Una herramienta informática para la planificación automática de los tratamientos de arcoterapia con intensidad modulada volumétrica
DOI:
https://doi.org/10.37004/sefm/2023.24.1.002Palabras clave:
VMAT, Planificación automática, ESAPIResumen
Se presenta un programa informático propio para la automatización de los tratamientos de arcoterapia con intensidad modulada volumétrica usando el sistema de planificación de radioterapia Varian Eclipse. Lleva a cabo el proceso completo de planificación con muy poca intervención y de manera sencilla: interpreta la prescripción clínica y la traduce a objetivos de optimización, crea los contornos auxiliares y optimiza la distribución de dosis. Además, permite el procesado simultáneo de varios planes.
Para evaluar su funcionamiento, se escogieron aleatoriamente varios planes ya tratados de distintas localizaciones, se replanificaron y compararon. Se analizó la diferencia entre la dosis prescrita y la calculada para todas las restricciones en ambos casos. Las planificaciones automáticas obtuvieron mejores resultados en más de la mitad de los límites de dosis prescritos.
También se estudió el tiempo total de planificación, pudiendo concluirse que la automatización reduce el tiempo necesario en la mayoría de los casos. La principal ventaja es que la dosimetría automática no requiere prácticamente atención.
En conclusión, la dosimetría automática permite liberar mucho tiempo del personal, reducir la experiencia necesaria y suavizar la curva de aprendizaje de esta técnica, disminuir la toma de decisiones subjetivas y, por lo tanto, incrementar la homogeneidad de los tratamientos.
Referencias
T. Landberg, J. Chavaudra, J. Dobbs, J. -P. Gerard, G. Hanks, J. -C. Horiot, K. -A. Johansson, T. Möller, J. Purdy, N. Suntharalingam, H. Svensson. Report 62, Journal of the International Commission on Radiation Units and Measurements, Volume os32, Issue 1, 1 November 1999, Page NP, https://doi.org/10.1093/jicru/os32.1.Report62
Nutting C., Dearnaley DP., Webb S. Intensity modulated radiation therapy: a clinical review. Br J Radiol 2000; 73: 459–69, https://doi.org/10.1259/bjr.73.869.10884741
Chiavassa S, Bessieres I, Edouard M, Mathot M, Moignier A. Complexity metrics for IMRT and VMAT plans: a review of current literature and applications. Br J Radiol 2019; 92, https://doi.org/10.1259/bjr.20190270
Teoh M, Clark CH, Wood K, Whitaker S, and Nisbet A. Volumetric modulated arc therapy: a review of current literature and clinical use in practice. Br J Radiol 2011; 84: https://doi.org/10.1259/bjr/22373346
Otto K. Volumetric modulated arc therapy: IMRT in a single gantry arc. Med Phys 2008;35:310–7. 6. Daliang Cao et al. A generalized inverse planning tool for volumetric-modulated arc therapy. Phys. Med. Biol. 2009; 54, 21. doi:10.1088/0031-9155/54/21/018
Infusino E., Clinical utility of RapidArc™ radiotherapy technology. Cancer Manag Res. 2015; 7: 345–356. doi: 10.2147/ CMAR.S72775
Jurado-Bruggeman D., Hernández V., Sáez J., Navarro D., Pino F., Martínez T., Alayrach M., Ailleres N., Melero A., Jornet N., Multi-centre audit of VMAT planning and pre-treatment verification, Radiotherapy and Oncology, Volume 124, Issue 2, 2017, Pages 302-310, https://doi.org/10.1016/j.radonc.2017.05.019.
Hussein M, Heijmen BJM, Verellen D, Nisbet A. Automation in intensity modulated radiotherapy treatment planning—a review of recent innovations. Br J Radiol 2018; 91, https://doi.org/10.1259/bjr.20180270
Tol JP., Delaney AR., Dahele M., Slotman BJ, Verbakel W.,Evaluation of a Knowledge-Based Planning Solution for Head and Neck Cancer, IJROBP Vol 91, Issue 3, 2015, Pages 612-620, https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2014.11.014.
Kubo K., Monzen H., Ishii K., Tamura M., Kawamorita K., Sumida I., Mizuno H., Nishimura Y., Dosimetric comparison of RapidPlan and manually optimized plans in volumetric modulated arc therapy for prostate cancer, Physica Medica, Vol 44, 2017, Pages 199-204, https://doi.org/10.1016/j.ejmp.2017.06.026.
Cilla, S., Ianiro, A., Romano, C. et al. Template-based automation of treatment planning in advanced radiotherapy: a comprehensive dosimetric and clinical evaluation. Sci Rep 10, 423 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-019-56966-y
P. Xia, E. Murray, 3D treatment planning system—Pinnacle system, Medical Dosimetry 43 (2018) 118–128
Kierkels, R. G. J., Visser, R. & Bijl, H. P. Multicriteria optimization enables less experienced planners to efficiently produce high quality treatment plans in head and neck cancer radiotherapy. Radiat Oncol. 87(10) (2015).
Buschmann, M. et al. Advanced optimization methods for whole pelvic and local prostate external beam therapy. Phys.Med. 32, 465–73 (2016).
Della Gala, G., Dirkx, M.L.P., Hoekstra, N. et al. Fully automated VMAT treatment planning for advanced-stage NSCLC patients. Strahlenther Onkol 193, 402–409 (2017). https://doi.org/10.1007/s00066-017-1121-1
Voet P., Dirkx M., Breedveld S., Fransen D., Levendag P., Heijmen B., Toward Fully Automated Multicriterial Plan Generation: A Prospective Clinical Study, IJROBP, Vol 85, Issue 3, 2013, Pages 866-872, https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2012.04.015.
J. Pyyry & W. Keranen (Eds.). Varian APIs, a handbook for programming in the Varian oncology software ecosystem. First edition v.0.9.0, July 2018, https://varianapis.github.io
Levenshtein, V. I. Binary Codes Capable of Correcting Deletions, Insertions and Reversals. Soviet Physics Doklady (1966), Vol. 10, p.707 Jim P. Tol, Max Dahele, Jarkko Peltola, Janne Nord, Ben J. Slotman, Wilko FAR Verbakel. Automatic interactive optimization for volumetric modulated arc therapy planning. Radiation Oncology (2015) 10:75. doi: https://doi.org/10.1186/s13014-015-0388-6.
Vanetti E, Nicolini G, Nord J, Peltola J, Clivio A, Fogliata A, et al. On the role of the optimization algorithm of RapidArc(®) volumetric modulated arc therapy on plan quality and efficiency. Med Phys. 2011;38:5844–56. https://doi.org/10.1118/1.3641866.
Hernandez V, Hansen CR, Widesott L, Bäck A, Canters R, Fusella M, Götstedt J, Jurado-Bruggeman D, Mukumoto N, Kaplan LP, Koniarová I, Piotrowski T, Placidi L, Vaniqui A, Jornet N. What is plan quality in radiotherapy? The importance of evaluating dose metrics, complexity, and robustness of treatment plans. Radiother Oncol. 2020 Dec;153:26-33. doi:10.1016/j.radonc.2020.09.038.
