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ES2614506T3 - Procedimiento de evaluación de un método de determinación de la dosis acumulada recibida a lo largo de un tratamiento de radioterapia - Google Patents

Procedimiento de evaluación de un método de determinación de la dosis acumulada recibida a lo largo de un tratamiento de radioterapia Download PDF

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ES2614506T3
ES2614506T3 ES13771097.6T ES13771097T ES2614506T3 ES 2614506 T3 ES2614506 T3 ES 2614506T3 ES 13771097 T ES13771097 T ES 13771097T ES 2614506 T3 ES2614506 T3 ES 2614506T3
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dose
cumulative
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organ
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Active
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ES13771097.6T
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English (en)
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Renaud DE CREVOISIER
Pascal Haigron
Antoine Simon
Guillaume CAZOULAT
Aurélien DUMENIL
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Universite de Rennes 1
Original Assignee
Universite de Rennes 1
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Abstract

Procedimiento de evaluación de un método de determinación de una dosis de radioterapia acumulada recibida a lo largo de un tratamiento de radioterapia, denominado método a evaluar, caracterizado porque: - se define un modelo deformable de al menos un órgano a tratar y de al menos un órgano contiguo, y se genera utilizando dicho modelo una serie de imágenes simuladas, interpretables mediante el método a evaluar; - se compara la dosis acumulada calculada mediante el método a evaluar, aplicado a al menos una de dichas imágenes simuladas, con una dosis acumulada de referencia, de forma que se emita al menos una información representativa de la calidad de dicho método, obteniéndose dicha dosis acumulada de referencia teniendo en cuenta deformaciones anatómicas aplicadas a dichos órganos, de forma que se determine una dosis de referencia efectivamente recibida en cada sesión de tratamiento por dichos órganos, en función de su forma y/o de su posición reales durante esta sesión.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento de evaluacion de un metodo de determinacion de la dosis acumulada recibida a lo largo de un tratamiento de radioterapia
1. Campo de la invencion
El campo de la invencion es el de la radioterapia y, en particular, el de la determinacion de las dosis de radiacion recibidas por los organos, en proceso de radioterapia.
De manera mas precisa, la invencion se refiere al control de la calidad de un metodo de calculo de una dosis acumulada implementada por un sistema de radioterapia predeterminado.
2. Tecnica anterior e inconvenientes
Como es bien sabido, existen varios tipos de tratamiento del cancer, entre los cuales la radioterapia ocupa un lugar esencial. De este modo, en Francia, se diagnostican aproximadamente 280.000 casos de cancer por ano, de los cuales aproximadamente 200.000 se tratan, al menos en parte, con radioterapia.
La radioterapia externa, a la cual se aplica la invencion, implementa un acelerador lineal colocado a aproximadamente un metro del paciente, que genera unos haces de radiacion (de fotones, de electrones o de protones, segun las tecnicas implementadas) que convergen hacia el tumor y emiten una dosis de radiacion relativamente homogenea en la zona de interseccion de los haces.
La radioterapia implementa una radiacion potencialmente peligrosa y que, por lo tanto, debe controlarse de forma precisa, tanto en lo que se refiere a la dosis acumulada recibida por el organo que hay que curar como a las dosis recibidas, inevitablemente, por los organos sanos contiguos (que por supuesto debe minimizarse).
Un tratamiento con radioterapia se basa en particular en una fase previa de planificacion a lo largo de la cual se determina la balfstica de radiacion (los parametros del acelerador lineal). Se calcula entonces la dosis que recibiran teoricamente los organos. Esta etapa se basa en la adquisicion de una imagen de escaner que permite visualizar la diana tumoral y los organos en riesgo. Se planifica, por lo tanto, el tratamiento en funcion de una configuracion de los organos (en terminos de tamano y forma) fija.
