Estudio de idoneidad de un detector basado en diamante sintético para la determinación de la dosis absorbida en tratamientos de arcoterapia de intensidad modulada

Se investigan las características de un detector basado en diamante sintético (PTW 60019 microDiamond) para la verificación dosimétrica de tratamientos realizados mediante arcoterapia de intensidad modulada (VMAT), para tres energías diferentes de fotones, 6MV con filtro aplanador, 6 y 10 MV sin filtro. Se contrasta su comportamiento frente a dos cámaras de ionización (PTW 31010 Semiflex, PTW 31016 PinPoint). El detector PTW 60019 presenta una respuesta estable en el tiempo, con variaciones menores a 0.31% en 7 meses. La incertidumbre típica relativa de la dosis absorbida en el punto de medida para las distribuciones asociadas a tratamientos de VMAT se estima en 3% con un nivel de confianza de 96.5% (k = 2.14). Los resultados para este detector muestran consistencia con el sistema de planificación dentro de la incertidumbre de medida en todos los casos salvo uno, mientras que las cámaras de ionización presentan diferencias por encima de 3% en volúmenes de tratamiento inferiores a 5 cm3 asociadas a inhomogeneidades en la distribución. El detector basado en diamante sintético ha demostrado su capacidad para medir dosis absorbida en distribuciones impartidas con VMAT en volúmenes de hasta 3 cm3, para haces de fotones de energías típicas usadas en radioterapia externa, sin presentar efectos de volumen o densidad significativos.

Resultados de la encuesta de la Sociedad Española de Física Médica sobre de control de calidad de sistemas de planificación de tratamientos en el ámbito de haces de fotones y electrones de radioterapia externa

El grupo de trabajo de control de calidad de sistemas de planificación de tratamientos se formó a finales de 2020 con el objetivo de actualizar las recomendaciones existentes dentro del ámbito del cálculo de haces de fotones y electrones. Una vez perfilados los objetivos del grupo, conocer la manera en la que trabajan los servicios de radiofísica al respecto en 2021 se determinó como uno de los primordiales y se decidió la elaboración de una encuesta que recogiera la práctica habitual en este ámbito y permitiera elaborar un mapa de situación a nivel nacional. Se presentan los resultados de la encuesta, contestada por el 55% de los centros españoles según la estimación realizada.

Caracterización de la respuesta espectral de paneles planos de yoduro de cesio en radiología digital

En este trabajo se presenta la caracterización de la respuesta espectral de distintos modelos de paneles planos de yoduro de cesio. Se analizan 12 Flashpad de General Electric, 6 DRX Plus 4343C de Carestream, 4 CXDI-410 Wireless de Canon, 4 FDR D-EVO II de Fujifilm Corporation y 2 Pixium EZ de Trixell. Esta caracterización se lleva a cabo midiendo la relación entre el Índice de Exposición y el kerma en aire incidente para haces con distinto espectro y se aportan resultados para cada modelo. Se propone también un método para la verificación del ajuste del menú anatómico empleando esta caracterización.

Implementación de una aplicación para el análisis dosimétrico de planes de radioterapia externa basada en la API de Eclipse

Tradicionalmente, durante la evaluación de un plan de radioterapia se analizan índices dosimétricos de los volúmenes contorneados empleando diversas utilidades comerciales. Para facilitar esta labor repetitiva y tediosa, y adaptarla a cada departamento, el sistema de planificación Eclipse ofrece al usuario la posibilidad de crear programas informáticos (scripts) con la ayuda de una interfaz que explora la información dosimétrica del plan. Presentamos un script de Eclipse realizado con elementos gráficos de Windows para el análisis de planes de radioterapia externa en nuestro hospital. Consideramos que este trabajo puede servir de ejemplo y resultar de utilidad para los profesionales usuarios de Eclipse.

Conversión de matrices de dosis en términos de dosis biológica equivalente y dosis equivalente a 2 Gy por sesión

La re-irradiación de pacientes en radioterapia ha sido siempre un proceso complejo. Las herramientas disponibles en los sistemas de planificación de tratamiento actuales permiten generalmente el registro de imágenes y la suma las dosis administradas, pero el uso cada vez más habitual de hipofraccionamientos y esquemas de tratamiento acelerados supone que esta suma de planes sea difícil de evaluar correctamente. Esta circunstancia añade incertidumbre a la definición de volúmenes de tratamiento y la prescripción de dosis. Se ha desarrollado una herramienta para convertir las matrices de dosis de tratamiento en matrices de dosis biológica equivalente y dosis equivalente a 2 Gy por sesión. La herramienta genera archivos de dosis según el estándar DICOM, por lo que pueden ser importados en el sistema de planificación de tratamientos para evaluar la suma de planes con distintos fraccionamientos. El presente estudio describe el proceso de creación de la herramienta y analiza su posible uso clínico. Los resultados muestran una correcta alineación entre las matrices de dosis calculadas y la imagen, así como posibles limitaciones en su uso, especialmente en la evaluación de dosis a punto en los márgenes de las estructuras definidas. El uso de la herramienta es adecuado y útil para la práctica clínica pero requiere una comprensión de su funcionamiento y limitaciones.

