ES2303403B1 - Metodo y sistema para la validacion de un tratamiento de radioterapia externa. - Google Patents
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Abstract
Método y sistema para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa.
Método (1) y sistema (14) para la validación de
un tratamiento de radioterapia externa, que realiza la visualización
conjunta de una representación gráfica digital (10) de unos
parámetros de planificación (2) generados en un proceso de
planificación (5) y de una imagen de vídeo (8) del paciente (3)
obtenida en un proceso de simulación,y permite la modificación
in-situ, validación y exportación de los
parámetros de planificación (2) para su uso posterior en un proceso
de aplicación (9) del tratamiento sobre el paciente (3). La
invención permite realizar la validación de los parámetros de
planificación (2) de forma rápida y precisa, y en tiempo real,
especialmente ventajosa en situaciones en las que no se dispone de
un colimador apropiado en el proceso de simulación (7).
Description
Método y sistema para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa.
La invención se refiere a un método y aparato
para realizar la validación de la planificación un tratamiento de
radioterapia externa de tumores en pacientes.
La radioterapia externa, procedimiento según el
cual se aplica una radiación de alta intensidad sobre un tumor de
un paciente a la vez que se evita radiar zonas sanas sensibles
próximas al tumor, es uno de los procedimientos más importantes en
el tratamiento del cáncer en la actualidad. Alrededor del 50% de
todos los enfermos de cáncer son tratados mediante esta técnica, la
cual se aplica normalmente en clínicas con servicios de
radiooncología. El equipamiento empleado tiene, por lo general, un
coste de millones de euros, por lo que el número de instalaciones
suele ser reducido. Por lo tanto, existe una gran necesidad en el
ámbito sanitario en incrementar la eficiencia del tratamiento a la
vez que se reducen los costes por paciente y se aumenta la
rentabilidad de la inversión en el equipa-
miento.
miento.
El dispositivo principal del equipamiento de
radioterapia en los servicios de radiooncología es el acelerador
lineal, el cual genera los rayos X de alta energía que se dirigen a
zonas tumorales concretas del paciente. Dichos rayos X se aplican
sobre el paciente con una cierta dosis (intensidad y duración), un
cierto ángulo de irradiación y un cierto campo de irradiación,
debiendo estar este último lo más adaptado posible a la forma del
tumor del paciente.
El segundo dispositivo clave del equipamiento de
radioterapia en los servicios de oncología radioterápica es el
simulador, el cual interviene de forma previa al acelerador lineal y
se utiliza para generar rayos X de baja intensidad que sirven para
validar el tratamiento que el paciente recibirá posteriormente
mediante el acelerador lineal en la sala de radioterapia.
El procedimiento normalmente ejecutado en la
actualidad para llevar a cabo un tratamiento de radioterapia
externa sobre un paciente puede resumirse en las siguientes
fases:
- -
- Una primera fase de planificación, en la cual mediante aplicaciones de software específicas se planifica el tratamiento que va a recibir el paciente. Dicha planificación incluye el cálculo de parámetros tales como el campo de irradiación, el ángulo de irradiación, la dosis de la irradiación, el número de sesiones, etc. Generalmente, las aplicaciones de software específicas suelen requerir la realización de una tomografía computerizada previa del paciente.
- -
- Una segunda fase de simulación, en la cual mediante el simulador se aplican sobre el paciente rayos X de menor intensidad que los del acelerador lineal. Dichas imágenes de rayos X obtenidas se ven en directo desde un televisor de la sala de control del simulador.
- -
- Una tercera fase de validación, en la cual se confrontan las imágenes de la simulación con el tratamiento obtenido en la fase de planificación, y se analiza si dicho tratamiento es apto para la zona del paciente visible en las imágenes obtenidas en la fase de simulación. En función de las conclusiones obtenidas durante esta validación, puede ser necesario acudir nuevamente a las aplicaciones de software de planificación para variar algún parámetro asociado a la planificación, y realizar nuevamente una posterior simulación. Esta iteración por lo tanto ha de repetirse tantas veces como sea necesario hasta que la validación da resultados positivos y la planificación del tratamiento se da por apta.
- -
- Una cuarta fase de aplicación, en la cual el tratamiento final obtenido tras superar la fase de validación es aplicado sobre el paciente mediante el acelerador lineal.