Sin embargo, durante el tratamiento, que se fracciona en sesiones (p. ej.: 40 sesiones para el cancer de prostata), estos organos se deforman (p. ej.: vejiga, recto para el cancer de prostata). La dosis que estos reciben es por tanto diferente de la dosis planificada.
Con el fin de estimar la dosis acumulada realmente recibida por los organos durante las diferentes fracciones (sesiones) de tratamiento, se proponen unos metodos que se basan en la estimacion de las deformaciones de los organos. Estas se basan en un sistema de formacion de imagenes incorporado (por ejemplo, de tipo CBCT) que permite visualizar los organos en cada fraccion. Unos metodos de recalibrado de imagen (aplicados entre los CBCT y el escaner de planificacion) permiten la estimacion de las deformaciones, que se aplican a continuacion a la dosis diaria, de forma que se difunda en el escaner de planificacion la dosis emitida y que de este modo se pueda acumular.
Se proponen diferentes metodos de calculo de la dosis acumulada, pero el control de calidad de estos metodos sigue sin resolverse. En efecto, se trata de metodos teoricos, y no existen medios para medir, in situ, las dosis realmente recibidas por cada organo.
En efecto, estos metodos se basan en una etapa de recalibrado de imagenes que suministra una estimacion de la deformacion de los organos entre las fracciones de tratamiento. Esta estimacion introduce imprecisiones locales, que son de amplitud y de localizacion variables en funcion del algoritmo y de las imagenes consideradas. Ahora bien, esta variabilidad de amplitud y de localizacion de las imprecisiones de recalibrado tiene un impacto importante en la calidad de la dosis acumulada estimada. Por ejemplo, una imprecision de recalibrado localizada en una region anatomica asociada a una dosis uniforme provocara un error de dosis acumulada muy limitada comparada con una imprecision de recalibrado localizada en una zona de gradiente de dosis elevada.
Mas alla de la precision de los campos de deformacion, es fundamental evaluar los metodos de calculo de la dosis acumulada en terminos dosimetricos.
3. Objetivos de la invencion
La invencion tiene en particular como objetivo resolver estos inconvenientes de la tecnica anterior.
De manera mas precisa, un objetivo de la invencion es proporcionar una tecnica que permita evaluar, de forma objetiva, la calidad y/o la precision de un metodo de calculo de dosis acumuladas de radiacion, implementado por un sistema de radioterapia.
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De este modo, la invencion no tiene como objetivo proporcionar un nuevo metodo de calculo de dosis acumuladas, sino proporcionar una herramienta que permita evaluar (y llegado el caso mejorar) los metodos de calculo existentes, asf como los futuros metodos que se propondran.
La invencion tambien tiene como objetivo proporcionar una tecnica de evaluacion de este tipo, que se pueda adaptar a numerosos organos y, en concreto, a los organos deformables.
4. Descripcion de la invencion
Estos objetivos, asf como otros que se mostraran con mas claridad a continuacion se consiguen por medio de un procedimiento de evaluacion de un metodo de determinacion de la dosis acumulada recibida a lo largo de un tratamiento de radioterapia, denominado metodo que hay que evaluar.
Segun la invencion:
- se define un modelo deformable de al menos un organo que hay que tratar y de al menos un organo contiguo, y se genera utilizando dicho modelo una serie de imagenes simuladas, interpretables por el metodo que hay que evaluar;
- se compara la dosis acumulada calculada por el metodo que hay que evaluar, aplicado a al menos una de dichas imagenes simuladas, con una dosis acumulada de referencia, de forma que se emita al menos una informacion representativa de la calidad de dicho metodo,
obteniendose dicha dosis acumulada de referencia teniendo en cuenta deformaciones anatomicas aplicadas a dichos organos, de forma que se determine una dosis de referencia efectivamente recibida en cada sesion de tratamiento por dichos organos, en funcion de su forma y/o de su posicion reales durante esta sesion.
