Algoritmos de IA para automatizar o TMI por otimização VMAT usando WB-CT/MRI e WB-CT sintético - The AutoMI Project (AuToMI)

A Irradiação Corporal Total (TCE) demonstrou auxiliar no fornecimento de imunossupressão que facilita a aceitação do transplante do doador. Além disso, o TBI desempenha um papel na aniquilação de células malignas e também pode esgotar as células-tronco hematopoiéticas normais, ajudando assim as células da medula doadora a repovoar a medula óssea (MO). Ensaios randomizados demonstraram que os regimes de condicionamento ao BMT, incluindo TCE, produziram melhores taxas de sobrevivência do que os regimes apenas de quimioterapia.

O alvo TCE é representado por toda a BM e, eventualmente, todo o sistema linfático, fígado, baço. Normalmente, adota-se uma geometria muito simples, com o paciente posicionado em uma mesa dedicada a 3-4 metros de distância do acelerador linear para cobrir totalmente o alvo com um único feixe, evitando junções de campo.

O aumento da expectativa de vida revelou a ocorrência de toxicidades importantes devido às doses completas recebidas por órgãos de risco (OARs) e isso limitou o uso de TCE conforme as diretrizes do ILGROG de 2018. Muitos grupos, portanto, exploraram a possibilidade de técnicas sofisticadas para reduzir a dose em tecidos saudáveis ​​e aumentar a dose no BM. Essas abordagens mais recentes visam gerar irradiação total da medula (nódulos linfáticos) (TMI/TMLI), poupando o máximo possível estruturas não esqueléticas e não linfóides.

Dados clínicos preliminares em ensaios de fase I/II apóiam o uso de TMI/TMLI como parte do condicionamento para TMO para pacientes com leucemia aguda refratária à recaída e mieloma múltiplo. No entanto, a adoção de TMI/TMLI ainda é muito limitada a poucos hospitais especializados devido à extrema dificuldade de planejamento que demanda muitos dias.

A avaliação de TMI/TMLI com Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT) foi iniciada em nosso instituto em 2009 e tratamos cerca de 90 pacientes em 10 anos.

O VMAT-TMI/TMLI requer vários arcos de isocentros com diferentes posições para incluir totalmente o comprimento do paciente. Portanto, muitas junções de campo entre arcos com diferentes isocentros devem ser gerenciadas. Além disso, o comprimento da TC não permite adquirir o paciente em uma única tomografia. Duas séries de CT devem ser adquiridas e co-registradas.

Na verdade, o tempo necessário para otimizar um plano TMI/TMLI é de 10 dias. Portanto, a simulação de Tomografia Computadorizada (TC) é realizada muitos dias antes do TMO. Além disso, os gânglios linfáticos são definidos apenas em imagens de TC.

Os algoritmos de inteligência artificial (IA) de aprendizado profundo (DL) em imagens médicas e RT estão se expandindo rapidamente. DL focado na detecção e classificação de lesões por extração de recursos. Segmentações de imagem usando rede totalmente convolucional (FCN), rede aninhada holisticamente (HNN) ou outras arquiteturas de rede personalizadas foram implementadas em muitas regiões.

Nas últimas décadas, o uso de ressonância magnética (MRI) para apoiar a RT aumentou. A ressonância magnética fornece excelentes imagens de tecidos moles que podem melhorar a definição do alvo. O contorno dos gânglios linfáticos, baseado na ressonância magnética, resultará em alvos menores, permitindo uma melhor preservação dos tecidos saudáveis. Além disso, a RM reduz significativamente a variabilidade do contorno inter/intraobservador. Com esse objetivo, foram desenvolvidos consoles de ressonância magnética de nova geração com diâmetro interno maior, tampos de mesa planos e protocolos de imagem dedicados com distorção de imagem reduzida para <1 mm. Além disso, sequências 3D gradiente-eco recém-desenvolvidas e bobinas dedicadas podem ser usadas para produzir uma aquisição WB-MRI de corpo inteiro em poucos minutos. Além disso, a TC sintética da RM foi proposta e implementada em algumas regiões (i.e. cérebro e próstata) para substituir o CT para fornecer informações de densidade de elétrons para cálculo de planejamento de dose.