Registo deformável de imagem em planeamento de radioterapia usando o software velocity AI-CT versus CBCT

Abstract

O tratamento do carcinoma de cabeça e pescoço é atualmente uma área de extrema importância oncológica e de intensa investigação. Durante o tratamento de Radioterapia os doentes podem sofrer alterações anatómicas significativas. As principais causas apontadas para este facto são a perda de peso e redução tumoral, estando fundamentalmente relacionadas com os efeitos da radiação. Estas alterações podem trazer consequências na dose administrada, como é o caso do aumento de dose nos órgãos de risco. Este projeto assenta no estudo do registo deformável de imagens em Radioterapia, tendo como base o uso do software de tratamento de imagens Velocity AI 2.7, para casos de tumores de cabeça e pescoço. Pretende-se testar as capacidades deste software, perceber quais as suas potencialidades e limitações e ainda apreciar a qualidade da deformação volumétrica de estruturas localizadas na região de cabeça e pescoço. Os objetivos deste trabalho dividem-se em duas fases distintas. Numa primeira fase pretende-se estabelecer um protocolo de procedimentos que garanta a reprodutibilidade do algoritmo de deformação do Velocity AI. Para tal é inspecionado o comportamento do registo deformável em imagens de Tomografia Computorizada adquiridas antes da primeira sessão de tratamento – a CT de planeamento - e a meio do mesmo – a CT de controlo. A análise dos resultados inclui a visualização das estruturas deformadas e posterior validação clínica. Posteriormente, numa segunda fase, pretende-se investigar a aplicabilidade clínica das imagens Cone-Beam CT utilizando o protocolo estabelecido em imagens CT. As imagens Cone-Beam CT são adquiridas diariamente antes de cada sessão de tratamento para verificação do posicionamento do doente. Com o auxílio do Sistema de Planeamento Oncentra® 4.1 é calculada a distribuição de dose 3D nas imagens Cone-Beam CT. No Velocity AI, com base nesta informação estuda-se a possibilidade de criar alertas volumétricos a partir de uma simples análise de variação de volume de algumas estruturas, com o objetivo de indicarem variações inaceitáveis de dose. Com estes estudos provou-se que o software Velocity AI é uma ferramenta útil na área de Radioterapia, principalmente na deformação volumétrica de estruturas. A utilização das imagens Cone-Beam CT mostrou que permitem alertar para situações de sobredosagem, especialmente no caso da medula que é uma estrutura de risco crítica. Palavras-chave: Radioterapia; IMRT; Registo deformável; Cone-Beam CT; Velocity AI 2.7.