Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/79735
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorวรรณภา นบนอบ-
dc.contributor.advisorอนิรุทธ์ วัชรวิภา-
dc.contributor.advisorเอกสิทธิ ธราวิจิตรกุล-
dc.contributor.authorศิรวัฒน์ จินดาขันธ์en_US
dc.date.accessioned2024-07-14T03:25:46Z-
dc.date.available2024-07-14T03:25:46Z-
dc.date.issued2024-06-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/79735-
dc.description.abstractIntroduction: Cervical cancer ranks as the second most prevalent cancer among Thai women, with an age-standardized incidence rate (ASR) of 14.4 per 100,000 women. Due to the high five-year overall survival (OS) rate for both early-stage and locally advanced-stage cervical cancer patients, the radiation therapy technique has continuously developed to increase the radiation dose to the tumor while decreasing the dose to Organ at Risk (OARs). Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT) is a novel treatment technique that provides equivalent target coverage compared to conventional IMRT while significantly reducing dose to OARs including bowel, rectum, bladder, and femoral head. Furthermore, VMAT enhances conformity and homogeneity indices to the Planning Target Volume (PTV), along with reducing average monitor units and shortening delivery time. However, a general drawback of VMAT is the concern regarding low-dose exposure to normal tissues. Due to high overall survival rate of cervical cancer patients, the reduction of radiation-induced toxicity for many OARs in cervical cancer radiotherapy is a significant concern. Therefore, this study aims to develop a treatment planning technique to improve plan quality in VMAT for cervical cancer. Methods and Materials: Previously treated twenty-eight cervical cancer patients were retrospectively randomly selected and divided into two groups: 1. Adjuvant radiotherapy group: 14 patients, and 2. Definitive radiotherapy group: 14 patients. For each patient, three different planning techniques were used: 1. Auto field volumetric modulated arc therapy (AF-VMAT), 2. Modified fixed field volumetric modulated arc therapy (MF-VMAT): 2.1 Full field with 35-degree collimator rotation (FFcol35), and 2.2 Half field with 35-degree collimator rotation (HFcol35). Dose constraints for the target were evaluated based on the guidelines provided by the International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU 83). For all treatment plans, the PTV parameters including V107%, V100%, V95%, Conformity Index (CI), and Homogeneity Index (HI) were maintained as statistically insignificant and met the criteria outlined in ICRU83. In this study, we compared all planning techniques in three parts: (1) Organ at Risk (OARs) and whole-body dose: with the dose constraints and evaluated based on the guidelines provided by the Radiation Therapy Oncology Group (RTOG 1203 and RTOG 0418), including bowel bag V40Gy, rectum V40Gy, bladder V45Gy, femoral head V30Gy, and whole-body