En lo que se refiere al campo de irradiación,
originalmente los aceleradores lineales eran únicamente capaces de
suministrar a los pacientes campos rectangulares definidos mediante
dos mordazas de plomo situadas a 90º entre sí. Tras una importante
evolución, la última generación de aceleradores lineales incorpora
colimadores multiláminas, mediante los cuales se pueden crear
campos de formas muy variadas y por lo tanto conseguir una
radiación de tumores mucho más precisa y el mismo tiempo proteger
zonas sensibles circundantes al tumor. Los colimadores multiláminas
son unos dispositivos provistos de una serie de láminas metálicas
paralelas dispuestas de forma diferente para delimitar una abertura
o campo de irradiación de contorno relativamente complejo. Dichas
láminas se disponen alrededor de un centro de coordenadas que ha de
corresponderse con el punto central de la radiación.
En la actualidad, en numerosos servicios de
oncología radioterápica o bien se están sustituyendo los viejos
aceleradores lineales por unos nuevos con colimador multiláminas o
bien, dado el elevado coste de los equipamientos, se está añadiendo
el colimador multiláminas al acelerador existente. Sin embargo, en
numerosas ocasiones no se están aplicando los colimadores
multiláminas a los simuladores, por lo que actualmente en numerosos
servicios de oncología radioterápica el simulador no puede
reproducir la configuración de multiláminas del colimador del
acelerador lineal. Esta laguna tecnológica está originando que en
los servicios de oncología radioterápica la precisión en la
validación del tratamiento esté siendo deficitaria y no pueda
realizarse la validación con la máxima eficacia.
Tratando de solventar este déficit se están
adoptando diversas soluciones a medida que permitan simular el
campo de radiación asociado a una determinada configuración de
multiláminas. Por ejemplo, en ocasiones se está recurriendo a la
utilización de alambres doblados para simular el contorno de las
multiláminas o a otro tipo de técnicas manuales que resultan
engorrosas de realizar, imprecisas y caras a largo plazo. Dichos
alambres se utilizan en la fase de simulación para que su contorno
quede solapado con la imagen de rayos X y sea visible en la sala de
control del simulador, y también en una fase posterior a la
validación y previa a la aplicación que su contorno se proyecte
sobre la piel del paciente (emitiendo en este caso la máquina de
rayos X únicamente luz visible) y sirva de referencia para que el
personal médico dibuje el contorno del campo de irradiación sobre
la piel del paciente. En otros casos, se está recurriendo a la
adquisición de sistemas mecánicos que realizan moldes con las
configuraciones de las multiláminas para la posterior aplicación de
dichos moldes en la fase de simulación, de forma que el contorno de
los moldes quede solapado con la imagen de rayos X y sea visible en
la sala de control del simulador. Este tipo de soluciones son
caras, lentas en su proceso de construcción y generan mucho
material de desecho. Finalmente, en otros servicios se está
realizando la validación virtual del tratamiento únicamente por vía
software empleando imágenes de la tomografía del paciente como
soporte. El problema de esta última solución es que hay numerosos
doctores que siguen considerando necesaria una validación final
real sobre el propio paciente.
Es un objeto de la invención un método y sistema
para la validación de un tratamiento de radioterapia externa que,
de una manera sencilla y eficaz, permite no sólo validar la
planificación de un tratamiento de radioterapia externa sino
incluso eliminar las iteraciones que tienen lugar durante el proceso
de validación. Para ello, el método y sistema permite modificar
in-situ, en la propia sala de un simulador
convencional y sobre las imágenes en tiempo real del paciente
recibidas del simulador, la planificación del tratamiento para
adaptarla a la imagen recibida del simulador. De este modo, el
método y sistema según la invención elimina la necesidad de
retornar a las aplicaciones de software específicas de la fase de
planificación para realizar variaciones de la planificación,
reduciéndose la duración de la fase de validación.
Es otro objeto de la invención un método y
sistema que es capaz de almacenar y exportar la planificación del
tratamiento modificada in-situ para su uso
en otras fases tales como la fase de aplicación del tratamiento o la
fase de planificación. Además, el sistema es capaz de importar y
exportar parámetros de planificación en diferentes formatos tanto
estándares (DICOM, HL7, etc.) como propietarios, estos últimos
asociados específicamente a diferentes fabricantes de aplicaciones
de software de planificación u otros equipamientos utilizados en
servicios de radioonco-
logía.
logía.
Es otro objeto de la invención un sistema que es
integrable con los simuladores convencionales existentes y presenta
además un bajo coste para poder ser competitivo con las soluciones
a medida mencionadas anteriormente. En este sentido, el sistema
según la invención no exige realizar ninguna modificación sobre las
fases de planificación, simulación y aplicación, siendo por ello
fácilmente aplicable al proceso completo de radioterapia externa.