De este modo, la invencion propone un enfoque eficaz para estimar una dosis acumulada de referencia, teniendo en cuenta las deformaciones de los organos entre las fracciones de tratamiento. Se dispone, en efecto, teniendo en cuenta estas deformaciones, de una estimacion precisa de la dosis real que recibina el modelo. A continuacion, considerando los datos resultantes de este modelo como datos de entrada del metodo que hay que evaluar, se dispone de la dosis acumulada determinada por este ultimo. Se puede entonces comparar esta dosis acumulada con la dosis acumulada de referencia, y en consecuencia evaluar la calidad del metodo que hay que evaluar, de forma objetiva y precisa.
Segun una forma particular de realizacion de la invencion, la obtencion de dicha dosis acumulada de referencia implementa las siguientes etapas:
- generacion de un modelo que comprende al menos un organo que hay que tratar y al menos un organo contiguo;
- determinacion de un campo de deformacion de dichos organos, a partir de al menos una regla de deformacion y/o de evolucion de dichos organos;
- obtencion de una serie de imagenes de dicho modelo en diferentes instantes, denominadas imagenes simuladas, comprendiendo al menos una imagen representativa de un escaner de planificacion y una serie de imagenes de seguimiento, correspondiendo cada una a una sesion de tratamiento;
- planificacion de un tratamiento, a partir de al menos una de dichas imagenes simuladas, utilizando un sistema de planificacion de tratamiento que implementa dicho metodo de determinacion de dosis de radioterapia, de forma que se obtenga una dosis planificada y unos parametros de una balfstica de radiacion;
- determinacion de un conjunto de dosis por fraccion, correspondiendo cada una a una de dichas sesiones;
- determinacion de dicha dosis acumulada de referencia, aplicando dicho campo de deformacion a cada imagen de seguimiento, de forma que se determine dicha dosis de referencia efectivamente recibida.
Dicha etapa de generacion de un modelo puede en particular emitir un modelo de elementos finitos en forma de una malla tridimensional.
Dicha etapa de determinacion de un campo de deformaciones puede en particular implementar unas deformaciones representativas de la elasticidad de cada organo, definidas por una ley de comportamiento de materiales, por ejemplo, un modelo hiperelastico.
Ademas, dichas deformaciones tienen de manera ventajosa en cuenta los contactos posibles entre dichos organos.
Dicha etapa de obtencion de una serie de imagenes simuladas puede en particular asociar, para cada imagen simulada, una vista de dicho modelo y una imagen, eventualmente simplificada, de un paciente real, con el fin de tener en cuenta al menos la estructura osea de este ultimo.
Segun una implementacion de la invencion, durante dicha etapa de determinacion de dicha dosis acumulada de referencia, la dosis asociada a cada imagen de seguimiento considerada se deforma en funcion del campo de deformacion simulado, de forma que se propague dicha dosis hacia el espacio del escaner de referencia, y se suma el conjunto de las dosis propagadas para obtener la dosis acumulada de referencia.
Dicha o dichas informaciones representativas de la calidad de dicho metodo que hay que evaluar pueden en
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particular pertenecer al grupo que comprende:
- un error de estimacion de la dosis acumulada en cada punto del campo de deformaciones, por ejemplo, bajo la forma de una representacion tridimensional de los errores;
- unas mediciones estad^sticas sobre los errores de estimacion de la dosis acumulada, como unos errores medio, mmimo y maximo, unas desviaciones estandar;
- una representacion de las dosis acumuladas estimada y de referencia bajo la forma de histogramas dosis-volumen;
- unas mediciones estadfsticas resultantes de histogramas dosis-volumen, como unas diferencias media, minima, maxima, unas sumas de las diferencias;
- unas diferencias en terminos de indices de evaluacion de un tratamiento, como una dosis media, una dosis uniforme equivalente, unos valores predictivos de control tumoral o de toxicidad.
En una forma particular de realizacion de la invencion, dicho organo que hay que tratar pertenece al grupo que comprende la prostata, el recto, la vejiga y el canal anal.
