Planificación del tratamiento de radioterapia basada únicamente en resonancia magnética para el cerebro de rata en una plataforma de investigación de radiación de animales pequeños (SARRP).

La tomografía computarizada (TC) es la modalidad de diagnóstico por imágenes estándar en la planificación del tratamiento con radioterapia (RTP). Sin embargo, la resonancia magnética (RM) proporciona un contraste superior de los tejidos blandos, lo que aumenta la precisión de la selección del volumen objetivo. Presentamos RTP basado solo en RM para un cerebro de rata en una plataforma de investigación de radiación de animales pequeños (SARRP) utilizando clasificación probabilística de vóxeles con múltiples secuencias de RM. Se obtuvieron imágenes de seis cabezas de rata, cada una con una secuencia de TC y cinco de RM. Las secuencias de RM fueron: ponderada en T1, ponderada en T2, tiempo de eco cero (ZTE) y dos secuencias de tiempo de eco ultracorto con tiempos de eco de 20 μs (UTE1) y 2 ms (UTE2). Los datos de la TC se segmentaron manualmente en aire, tejido blando y hueso para obtener la referencia RTP. Las imágenes de RM con corrección de campo de sesgo se segmentaron automáticamente en las mismas clases de tejido utilizando un algoritmo de segmentación difusa de c-medias con múltiples imágenes como entrada. Las similitudes entre la TC segmentada y las imágenes de RM segmentada automática (ASMR) se evaluaron mediante el coeficiente de Dice. Se utilizaron tres imágenes ASMR con alto índice de similitud para RTP adicional. Se investigaron tres disposiciones de haces. Las distribuciones de dosis se compararon analizando histogramas de volumen de dosis. Los coeficientes de Dice más altos se obtuvieron para la combinación ZTE-UTE2 y para la combinación T1-UTE1-T2 cuando ZTE no estaba disponible. Ambas combinaciones, junto con UTE1-UTE2, que se utilizan a menudo para generar imágenes ASMR, se utilizaron para RTP adicional. Utilizando 1 haz, el RTP basado en RM subestimó la dosis que se administraría al objetivo (rango: 1.4% -7.6%). Cuando se utilizaron configuraciones de haz más complejas, la dosis calculada con la combinación ZTE-UTE2 fue la más precisa, con una desviación del 0.7% de la TC, en comparación con el 0.8% para T1-UTE1-T2 y el 1.7% para UTE1-UTE2. El flujo de trabajo basado solo en RM presentado para RTP en un SARRP permite tanto la delineación de órganos precisa como los cálculos de dosis utilizando múltiples secuencias de RM. Este método puede ser útil en estudios longitudinales en los que la dosis de radiación acumulada de la TC podría contribuir a la dosis total.

Shandra Gutiérrez, Benedicte Descamps, Christian Vanhove

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