Por otra parte, dado que el sistema es capaz de importar parámetros
de planificación en distintos tipos de formatos permite facilitar
la integración del sistema en diferentes centros hospitalarios,
independientemente del sistema de planificación que posean.
El método para la validación de un tratamiento
de radioterapia externa según la invención se basa en importar por
un lado los parámetros de planificación del tratamiento generados
como resultado de la fase de planificación y disponibles en un
determinado formato asociado a la aplicación de software específica
utilizada, y por otro lado la imagen de vídeo generada durante la
fase de simulación. En la importación de los parámetros de
simulación, al menos aquellos parámetros que definen el campo de
irradiación son procesados y convertidos en una imagen o
representación gráfica digital del campo de irradiación. Por otra
parte, la importación de la imagen de vídeo generada durante la
fase de simulación se trata preferentemente de una importación en
tiempo real (imagen en directo del paciente), y puede comprender
una fase de conversión analógico-digital en caso de
que el simulador entregue imágenes analógicas. El método según la
invención procesa la representación gráfica digital del campo de
irradiación y la imagen de vídeo digital de la simulación y
visualiza ambas imágenes conjuntamente, permitiendo la modificación
in-situ, durante la visualización conjunta,
de los parámetros de planificación y su posterior almacenamiento
y/o exportación en el formato que se desee.
Los detalles de la invención se aprecian en las
figuras que se acompañan, no pretendiendo éstas ser limitativas del
alcance de la invención:
- La Figura 1 muestra un diagrama de bloques del
procedimiento completo de tratamiento de radioterapia externa,
incluyendo el método y sistema de validación según la
invención.
La Figura 1 muestra un diagrama de bloques del
procedimiento completo de tratamiento de radioterapia externa,
incluyendo el método (1) y sistema (14) de validación según la
invención. El procedimiento de tratamiento de radioterapia externa
comprende un proceso de planificación (5) del tratamiento, un
proceso de simulación (7) del tratamiento y un proceso final de
aplicación (9) del tratamiento en una zona (4) del cuerpo de un
paciente (3) en la cual se localiza un tumor. Como se ha explicado,
el método (1) y sistema (14) según la invención permite validar los
resultados del proceso de planificación (5) a la luz de los
resultados del proceso de simulación (7), con el fin de obtener un
tratamiento validado para su aplicación sobre el paciente (3) en el
proceso de aplicación (9).
El proceso de planificación (5) obtiene como
resultado unos parámetros de planificación (2) generados en un
determinado formato estándar o propietario. Dichos parámetros de
planificación (2) comprenden los parámetros necesarios para definir
un campo de irradiación (6).
El proceso de simulación (7) comprende un
proceso de obtención (13) de imágenes de vídeo (8) de la zona (4)
del paciente (3) que se va a radiar en el proceso de aplicación
(9). En dicho proceso de obtención (13) un emisor (20) de rayos X
emite un haz de rayos sobre la zona (4) del cuerpo del paciente (3),
y un intensificador de rayos X (21) asociado al emisor (20) recoge
una imagen de vídeo (8) de dicha zona (4). En dicha imagen de vídeo
(8) puede verse, además de la zona (4), una serie de líneas de
referencia (28) generadas por la máquina de rayos X y cuyo punto
central de intersección es el punto isocentro (19) o punto central
de la radiación emitida desde el emisor (20). El intensificador de
rayos X (21) puede presentar la facultad de desplazarse horizontal
y/o verticalmente, produciéndose ciertas variaciones en la imagen de
vídeo (8): en el caso de un desplazamiento horizontal (29) se
produce un desplazamiento del punto isocentro (19) con respecto al
centro de la imagen de vídeo digital (8), y en el caso de un
desplazamiento vertical (30) se produce un aumento o disminución de
la escala de la imagen de vídeo (8).
El método (1) de validación según la invención
importa al menos los parámetros de campo de irradiación (6) de los
parámetros de planificación (2), y realiza un procesado (18) de al
menos dichos parámetros de campo de irradiación (6), obteniendo una
representación gráfica digital (10) de dicho campo de irradiación
(6). El procesado (18) comprende la conversión de parámetros de
planificación (2) del formato estándar o propietario a un formato
de imagen gráfica digital apropiado. Por otra parte, el método (1)
según la invención importa la imagen de vídeo digital (12) de la
zona (4) del cuerpo del paciente (3) correspondiente a la imagen de
vídeo (8) del proceso de obtención (13). El método (1) puede
comprender un procesado (15) de la imagen, por ejemplo para
realizar una conversión analógico-digital de la
misma en el caso de que el intensificador de rayos X (21) entregue
una imagen de vídeo (8) analógica.