V20Gy, (2) Treatment plans efficiency: number of monitor units (MUs), number of control points, beam on time, maximum leaf travel, average maximum leaf travel, and maximum leaf travel per gantry rotation, (3) Treatment plans accuracy: patient-specific quality assurance (PSQA) was performed by the new Model 1220 ArcCHECK (Sun Nuclear Corporation, Melbourne, Florida, USA) and SNC patient software version 8.5.1.9 to evaluate the delivery accuracy of the plans. All plans were delivered using the Elekta Synergy® linear accelerator on the same day. The gamma passing rates (GPR) with a 10% dose threshold were determined for both absolute dose (AD) and relative dose (RD) using gamma criteria of 3%/3mm and 3%/2mm, respectively. Results: (1) OARs and whole-body dose: bowel bag (p-value = 0.001, 0.000), rectum (p-value = 0.002, 0.003), left femoral head (p-value = 0.001, 0.004) and whole-body (p-value = 0.000, 0.000) received a statistically significant dose reduction when using the HFcol35 plan compared to AF-VMAT and FFcol35, respectively. (2) Treatment plan efficiency: HFcol35 exhibited a statistically significant increase in both number of Monitor Unit (MUs) and control points (p-values = 0.000), while beam-on time, maximum leaf travel, average maximum leaf travel, and maximum leaf travel per gantry rotation were statistically significant decreased (p-values = 0.000) compared to both AF-VMAT and FFcol35. (3) Treatment plan accuracy: the average gamma passing rate was higher in the HFcol35 plan for both absolute dose (AD) (p-value = 0.001, 0.004) and relative dose (RD) (p-value = 0.000, 0.000) for 3%/3mm and 3%/2mm gamma criteria compared to AF-VMAT plan, respectively. Conclusion: The HFcol35 is an effective planning technique in VMAT for cervical cancer patients. It significantly reduces OARs doses and decreases the spread of low doses to normal tissues compared to AF-VMAT and FFcol35. Half-beam designs in HFcol35 are essential for generating the double concave dose distribution, which reduces the maximum MLCs travel and relative to MLCs speed, resulting in an increase in plan delivery accuracy. This is demonstrated by a significant increase in the average gamma passing rate for both 3%/3mm and 3%/2mm gamma criteria compared to AF-VMAT. Although HFcol35 has higher MUs and control points, it shows a significant decrease in beam-on time compared to AF-VMAT and FFcol35. Therefore, HFcol35 offers advantages in dosimetric comparison, plan quality, plan efficiency, and plan delivery accuracy for cervical cancer VMAT treatment planning.en_US
dc.language.isootheren_US
dc.publisherเชียงใหม่ : บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่en_US
dc.titleการเปรียบเทียบเชิงรังสีคณิตระหว่างแผนรังสีรักษาเทคนิครังสีปรับความเข้มเชิงปริมาตรแบบเต็มพื้นที่และครึ่งพื้นที่ลำรังสีในผู้ป่วยมะเร็งปากมดลูกen_US
dc.title.alternativeDosimetric comparison between full field and half field volumetric modulated arc therapy in cervix cancer treatment planningen_US
