Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 58-68.

Aim: This study aimed to determine the dosimetric value of flattening filter- free (FFF) beams compared to flattening filter (FF) beams using different algorithms in the treatment planning of thoracic spine stereotactic body radiation therapy (SBRT).
Methods: 120 plans were created for 15 patients using the Anisotropic Analytical Algorithm (AAA) and the Acuros External Beam (AXB) algorithm with FF and FFF beams at 6 MV and 10 MV energies. Various dosimetric parameters were evaluated, including target coverage, dose spillage, and organs-at-risk (OARs) sparing of the spinal cord and esophagus. Treatment delivery parameters, such as the monitor units (MUs), modulation factors (MFs), beam-on time (BOT), and dose calculation time (DCT), were also collected.
Results: Significant differences were observed in the dosimetric parameters when AXB was used for all energies (P < 0.05). 6 FFF beam energy was the best option for target coverage, dose spillage, and OARs sparing. In contrast, dosimetric parameters had no significant difference when using the AAA. The AAA and AXB calculations showed that the 6 FFF beam energy had the shortest DCT. The treatment delivery parameters indicated that 10 FF beam energy required the fewest MUs and MFs. In addition, the 10 FFF beam energy demonstrated the shortest BOT.
Conclusion: For effective treatment of the thoracic spine using SBRT, the 10 MV energy with FFF beam is recommended because of the short BOT. Moreover, the AXB algorithm should be used because of its accurate dose calculation in regions with tissue heterogeneity.

يعد الاختيار الأمثل لطاقة الآشعة السينية ودقة حساب الجرعة أمرًا بالغ الأهمية بالنسبة لـحالات الجراحة الاشعاعية، خاصة بالنسبة للمناطق التي تظهر عدم تجانس في الأنسجة، مثل الفقرات الصدرية للعمود الفقري. ولذلك تهدف هذه الدراسة إلي تطوير الخطط العلاجية المستخدمة في علاج الأورام الموجودة بالفقرات الصدرية للعمود الفقري وذلك عن طريق إستخدام حزم من الإشعاع منزوعة فلتر التسطيح (FFF) بدلا من حزم الإشعاع المستخدمة بفلتر التسطيح (FF). هذا التطوير يعتمد علي عدة أسس منها مراعاة جودة الخطة العلاجية وزيادة كفاءة إيصال الجرعة المطلوبة علي أن تكون الجرعة الموصوفة في الجلسة الواحدةGy) 16 (. وبالرغم من مميزات وخصائص حزم الإشعاع منزوعة فلتر التسطيح (FFF) وجودتها في إيصال خطط الجراحة الإشعاعية أفضل من حزم الإشعاع المستخدم بفلتر التسطيح (FF) إلا أن دقة الخوارزميات المستخدمة في حسابات الجرعة الإشعاعية من الممكن أن تتأثر من عدم تجانس الشكل التشريحي للفقرات الصدرية في العمود الصدري وإختلال توازن الإلكترونات المستخدمة داخل حزم الإشعاع ومدي تأثيرها علي تغطية الجرعة للفقرة المستهدفة وكذلك علي مدي الحفاظ علي الأنسجة الحيوية المراد حمايتها .(OARs) ويمكننا زيادة دقة وصول الجرعة، باستخدام خوارزمية AXB بدلاً من خوارزمية AAA لحسابات حالات الجراحية الاشعاعية في الفقرات الصدرية للعمود الفقري. كما تهدف هذه الدراسة إلى تحديد قيمة الجرعات للاشعاع الصادر عن جهازخالي من المرشح (FFF) مقارنة بالاشعاع الصادر من مرشح التسطح (FF) باستخدام خوارزميات مختلفة في التخطيط العلاجي لحالات الجراحة الاشعاعية في الفقرات الصدرية للعمود الفقري (SBRT). وللتاكد من هذه الميزات تم إنشاء 120 خطة لـ 15 مريضًا باستخدام الخوارزمية التحليلية متباينة الخواص (AAA) وخوارزمية شعاع Acuros الخارجي (AXB) مع مقارنتهم بحزم اشعاع صادر عن مرشح تسطح FF وحزم اشعاع صادرة عن جهاز خال من ذلك المرشحFFF عند طاقات 6 MV و10 MV. وتم تقييم معايير قياس للجرعات المختلفة،مثل حجم الانسجة المصابة التي تم ايصال الجرعة لها وتم تغطيتها بالجرعة المستهدف وصولها، ونسبة الجرعة الموجودة خارج الخلايا المستهدفة ومدى بعدها عن الخلايا المستهدفة، وحماية الأعضاء الحيوية المعرضة للخطر نتيجة قربها من الانسجة المصابة المستهدف علاجها (OARs) في الحبل الشوكي والمريء.كما تم أيضًا جمع معاملات توصيل العلاج، مثل وحدات قياس الجرعة داخل انظمة مراقبة الجرعة (MUs)، ومتغيرات تعديل الجرعة (MFs) ، والوقت المستهلك اثناء الجلسة (BOT)، ووقت حساب الجرعة أثناء اعداد خطة العلاج الاشعاعي (DCT).وقد لوحظت اختلافات كبيرة في معاملات قياس الجرعات عند استخدام AXB لجميع الطاقات حيث كانت طاقة FFF 6هي الخيار الأفضل لتوصيل الجرعة للخلايا المستهدفة، ونسبة الجرعة الموجودة خارج الخلايا المستهدفة ومدى بعدها عن الخلايا المستهدفة، وحماية الاعضاء الحيوية المحيطة بالانسجة المستهدف علاجها. في المقابل، لم يكن لمعاملات قياس الجرعات عند استخدام AAA. فرق كبير وقد أظهرت حسابات AAA وAXB أن شعاع 6 FFF كان لديه أقصر DCT. كما أشارت إلى أن حزم FF 10تتطلب أقل عدد من MUs وMFs. بالإضافة إلى ذلك، أظهر شعاع 10 FFF أقصر BOT. من أجل علاج فعال للفقرات الصدرية للعمود الفقري باستخدام SBRT، يوصى باستخدام شعاع 10 FFF بسبب قصر BOT. وعلاوة على ذلك، ينبغي استخدام خوارزمية AXB بسبب حسابها الدقيق للجرعة في المناطق ذات عدم تجانس في الأنسجة.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.