Doz yoğunluk ayarlı radyoterapi tedavi planlamasında kullanılan farklı ışın yönlendirici teknolojilerinin sütun türetme tekniği kullanılarak kıyaslanması

Doz Yoğunluk Ayarlı Radyoterapi (DYAR), bir lineer hızlandırıcı ve ışın yönlendirici kullanarak hastaya farklı açılardan radyasyon ışınları veren kanser tedavi yöntemidir. DYAR tedavi planlamasının yaprak dizilim optimizasyonu aşamasında, ışın profil matrisleri uygulanabilir altmatrislere ve onların ilişkili yoğunluklarına ayrıştırılır. DYAR tedavi planlamasında kullanılan ışın yönlendiriciler fiziksel özelliklerine bağlı olarak farklı altmatrisler oluştururlar. Bu sebeple farklı ışın yönlendirici teknolojilerinin tedavi verimlilliklerinin kıyaslanması oldukça önemlidir. Bu tezde ardışıklık, çakışma ve dikdörtgensel kısıtların farklı kombinasyonları altında; normal, döner başlıklı ve çift katmanlı çok yapraklı ışın yönlendiricilerinin ve sanal serbest ışın yönlendiricisinin tedavi verimlilikleri kıyaslanmıştır. Toplam ışın gönderim süresinin enküçüklendiği problem, büyük çaplı lineer programlama modeli olarak oluşturulmuştur. Problemin boyutlarıyla başa çıkmak için sütun türetme tekniğini kullanılmıştır. Genel bir ana problem yapısı olmasına rağmen, altproblem yapısı kullanılan ışın yönlendirici teknolojisine bağlı olarak değiştiğinden her bir altproblem ayrı olarak modellenip çözülmüştür. Önerilen çözüm tekniği klinik problem örnekleri üzerinde test edilmiştr. Sonuçlar toplam ışın gönderim süresi açısından farklı ışın yönlendiricilerinin sıralamasını ortaya çıkarmıştır. Beklendiği gibi en kısa ışın gönderim süresi sanal serbest ışın yönlendiricisi tarafından bulunmuştur. Çift katmanlı çok yapraklı ışın yönlendiricisi de yaklaşık olarak sanal serbest ışın yönlendiricisi kadar iyi sonuçlar vermektedirler. Buna karşılık, sadece dikdörtgensel şekiller oluşturabilen ışın yönlendiricilerin çok uzun ışın gönderim süreleri verdiği gözlemlenmiştir.