Patient geometry often changes during the course of radiation therapy due to factors such as weight loss, tumor and normal tissue growth or shrinkage, and intra-treatment position variations. It has been shown that these changes can cause the dose delivered to differ from the originally planned dose distribution. Often this will result in the need to create a modified treatment plan, a process known as adaptive radiation therapy. The aim of this thesis is to evaluate the dosimetric effects due to anatomical changes and positioning variations during intensity-modulated radiation therapy through two retrospective studies. MIM Software (Cleveland, OH), a commercially available deformable registration tool, is used for this work. In the first study, the daily dose for four breast cancer patients undergoing a volumetric modulated arc boost treatment to the tumor bed is calculated on pretreatment cone beam computed tomography images. Two treatment isocenters, corresponding to the initial patient set up position, and the shifted position based on pretreatment imaging, are used for dose verification. The results indicate that a planning target volume consisting of the tumor bed and a uniform margin expansion of 1 cm is adequate to account for positioning errors. In the second study, the daily dose is calculated on the pretreatment megavoltage computed tomography images for craniospinal irradiation and head and neck cancer patients undergoing helical tomotherapy. The dose for each treatment fraction is deformed and accumulated to the planning computed tomography image for comparison with the original plan. This study assesses the effects of anatomical changes on treatment delivery. The results indicate a slight decrease in target coverage and no significant increase in dose to critical structures. / Souvent, au cours d'une procédure de radiothérapie, la géométrie du patient change en raison de facteurs tels que la perte de poids, la croissance ou le rétrécissement des tissus tumoral et normal, et les variations de position en cours de traitement. Il a été démontré que ces changements peuvent faire en sorte que la dose de radiation administrée soit différente de la dose initialement planifiée. Souvent, cela se traduit par la nécessité de créer un plan de traitement alternatif, un processus appelé radiothérapie adaptative. L'objectif de cette thèse est d'évaluer les effets dosimétriques causés par des changements anatomiques ainsi que les variations de positionnement au cours de la procédure de radiothérapie avec modulation d'intensité à travers deux études rétrospectives. MIM Software (Cleveland, OH), un outil d'enregistrement non-linéaire disponible sur le marché, est utilisé pour ce travail. Dans la première étude, la dose quotidienne de quatre patients atteints de cancer du sein qui subissent un traitement volumétrique modulée arc-boost dans le lit tumoral est calculée à partir des images prétraitement de tomodensitométrie à faisceau conique. Deux isocentres de traitement, correspondant à la position initiale du patient et à la position ajustée à partir d'imagerie prétraitement, sont utilisés pour la vérification de la dose. Les résultats indiquent que le volume cible prévisionnel comprenant le lit tumoral et une augmentation de la marge uniforme de 1 cm sont suffisants pour tenir compte des erreurs de positionnement. Dans la deuxième étude, la dose quotidienne est calculée sur les images prétraitement de tomodensitométrie à mégavoltage pour l'irradiation craniospinale et aux patients atteints de cancer de la tête et du cou qui obtiennent la tomothérapie hélicoïdale. La dose pour chaque fraction de traitement est déformée et accumulés sur le CT de planification pour être comparée avec le plan original. Cette étude évalue les effets des changements anatomiques sur l'administration du traitement. Les résultats indiquent une légère diminution de la couverture cible et aucune augmentation significative de la dose pour les structures critiques.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.117187 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Dyess, Amanda |
| Contributors | Emily Sau Chee Poon (Internal/Cosupervisor2), William A Parker (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Medical Physics Unit) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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