır. Bu hesaplamalar ölçümlerle karşılaştırılıp modelin geçerliliği değerlendirilmiştir. Daha sonra, modelin değerlendirildiği her alan boyutunda ve foton enerjisinde % yüzey doz dağılımı ve % akı dağılımı x-y düzleminde iki boyutlu olarak Monte Carlo simülasyon yöntemiyle hesaplanmıştır. Ayrıca elde edilen sonuçlar literatürde daha önceden yapılan araştırmaların sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır.Model değerlendirilmesi için yapılan işlemler sonucunda standart sapmalar, ölçülen ve hesaplan PDD değerleri arasında ortalama % 0.2, ölçülen ve hesaplanan demet profilleri arasında ise ortalama % 0.1 olarak hesaplanmıştır. Öte yandan, tüm voksellerdeki kontamine elektronların % yüzey dozları ve % akı miktarları sırasıyla % 0.01'in altında ve % 0.01 - % 0.3 aralığında bulunmuştur. Bu çalışmanın sonucunda elde edilen ikincil elektronların oluşturduğu ortalama % yüzey dozu ve akı miktarları enerji, alan boyutu ve düzleştirici filtrenin kullanımı açısından incelenmiştir. Hesaplanan doz ve akı dağılımları toplam doz ve toplam parçacık akısına rölatif değerlerden oluşmaktadır. Oluşan kontaminasyon elektronlarının % yüzey dozuna katkı sağladıkları görülmüş olup, bu elektronların yüzeydeki akı dağılımları da elde edilmiştir. In this study, calculation of mean % surface dose distribution and mean % flux distribution of electron contamination that occurs in the megavoltage photon beams has been proposed using Monte Carlo simulation method for the Varian-Truebeam linear accelerator which is available in Radiation Oncology Department of Dokuz Eylul University.At first, in accordance with this purpose the linear accelerator was modelled using the GEANT4-based GAMOS simulation software. To test the model validation, PDDs and beam profiles were calculated for 6MV, 6MV-FFF, 10MV, 10MV-FFF, 15MV photon beams at the distance of SSD=100cm and at the field sizes of 4x4, 10x10, 20x20, 30x30cm2. All these calculations compared with measurements and the model validation was evaluated. And then, at the every field sizes and photon beam energies, in which the model were evaluated, % surface dose distribution and % flux distribution of electron contamination was calculated with Monte Carlo simulation method on the x-y plane two-dimensionally. And, obtained results were compared with previous researches.At the end of the processes that were for model validation, the calculated average standard deviations were 0.2 % and 0.1 % which were between calculated and measured PDDs, and beam profiles respectively. On the other hand, % surface doses and % flux of the contaminant electrons were found under the 0.01 % and the range of 0.01 % - 0.3 %, respectively.Percentage surface dose distribution and percentage flux distribution of the secondary electron contamination that was achieved at the end of this study were investigated in terms of dependence of the energy, field size and usage of flattening filter. The calculated dose and flux distributions consisted of relative values to the total dose and total number of particles. At this study, it was seem that contamination electrons contributed to the % surface dose, and also in the study, their surface flux distribution was determined. 88