{"id":{"repo_id":"athens","oai_identifier":"oai:lib.uoa.gr:uoadl:5402169"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/athens/oai:lib.uoa.gr:uoadl:5402169","repository":{"repo_id":"athens","name":"National and Kapodistrian University of Athens","base_url":"https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/frontend/oaipmh"},"display":{"title":"Δημιουργία, εκπαίδευση και εφαρμογή knowledge based planning (KBP) μοντέλων σε VMAT πλάνα ακτινοθεραπείας","abstract":"Εισαγωγή: Σε αυτήν την εργασία αναπτύχθηκαν και αξιολογήθηκαν τέσσερα μοντέλα Knowledge-Based Planning (KBP) VMAT πλάνων ακτινοθεραπείας πνεύμονα, διερευνώντας διαφορετικές στρατηγικές εκπαίδευσης ως προς τη διαχείριση outliers και τον αλγόριθμο υπολογισμού δόσης. Σκοπός: Η διερεύνηση της προβλεπτικής ικανότητας των μοντέλων σε νέα περιστατικά και η αξιολόγηση της κλινικής τους εφαρμογής μέσω δοσιμετρικών δεικτών και ελέγχων Patient-Specific Quality Assurance (PSQA). Μέθοδοι & τεχνικές: Συνολικά αξιοποιήθηκαν 215 περιστατικά, εκ των οποίων 181 χρησιμοποιήθηκαν για την εκπαίδευση των μοντέλων και 34 για ανεξάρτητη αξιολόγηση (open-loop validation). Αναπτύχθηκαν δύο γενικά μοντέλα (με και χωρίς διαχείριση outliers) των 181 περιπτώσεων και δύο εξειδικευμένα ως προς τον αλγόριθμο υπολογισμού δόσης (AAA και Acuros-XB) με 114 και 67 περιπτώσεις αντίστοιχα. Η ποιότητα των μοντέλων αξιολογήθηκε μέσω σύγκρισης με τα αντίστοιχα κλινικά πλάνα, χρησιμοποιώντας δοσιμετρικούς δείκτες για PTV και OARs, καθώς και μέσω ανάλυσης γ-index (3%/2mm) στο πλαίσιο ελέγχων PSQA. Αποτελέσματα: Τα KBP μοντέλα παρήγαγαν πλάνα με συγκρίσιμα ή βελτιωμένα δοσιμετρικά αποτελέσματα σε σχέση με τα κλινικά πλάνα, διατηρώντας επαρκή κάλυψη του PTV και ικανοποιητική προστασία των OARs. Παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική μείωση της δόσης στον οισοφάγο (6–9%) σε όλα τα μοντέλα. Το εξειδικευμένο μοντέλο Acuros-XB παρουσίασε την καλύτερη συνολική απόδοση, με σημαντική μείωση της δόσης σε καρδιά (V45Gy, p=0.008), πνεύμονες(-PTV) (V5Gy, p=0.041) και νωτιαίο μυελό/σωλήνα (Dmax, p=0.034). Αντίθετα, το εξειδικευμένο μοντέλο AAA εμφάνισε αύξηση της δόσης στον πνευμονικό ιστό, λόγω των δοσιμετρικών συμβιβασμών (trade-off). Οι έλεγχοι PSQA έδειξαν υψηλά ποσοστά Gamma Passing Rate για όλα τα μοντέλα. Συμπεράσματα: Τα KBP μοντέλα που αναπτύχθηκαν αποτελούν αξιόπιστο εργαλείο για την δημιουργία κλινικά αποδεκτών VMAT πλάνων ακτινοθεραπείας πνεύμονα, συμβάλλοντας στη μείωση της μεταβλητότητας, στην βελτίωση της αποδοτικότητας σχεδιασμού, εξοικονομώντας ταυτόχρονα χρόνο. Η ενσωμάτωσή τους στην κλινική πράξη δύναται να βελτιώσει την αποδοτικότητα και την τυποποίηση της διαδικασίας σχεδιασμού. Το μοντέλο Acuros-XB αναδείχθηκε ως το πλέον αποδοτικό, ενώ η διατήρηση ή μη των outliers δεν επηρέασε ουσιαστικά τη συνολική απόδοση.","abstract_html":"Εισαγωγή: Σε αυτήν την εργασία αναπτύχθηκαν και αξιολογήθηκαν τέσσερα μοντέλα Knowledge-Based Planning (KBP) VMAT πλάνων ακτινοθεραπείας πνεύμονα, διερευνώντας διαφορετικές στρατηγικές εκπαίδευσης ως προς τη διαχείριση outliers και τον αλγόριθμο υπολογισμού δόσης. Σκοπός: Η διερεύνηση της προβλεπτικής ικανότητας των μοντέλων σε νέα περιστατικά και η αξιολόγηση της κλινικής τους εφαρμογής μέσω δοσιμετρικών δεικτών και ελέγχων Patient-Specific Quality Assurance (PSQA). Μέθοδοι & τεχνικές: Συνολικά αξιοποιήθηκαν 215 περιστατικά, εκ των οποίων 181 χρησιμοποιήθηκαν για την εκπαίδευση των μοντέλων και 34 για ανεξάρτητη αξιολόγηση (open-loop validation). Αναπτύχθηκαν δύο γενικά μοντέλα (με και χωρίς διαχείριση outliers) των 181 περιπτώσεων και δύο εξειδικευμένα ως προς τον αλγόριθμο υπολογισμού δόσης (AAA και Acuros-XB) με 114 και 67 περιπτώσεις αντίστοιχα. Η ποιότητα των μοντέλων αξιολογήθηκε μέσω σύγκρισης με τα αντίστοιχα κλινικά πλάνα, χρησιμοποιώντας δοσιμετρικούς δείκτες για PTV και OARs, καθώς και μέσω ανάλυσης γ-index (3%/2mm) στο πλαίσιο ελέγχων PSQA. Αποτελέσματα: Τα KBP μοντέλα παρήγαγαν πλάνα με συγκρίσιμα ή βελτιωμένα δοσιμετρικά αποτελέσματα σε σχέση με τα κλινικά πλάνα, διατηρώντας επαρκή κάλυψη του PTV και ικανοποιητική προστασία των OARs. Παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική μείωση της δόσης στον οισοφάγο (6–9%) σε όλα τα μοντέλα. Το εξειδικευμένο μοντέλο Acuros-XB παρουσίασε την καλύτερη συνολική απόδοση, με σημαντική μείωση της δόσης σε καρδιά (V45Gy, p=0.008), πνεύμονες(-PTV) (V5Gy, p=0.041) και νωτιαίο μυελό/σωλήνα (Dmax, p=0.034). Αντίθετα, το εξειδικευμένο μοντέλο AAA εμφάνισε αύξηση της δόσης στον πνευμονικό ιστό, λόγω των δοσιμετρικών συμβιβασμών (trade-off). Οι έλεγχοι PSQA έδειξαν υψηλά ποσοστά Gamma Passing Rate για όλα τα μοντέλα. Συμπεράσματα: Τα KBP μοντέλα που αναπτύχθηκαν αποτελούν αξιόπιστο εργαλείο για την δημιουργία κλινικά αποδεκτών VMAT πλάνων ακτινοθεραπείας πνεύμονα, συμβάλλοντας στη μείωση της μεταβλητότητας, στην βελτίωση της αποδοτικότητας σχεδιασμού, εξοικονομώντας ταυτόχρονα χρόνο. Η ενσωμάτωσή τους στην κλινική πράξη δύναται να βελτιώσει την αποδοτικότητα και την τυποποίηση της διαδικασίας σχεδιασμού. Το μοντέλο Acuros-XB αναδείχθηκε ως το πλέον αποδοτικό, ενώ η διατήρηση ή μη των outliers δεν επηρέασε ουσιαστικά τη συνολική απόδοση.","abstract_has_math":false,"creators":["Χριστοφής Δημήτριος","Christofis Dimitrios"],"institution":null,"degree_name":null,"degree_level":null,"degree_discipline":null,"degree_department":null,"school":null,"contributors":[],"advisors":[],"committee_chairs":[],"committee_members":[],"year":2026,"date_issued":"2026","date_published":"2026","updated_at":"2026-07-24T01:02:32Z","subjects":["Επιστήμες Υγείας","Health Sciences"],"languages":["Ελληνικά","Greek"],"rights":[],"rights_urls":[],"identifier_entries":[{"key":"dc:identifier","label":"Identifier","values":["uoadl:5402169"],"render_values":[{"text":"uoadl:5402169","href":null,"code":true}]}]},"links":{"outbound_url":"https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/5402169","outbound_label":"Repository record","outbound_source":"dc:identifier"},"metadata_groups":[{"id":"people","label":"People","entries":[{"key":"dc:creator","label":"Author","values":["Χριστοφής Δημήτριος","Christofis Dimitrios"]}]},{"id":"academic_context","label":"Academic Context","entries":[{"key":"dc:date","label":"Dc Date","values":["2026"]},{"key":"dc:type","label":"Dc Type","values":["born_digital_postgraduate_thesis","Διπλωματική Εργασία","Postgraduate Thesis"]}]},{"id":"subjects_keywords","label":"Subjects and Keywords","entries":[{"key":"dc:subject","label":"Dc Subject","values":["Επιστήμες Υγείας","Health Sciences"]}]},{"id":"language_rights","label":"Language and Rights","entries":[{"key":"dc:language","label":"Dc