Dosimetría por imagen en radioembolización hepática con Y90: impacto de la resolución espacial del PET.

La imagen PET es crucial en la dosimetría de tratamientos de radioembolización hepática con Y90. Sin embargo, dada la limitada resolución espacial de estos escáneres, la distribución real de actividad se difumina. Suele argumentarse que este difuminado es mayor que el debido a la convolución con un kernel de dosis (algoritmo VSV) de tal modo que el método de deposición local (LDM) proporciona resultados suficientemente precisos. En este trabajo hemos comparado los resultados dosimétricos de LDM, VSV y Monte Carlo en imágenes PET generadas matemáticamente a las cuales se les ha aplicado difuminados que simulan la resolución espacial del PET.

Análisis dosimétrico y verificación de tratamientos VMAT en aceleradores gemelos

La gestión de los tratamientos en radioterapia se ve mejorada si existe la posibilidad de tratar a un paciente indistintamente en diferentes aceleradores sin necesidad de realizar cambios en el plan de tratamiento. Para que esto sea posible, las características dosimétricas y mecánicas de los aceleradores deben ser suficientemente semejantes. El objetivo de este trabajo es verificar que los aceleradores lineales de electrones Elekta Synergy e Infinity, ambos instalados en nuestro centro, con haces de fotones de 6 MV de energía, filtro aplanador y cabezal Agility, pueden considerarse gemelos. Para ello, se miden distintos parámetros dosimétricos en el acelerador Infinity para compararlos posteriormente con los obtenidos previamente en la puesta en marcha del acelerador Synergy. También se evalúa la calidad de varios tratamientos VMAT (Volumetric Modulated Arc Therapy) a través del análisis gamma (3 %/ 2 mm). La diferencia obtenida fue menor de un 2 % en todos los parámetros de calidad del haz y menor de un 3 % entre los análisis gamma de los tratamientos VMAT medidos en ambos aceleradores. Se confirma la posibilidad de utilizar el mismo modelado para ambos aceleradores lo que permite impartir un tratamiento en uno u otro indistintamente.

Protocolo de control de calidad de sistemas de tomosíntesis de mama

La tomosíntesis de mama ha experimentado un crecimiento exponencial en los últimos 10 años, fruto de las ventajas de esta modalidad de imagen para la detección y diagnóstico de las patologías mamarias. Su similitud con los equipos de mamografía convencional facilita un aprendizaje rápido de su manejo por parte de los Técnicos Superiores en Imagen para el Diagnóstico (TSID). Estos equipos son, además, versátiles pudiendo ser utilizados tanto para obtener mamografías digitales convencionales como tomografías. Las sociedades de Física Médica, Protección Radiológica y de Diagnóstico por Imagen de la Mama han convergido en la necesidad de elaborar el presente documento. En su redacción se han considerado aspectos formativos y prácticos con el objetivo de facilitar el entendimiento y la realización de las pruebas de control de calidad. De acuerdo con esta filosofía, en este protocolo se introducen los resultados de los estudios clínicos que evidencian la capacidad diagnóstica de la tomosíntesis así como los fundamentos físicos de esta modalidad con una descripción de los distintos sistemas comercializados. Se incluyen las pruebas de control de calidad y los procedimientos a seguir que, a la luz del conocimiento actual, se consideran necesarias para asegurar el correcto funcionamiento de los equipos. En este protocolo, a diferencia de otros, se proporcionan criterios para evaluar la calidad clínica de la imagen aportando las herramientas que permitan al radiólogo valorar la calidad de imagen proporcionada por esta nueva modalidad. Este aspecto tiene un interés especial considerando la gran diferencia existente en la forma en la que se presenta la información diagnóstica en mamografía convencional y en tomosíntesis. Por otro lado, la inclusión de pruebas dirigidas a evaluar aspectos físicos y clínicos potencia la participación de todos los profesionales involucrados y favorece la coordinación en la interpretación de los resultados y en la optimización de las prestaciones de estos sistemas. Por otro lado, los criterios clínicos de calidad justifican las pruebas propuestas para el control de calidad de los aspectos físicos. Las pruebas de control de calidad incluyen una metodología detallada sobre cómo llevar a cabo las medidas y analizar los datos. Esto se complementa con algunos ejemplos prácticos introducidos a modo de apéndices. Este enfoque es distinto al adoptado en los anteriores protocolos de control de calidad elaborados y publicados por las sociedades científicas en nuestro país. Con ello se pretende no solo facilitar los controles de calidad sino también sentar bases que permitan progresar en el entendimiento de los objetivos clínicos de esta modalidad. En el momento de redactar este protocolo, no existían referentes a excepción del borrador publicado por la European Reference Organisation for Quality Assured Breast Screening and Diagnostic Services (EUREF). En este sentido, queremos llamar la atención de los profesionales involucrados para que tomen un papel activo en la valoración de la validez de las pruebas propuestas en este documento de acuerdo con los resultados que vayan obteniendo en su aplicación.