Seguidamente, el método (1) según la invención
efectúa la visualización conjunta en un monitor (17) de la imagen
de vídeo digital (12) de la zona (4) del cuerpo del paciente (3)
con dicha representación gráfica digital (10) de al menos los
parámetros de campo de irradiación (6). Sobre dicha visualización
conjunta se muestra además información adicional (31) tal como el
tamaño del campo de irradiación, el nombre del paciente, el número
de historial del paciente, la identificación del tratamiento, el
nombre del campo, etc., que permiten al personal cualificado
conocer detalles sobre el tratamiento que se está validando. El
tipo de información adicional (31) que se visualiza puede ser
configurable.
Preferentemente, el método (1) de validación de
la invención comprende la modificación
in-situ de al menos los parámetros de campo
de irradiación (6) de los parámetros de planificación (2) durante
la visualización conjunta de la imagen de vídeo digital (12) de la
zona (4) del cuerpo del paciente (3) con la representación gráfica
digital (10) de al menos los parámetros de campo de irradiación
(6). Los nuevos parámetros de planificación (2) pueden ser
exportados a un soporte físico para su utilización en el proceso de
aplicación (9) o en el proceso de planificación (5), pudiendo
realizarse dicha exportación en múltiples formatos tanto estándares
como propietarios soportados por el proceso de planificación
(5).
En el modo de realización preferente de la
invención, tanto la importación de la imagen de vídeo digital (12)
de la zona (4) del cuerpo del paciente (3) como la visualización
conjunta de ambas imágenes (10, 12) en el monitor se realiza en
tiempo real (en directo, sin retardos ni grabaciones). Sin embargo,
se contemplan realizaciones alternativas que comprendan retardos en
la imagen de vídeo digital (12) o la reproducción de una imagen de
vídeo digital (12) previamente grabada.
Durante la visualización conjunta de la imagen
de vídeo digital (12) de la zona (4) del cuerpo del paciente (3)
con la representación gráfica digital (10) de al menos los
parámetros de campo de irradiación (6), el método (1) puede
comprender además el ajuste manual o automático de alguna
característica de las imágenes (10, 12) como son la transparencia,
el zoom, el brillo, el contraste, los niveles, el histograma,
etc.
En el modo de realización preferente de la
invención, el proceso de aplicación (9) del tratamiento es llevado
a cabo por un acelerador lineal (11) provisto de un colimador
multiláminas (24) para la definición del campo de irradiación (6).
Por lo tanto, los parámetros de planificación (2) del tratamiento
comprenden aquellos parámetros necesarios para configurar el campo
de irradiación (6) delimitado por el colimador multiláminas (24):
los parámetros de posición de las láminas (22) y el ángulo de
colimación (CA). El ángulo de colimación (CA) es el desplazamiento
angular del colimador multiláminas (24) planificado con respecto a
un eje de referencia (32), habiéndose representado en el ejemplo de
planificación de la Figura 1 una configuración de colimador
multiláminas (24) con un ángulo de colimación (CA) igual a cero,
estando las láminas (22) por lo tanto dispuestas horizontalmente.
En caso de que el ángulo de colimación (CA) planificado en el
proceso de planificación (5) sea distinto de cero, el emisor (20)
de rayos X se giraría un ángulo igual al ángulo de colimación (CA)
planificado, de forma que se obtendrían unas líneas de referencia
(28) inclinadas un ángulo igual a CA.
El método (1) según la invención realiza la
visualización conjunta de la representación gráfica digital (10)
del campo de irradiación (6) del colimador multiláminas (24) junto
con la imagen de vídeo digital (12) en tiempo real del
intensificador de rayos X (21) no provisto de un colimador
multiláminas, y de este modo simula que el intensificador de rayos
X dispone que un colimador multiláminas propio. La visualización
conjunta de la imagen de vídeo digital (12) y la representación
gráfica digital (10) se realiza preferentemente calculando el punto
isocentro (19) de la imagen de vídeo digital (12) y superponiendo
la representación gráfica digital (10) sobre la imagen del vídeo
digital (12) de manera que el centro de coordenadas (23) del
colimador multiláminas (24) de la representación gráfica digital
(10) se sitúe sobre dicho punto isocentro (19). Esta coincidencia
de puntos (19, 23) garantiza la correcta situación del colimador
multiláminas (24) con respecto a la radiación, y es imprescindible
para llevar a cabo una posterior modificación
in-situ de la configuración del colimador
multiláminas (24). El colimador multiláminas (24) se representa
girado con respecto al eje de referencia (32) un ángulo igual al
ángulo de colimación (CA), en este caso cero. Además, el colimador
multiláminas (24) se representa escalado en mayor o menor tamaño
dependiendo del desplazamiento vertical (30) del intensificador de
rayos X (21), para adecuar la escala de ambas imágenes
(10, 12).