Language","values":["Ελληνικά","Greek"]}]},{"id":"identifiers","label":"Identifiers","entries":[{"key":"dc:identifier","label":"Identifier","values":["uoadl:5402169","https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/5402169"]}]},{"id":"additional","label":"Additional Metadata","entries":[{"key":"dc:description","label":"Description","values":["Εισαγωγή: Σε αυτήν την εργασία αναπτύχθηκαν και αξιολογήθηκαν τέσσερα μοντέλα Knowledge-Based Planning (KBP) VMAT πλάνων ακτινοθεραπείας πνεύμονα, διερευνώντας διαφορετικές στρατηγικές εκπαίδευσης ως προς τη διαχείριση outliers και τον αλγόριθμο υπολογισμού δόσης. Σκοπός: Η διερεύνηση της προβλεπτικής ικανότητας των μοντέλων σε νέα περιστατικά και η αξιολόγηση της κλινικής τους εφαρμογής μέσω δοσιμετρικών δεικτών και ελέγχων Patient-Specific Quality Assurance (PSQA). Μέθοδοι & τεχνικές: Συνολικά αξιοποιήθηκαν 215 περιστατικά, εκ των οποίων 181 χρησιμοποιήθηκαν για την εκπαίδευση των μοντέλων και 34 για ανεξάρτητη αξιολόγηση (open-loop validation). Αναπτύχθηκαν δύο γενικά μοντέλα (με και χωρίς διαχείριση outliers) των 181 περιπτώσεων και δύο εξειδικευμένα ως προς τον αλγόριθμο υπολογισμού δόσης (AAA και Acuros-XB) με 114 και 67 περιπτώσεις αντίστοιχα. Η ποιότητα των μοντέλων αξιολογήθηκε μέσω σύγκρισης με τα αντίστοιχα κλινικά πλάνα, χρησιμοποιώντας δοσιμετρικούς δείκτες για PTV και OARs, καθώς και μέσω ανάλυσης γ-index (3%/2mm) στο πλαίσιο ελέγχων PSQA. Αποτελέσματα: Τα KBP μοντέλα παρήγαγαν πλάνα με συγκρίσιμα ή βελτιωμένα δοσιμετρικά αποτελέσματα σε σχέση με τα κλινικά πλάνα, διατηρώντας επαρκή κάλυψη του PTV και ικανοποιητική προστασία των OARs. Παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική μείωση της δόσης στον οισοφάγο (6–9%) σε όλα τα μοντέλα. Το εξειδικευμένο μοντέλο Acuros-XB παρουσίασε την καλύτερη συνολική απόδοση, με σημαντική μείωση της δόσης σε καρδιά (V45Gy, p=0.008), πνεύμονες(-PTV) (V5Gy, p=0.041) και νωτιαίο μυελό/σωλήνα (Dmax, p=0.034). Αντίθετα, το εξειδικευμένο μοντέλο AAA εμφάνισε αύξηση της δόσης στον πνευμονικό ιστό, λόγω των δοσιμετρικών συμβιβασμών (trade-off). Οι έλεγχοι PSQA έδειξαν υψηλά ποσοστά Gamma Passing Rate για όλα τα μοντέλα. Συμπεράσματα: Τα KBP μοντέλα που αναπτύχθηκαν αποτελούν αξιόπιστο εργαλείο για την δημιουργία κλινικά αποδεκτών VMAT πλάνων ακτινοθεραπείας πνεύμονα, συμβάλλοντας στη μείωση της μεταβλητότητας, στην βελτίωση της αποδοτικότητας σχεδιασμού, εξοικονομώντας ταυτόχρονα χρόνο. Η ενσωμάτωσή τους στην κλινική πράξη δύναται να βελτιώσει την αποδοτικότητα και την τυποποίηση της διαδικασίας σχεδιασμού. Το μοντέλο Acuros-XB αναδείχθηκε ως το πλέον αποδοτικό, ενώ η διατήρηση ή μη των outliers δεν επηρέασε ουσιαστικά τη συνολική απόδοση.","Introduction: In this study, four in-house Knowledge-Based Planning (KBP) models for lung VMAT radiotherapy plans were developed and evaluated, investigating different training strategies regarding outlier management and dose calculation algorithms. Purpose: To investigate the predictive performance of the KBP models on new cases and to assess their clinical applicability through dosimetric evaluation and Patient-Specific Quality Assurance (PSQA). Methods & materials: A total of 215 lung cancer cases were included, of which 181 were used for model training and 34 for independent evaluation (open-loop validation). Two general models were developed (with and without outlier management) based on the full dataset, along with two specialized