Desarrollo de un método de cálculo de dosis en tres dimensiones en tratamientos de radioembolización con microesferas de itrio-90

Resumen

La radioembolización hepática con microesferas de Y-90 consiste en la administración, a través de la arteria hepática, de un radiofármaco compuesto de pequeñas esferas con una cantidad de ese isótopo, emisor de radiación beta, en su interior. Las características del flujo vascular hepático y de la radiación emitida por las esferas permiten depositar una dosis absorbida alta en los focos tumorales y baja en las zonas de hígado sano, siendo despreciable en el resto de tejidos y órganos próximos. Antes del tratamiento se realiza una dosimetría previa, a partir de imágenes radiológicas y gammagráficas. Estas últimas se obtienen tras la administración de macroagregados de albúmina marcados con Tc-99m en un estudio angiográfico, análogo al que se realiza posteriormente para el tratamiento. El esquema de cálculo de la dosis absorbida empleado en tratamientos con isótopos radiactivos no encapsulados es el descrito por el comité MIRD. Su adaptación usual al tratamiento con microesferas se denomina método de partición. Este método calcula las dosis absorbidas promedio en el tumor y en el parénquima hepático sano mediante la relación de captación entre ambos. No siempre es posible aplicarlo, en gran medida por dificultades en la delimitación del tumor. Incluso en los casos válidos es poco reproducible, al depender de un proceso manual de estimación de la relación de captación tumor-tejido sobre la imagen de gammagrafía. Otra opción la constituyen los métodos de cálculo tridimensional, que permiten estimar la dosis absorbida promedio en cada vóxel de la imagen gammagráfica, ofreciendo más información dosimétrica. Su uso no está tan extendido, debido a la complejidad y a la ausencia de herramientas informáticas en los centros donde se emplea la técnica. Actualmente, en la mayor parte de los tratamientos con radioembolización, el cálculo de la actividad a administrar se realiza a partir de métodos no personalizados. Las limitaciones de la dosimetría repercuten en la prescripción de acrividad, e impiden la mejora del conocimiento de las relaciones dosis-efecto, al no poderse cuantificar la dosis absorbida como sería deseable. Todo ello se agrava con la ausencia de métodos de cálculo personalizados y estandarizados, que no permite el intercambio de información entre los profesionales. El primer objetivo de este trabajo ha sido presentar una modificación del método de partición, mediante la estimación de la relación de captación tumor-tejido a partir de la matriz numérica obtenida en la imagen gammagráfica de simulación. La delimitación de las regiones de tejido sano y enfermo ha sido obtenida mediante el uso de umbrales de captación en la imagen de gammagrafía. La elección de los umbrales se hizo de tal manera que los volúmenes resultantes coincidiesen con los de la volumetría previa al tratamiento. Para estudiar la validez del método propuesto, se ha planteado como segundo objetivo su comparación con una dosimetría paralela, tomada como referencia. El método de referencia elegido ha sido la dosimetría tridimensional al nivel del vóxel, basada en la convolución de un núcleo de deposición de dosis con la distribución de actividad acumulada obtenida en la imagen de gammagrafía. El desarrollo de ese método de cálculo tridimensional ha sido considerado como un objetivo previo. Para el desarrollo de ambos métodos se han empleado herramientas accesibles: aplicaciones informáticas gratuitas o habitualmente disponibles en unidades de radioterapia y medicina nuclear, junto con programas propios elaborados con lenguaje de libre disposición. Se han aplicado los dos métodos, de forma retrospectiva, en una muestra de pacientes reales tratados con radioembolización. Los valores de la relación de captación tumor-tejido y la dosis media absorbida en el tumor y el hígado sano han resultado muy similares. También se han estimado esos parámetros con los métodos usualmente empleados en la práctica clínica, señalando las diferencias encontradas. Se ha evaluado la influencia en la prescripción de actividad del método de partición modificado, obteniendo un buen compromiso entre sencillez, exactitud y reproducibilidad. Se han analizado las limitaciones de la dosimetría pre-tratamiento como consecuencia de la tecnología de imagen. Ambos métodos permiten un cálculo fiable de la dosis absorbida promedio en el tumor y el hígado sano. El método de partición modificado propuesto permite una estimación de dosis a partir de la información completa de la gammagrafía. Es rápido y fácilmente adaptable a otros escenarios, como la dosimetría post-tratamiento. El uso de umbrales basados en la volumetría lo hace muy reproducible, por lo que se reduce la subjetividad del método de partición y podrían aumentar los casos potencialmente candidatos a un cálculo de dosis personalizado. El método de dosimetría tridimensional al nivel de vóxel desarrollado de forma previa es compatible con la segmentación basada en umbrales de captación o el contorneo de órganos sobre la imagen radiológica. Además, ofrece información espacial, como distribuciones de dosis, histogramas dosis-volumen o parámetros diferentes de la dosis media.