Yoğunluk ayarlı radyoterapi planlarının portal dozimetri ile kalite kontrolünde kullanılan PDIP ve GLAaS algoritmalarının karşılaştırılması

Abstract

Radyasyon tedavisinde istenilen dozu hedef hacme doğru şekilde aktarmak büyük önem taşımaktadır. Yoğunluk ayarlı radyasyon terapisi (YART) ve yoğunluk ayarlı ark terapisi (YAAT) gibi kompleks tedavilerde dozimetrik kalite kontrol gerekmektedir. Kalite kontrol, tedavi planlama sisteminde (TPS) modellenen doz dağılımının, ölçülen doz dağılımıyla benzerliği analiz edilerek yapılır. Portal dozimetri, elektronik portal görüntüleme cihazı (EPGC) ile yapılan bir kalite kontrol (KK) yöntemidir. Bu çalışmada Eclipse (sürüm 10) TPS ile yapılan YART ve YAAT tedavi planlarının portal dozimetri ile kalite kontrolünün, PDIP algoritmasını kullanan Varian Portal Dosimetry yazılımı ve GLAaS algoritmasını kullanan Epidos Epiqa yazılımıyla yapılıp karşılaştırılması amaçlanmıştır. Ters planlama tekniğiyle yapılan 40 planın (baş-boyun, beyin, prostat) optimizasyon işleminden sonra Anizotropik Analitik Algoritma'yla (AAA) doz dağılımları hesaplanmış ve kalite kontrol planları yaratılmıştır. Planlar, Varian Trilogy lineer hızlandırıcı cihazına entegre aS1000 EPGC ile ölçülmüş ve doz dağılım görüntüleri elde edilmiştir. Daha sonra Portal Dosimetry ve Epiqa yazılımlarıyla 3mm mesafe uyumu ve %3 doz farkı kriterlerinde gama analizleri yapılıp sırasıyla algoritmaları karşılaştırılmıştır. azılımlar arası farkların ortalama değerleri YART'nde %2,5, YAAT'nde %1,3olarak bulunmuştur. Hesaplanan ve ölçülen doz dağılım görüntüleriyle yapılan gama analizleri sonucu, tüm planlarda (Epiqa 99,4 ± 1,0, Portal Dosimetry 97,6 ± 2,4, p<0,001) ve baş boyun planlarında (Epiqa 99,3 ± 0,9, Portal Dosimetry 98 ± 2,0, p<0,001) değerler arasında istatistiksel olarak anlamlı fark görülmüştür. Baş boyun planları, diğer planlarla karşılaştırıldığında Epiqa yazılımında ideale daha yakın sonuçlar verdiği görülmüştür. Tüm planlarda iki algoritmanın verdiği sonuçların ortalama değerleri arasındaki fark %2'dir. Kalite kontrol sonuçlarının geçerliliğinebakıldığında iki yöntem de yoğunluk ayarlı tedavi planlaması KK'nde kullanılabilir.Anahtar Sözcükler: Gama analizi, GLAaS, PDIP, YAAT, YART

SUMMARYIn radiation treatment, delivering the desired dose to the target volume accurately has a great importance. In complex treatments such as intensity modulated radiation therapy (IMRT) and intensity modulated arc therapy (IMAT) dosimetric quality control (QC) is required. The quality control is done by analysing of similarity between dose distribution modelled in treatment planning system (TPS) and measured dose distribution. Portal dosimetry is a quality control technique done with electronic portal imaging device (EPID). In this study, we aimed to compare the QC of IMRTand IMAT treatment plans done in Eclipse (version 10) TPS with portal dosimetry performed by Varian Portal Dosimetry software using PDIP algorithm and Epidose Epiqa software using GLAaS algorithm. Following the optimization process, dose distribution of 40 plans (head and neck, brain, prostate) done by inverse planning technique is calculated by Anisotropic Analytical Algorithm (AAA), and quality control plans are created. The plans are measured by aS1000 EPID integrated into Varian Trilogy linear accelerator and the dose distribution images are obtained.Subsequently gamma analysis is performed in the criteria of 3 mm distance to agreement and 3% dose difference with Portal Dosimetry and Epiqa softwares, and the algorithms were compared. The mean values of differences between softwares were 2,5% in IMRT, 1,3% in IMAT. According to gamma analysis done with calculated and measured dose distribution images, softwares were statistically different for all plans (Epiqa 99,4 ± 1,0, Portal Dosimetry 97,6 ± 2,4, p<0,001) and head-and-neck plans (Epiqa 99,3 ± 0,9, Portal Dosimetry 98 ± 2,0, p<0,001). Theresults of Epiqa were proximate to ideal when compared for all plans. In all plans the difference between mean values of both algorithms are 2%. Both techniques are acceptable for quality control of intensity modulated treatment planning.Key Words: Gamma analysis, GLAaS, PDIP, IMRT, VMAT