Algoritmos de IA para automatizar el TMI mediante la optimización de VMAT mediante WB-CT/MRI y WB-CT sintético: el proyecto AuToMI (AuToMI)

Se demostró que la irradiación corporal total (TBI) ayuda a proporcionar inmunosupresión que facilita la aceptación del trasplante del donante. Además, TBI juega un papel en la aniquilación de células malignas y también puede agotar las células madre hematopoyéticas normales, lo que ayuda a las células de la médula del donante a repoblar la médula ósea (MO). Los ensayos aleatorizados demostraron que los regímenes de acondicionamiento para BMT que incluyen TBI han producido mejores tasas de supervivencia que los regímenes de quimioterapia sola.

El objetivo de TBI está representado por toda la MO y, finalmente, todo el sistema linfático, el hígado y el bazo. Por lo general, se adopta una geometría muy simple, con el paciente colocado en una camilla dedicada a 3 o 4 metros del acelerador lineal para cubrir completamente el objetivo con un solo haz, evitando las uniones de campo.

El aumento de la esperanza de vida reveló la aparición de toxicidades importantes debido a las dosis completas recibidas por órganos en riesgo (OAR) y esto limitó el uso de TBI según lo establecido por las pautas de ILGROG de 2018. Muchos grupos, por lo tanto, han explorado la posibilidad de técnicas sofisticadas para reducir la dosis a los tejidos sanos mientras aumentan la dosis a la MO. Estos enfoques más nuevos tienen como objetivo generar irradiación total de la médula (ganglios linfáticos) (TMI/TMLI), respetando tanto como sea posible las estructuras no esqueléticas y no linfoides.

Los datos clínicos preliminares de los ensayos de fase I/II respaldan el uso de TMI/TMLI como parte del acondicionamiento para BMT en pacientes con leucemia aguda recidivante refractaria y mieloma múltiple. Sin embargo, la adopción de TMI/TMLI todavía está muy limitada a unos pocos hospitales especializados debido a la extrema dificultad en la planificación que requiere muchos días.

La evaluación de TMI/TMLI con arcoterapia volumétrica modulada (VMAT) se inició en nuestro instituto en 2009 y tratamos alrededor de 90 pacientes en 10 años.

VMAT-TMI/TMLI requiere múltiples arcos desde isocentros con diferentes posiciones para incluir completamente la longitud del paciente. Por lo tanto, se deben gestionar muchas uniones de campo entre arcos con diferentes isocentros. Además, la longitud de la TC no permite adquirir al paciente en una sola TC. Se deben adquirir y co-registrar dos series de TC.

En realidad, el tiempo necesario para optimizar un plan TMI/TMLI es de 10 días. Por lo tanto, la tomografía computarizada (TC) de simulación se realiza muchos días antes del BMT. Además, los ganglios linfáticos se definen solo en las imágenes de TC.

Los algoritmos de inteligencia artificial (IA) de aprendizaje profundo (DL) en imágenes médicas y RT se están expandiendo rápidamente. DL se centró en la detección y clasificación de lesiones mediante la extracción de características. En muchas regiones se implementaron segmentaciones de imágenes utilizando una red totalmente convolucional (FCN), una red holísticamente anidada (HNN) u otras arquitecturas de red personalizadas.

En las últimas décadas, ha aumentado el uso de imágenes por resonancia magnética (IRM) para apoyar la RT. La resonancia magnética proporciona excelentes imágenes de tejidos blandos que podrían mejorar la definición del objetivo. El contorno de los ganglios linfáticos, basado en la resonancia magnética, dará como resultado un objetivo más pequeño, lo que permitirá una mejor conservación de los tejidos sanos. Además, la resonancia magnética reduce significativamente la variabilidad del contorno inter/intraobservador. Con este objetivo, se desarrollaron consolas de resonancia magnética de nueva generación con mayor diámetro interior, tableros planos y protocolos de imágenes dedicados con una distorsión de imagen reducida a <1 mm. Además, las secuencias 3D de eco de gradiente recientemente desarrolladas y las bobinas dedicadas se pueden usar para producir una adquisición de WB-MRI de cuerpo completo en unos pocos minutos. Además, se propuso e implementó la TC sintética a partir de la resonancia magnética en algunas regiones (es decir, cerebro y próstata) para sustituir la TC para proporcionar información de densidad de electrones para el cálculo de planificación de dosis.