La invencion tambien se refiere a un producto programa de ordenador descargable desde una red de comunicacion y/o almacenado en un soporte legible por ordenador y/o ejecutable por un microprocesador, que comprende unas instrucciones de codigo de programa para la ejecucion del procedimiento de evaluacion como se ha descrito con anterioridad y se hara a continuacion, cuando se ejecuta en un ordenador.
5. Lista de las figuras
Se mostraran otras caractensticas y ventajas de la invencion de manera mas clara con la lectura de la siguiente descripcion de unas formas de realizacion de la invencion, dada a tttulo ilustrativo y no limitativo y acompanada por unos dibujos, en los que:
- la figura 1 es un esquema sinoptico que ilustra de forma simplificada la determinacion de una dosis acumulada de referencia, segun una forma de realizacion de la invencion;
- las figuras 2A y 2B son un ejemplo de modelo de implementacion segun la invencion, representativo de la pelvis, en un estado inicial antes de la deformacion (figura 2A) y despues un ejemplo de deformacion (figura 2B);
- la figura 3 es un ejemplo de insercion de una imagen resultante del modelo de la figura 2A en los datos de un paciente;
- la figura 4 es un cuadro sinoptico que ilustra de forma simplificada la evaluacion de un metodo que hay que evaluar, que utiliza una dosis acumulada de referencia determinada segun el enfoque de la figura 1;
- la figura 5 es un ejemplo de comparacion de histogramas dosis-volumen obtenido segun la invencion.
6. Descripcion de una forma de realizacion de la invencion
6.0 Introduccion
La invencion se refiere, por lo tanto, a un procedimiento de evaluacion, que permite en particular el control de calidad del calculo de la dosis acumulada en radioterapia determinada mediante un metodo de determinacion de dosis que hay que evaluar (ya se trate de un metodo conocido, por ejemplo, implementado en los sistemas actuales, o de un metodo futuro).
La solucion se basa en una generacion de datos de simulacion digital basada en una modelizacion mecanica del comportamiento de los organos. Un modelo realista de tipo elementos finitos se deforma en funcion de las caractensticas mecanicas de los organos. Este enfoque permite conocer de forma precisa las correspondencias locales de los organos y, por lo tanto, obtener una dosis acumulada de referencia. Aplicar los metodos de calculo de la dosis acumulada a estos datos simulados permite, por lo tanto, proporcionar, para cada metodo, unas medidas que evaluan la calidad de su resultado.
El enfoque de la invencion se basa, por lo tanto, en dos fases:
- la generacion de un modelo, o imagen fantasma, digital que corresponde a la region anatomica considerada y el calculo de la dosis acumulada de referencia en esta imagen fantasma;
- la evaluacion de los metodos de calculo de la dosis acumulada mediante el uso de la imagen fantasma digital como referencia.
El modelo se apoya en la generacion de datos sinteticos resultantes de una simulacion digital FEM (del ingles Finite Elements Method, metodo de elementos finitos) y fundados en una modelizacion mecanica del comportamiento de los organos. Se genera un modelo de elementos finitos de forma realista y se deforma en funcion de las caractensticas mecanicas de los organos. De este modo, se obtiene un cierto numero de configuraciones anatomicas. Este enfoque permite conocer con precision las correspondencias locales de los organos.
Las mallas obtenidas se insertan a continuacion en las imagenes tridimensionales para obtener imagenes simuladas que corresponden, por una parte, a la imagen de planificacion y, por otra parte, a las imagenes de seguimiento.
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En la imagen de planificacion, se realiza una optimizacion de la baffstica, que proporciona una matriz tridimensional de dosis, que corresponde a la dosis planificada. Ademas, la dosis para cada imagen de seguimiento, o matriz de dosis diaria, se calcula en funcion de la baffstica planificada. En funcion de las matrices de dosis diarias y de las deformaciones conocidas de los organos, se calcula la dosis acumulada de referencia.