(10, 12).
Para calcular el punto isocentro (19), el método
(1) según la invención comprende los pasos siguientes:
- -
- generar una imagen binarizada B (i,j) de la imagen de vídeo digital (12) según un determinado umbral adaptativo,
- -
- generar unas imágenes de magnitud M (i,j) y fase P (i,j) de la imagen binarizada B (i,j),
- -
- generar una imagen S (i,j) a partir de
- S(i,j) = [M(i,j)\geqT]^[|P(i,j)| = CA],
- siendo T el valor mínimo de la imagen de magnitud M (i,j), y
- siendo CA el ángulo de colimación,
- -
- calcular la transformada de Radon de la imagen S (i,j) según
- R(\rho,\theta) = \inti\intjS(i,j)\delta(i sen \theta + j cos \theta -\rho)di dj,
donde p es la distancia al origen, 0 el ángulo
de inclinación, y o la función delta de Dirac,
- -
- extraer los puntos {\rho_{m}, \theta_{m}} donde la transformada R (\rho,\theta) toma sus valores máximos,
- -
- identificar el punto isocentro (19) de entre los puntos {\rho_{m}, \rho_{m}}.
La identificación del punto isocentro (19) de
entre los puntos {\rho_{m}, \theta_{m}} puede realizarse
bien encontrando el punto central de los puntos {\rho_{m},
\theta_{m}}, o bien localizando en R (p, 0) la característica
identificadora (25) del punto isocentro (19) y encontrando entre
los puntos {\rho_{m}, \theta_{m}} aquel punto que se
encuentra sobre la característica identificadora (25), representada
en el caso de la figura como un segmento oblicuo corto. En
cualquier caso, el punto encontrado de entre los puntos
{\rho_{m}, \theta_{m}} es el punto isocentro (19), y en el
caso de la figura se corresponde con el punto (\rho_{5},
\theta_{5}).
En el caso de la figura, la información
adicional (31) que se visualiza puede comprender, además de lo ya
ciado, la posición de las láminas (22), el ángulo de colimación
(CA) e información acerca de la localización del punto isocentro
(19).
La invención contempla además la inclusión en el
proceso de simulación (7) de una referencia de campo de irradiación
(26) que importe los parámetros de planificación (2) validados y
realice una representación gráfica exacta del campo de irradiación
(6) para ser proyectada sobre el cuerpo del paciente (3), una vez
terminada la fase de validación, para que el personal médico pueda
dibujar el contorno del campo de irradiación (6) sobre la piel del
paciente (3). Por ejemplo, la invención contempla la posibilidad de
agregar al emisor (20) de rayos X una pantalla plana transparente
en la cual se represente el colimador multiláminas (24)
planificado. Esta referencia del campo de irradiación (26) permite
una representación gráfica del campo de irradiación (6) más exacta
y rápida que la proporcionada por el uso de alambres.
La invención contempla el uso de dispositivos de
definición del campo de irradiación (6) diferentes a los
colimadores multiláminas (24), y en tal caso partirá de sus
parámetros de planificación (2) apropiados y obtendrá la
representación gráfica digital (10) correspondiente, procediendo a
partir de ese momento de forma genérica con la visualización
conjunta y el resto de pasos del método (1) según la invención.
El sistema (14) según la invención comprende una
unidad de procesado (16) capaz de ejecutar el método (1) según la
invención, comprendiendo en caso necesario un elemento capturador
(15) para la conversión analógico-digital de la
imagen de vídeo (8) proveniente del intensificador de rayos X (21),
y un monitor (17) para la visualización conjunta de la imagen de
vídeo digital (12) y la representación gráfica digital (10).
Además, el sistema (14) puede comprender medios de exportación (27)
que permitan aplicar, en el proceso de obtención (13) de imágenes
de vídeo (8), la citada referencia de campo de irradiación (26)
equivalente al campo de irradiación (6) definido por los parámetros
de campo de irradiación (6).
