ارزيابي شاخص شيب دز در تكنيك‌هاي مختلف پرتودرماني با شدت مدوله شده (Intensity-Modulated Radiation Therapy يا IMRT) در بيماران مبتلا به مننژيوماي عصب بينايي

Evaluation of the Dose Gradient Index in Various Intensity-Modulated Radiation Therapy Techniques in Patients with Optic Nerve Sheath Meningioma

مقدمه: پرتودرماني با شدت مدوله شده (Intensity-modulated radiation therapy يا IMRT) يكي از بهترين روش‌ها در درمان مننژيوماي عصب بينايي (Optic nerve sheath meningioma يا ONSM) همراه با كنترل رشد تومور وتثبيت بينايي مي‌باشد. در اين مطالعه، تكنيك‌هاي مختلف IMRT از ديدگاه ميزان افت دز در بعد از مرزهاي هدف درمان جهت دستيابي به تكنيك بهينه مورد بررسي قرار گرفتند. روش‌ها: فرايند بهينه‌سازي 3 تكنيك IMRT با استفاده از 3، 5 و 7 فيلد با فوتون 6 مگاولت براي 15 نفر از بيماران مبتلا به مننژيوماي عصب بينايي با استفاده از سيستم طراحي درمان Panther Prowess انجام شد. براي ارزيابي طرح‌هاي درمان علاوه بر اطلاعات استخراج شده از هيستوگرام دز- حجم (Dose-volume histogram يا DVH) و محاسبه‌ي شاخص‌هاي ارزيابي پوشش هدف، شاخص شيب دز ( يا DGI) تفاضلي و تجمعي در هر سه تكنيك محاسبه و مقايسه شد. يافته‌ها: دز بيشينه و دز ميانگين رسيده به تومور با افزايش تعداد فيلدهاي IMRT افزايش يافت. مقادير شاخص يكنواختي (Uniformity index يا UI) و همگني (Homogeneity index يا HI) بين تكنيك 3 بيم و 7 بيم اختلاف معني‌داري نشان داد و شاخص انطباق (Conformity index يا CI) در تكنيك 7 بيم بسيار نزديك به مقدار ايده‌آل (0/99) به دست آمد. شاخص شيب دز تفاضلي (Difference dose gradient index يا dDGI) در بين سه تكنيك اختلاف ناچيزي با هم داشت و تنها در سطح ايزودز 45 درصد اختلاف معني‌داري بين تكنيك 5 بيم و 7 بيم مشاهده شد. مقادير شاخص شيب دز تجمعي (Cumulative dose gradient index يا cDGI) ميانگين اعدادكوچك‌تري در تكنيك IMRT 7 بيم نسبت به دو تكنيك ديگر نشان داد. نتيجه‌گيري: سه تكنيك IMRT 3، 5 و 7 فيلد اختلاف آماري چشم‌گيري از نظر ميزان افت دز در بعد از مرزهاي تومور نسبت به يكديگر ندارند و انتخاب آن‌ها در درمان مننژيوماي عصب بينايي به صلاح ديد پزشك مربوط با توجه به شرايط هر بيمار بستگي دارد.

Background: Intensity-Modulated Radiation Therapy (IMRT) is one of the best methods in the treatment of optic nerve sheath meningioma (ONSM) with tumor growth control and visual stabilization. In this study, various IMRT techniques were evaluated from the point of view of dose fall-off beyond the target boundaries to achieve the optimal technique. Methods: The optimization of 3 IMRT techniques was performed using 3, 5, and 7 fields with 6 MV photons in 15 patients with ONSM using Prowess Panther treatment planning system. To evaluate treatment plans, in addition to data extracted from dose-volume histogram (DVH) and evaluation of target coverage indices, differential and cumulative dose gradient indices (DGIs) were calculated and compared between the three techniques. Findings: The maximum and the mean dose received by the tumor increased with increasing number of IMRT fields. The uniformity (UI) and homogeneity (HI) indices were significantly different between the 3-field and 7-field techniques; and the conformity index (CI) was close to ideal value (0.99) in 7-field technique. Difference of differential dose gradient index (dDGI) was negligible between the three techniques, and only at the 45% isodose level, there was a significant difference between the 5- and 7-field techniques. Cumulative dose gradient index (cDGI) showed smaller values in 7-field technique than the other two techniques. Conclusion: The three IMRT techniques have no considerable statistical difference in dose fall-off rate beyond tumor boundaries; and their choice in the treatment of ONSM depends on the physician's discretion based on the whole patient's conditions.