Diferencias en el Cálculo de Dosis Absorbida Mediante Algoritmos Acuros XB y Analítico Anisotrópico Debido a Variaciones de Unidades Hounsfield

Abstract

En el presente trabajo se estudió las diferencias en el cálculo de la dosis absorbida mediante los algoritmos Acuros XB (AXB) y Analítico anisotrópico (AAA) del sistema de planificación de tratamiento EclipseTM versión 16.1, debido a variaciones de valores de unidades Hounsfield (UH) asociadas a estructuras de soporte identificadas como artefactos, por la presencia de material quirúrgico de alta densidad electrónica (ADE) en imágenes de tomografía computarizada (TC). Para lo cual se diseñaron tres maniquíes denominados referencia, heterogeneidades y artefactos. A cada uno se le adquirió una TC (usando el mismo protocolo) acompañado de un detector tipo cámara de ionización (CI) y luminiscente ópticamente estimulado (OSL). En el sistema de planeación de tratamiento (SPT) se programaron diferentes tamaños de campo y se prescribió 2 Gy, empleando un haz de fotones generados por una diferencia de potencial de 6 MV, en cada una de las TC. Posteriormente se comparó la dosis absorbida media en los volúmenes sensibles calculada por el SPT por cada uno de los algoritmos (AXB y AAA) contra la dosis absorbida determinada por la CI y los OSL en el acelerador lineal al reproducir las mismas geometrías. En los maniquíes de referencia y heterogeneidades se identifica una diferencia porcentual de la dosis absorbida determinada por los detectores y la dosis absorbida media calculada por los algoritmos menor a 2.5 %, sin embargo, para el maniquí denominado con artefactos, la diferencia porcentual resultante fue mayor o igual a 5 %, la respuesta fue similar en ambos algoritmos de cálculo del SPT. Para este último maniquí, se identificaron los artefactos generados en cada uno de los cortes de la TC mediante estructuras de soporte en el SPT. A las estructuras identificadas se les asignaron diferentes valores de UH para poder identificar el valor para el cual la diferencia porcentual disminuye hasta valores mínimos aceptables. Para complementar el análisis de los valores asignados de UH a las estructuras de soporte identificadas como artefactos en el maniquí, se calcularon tratamientos modulados de radioterapia de intensidad modulada (IMRT) y de terapia de arco volumétrico modulado (VMAT) realizando el mismo proceso en el maniquí, es decir, asignando diferentes valores de UH y analizando los valores para los cuales la diferencia porcentual disminuye hasta los valores aceptables. De los resultados obtenidos, podemos concluir que ambos algoritmos de cálculo son sensibles ante la presencia de artefactos generados en imágenes TC, siendo necesario efectuar un análisis de los valores de UH para prescribir una dosis absorbida que cumpla con las tolerancias establecidas para cada técnica de tratamiento que generalmente se establece en +/- 3%..