6.1 Generacion del modelo y calculo de la dosis acumulada de referenda
La invencion implementa, segun la forma de realizacion que se describe mas adelante, una generacion de datos sinteticos resultantes de una simulacion digital por elementos finitos y fundados en una modelizacion mecanica del comportamiento de los organos. Las diferentes etapas de la generacion de los datos simulados se representan en la figura 1 y se describen a continuacion.
6.1.1 Generacion de la malla 3D (11)
Inicialmente se genera un modelo de elementos finitos de los organos considerados. Este representa el organo diana y los organos circundantes en riesgo (por ejemplo, la prostata 21, el recto 22, la vejiga 23 para la pelvis, como se ilustra en las figuras 2A y 2B).
La geometna de las estructuras anatomicas de estos diferentes organos se define bien considerando unos volumenes y unas formas ffpicas, o bien directamente a partir de imagenes adquiridas de uno o varios pacientes. Estas geometnas se representan mediante unas superficies y/o unos volumenes. En funcion de la geometna de los organos, estas se pueden generar bien directamente considerando unos B-splines que modelizan los contornos de los organos (p. ej.: recto), o bien realizando una forma geometrica que se discretiza en la superficie (p. ej.: vejiga) o en volumen (p. ej.: prostata), en funcion de la naturaleza de los organos (organos huecos o macizos).
6.1.2 Simulacion de las deformaciones anatomicas (12)
La simulacion de las deformaciones se realiza, segun esta forma de realizacion, considerando unas propiedades de los materiales clasicos (resultantes de la literatura y/o de mediciones), en terminos por ejemplo de modulo de Young y de coeficiente de Poisson. Del mismo modo, los espesores de las paredes de los organos huecos (p. ej.: vejiga, recto), asf como su presion interna inicial se fijan en unos valores clasicos.
Se utiliza una ley lineal elastica para describir el comportamiento de la prostata y de las vesfculas seminales, con un modulo de Young de 60 kPa y un coeficiente de Poisson de 0,495. Se define un modelo hiperelastico de Ogden para el recto (y el colon sigmoide) y la vejiga, como se ilustra en un ejemplo en la siguiente tabla, para el caso de la pelvis.
Organo
Modulo de Ogden p Coeficiente exponencial a Espesor de pared (mm) Presion
Recto
0,0424 14,598 2,28 de 0 a 2 kPa
Vejiga
0,0412 6,767 2,9 de 0 a 5 kPa
Tambien se definen las condiciones en los ffmites, por ejemplo, fijando los extremos de los organos (recto y apice de la prostata) y/o definiendo unas uniones elasticas (para representar las interacciones de los organos considerados con su entorno). Ademas, se pueden definir los contactos entre los organos de interes.
De este modo, las deformaciones de los organos se simulan en funcion de los comportamientos mecanicos modelizados. Por ejemplo, en el caso de la pelvis, se aplican diferentes valores de presion interna del recto y de la vejiga para deformar las estructuras con una amplitud comparable a la observada en el paciente entre diferentes fracciones de tratamiento. En la figura 2B se representa un ejemplo de resultado de simulacion de las deformaciones. Se comprueba, en esta figura 2B, que los diferentes organos se pueden deformar y desplazar de forma importante, y que es por consiguiente esencial tener en cuenta este parametro para conocer la dosis acumulada realmente recibida por cada organo.
Con este procedimiento, se conoce un campo 121 de deformaciones, que corresponde al desplazamiento de cada elemento del modelo.
6.1.3. Generacion de las imagenes
Para cada configuracion de los organos considerada en la modelizacion, se simula una imagen. Esta corresponde bien a una imagen 131 de escaner (para representar el escaner utilizado durante la planificacion o una imagen de seguimiento, por ejemplo, en el caso del ORL), o bien a una imagen 132, efectuada durante el tratamiento, que permite una visualizacion de los tejidos blandos en proceso de radiacion. Segun la forma ilustrada de realizacion, se trata de imagenes CBCT 132 (del ingles “Cone Beam Computed Tomography”, en espanol, tomograffa computarizada de haz conico), para representar, por ejemplo, una imagen de seguimiento en el caso de la pelvis. Se pueden utilizar otros tipos de imagenes 132 y, por ejemplo, unas imagenes de tomograffa.