models according to the dose calculation algorithm (AAA and Acuros-XB), trained on 114 and 67 cases, respectively. Model quality was evaluated through comparison with corresponding clinical plans using dosimetric indices for PTV and OARs, as well as gamma-index analysis (3%/2 mm) within the PSQA framework. Results: The KBP models generated plans with comparable or improved dosimetric results relative to the clinical plans, maintaining adequate PTV coverage and effective sparing of OARs. A statistically significant reduction in esophageal dose (6–9%) was observed across all models. The Acuros-XB-based model demonstrated the best overall performance, achieving significant dose reductions in the heart (V45Gy, p = 0.008), lungs(-PTV) (V5Gy, p = 0.041), and spinal cord/canal (Dmax, p = 0.034). In contrast, the AAA-based model showed increased lung dose, reflecting dosimetric trade-offs during optimization. PSQA results demonstrated high Gamma Passing Rate values for all models. Conclusions: The developed KBP models constitute a reliable tool for generating clinically acceptable lung VMAT radiotherapy plans, reducing inter-planner variability and improving planning efficiency while saving time. Their integration into clinical workflow has the potential to enhance standardization and overall planning quality. The Acuros-XB model demonstrated superior performance, while outlier management had no significant impact on overall model performance."]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Δημιουργία, εκπαίδευση και εφαρμογή knowledge based planning (KBP) μοντέλων σε VMAT πλάνα ακτινοθεραπείας"]}]}],"canonical_facts":{"dc:creator":["Χριστοφής Δημήτριος","Christofis Dimitrios"],"dc:date":["2026"],"dc:description":["Εισαγωγή: Σε αυτήν την εργασία αναπτύχθηκαν και αξιολογήθηκαν τέσσερα μοντέλα Knowledge-Based Planning (KBP) VMAT πλάνων ακτινοθεραπείας πνεύμονα, διερευνώντας διαφορετικές στρατηγικές εκπαίδευσης ως προς τη διαχείριση outliers και τον αλγόριθμο υπολογισμού δόσης. Σκοπός: Η διερεύνηση της προβλεπτικής ικανότητας των μοντέλων σε νέα περιστατικά και η αξιολόγηση της κλινικής τους εφαρμογής μέσω δοσιμετρικών δεικτών και ελέγχων Patient-Specific Quality Assurance (PSQA). Μέθοδοι & τεχνικές: Συνολικά αξιοποιήθηκαν 215 περιστατικά, εκ των οποίων 181 χρησιμοποιήθηκαν για την εκπαίδευση των μοντέλων και 34 για ανεξάρτητη αξιολόγηση (open-loop validation). Αναπτύχθηκαν δύο γενικά μοντέλα (με και χωρίς διαχείριση outliers) των 181 περιπτώσεων και δύο εξειδικευμένα ως προς τον αλγόριθμο υπολογισμού δόσης (AAA και Acuros-XB) με 114 και 67 περιπτώσεις αντίστοιχα. Η ποιότητα των μοντέλων αξιολογήθηκε μέσω σύγκρισης με τα αντίστοιχα κλινικά πλάνα, χρησιμοποιώντας δοσιμετρικούς δείκτες για PTV και OARs, καθώς και μέσω ανάλυσης γ-index (3%/2mm) στο πλαίσιο ελέγχων PSQA. Αποτελέσματα: Τα KBP μοντέλα παρήγαγαν πλάνα με συγκρίσιμα ή βελτιωμένα δοσιμετρικά αποτελέσματα σε σχέση με τα κλινικά πλάνα, διατηρώντας επαρκή κάλυψη του PTV και ικανοποιητική προστασία των OARs. Παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική μείωση της δόσης στον οισοφάγο (6–9%) σε όλα τα μοντέλα. Το εξειδικευμένο μοντέλο Acuros-XB παρουσίασε την καλύτερη συνολική απόδοση, με σημαντική μείωση της δόσης σε καρδιά (V45Gy, p=0.008), πνεύμονες(-PTV) (V5Gy, p=0.041) και νωτιαίο μυελό/σωλήνα (Dmax, p=0.034). Αντίθετα, το εξειδικευμένο