Implementación y uso clínico de la radioterapia adaptativa. Informe del grupo de trabajo de radioterapia adaptativa de la Sociedad Española de Física Médica (SEFM)

La radioterapia adaptativa (Adaptive Radiation Therapy, ART) se puede definir como la modificación del plan de tratamiento administrado a un paciente durante el curso de la radioterapia para tener en cuenta los cambios en la anatomía. La aplicación de ART supone un cambio en el proceso radioterápico que implica el uso de numerosos recursos adicionales, no estando implementada de forma general. Así, aun tratándose de una idea introducida hace más de 20 años, todavía a fecha de hoy son objeto de estudio muchos de los aspectos que definen la ART: la decisión de proceder a la nueva planificación del tratamiento, el momento óptimo para adaptar el plan, el umbral dosimétrico o anatómico que define la necesidad de adaptar y la identificación de los pacientes que realmente se beneficiarían de la adaptación del tratamiento. Este informe del Grupo de Trabajo sobre ART de la Sociedad Española de Física Médica (SEFM) tiene como objetivo describir los principios de esta técnica, así como los elementos necesarios para su implementación. Se exponen las dos estrategias principales atendiendo al momento de su aplicación: offline, para actuar ante los cambios progresivos que se observan durante el tratamiento, y online, para mitigar los cambios aleatorios. Se revisa el estado actual de ART aplicado a la práctica clínica para diferentes localizaciones anatómicas. Se describen algunos de los instrumentos clave para su implementación: los algoritmos de registro deformable (Deformable Image Registration, DIR), exponiendo las principales métricas de similitud, los métodos de optimización de la similitud, y los modelos de deformación utilizados, analizando las características de los algoritmos de los softwares más utilizados. Además, dada la importancia que tiene conocer la incertidumbre adicional que introduce el uso de los algoritmos DIR (sobre todo cuando se utilizan para deformar la matriz de dosis absorbida) se dedica un apartado a la validación de estos algoritmos, incluyendo los resultados para los principales softwares comerciales disponibles actualmente. Por último, se presentan unas recomendaciones a la hora de aplicar ART en la práctica clínica.

Análisis de los riesgos asociados al uso de la técnica VMAT frente a 3DCRT en tratamientos de mama con cadenas ganglionares axilo-claviculares

La utilización de arcoterapia volumétrica de intensidad modulada (VMAT) para el tratamiento de cáncer de mama siempre ha sido un asunto controvertido. La mayor conformación de las dosis absorbidas altas que se consigue con la VMAT frente a la radioterapia conformada (3DCRT) viene acompañada de un incremento del volumen irradiado con dosis absorbidas bajas, cuyas consecuencias hay que analizar. El presente estudio pretende, mediante el análisis de las dosimetrías clínicas de 80 pacientes con cáncer de mama tratadas en nuestro centro con ambas técnicas, evaluar la idoneidad de la elección de una técnica frente a la otra para el tratamiento de pacientes con cáncer de mama que precisan la irradiación de cadenas ganglionares axilo-claviculares, pero no de la cadena mamaria interna. Para ello se tienen en cuenta por un lado criterios puramente dosimétricos, como el cumplimiento de los límites de dosis absorbida establecidos en órganos de riesgo, y por otro se realiza una estimación del aumento en la probabilidad de desarrollar tumores secundarios sólidos por la irradiación a baja dosis de órganos sanos y se evalúan las posibles la toxicidades, cardiacas y pulmonares, en base a lo descrito en la literatura.