dc.typeThesis
thailis.controlvocab.thashมดลูก -- มะเร็ง-
thailis.controlvocab.thashการรักษาด้วยรังสี-
thailis.controlvocab.thashมะเร็ง -- การรักษาด้วยรังสี-
thesis.degreemasteren_US
thesis.description.thaiAbstractบทนำ: มะเร็งปากมดลูกเป็นมะเร็งที่พบมากเป็นอันดับสองรองจากมะเร็งเต้านมของสตรีไทย โดยมีอัตราอุบัติการณ์ปรับมาตรฐานตามอายุ เท่ากับปีละ 14.4 รายต่อประชากรหญิง 100,000 คน รังสีรักษามีบทบาทสำคัญในการใช้รักษาโรคมะเร็งปากมดลูก เนื่องจากเป็นมะเร็งชนิดที่ตอบสนองดีต่อการรักษาด้วยรังสี ทำให้ผู้ป่วยมีอัตรารอดชีวิตสูง มีการพัฒนาเทคนิคที่ใช้ในทางรังสีรักษามาอย่างต่อเนื่อง โดยมีเป้าหมายสำคัญเพื่อให้รอยโรคได้รับปริมาณรังสีสูงสุด และอวัยวะสำคัญข้างเคียงได้รับปริมาณรังสีต่ำที่สุด เทคนิครังสีปรับความเข้มเชิงปริมาตร (VMAT) เป็นเทคนิครังสีรักษาที่ได้รับความนิยมอย่างมากในปัจจุบัน เนื่องจากให้ปริมาณรังสีที่มีความเข้ารูปกับรอยโรคได้ดี และสามารถลดปริมาณรังสีให้กับอวัยวะสำคัญข้างเคียง ในขณะที่ใช้ระยะเวลาการฉายรังสี และปริมาณหน่วยนับวัดรังสีลดลง แต่เทคนิค VMAT มีข้อจำกัดคือ ปริมาตรของอวัยวะสำคัญข้างเคียงจำนวนมากได้รับปริมาณรังสีต่ำ (Low dose) และด้วยผู้ป่วยมะเร็งปากมดลูกมีอัตรารอดชีวิตสูง ทำให้แผนรังสีรักษาที่ช่วยลดปริมาณรังสีที่อวัยวะสำคัญข้างเคียงมีความสำคัญมาก เนื่องจากช่วยลดโอกาสที่ผู้ป่วยจะเกิดผลข้างเคียงจากการได้รับรังสีรักษา ผู้วิจัยจึงสนใจศึกษาและพัฒนาคุณภาพการวางแผนรังสีรักษาเทคนิครังสีปรับความเข้มเชิงปริมาตรในผู้ป่วยมะเร็งปากมดลูก วิธีการวิจัย: ใช้ชุดข้อมูลภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ของผู้ป่วยมะเร็งปากมดลูก จำนวน 28 ราย แบ่งออกเป็น 1. กลุ่มผู้ป่วยที่ได้รับรังสีรักษาหลังการผ่าตัด (Adjuvant radiotherapy) จำนวน 14 ราย และ 2. กลุ่มผู้ป่วยที่ได้รับรังสีรักษาโดยไม่ได้รับการผ่าตัด (Definitive radiotherapy) จำนวน 14 ราย ในผู้ป่วยแต่ละรายทำการวางแผนรังสีรักษาด้วยเทคนิครังสีปรับความเข้มเชิงปริมาตรที่แตกต่างกัน จำนวน 3 วิธี ได้แก่ 1. วิธีการวางแผนรังสีรักษาแบบกำหนดพื้นที่ฉายรังสีอัตโนมัติ ไม่หมุนชุดจำกัดลำรังสี (Auto field volumetric modulated arc therapy: AF-VMAT) และ 2. วิธีการวางแผนรังสีรักษาแบบกำหนดพื้นที่ฉายรังสีโดยผู้วางแผนรังสีรักษา (Modified fixed field volumetric modulated arc therapy: MF-VMAT) ซึ่งแบ่งออกเป็น 2.1 เทคนิครังสีปรับความเข้มเชิงปริมาตรแบบเต็มพื้นที่ลำรังสี หมุนชุดจำกัดลำรังสี 35 องศา (Full field with 35-degree collimator rotation: FFcol35) และ 2.2 เทคนิครังสีปรับความเข้มเชิงปริมาตรแบบครึ่งพื้นที่ลำรังสี หมุนชุดจำกัดลำรังสี 35 องศา (Half field with 35-degree collimator rotation: HFcol35) โดยใช้เกณฑ์ประเมินแผนรังสีรักษาอ้างอิงของอวัยวะเป้าหมายตาม International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU 83) ได้แก่ V107%, V100%, V95%, Conformity Index (CI), และ Homogeneity Index (HI) โดยควบคุมให้ตัวแปรดังกล่าวของทั้ง 3 เทคนิค ไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ จากนั้นทำการเปรียบเทียบแผนรังสีรักษาทั้งสามเทคนิค โดยแบ่งเป็น 3 ส่วน ได้แก่ 1. ค่าตัวแปรเชิงรังสีคณิตในแต่ละเทคนิคสำหรับอวัยวะสำคัญข้างเคียง ใช้ตัวแปรอ้างอิงตาม Radiation Therapy Oncology Group (RTOG 1203 และ RTOG 0418) ได้แก่ ลำไส้ (Bowel bag V40Gy), ลำไส้ตรง (Rectum V40Gy), กระเพาะปัสสาวะ (Bladder V45Gy) , หัวกระดูกต้นขา (Femoral head V30Gy), และเนื้อเยื่อทั้งหมดที่ได้รับปริมาณรังสีต่ำ (Whole-body V20Gy) 2. ด้านประสิทธิภาพของแผนรังสีรักษา ได้แก่ ปริมาณหน่วยนับวัดทางรังสี (MUs), จำนวนจุดควบคุม (Control points), ระยะเวลาการฉายรังสี (Beam-on time), ระยะทางที่ซี่กำบังลำรังสีเคลื่อนที่ได้มากที่สุด (Maximum leaf travel), ระยะทางเฉลี่ยของซี่กำบังลำรังสีที่เคลื่อนที่ได้มากที่สุด (Average maximum leaf travel), และระยะทางที่ซี่กำบังลำรังสีเคลื่อนที่ได้มากที่สุดต่อการหมุนของแขนหมุน (Maximum leaf travel per gantry rotation) 3. ด้านความถูกต้องของแผนรังสีรักษาโดยเทียบกับการวัดปริมาณรังสี ด้วยหุ่นจำลองและหัววัดรังสีเรียงแถวทรงกระบอก (ArcCHECK) จากนั้นเปรียบเทียบค่าเฉลี่ยของอัตราผ่านค่าแกมมา (Gamma passing rate: GPR) ด้วยเกณฑ์ 3%/3mm และ 3%/2mm ทั้งใน Absolute และ Relative dose ผลการวิจัย: จากการเปรียบเทียบแผนรังสีรักษาของ AF-VMAT, FFcol35 และ HFcol35 พบว่า 1. ค่าตัวแปรเชิงรังสีคณิตในแต่ละเทคนิคสำหรับอวัยวะสำคัญข้างเคียง: เทคนิค HFcol35 ให้ปริมาณรังสีต่ออวัยวะสำคัญข้างเคียงน้อยกว่าเทคนิค AF-VMAT และ FFcol35 อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติใน Bowel bag, Rectum, Lt. femoral head, และ Whole-body 2. ด้านประสิทธิภาพของแผนรังสีรักษา: เทคนิค HFcol35 ใช้จำนวน MUs และ Control points มากกว่าเทคนิค AF-VMAT และ FFcol35 อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ในขณะที่ใช้ Beam-on time, Maximum leaf travel, Average maximum leaf travel, และ Maximum leaf travel per gantry rotation น้อยกว่าอีก 2 เทคนิค อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ 3. ด้านความถูกต้องของการฉายรังสี: พบว่าเทคนิค HFcol35 ให้ค่า Average gamma passing rate ที่สูงกว่าเทคนิค AF-VMAT อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติทั้งใน Absolute และ Relative dose ด้วยเกณฑ์การประเมิน 3%/3mm และ 3%/2mm gamma criteria สรุปผลการวิจัย: เทคนิค HFcol35 เป็นเทคนิคการวางแผนรังสีรักษาที่มีประสิทธิภาพสำหรับการวางแผนรังสีปรับความเข้มเชิงปริมาตรในผู้ป่วยมะเร็งปากมดลูก เนื่องจากให้ปริมาณรังสีต่ออวัยวะสำคัญข้างเคียง และเนื้อเยื่อทั้งหมดที่ได้รับปริมาณรังสีต่ำ น้อยกว่าเทคนิค AF-VMAT และ FFcol35 อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ด้วยการออกแบบลักษณะของลำรังสีที่มีการใช้ Half-beam ทำให้เทคนิค HFcol35 สามารถลดระยะทางที่ซี่กำบังลำรังสีเคลื่อนที่ได้ ส่งผลให้ซี่กำบังลำรังสีเคลื่อนที่ด้วยความเร็วลดลง และเพิ่มความถูกต้องของการฉายรังสีมากขึ้น โดยเทคนิค HFcol35 ให้ค่าเฉลี่ย GPR ที่สูงกว่าเทคนิค AF-VMAT อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ แม้ว่าเทคนิค HFcol35 จะใช้จำนวน MUs และ Control points ที่มากกว่า แต่มี Beam-on time น้อยกว่าเทคนิค AF-VMAT และ FFcol35 อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ดังนั้นจึงสรุปได้ว่า เทคนิค HFcol35 เป็นเทคนิคที่เหมาะสมสำหรับใช้วางแผนรังสีรักษาเทคนิครังสีปรับความเข้มเชิงปริมาตรในผู้ป่วยมะเร็งปากมดลูก เนื่องจากให้ผลการศึกษาที่ดีทั้งในด้านการเปรียบเทียบค่าตัวแปรเชิงรังสีคณิต, คุณภาพ, ประสิทธิภาพ และความถูกต้องของแผนรังสีรักษาen_US
Appears in Collections:MED: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
650731008_ศิรวัฒน์ จินดาขันธ์.pdf2.97 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.