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Software optimiza radioterapia para cáncer de próstata

El programa informático describe y predice el movimiento de la vejiga durante el tratamiento, para determinar posibles dosis. Este busca mejorar el suministro de radiación aplicada a pacientes con cáncer de próstata tratados con tecnología de rayos X para eliminar células cancerosas.

Medellín, 17 de abril de 2017Agencia de Noticias UN-

Delineaciones en la tomografía de planeación: próstata (rojo), vesículas seminales (naranja), vejiga (azul) y recto (verde). Fotos: cortesía centro Eugéne Marquis.

Movimiento y deformación de los órganos durante las fracciones en el cáncer de próstata tratado con radioterapia. Las delineaciones corresponden a la tomografía de planeación, así: próstata (rojo), vesículas seminales (naranja), vejiga (azul) y recto (verde).

Movimiento y deformación de los órganos durante las fracciones en el cáncer de próstata tratado con radioterapia. Las delineaciones corresponden a la tomografía de planeación, así: próstata (rojo), vesículas seminales (naranja), vejiga (azul) y recto (verde).

Diagrama que muestra un tumor cancerígeno dentro de la próstata presionando la uretra. Foto: cortesía del Cancer Research UK.

Ilustración de una región de deformación observada y una región estimada por el modelo del estudio. Cortesia: Grupo Gaunal y laboratorio LTSI.

Richard Ríos Patiño, estudiante del Doctorado en Ingeniería – Sistemas Energéticos de U.N. Sede Medellín.

Richard Ríos Patiño, estudiante del Doctorado en Ingeniería - Sistemas Energéticos de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Medellín, afirma que uno de los retos en radioterapia es que los órganos se mueven y se deforman durante el tratamiento, generando geometrías diferentes a las identificadas durante la fase de planeación.

El investigador Ríos Patiño, quien también es estudiante del Laboratorio de Tratamiento de Señales e Imágenes de la Université de Rennes 1, de Francia, explica que los órganos sanos pueden recibir radiaciones elevadas y aumentar la probabilidad de desarrollar efectos adversos como cistitis o incontinencia urinaria. Normalmente el tratamiento suministra dosis de radiación que oscilan entre los 70 y 80 gray, divididos en 40 dosis diarias denominadas fracciones.

Para diseñar estos tratamientos se toma una tomografía computarizada en la zona pélvica, donde los órganos del paciente son delineados; en este caso se trata de la próstata, el recto, la vejiga y las vesículas seminales. Después la información se envía a un software que diseña una dosis en tercera dimensión con los requerimientos clínicos deseados por el oncólogo.

El estudio se centró en la vejiga, debido a que esta presenta las variaciones más grandes tanto de forma como de tamaño entre las dosis del tratamiento, ya que cambia de volumen durante el día al llenar o vaciar el líquido que puede contener.

Respecto al cáncer de próstata, el estudio tuvo en cuenta que este es el más común en hombres en el mundo. En Colombia, en 2013 constituyó la primera causa de incidencia y la segunda de mortalidad, según el informe Guía de atención integral para el cáncer de próstata-2013 del Instituto Nacional de Cancerología.

Metodología

Teniendo en cuenta que en la práctica clínica solo se usa una tomografía computarizada para diseñar el tratamiento, el estudio utilizó una base de datos de 20 pacientes para analizar la variación de sus vejigas. De cada uno se usaron entre cinco y ocho tomografías, datos suministrados por el centro hospitalario de Eugène Marquis, de la ciudad de Rennes (Francia).

Las direcciones de movimiento y deformación se pudieron econtrar gracias al Análisis en Componentes Principales (ACP), una herramienta estadística. Como parte del estudio se hizo un modelo de la superficie de la vejiga y luego una representación con funciones matemáticas denominadas esféricos armónicos.

Sin embargo, el doctorando Ríos Patiño aclara que la intensidad del movimiento a lo largo de cada dirección es diferente para cada paciente, por lo cual se utilizó la técnica estadística Modelos de Efectos Mixtos, la cual permitió caracterizar la intensidad del movimiento de cada paciente.

La metodología significó un aporte publicado en la revista científica Medical Image Analysis.

Una aplicación a futuro del modelo es hacer representaciones virtuales de tratamientos para predecir posibles dosis entregadas a la vejiga usando Simulación de Montecarlo, otro método estadístico.

(Por: fin/KAGG/dmh/LOF
)
N.° 583

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