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Para ello, como se ilustra en el ejemplo de la figura 3, se selecciona una imagen 31 de escaner o CBCT de un paciente real y se simplifica (por ejemplo, solo se conservan el contorno externo y las estructuras oseas) y se insertan los modelos 32 geometricos y teniendo en cuenta las intensidades, texturas y ruido clasicos para los organos y las imagenes consideradas.
6.1.4 Planificacion de tratamiento (14)
Las imagenes asf simuladas que corresponden a unas imagenes 131 de planificacion (imagenes de escaner) se integran en un sistema comercial de planificacion de tratamiento (TPS: “Treatment Planning System” en ingles, por ejemplo, el sistema Pinnacle de Philips (marcas registradas)).
Se planifica (14) un tratamiento de referencia. Por ejemplo, para la pelvis, se efectua una planificacion a una dosis total de 80 Gray en la prostata, mediante una tecnica de RCMI (Radioterapia conformacional con modulacion de intensidad). Esta fase de optimizacion de la balfstica proporciona la dosis 141 planificada de referencia asociada al escaner de planificacion y los parametros de la balfstica 142 de radiacion.
6.1.5 Calculo de la dosis en las imagenes (15) de seguimiento
Se calcula la dosis 151 asociada a las imagenes de seguimiento (que corresponde a la dosis realmente recibida por los pacientes durante la sesion de radiacion en la cual se ha adquirido la imagen de seguimiento), llamada dosis por fraccion.
Se pueden por tanto considerar dos opciones en funcion de la localizacion considerada, segun los casos:
(i) los contornos externos del paciente se modifican poco durante el tratamiento (caso de la pelvis), la dosis planificada puede entonces anadirse directamente en la imagen de seguimiento;
(ii) los contornos externos del paciente se modifican (por ejemplo, como consecuencia de que se deshaga el tumor en ORL), se debe por tanto volver a calcular la dosis (por ejemplo, en un TPS) en funcion de la balfstica de radiacion planificada.
En ambos casos, se puede aplicar una traslacion de la dosis con el fin de tener en cuenta el reposicionamiento del paciente (por ejemplo, un recalibrado ngido en funcion de la posicion de la prostata).
6.1.6 Calculo de la dosis acumulada de referencia (16)
Al conocerse los campos 121 de deformaciones entre la imagen de planificacion y las imagenes de seguimiento, asf como la dosis 141 planificada y/o la dosis 151 asociada a las imagenes de seguimiento, se puede calcular (16) la dosis 161 acumulada de referencia.
Para cada imagen de seguimiento considerada, la dosis asociada se deforma en funcion del campo de deformaciones simulado. De este modo, la dosis se propaga hacia el espacio del escaner de referencia y, por lo tanto, es acumulable en este espacio.
Esta propagacion se realiza para cada imagen de seguimiento y el conjunto de las dosis propagadas se suman para obtener la dosis 161 acumulada de referencia.
De manera mas precisa, el campo de deformaciones esta compuesto por un conjunto de vectores, definido en cada nodo de las mallas que describen los organos en su configuracion de referencia. Este campo de deformaciones correlaciona espacialmente la posicion de cada nodo de una malla con su posicion despues de la deformacion. Este campo de deformaciones, poco denso, se puede utilizar tal cual para acumular las dosis en los nodos de la malla o interpolarse con el fin de acumular las dosis en cada punto del volumen. Si las coordenadas de un punto deformado no corresponden a la cuadncula de muestreo de la imagen de planificacion, se puede interpolar la dosis.
