Brakiterapi doz hesaplamalarında organ dozundaki belirsizliklerin analizi

Brakiterapi tedavi planlama sistemlerinde doz hesaplamaları, Amerikan Tıp Fizikçiler Birliği (AAPM) TG-43 raporu tarafından önerilmiş doz hesaplama formülasyonu kullanılarak, homojen ve sonsuz bir su ortamında yapılmaktadır. Son zamanlarda, TG-43 formülasyonuna alternatif olarak geliştirilen model tabanlı doz hesaplama algoritmaları (MBDCAs), yüksek doz hızlı (HDR) 192Ir brakiterapi uygulamaları için, günümüz tedavi planlama sistemlerinde mevcut hale gelmiştir. TG-43 formülasyonunun aksine bu algoritmalar, gerçek hasta boyutlarını ve doku heterojenliklerini dikkate almaktadır. MBDCA' ları için temel teşkil eden ve gerçek hasta verilerine dayalı olarak heterojen bir doku ortamında doz hesabı yapabilen Monte Carlo (MC) tabanlı algoritmalar, henüz klinik HDR 192Ir brakiterapi uygulamalarına dahil edilmemiştir. Bununla birlikte, MBDCA ve TG-43 tabanlı doz hesaplamaları arasındaki farklılıkların değerlendirilmesi amacıyla, MC yöntemleri ile yapılmış test durum planlarına gerek duyulmaktadır. Bu tez çalışması, MBDCA' larının klinik kullanımı için gerekli olan verinin oluşturulabilmesi ve doz hesaplamalarında belirsizliğe neden olan faktörlerin incelenebilmesi amacıyla üç aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada, HDR kaynak modelleri için hazırlanan AAPM TG-229 raporu dikkate alınarak, 192Ir HDR kaynakları için sıvı su ortamında MC tabanlı BrachyDose kod sistemi ile güncel TG-43 dozimetrik veri kümeleri elde edilmiş ve literatürdeki diğer çalışmaların veri kümeleriyle karşılaştırılmalı olarak sunulmuştur. Bu tez çalışmasında doz hızı sabiti ve radyal doz fonksiyonu değerlerinin ( kaynağa yakın radyal mesafeler için ) diğer literatür sonuçları ile yakın bir uyum içinde olduğu gözlenmiştir. İkinci aşamada, bu çalışmada elde edilen dozimetrik veri kümeleri dikkate alınarak, hasta dozunun tahminlenmesinde etkisi olan faktörlerin doğru bir şekilde belirlenebilmesine yönelik, TG-43 dozimetri parametreleri üzerine detaylı birtakım analizler gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar incelendiğinde, kaynaktan 0.5 cm' den daha yakın mesafeler için elde edilen doz dağılımları ile kaynaktan uzak mesafeler için hesaplanan doz değerleri arasındaki farklılıkların, dozimetrik parametrelerin seçimine bağlı olduğu görülmüştür. Üçüncü aşamada, ortam materyallerinin doz hesaplamalarında oluşturacağı etkiyi incelemek amacıyla, sonsuz bir su ortamında MC tabanlı BrachyDose kod sistemi kullanılarak hesaplanan doz değerleri, heterojen bir ortamda gerçek saçılma koşulları dikkate alınarak hesaplanan doz değerleri ile karşılaştırılmıştır. Su ve doku ortamları için elde edilen doz hacim grafiklerinden (DVH), planlanan hedef hacmin %90' nını kapsayan D90 doz değerleri arasında ~%4' lük bir farkın meydana geldiği gözlenmiştir. Bu tez çalışması kapsamında elde edilen dozimetrik sonuçlar incelendiğinde, hasta tarafından alınan gerçek organ dozlarının, doku eşdeğeri bir ortam kullanıldığında, suda hesaplanan doz değerlerinden farklı olacağı görülmektedir.