Uso de sistemas de autosegmentación basados en atlas para delimitación de estructuras en planificación de tratamientos en radioterapia avanzada

Abstract

En la última década, se ha desarrollado una herramienta que podría disminuir sustancialmente el tiempo que demora en realizarse el proceso de planificación de tratamientos en radioterapia. La autosegmentación basada en atlas permite la segmentación automática de volúmenes y órganos de riesgo, tomando como referencia uno o más atlas anatómicos de diferentes áreas anatómicas, los cuales han sido aprobados por expertos. Este trabajo busca sistematizar una búsqueda de información respecto al funcionamiento de sistemas de autosegmentación disponibles para planificación en radioterapia, recolectando artículos en las plataformas de Pub Med y la International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. Varias compañías han desarrollado sus propios sistemas de autosegmentación, los cuales pueden ser extensiones de sus propios software de planificación de tratamiento, como Precision de Accuray o SPICE de Philips; o puede ser un programa que corre independientemente, como ABAS de Elekta. Cada uno de estos sistemas realiza la delimitación de estructuras de distinta manera, ya sea censando la intensidad de las estructuras en las imágenes o mediante modelos probabilísticos; y deciden de diferente manera la cantidad de atlas a utilizar en la delimitación, pudiendo usar un solo atlas o la fusión de varios atlas distintos. Estos sistemas pueden realizar delimitaciones consideradas aceptables en un tiempo considerablemente menor que un profesional de manera manual, permitiendo que se agilice el proceso de planificación del tratamiento, pudiendo condensar en unos pocos minutos el trabajo de horas o, incluso, días.

In the last decade, a tool has been developed that could substantialy decrease the time it takes to complete the treatment planification process in radiotherapy. Atlas-based autosegmentation allows automatic contouring of volumes and organs-at-risk, using one ore more anatomic atlases, previously approved by experts, as references for the different structures. This review’s objective is to sistematize the search of Information concerning the way that commercialy available autosegmantation systems work, collecting different studies from PubMed and the International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. Various companies have developed their own autosegmentation tools, which can be extensions of their own treatment planning systems, like Accuray’s Precision or Philips’s SPICE; or can be a different software which runs independently, like Elekta’s ABAS. Each one of these systems contours volumes in different ways, which can be sensing the intensity of the structures in the images or through probabilistic approaches; and decide differently the amount of atlases that are going to be used for contouring, allowing the use of 1 atlas or the fusion of various other atlases. This softwares can make contourings that have been deemed aceptable for clinical usage, in a considerably lower span of time tan manual contouring, allowing for an optimization of the time it takes to do the treatment planning process, condensing the work of hours, even days, to just a few minutes.