6.2. Aplicacion de la imagen fantasma digital
Se proporcionan (42) los datos de la imagen fantasma digital simulados previamente (imagenes 411 de planificacion y 412 de seguimiento (por ejemplo, CBCT), dosis 413 planificada y eventualmente dosis 414 por fraccion) a la herramienta evaluada que estima la dosis 421 acumulada recibida por los organos, segun el metodo que hay que evaluar.
Se compara esta dosis 421 acumulada estimada (43) con la dosis 161 acumulada de referencia determinada segun la invencion, como se ha descrito con anterioridad, y se generan unas medidas de cumplimiento.
Estas medidas pueden ser de diferentes tipos, en funcion de las necesidades, y comprender en particular:
- un error de estimacion de la dosis acumulada en cada punto del campo de deformaciones: representacion tridimensional de los errores;
- unas mediciones estadfsticas en los errores de estimacion de la dosis acumulada (errores medio, mmimo y maximo, desviacion estandar, etc.);
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- una representacion de las dosis acumuladas estimada y de referencia en forma de histogramas dosis-volumen (HDV, forma de representacion de referencia para la evaluacion de la dosis en la rutina clmica. Esto corresponde, para un organo, a la fraccion de su volumen que recibe al menos una dosis dada);
- unas mediciones estadfsticas resultantes de las HDV (diferencias media, minima, maxima, suma de las diferencias, etc.);
- unas diferencias en terminos de indices de evaluacion de un tratamiento (dosis media, dosis uniforme equivalente (EUD, “equivalent uniform dose” en ingles), valores predictivos de control tumoral o de toxicidad (TCP, “tumor control probability” en ingles; NTCP, “normal tissue complexity probability” en ingles), indices clasicos de evaluacion de los hDv.
A tftulo de ejemplo, la figura 5 ilustra una comparacion de histogramas dosis-volumen calculados en la vejiga:
- HDV 51 planificado;
- HDV 52 acumulado de referencia;
- HDV 53 acumulado estimado mediante un primer metodo comercial;
- HDV 54 acumulado estimado mediante un segundo metodo comercial.
Se comprueba que los resultados obtenidos por el primer metodo son claramente superiores a los obtenidos mediante el segundo metodo. De este modo, el procedimiento de la invencion permite determinar que este primer metodo es mejor, mientras que, de forma intuitiva, fiandose de la curva 51 de planificacion, un observador habna podido pensar de forma erronea que el segundo metodo, mas proximo a la planificacion, era sin duda mas eficaz.
6.3 Eiemplos de aplicaciones
La invencion se puede aplicar a numerosos tipos de cancer, en particular cuando estos afectan a organos deformables. Ademas de para el cancer de prostata, ilustrado con anterioridad, se puede utilizar por ejemplo para evaluar unos metodos de determinacion de dosis acumulada para casos de cancer del cuello del utero, del utero, de la vejiga, del recto, ORL, etc.

Claims (10)

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de evaluacion de un metodo de determinacion de una dosis de radioterapia acumulada recibida a lo largo de un tratamiento de radioterapia, denominado metodo a evaluar, caracterizado porque:
    - se define un modelo deformable de al menos un organo a tratar y de al menos un organo contiguo, y se genera utilizando dicho modelo una serie de imagenes simuladas, interpretables mediante el metodo a evaluar;
    - se compara la dosis acumulada calculada mediante el metodo a evaluar, aplicado a al menos una de dichas imagenes simuladas, con una dosis acumulada de referencia, de forma que se emita al menos una informacion representativa de la calidad de dicho metodo,
    obteniendose dicha dosis acumulada de referencia teniendo en cuenta deformaciones anatomicas aplicadas a dichos organos, de forma que se determine una dosis de referencia efectivamente recibida en cada sesion de tratamiento por dichos organos, en funcion de su forma y/o de su posicion reales durante esta sesion.
