Item


Impacte clínic del càlcul de la dosi absorbida en radioteràpia externa mitjançant un nou algorisme basat en la solució de l’equació de Boltzmann

The algorithm for calculating absorbed dose in external radiotherapy Acuros XB (AXB), based on the solution of the Boltzmann equation, has shown to achieve a higher level of accuracy than the preceding convolution/superposition algorithm AAA, especially in volumetric-modulated arc therapy (VMAT) in head and neck (H&N) patients or lung stereotactic radiation therapy (SBRT). Adopting AXB in clinical practice requires a detailed study of the differences in the calculation of doses with respect to AAA. This study assesses the dosimetric impact of switching from AAA to AXB, reporting dose-to-medium and dose-to-water, in 110 H&N VMAT and 54 lung SBRT patients, determines whether planning-target-volume dose prescriptions and organ-at-risk constraints should be modified, and, for the H&N cohort, establishes the relationship between maximum doses to the mandible and osteoradionecrosis (ORN) incidence for the two algorithms and reporting modes. We obtain that differences between AXB and AAA are below the threshold of clinical detectability, except for structures that include bone, such as the mandible in H&N VMAT and the ribs in lung SBRT. On the other hand, we obtain that AXB reporting dose-to-water can be the best combination to predict ORN of the mandible. The results of this research may facilitate decision-making when switching to the AXB algorithm in clinical practice and provide tools to facilitate studies about the clinical impact of its differences with respect to AAA at a multicentric level

L’algorisme de càlcul de dosi absorbida en radioteràpia externa Acuros XB (AXB), basat en la solució de l’equació de Boltzmann, ha demostrat assolir un nivell de precisió superior al de l’algorisme de convolució/superposició anterior AAA, especialment en tècniques com l’arc-teràpia de modulació volumètrica (VMAT) en pacients de cap i coll (CC) o la radioteràpia estereotàxica (SBRT) pulmonar. L’adopció d’AXB a la pràctica clínica requereix un estudi detallat de les diferències en el càlcul de dosi respecte de AAA. Aquest estudi avalua l’impacte dosimètric de canviar de AAA a AXB, reportant la dosi en medi i en aigua, en 110 pacients de VMAT de CC i 54 pacients de SBRT de pulmó, determina si les prescripcions de dosi als volums blanc de planificació i les restriccions als òrgans de risc s’han de modificar i, per la cohort de cap i coll, estableix la relació entre les dosis màximes a la mandíbula i la incidència d’osteoradionecrosi (ORN) pels dos algorismes i maneres de reportar la dosi. Obtenim que les diferències entre AXB i AAA estan per sota del llindar de detectabilitat clínica, excepte per estructures que inclouen os, com la mandíbula en VMAT de cap i coll i les costelles en SBRT pulmonar. D’altra banda, obtenim que AXB reportant la dosi en aigua pot ser la millor combinació per predir l’ORN mandibular. Els resultats d’aquesta recerca faciliten la presa de decisions al canviar a l’algorisme AXB a la pràctica clínica i aporten eines per facilitar estudis sobre l’impacte clínic de les seves diferències respecte AAA a nivell multicèntric

Universitat de Girona

Manager: Vilanova, Joan Carles
Fuentes Raspall, Rafael
Other contributions: Universitat de Girona. Departament de Ciències Mèdiques
Author: Muñoz Montplet, Carles
Date: 2022 March 1
Abstract: The algorithm for calculating absorbed dose in external radiotherapy Acuros XB (AXB), based on the solution of the Boltzmann equation, has shown to achieve a higher level of accuracy than the preceding convolution/superposition algorithm AAA, especially in volumetric-modulated arc therapy (VMAT) in head and neck (H&N) patients or lung stereotactic radiation therapy (SBRT). Adopting AXB in clinical practice requires a detailed study of the differences in the calculation of doses with respect to AAA. This study assesses the dosimetric impact of switching from AAA to AXB, reporting dose-to-medium and dose-to-water, in 110 H&N VMAT and 54 lung SBRT patients, determines whether planning-target-volume dose prescriptions and organ-at-risk constraints should be modified, and, for the H&N cohort, establishes the relationship between maximum doses to the mandible and osteoradionecrosis (ORN) incidence for the two algorithms and reporting modes. We obtain that differences between AXB and AAA are below the threshold of clinical detectability, except for structures that include bone, such as the mandible in H&N VMAT and the ribs in lung SBRT. On the other hand, we obtain that AXB reporting dose-to-water can be the best combination to predict ORN of the mandible. The results of this research may facilitate decision-making when switching to the AXB algorithm in clinical practice and provide tools to facilitate studies about the clinical impact of its differences with respect to AAA at a multicentric level
L’algorisme de càlcul de dosi absorbida en radioteràpia externa Acuros XB (AXB), basat en la solució de l’equació de Boltzmann, ha demostrat assolir un nivell de precisió superior al de l’algorisme de convolució/superposició anterior AAA, especialment en tècniques com l’arc-teràpia de modulació volumètrica (VMAT) en pacients de cap i coll (CC) o la radioteràpia estereotàxica (SBRT) pulmonar. L’adopció d’AXB a la pràctica clínica requereix un estudi detallat de les diferències en el càlcul de dosi respecte de AAA. Aquest estudi avalua l’impacte dosimètric de canviar de AAA a AXB, reportant la dosi en medi i en aigua, en 110 pacients de VMAT de CC i 54 pacients de SBRT de pulmó, determina si les prescripcions de dosi als volums blanc de planificació i les restriccions als òrgans de risc s’han de modificar i, per la cohort de cap i coll, estableix la relació entre les dosis màximes a la mandíbula i la incidència d’osteoradionecrosi (ORN) pels dos algorismes i maneres de reportar la dosi. Obtenim que les diferències entre AXB i AAA estan per sota del llindar de detectabilitat clínica, excepte per estructures que inclouen os, com la mandíbula en VMAT de cap i coll i les costelles en SBRT pulmonar. D’altra banda, obtenim que AXB reportant la dosi en aigua pot ser la millor combinació per predir l’ORN mandibular. Els resultats d’aquesta recerca faciliten la presa de decisions al canviar a l’algorisme AXB a la pràctica clínica i aporten eines per facilitar estudis sobre l’impacte clínic de les seves diferències respecte AAA a nivell multicèntric
Format: application/pdf
Other identifiers: http://hdl.handle.net/10803/674358
Document access: http://hdl.handle.net/10256/21111
Language: cat
Publisher: Universitat de Girona
Rights: ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L’accés als continguts d’aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d’investigació i docència en els termes establerts a l’art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l’autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s’autoritza la seva reproducció o altres formes d’explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d’un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s’autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
Subject: Acuros XB
Càncer de cap i coll
Cáncer de cabeza y cuello
Head and neck cancer
Càncer de pulmó
Cáncer de pulmón
Lung cancer
Radioteràpia estereotàctica
Radioterapia estereotáctica
Stereotactic radiation therapy
SBRT
Arc-teràpia de modulació volumètrica
Arcoterapia de modulación volumétrica
Volumetric-modulated arc therapy
VMAT
Analytical anisotropic algorithm
Paràmetres dosi-volum
Parámetros dosis-volumen
Dose-volume parameters
Osteoradionecrosi
Osteoradionecrosis
512 - Àlgebra
616 - Patologia. Medicina clínica. Oncologia
615 - Farmacologia. Terapèutica. Toxicologia. Radiologia
Title: Impacte clínic del càlcul de la dosi absorbida en radioteràpia externa mitjançant un nou algorisme basat en la solució de l’equació de Boltzmann
Type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Repository: DUGiDocs

Subjects

Authors