مقایسه عملکرد الگوریتم‌های monte-carlo و collapsed cone بکار رفته در سیستم طراحی درمان monaco در پیش بینی عوارض قلبی و ریوی حاصل از پرتو درمانی سرطان پستان چپ

پیش‌زمینه و هدف: هدف از این مطالعه، ارزیابی عملکرد الگوریتم‌های محاسبه دوز بکار رفته در سیستم طراحی درمان موناکو برای پیش بینی عوارض قلبی و ریوی ناشی از پرتودرمانی پستان چپ می‌باشد.مواد و روش‌ها: توزیع دوز سه بعدی 21 بیمار مبتلا به سرطان پستان چپ توسط دو الگوریتم محاسبه دوز cc و mc با مانیتور یونیت یکسان تهیه شد. عوارض قلبی-ریوی ناشی از پرتو درمانی در این بیماران توسط مدل‌های رادیوبیولوژیکی مختلف و همچنین پارامترهای مختلف استخراج شده از مطالعات گذشته با به‌کارگیری نرم افزار متلب مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه محاسبه دوز mc به عنوان داده‌های معیار در نظر گرفته شده است. برای مقایسه آماری نتایج به دست آمده از الگوریتم‌ها، آزمون ناپارامتری فریدمن و همچنین آزمون wilcoxon استفاده شد.یافته‌ها: برای هر دو الگوریتم محاسبه دوز مقدار tcp به طور قابل قبولی تخمین زده شد که مقدار آن با پارامتر یکسان برای مدل poisson بیشتر از مدل niemierko است. اختلاف ntcp برای الگوریتم‌های cc و mc برای پنومونیت ریه، پریکاردیت و مرگ و میر قلبی، توسط اکثر مجموعه پارامترها از نظر آماری معنادار نیست.بحث و نتیجه گیری: هر دو الگوریتم محاسبه دوز مقدار tcp را مقدار قابل قبولی تخمین زده‌اند و ntcp محاسبه شده توسط این دو الگوریتم به مقدار ntcp مورد انتظار نزدیک است. مقدار به دست آمده برای tcp، ntcp به پارامترهای رادیوبیولوژیکی استفاده شده در فرمول ریاضی و مقدار دوز استخراج شده از الگوریتم‌های محاسبه دوز بستگی دارد.

comparison of the performance of monte-carlo and collapsed cone algorithms used in monaco treatment planning system in predicting cardiopulmonary complications due to the left breast radiotherapy

background & aims: the aim of this study was to evaluate the performance of dose calculation algorithms used in the monaco treatment planning system to predict cardiopulmonary complications due to left breast radiotherapy.materials & methods: three-dimensional dose distribution of 21 patients with left breast cancer was prepared by two-dose calculation algorithms (cc and mc) with the same unit monitor. cardiopulmonary complications due to radiation therapy in these patients were evaluated by different radiobiological models as well as various parameters extracted from previous studies using matlab software. in this study, mc dose calculation is considered as benchmark data. algorithms, friedman nonparametric test, and wilcoxon test were used for statistical comparison of the obtained results.results: for both dose calculation algorithms, the value of tcp was estimated to be acceptable, with the same parameter being higher for the poisson model than for the niemierko model. the difference in ntcp for cc and mc algorithms for pulmonary pneumonitis, pericarditis, and cardiac mortality is not statistically significant by most parameters.conclusion: both dose calculation algorithms estimate the tcp value as acceptable and the ntcp calculated by these two algorithms is close to the expected ntcp value. the value obtained for tcp, and ntcp depends on the radiobiological parameters used in the mathematical formula and the amount of dose extracted from the dose calculation algorithms.