  2. 2. Procedimiento de evaluacion segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la obtencion de dicha dosis acumulada de referencia implementa las siguientes etapas:
    - generacion de un modelo que comprende al menos un organo a tratar y al menos un organo contiguo;
    - determinacion de un campo de deformacion de dichos organos, a partir de al menos una regla de deformacion y/o de evolucion de dichos organos;
    - obtencion de una serie de imagenes de dicho modelo en diferentes instantes, denominadas imagenes simuladas, comprendiendo al menos una imagen representativa de un escaner de planificacion y una serie de imagenes de seguimiento, correspondiendo cada una a una sesion de tratamiento;
    - planificacion de un tratamiento, a partir de al menos una de dichas imagenes simuladas, utilizando un sistema de planificacion de tratamiento que implementa dicho metodo de determinacion de dosis de radioterapia, de forma que se obtenga una dosis planificada y unos parametros de una balfstica de radiacion;
    - determinacion de un conjunto de dosis por fraccion, correspondiendo cada una a una de dichas sesiones;
    - determinacion de dicha dosis acumulada de referencia, aplicando dicho campo de deformacion a cada imagen de seguimiento, de forma que se determine dicha dosis de referencia efectivamente recibida.
  3. 3. Procedimiento de evaluacion segun la reivindicacion 2, caracterizado porque dicha etapa de generacion de un modelo ofrece un modelo de elementos finitos en forma de una malla tridimensional.
  4. 4. Procedimiento de evaluacion segun una cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque dicha etapa de determinacion de un campo de deformacion implementa unas deformaciones representativas de la elasticidad de cada organo, definidas por una ley de comportamiento de materiales, por ejemplo, un modelo hiperelastico.
  5. 5. Procedimiento de evaluacion segun una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque dichas deformaciones tienen en cuenta los posibles contactos entre dichos organos.
  6. 6. Procedimiento de evaluacion segun una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque dicha etapa de obtencion de una serie de imagenes simuladas asocia, para cada imagen simulada, una vista de dicho modelo y una imagen, eventualmente simplificada, de un paciente real, con el fin de tener en cuenta al menos la estructura osea de este ultimo.
  7. 7. Procedimiento de evaluacion segun una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque, durante dicha etapa de determinacion de dicha dosis acumulada de referencia, la dosis asociada a cada imagen de seguimiento considerada se deforma en funcion del campo de deformaciones simulado, de forma que se difunda dicha dosis hacia el espacio del escaner de referencia, y se suma el conjunto de las dosis propagadas para obtener la dosis acumulada de referencia.
  8. 8. Procedimiento de evaluacion segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicha o dichas informaciones representativas de la calidad de dicho metodo a evaluar pertenecen al grupo que comprende:
    - un error de estimacion de la dosis acumulada en cada punto del campo de deformaciones, por ejemplo, bajo la forma de una representacion tridimensional de los errores;
    - unas mediciones estadfsticas sobre los errores de estimacion de la dosis acumulada, tales como errores promedio, mmimo y maximo, desviaciones estandar;
    - una representacion de las dosis acumuladas estimada y de referencia bajo la forma de histogramas dosis-volumen;
    - unas mediciones estadfsticas resultantes de histogramas dosis-volumen, tales como diferencias promedio, minima, maxima, sumas de las diferencias;
    - unas diferencias en terminos de indices de evaluacion de un tratamiento, tales como dosis promedio, dosis uniforme equivalente, valores predictivos de control tumoral o de toxicidad.
  9. 9. Procedimiento de evaluacion segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque dicho
    organo a tratar pertenece al grupo que comprende la prostata, el recto, la vejiga y el canal anal.
  10. 10. Producto programa de ordenador descargable desde una red de comunicacion y/o almacenado en un soporte legible por ordenador y/o ejecutable por un microprocesador, caracterizado porque comprende unas instrucciones de codigo de programa para la ejecucion del procedimiento de evaluacion segun una al menos de las 5 reivindicaciones 1 a 8, cuando se ejecuta en un ordenador.
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