μοντέλο AAA εμφάνισε αύξηση της δόσης στον πνευμονικό ιστό, λόγω των δοσιμετρικών συμβιβασμών (trade-off). Οι έλεγχοι PSQA έδειξαν υψηλά ποσοστά Gamma Passing Rate για όλα τα μοντέλα. Συμπεράσματα: Τα KBP μοντέλα που αναπτύχθηκαν αποτελούν αξιόπιστο εργαλείο για την δημιουργία κλινικά αποδεκτών VMAT πλάνων ακτινοθεραπείας πνεύμονα, συμβάλλοντας στη μείωση της μεταβλητότητας, στην βελτίωση της αποδοτικότητας σχεδιασμού, εξοικονομώντας ταυτόχρονα χρόνο. Η ενσωμάτωσή τους στην κλινική πράξη δύναται να βελτιώσει την αποδοτικότητα και την τυποποίηση της διαδικασίας σχεδιασμού. Το μοντέλο Acuros-XB αναδείχθηκε ως το πλέον αποδοτικό, ενώ η διατήρηση ή μη των outliers δεν επηρέασε ουσιαστικά τη συνολική απόδοση.","Introduction: In this study, four in-house Knowledge-Based Planning (KBP) models for lung VMAT radiotherapy plans were developed and evaluated, investigating different training strategies regarding outlier management and dose calculation algorithms. Purpose: To investigate the predictive performance of the KBP models on new cases and to assess their clinical applicability through dosimetric evaluation and Patient-Specific Quality Assurance (PSQA). Methods & materials: A total of 215 lung cancer cases were included, of which 181 were used for model training and 34 for independent evaluation (open-loop validation). Two general models were developed (with and without outlier management) based on the full dataset, along with two specialized models according to the dose calculation algorithm (AAA and Acuros-XB), trained on 114 and 67 cases, respectively. Model quality was evaluated through comparison with corresponding clinical plans using dosimetric indices for PTV and OARs, as well as gamma-index analysis (3%/2 mm) within the PSQA framework. Results: The KBP models generated plans with comparable or improved dosimetric results relative to the clinical plans, maintaining adequate PTV coverage and effective sparing of OARs. A statistically significant reduction in esophageal dose (6–9%) was observed across all models. The Acuros-XB-based model demonstrated the best overall performance, achieving significant dose reductions in the heart (V45Gy, p = 0.008), lungs(-PTV) (V5Gy, p = 0.041), and spinal cord/canal (Dmax, p = 0.034). In contrast, the AAA-based model showed increased lung dose, reflecting dosimetric trade-offs during optimization. PSQA results demonstrated high Gamma Passing Rate values for all models. Conclusions: The developed KBP models constitute a reliable tool for generating clinically acceptable lung VMAT radiotherapy plans, reducing inter-planner variability and improving planning efficiency while saving time. Their integration into clinical workflow has the potential to enhance standardization and overall planning quality. The Acuros-XB model demonstrated superior performance, while outlier management had no significant impact on overall model performance."],"dc:identifier":["uoadl:5402169","https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/5402169"],"dc:language":["Ελληνικά","Greek"],"dc:subject":["Επιστήμες Υγείας","Health Sciences"],"dc:title":["Δημιουργία, εκπαίδευση και εφαρμογή knowledge based planning (KBP) μοντέλων σε VMAT πλάνα ακτινοθεραπείας"],"dc:type":["born_digital_postgraduate_thesis","Διπλωματική Εργασία","Postgraduate Thesis"]},"updated_at":"2026-07-24T01:02:32Z"}