Rayos x

XXVI Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica. Valladolid, 15, 16 y 17 de octubre de 2008.

Estación de trabajo para registro 3D y fusión de imágenes para la planificación de radioterapia.
M. Luna Serrano1, 2, B. Rodríguez Vila1, 2, F. del Pozo Guerrero1, 2, E. J. Gómez Aguilera1, 2
1

Grupo de Bioingeniería y Telemedicina (GBT), Universidad Politécnica de Madrid,Madrid, España, {mluna, brvila, fpozo, egomez} @gbt.tfo.upm.es

2

Centro Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BNN), Madrid, España órganos de la región dónde se encuentre el tumor (ver Fig. 2).
IMRT: ajusta el volumen de dosis máxima 3D-CRT: ajustada, pero con la limitación de bordes rectos

Resumen
Este trabajo presenta una estación de trabajopara registro tridimensional y fusión de imágenes orientada a la ayuda en la planificación y monitorización de terapias de radiación externa. El concepto de radioterapia adaptativa propone la realización de una planificación del tratamiento en cada una de las sesiones a las que acude el paciente, lo que supondría un decremento importante en la radiación que afecta a los tejidos sanos circundantesal tumor y por tanto, una mejora significativa en la evolución de estos pacientes. Para reducir el tiempo que conlleva la delineación manual de los volúmenes de interés en la realización de una nueva planificación en cada sesión, la herramienta en la que se debe basar la radioterapia adaptativa es el registro tridimensional deformable de estudios CT para radioterapia. El prototipo que se presentaen este artículo permite el registro de imágenes DICOM mediante algoritmos no rígidos, su visualización, la comparación cualitativa de los resultados mediante fusión de imágenes, selección de regiones de interés en las imágenes y el almacenamiento de resultados en formato DICOM, visualizables por cualquier otro lector. El empleo de esta estación de trabajo, en combinación con algoritmos dereconstrucción tridimensional y segmentación automática desarrollados dentro del grupo, supone una gran ayuda en los procesos previos de la planificación radioterápica.

Figura 1.Técnicas de radioterapia y curvas de isodosis obtenidas

1.

Introducción

Actualmente, el proceso de delineación de los contornos de interés, proceso inicial de la planificación, se realiza manualmente, con lo queconlleva una gran cantidad de tiempo de trabajo por parte del especialista. La radioterapia adaptativa supone la replanificación de las dosis aplicadas en cada una de las sesiones, de tal forma que los márgenes de seguridad puedan adaptarse mucho mejor a la situación de los volúmenes a tratar en el momento del tratamiento. Sin embargo, el tiempo necesario actualmente para la realización de cadaplanificación hace prohibitiva esta técnica si no se hace uso de ayudas en el tratamiento de imágenes, tanto en la forma de algoritmos automáticos de registro como de delineación o segmentación.

El cáncer es un término muy amplio, abarca más de 200 tipos de tumores. Se trata de la segunda causa de muerte más frecuente, por detrás de las enfermedades cardiovasculares [1]. Los tipos de cáncer máscomunes en hombres son el cáncer de pulmón seguido del cáncer de próstata, colón y recto. Y en mujeres, el cáncer de pulmón, de mama, de colón y recto. Para la aplicación de la radiación externa se pueden emplear diversas técnicas, entre las que cabe destacar la radioterapia tridimensional ajustada (3D-CRT) y radioterapia de intensidad modulada (IMRT) (ver Fig. 1). Estas técnicas permiten la aplicaciónde mayores dosis de radiación en el tejido canceroso reduciendo la dosis en los tejidos sanos circundantes, ajustando las curvas de isodosis. Antes de empezar con el tratamiento propiamente dicho, es preciso realizar una planificación del mismo. En el paso inicial de la planificación se programan los volúmenes a tratar para estimar la distribución de la dosis de radiación en los mismos,...