Investigadores de la UPM desarrollan una nueva metodología de evaluación de algoritmos de delineación automática de imágenes médicas para su aplicación en radioterapia adaptativa
Con el objetivo de minimizar la radiación sobre tejidos sanos mediante la adaptación de las terapias de radiación en cáncer de próstata, investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), en colaboración con el Hospital Universitario de La Princesa de Madrid, han desarrollado una nueva metodología de evaluación que permite analizar y cuantificar los resultados de algoritmos de procesamiento de imagen usados para la delineación automática de los contornos de los órganos de interés.
El avance en los distintos campos de la tecnología ha permitido la evolución de los tratamientos de radioterapia hacia el concepto de radioterapia adaptativa. Este tipo de tratamiento consiste en la planificación de la distribución de la dosis de radiación adaptada a la situación de cada sesión individual. De este modo, se podría incrementar la dosis de radiación sobre los tejidos a tratar y disminuir al mismo tiempo ésta sobre los tejidos sanos circundantes.
El procesamiento de imágenes, y en particular los algoritmos de registro de imágenes que permiten la delineación automática de los órganos involucrados en el tratamiento, ha demostrado ser una herramienta básica para la introducción de la radioterapia adaptativa. Sin embargo, los métodos utilizados no son perfectos, y su evaluación es un proceso complejo puesto que no se dispone una referencia única (gold-standard).
La naturaleza tridimensional del proceso de radioterapia hace necesaria la cuantificación del error del método en el espacio tridimensional, de manera que el especialista pueda tener en cuenta no sólo el valor del error, sino la distribución espacial de éste, a la hora de trazar los márgenes de seguridad alrededor del tejido a tratar.
En este contexto, el Grupo de Bioingeniería y Telemedicina (GBT) de la ETSI de Telecomunicación de la UPM, en colaboración con la Sección de Radiofísica del Servicio de Radioterapia Oncológica del Hospital Universitario de La Princesa, ha desarrollado una nueva metodología* que permite el cálculo y la representación del error con una gran resolución en escasos segundos. Ésta se compone de un innovador algoritmo de reconstrucción tridimensional de los órganos estudiados, bautizado como Origami. Esta metodología introduce una nueva métrica de error que mejora los resultados anteriores de la literatura y un sistema de visualización del error basada en un código de colores que permite el estudio simultáneo de todo el espacio tridimensional con una sola imagen.
Este resultado servirá al personal especializado de los servicios de Física Médica de hospitales que se planteen la introducción de nuevos protocolos para la aplicación de radioterapia adaptativa.
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Referencia bibliográfica:
*Rodriguez-Vila, B; Gaya, F; Garcia-Vicente, F; Gomez, EJ: Three-dimensional quantitative evaluation method of nonrigid registration algorithms for adaptive radiotherapy. MEDICAL PHYSICS 37 (3): 1137-1145 MAR 2010
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