En radioterapia , la planificación del tratamiento con radiación ( RTP ) es el proceso en el cual un equipo formado por oncólogos radioterapeutas , radioterapeutas , físicos médicos y dosimetristas médicos planifica la técnica de tratamiento de radioterapia de haz externo o braquiterapia interna adecuada para un paciente con cáncer .
En los primeros tiempos de la radioterapia, la planificación se realizaba sobre imágenes de rayos X en 2D , a menudo a mano y con cálculos manuales. En la década de 1970, comenzaron a utilizarse sistemas de planificación de tratamiento computarizados para mejorar la precisión y la velocidad de los cálculos de dosis. [1]
En la década de 1990 , las tomografías computarizadas , las computadoras más potentes, los algoritmos de cálculo de dosis mejorados y los colimadores multihojas (MLC) condujeron a la planificación conformal 3D (3DCRT), categorizada como una técnica de Nivel 2 por el consorcio europeo Dynarad. [2] [3] La 3DCRT utiliza MLC para dar forma al haz de radioterapia para que coincida estrechamente con la forma de un tumor objetivo, reduciendo la dosis al tejido sano circundante. [4]
Las técnicas de nivel 3, como IMRT y VMAT, utilizan una planificación inversa para proporcionar distribuciones de dosis aún mejores (es decir, una mejor cobertura de los tumores objetivo y la preservación del tejido sano). [5] [6] Estos métodos se utilizan cada vez más, en particular para cánceres en ciertas localizaciones que han demostrado obtener los mayores beneficios. [7] [8]
Por lo general, las imágenes médicas se utilizan para formar un paciente virtual para un procedimiento de diseño asistido por computadora. Una tomografía computarizada suele ser el conjunto de imágenes principal para la planificación del tratamiento, mientras que la resonancia magnética proporciona un excelente conjunto de imágenes secundarias para el contorno de los tejidos blandos. La tomografía por emisión de positrones se utiliza con menos frecuencia y se reserva para los casos en los que los estudios de captación específicos pueden mejorar la planificación de la delimitación del volumen objetivo. [9] Los sistemas de planificación de tratamiento modernos proporcionan herramientas para la correspondencia de imágenes multimodales, también conocida como corregistro o fusión de imágenes. Las simulaciones de tratamiento se utilizan para planificar los aspectos geométricos, radiológicos y dosimétricos de la terapia mediante simulaciones y optimización del transporte de radiación . Para la radioterapia de intensidad modulada ( IMRT ), este proceso implica seleccionar el tipo de haz adecuado (que puede incluir fotones, electrones y protones), la energía (p. ej., fotones de 6, 18 megaelectronvoltios (MeV)) y los arreglos físicos. En la braquiterapia, la planificación implica seleccionar las posiciones de catéter adecuadas y los tiempos de permanencia de la fuente [10] [11] (en braquiterapia HDR) o las posiciones de las semillas (en braquiterapia LDR).
El proceso de optimización más formal se conoce normalmente como planificación anticipada y planificación inversa . [12] [13] Los planes a menudo se evalúan con la ayuda de histogramas de dosis-volumen , lo que permite al médico evaluar la uniformidad de la dosis en el tejido enfermo (tumor) y preservar las estructuras sanas.
En la planificación anticipada, el planificador coloca haces en un sistema de planificación de tratamiento de radioterapia que puede administrar suficiente radiación a un tumor , al mismo tiempo que preserva los órganos críticos y minimiza la dosis al tejido sano. Las decisiones necesarias incluyen cuántos haces de radiación utilizar, desde qué ángulos se administrará cada uno, si se utilizarán cuñas atenuadoras y qué configuración de MLC se utilizará para dar forma a la radiación de cada haz.
Una vez que el planificador de tratamiento ha realizado un plan inicial, el sistema de planificación de tratamiento calcula las unidades de monitorización necesarias para administrar una dosis prescrita a un área específica y la distribución de la dosis en el cuerpo que esto creará. La distribución de la dosis en el paciente depende de la anatomía y de los modificadores del haz, como cuñas, colimación especializada, tamaños de campo, profundidad del tumor, etc. La información de una tomografía computarizada previa del paciente permite un modelado más preciso del comportamiento de la radiación a medida que viaja a través de los tejidos del paciente. Hay disponibles diferentes modelos de cálculo de dosis, incluidos el haz en forma de lápiz , la convolución-superposición y la simulación de Monte Carlo , siendo la precisión frente al tiempo de cálculo el compromiso relevante.
Este tipo de planificación sólo es suficientemente adecuada para manejar casos relativamente simples en los que el tumor tiene una forma simple y no está cerca de ningún órgano crítico.
En la planificación inversa, un oncólogo radioterapeuta define los órganos y el tumor críticos del paciente, después de lo cual un planificador proporciona dosis objetivo y factores de importancia para cada uno. Luego, se ejecuta un programa de optimización para encontrar el plan de tratamiento que mejor se adapte a todos los criterios ingresados. [14]
A diferencia del proceso manual de prueba y error de la planificación anticipada, la planificación inversa utiliza el optimizador para resolver el problema inverso establecido por el planificador. [15]