El método (1) y sistema (14) de validación según
la invención proporcionan al personal médico una herramienta eficaz
en el proceso de planificación, simulación, verificación y
aplicación de tratamientos, mejorando tanto la precisión del
tratamiento como el tiempo de planificación. Por lo tanto, es
evidente que el presente sistema aporta beneficios tanto a pacientes
como a personal profesional sanitario responsable de aplicar los
tratamientos.
Claims (45)
1. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa destinado a ser aplicado
mediante un proceso de aplicación (9) en una zona (4) del cuerpo de
un paciente (3), donde el tratamiento se configura mediante un
proceso de planificación (5) del tratamiento y un proceso de
simulación (7) del tratamiento, donde como resultado del proceso de
planificación (5) se obtienen unos parámetros de planificación (2),
donde los parámetros de planificación (2) son generados por dicho
proceso de planificación (5) en un determinado formato estándar o
propietario y comprenden los parámetros necesarios para definir un
campo de irradiación (6), donde el proceso de simulación (7)
comprende un proceso de obtención (13) de imágenes de vídeo (8) de
dicha zona (4), y donde dicho método (1) se caracteriza
porque comprende:
- -
- la importación de al menos los parámetros de campo de irradiación (6) de los parámetros de planificación (2), y la generación de al menos una representación gráfica digital (10) de al menos dichos parámetros de campo de irradiación (6) mediante un procesado (18) que comprende la conversión de parámetros de planificación (2) del formato estándar o propietario a un formato de imagen gráfica digital apropiado,
- -
- la importación de una imagen de vídeo digital (12) de la zona (4) del cuerpo del paciente (3) correspondiente a las imágenes de vídeo (8) del proceso de obtención (13),
- -
- la visualización conjunta en un monitor de la imagen de vídeo digital (12) de la zona (4) del cuerpo del paciente (3) con dicha representación gráfica digital (10) de al menos los parámetros de campo de irradiación (6).
2. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 1, que
se caracteriza porque la importación de la imagen de vídeo
digital (12) de la zona (4) del cuerpo del paciente (3) y su
visualización en el monitor se realiza en tiempo real.
3. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 1, que
se caracteriza porque en la visualización conjunta de la
imagen de vídeo digital (12) de la zona (4) del cuerpo del paciente
(3) con la representación gráfica digital (10) de al menos los
parámetros de campo de irradiación (6) se permite la modificación
in-situ de al menos los parámetros de campo
de irradiación (6) de los parámetros de planificación (2).
4. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 3, que
se caracteriza porque comprende la exportación de aquellos
parámetros modificados in-situ durante la
visualización conjunta, donde la exportación se puede realizar en el
determinado formato estándar o propietario soportado por el proceso
de planificación (5).
5. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 1, que
se caracteriza porque en la importación de la imagen de
vídeo digital (12) de la zona (4) del cuerpo del paciente (3) a
partir de las imágenes de vídeo (8) del proceso de simulación (7) se
realiza un procesado de dichas imágenes de vídeo (8).
6. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 5, que
se caracteriza porque las imágenes de vídeo (8) son
analógicas, y el procesado comprende una conversión
analógico-digital de dichas imágenes de vídeo (8)
analógicas.
7. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 1, que
se caracteriza porque la visualización conjunta de la imagen
de vídeo digital (12) de la zona (4) del cuerpo del paciente (3)
con la representación gráfica digital (10) de al menos los
parámetros de campo de irradiación (6) incluye la visualización de
información adicional (31).
8. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 7, que
se caracteriza porque la información adicional (31) es
configurable.
9. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 7, que
se caracteriza porque la información adicional (31)
comprende al menos una de las siguientes informaciones adicionales:
el tamaño del campo de irradiación, el nombre del paciente, el
número de historial del paciente, la identificación del tratamiento,
el nombre del campo.
10. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 1, que
se caracteriza porque la visualización conjunta de la imagen
de vídeo digital (12) de la zona (4) del cuerpo del paciente (3)
con la representación gráfica digital (10) de al menos los
parámetros de campo de irradiación (6) incluye el ajuste de al menos
una de las siguientes características de las imágenes (10, 12): la
transparencia, el zoom, el brillo, el contraste, los niveles, el
histograma.
11. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 10,
que se caracteriza porque el ajuste se realiza de forma
automática.
12. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 10,
que se caracteriza porque el ajuste se realiza de forma
manual.
13. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 1, que
se caracteriza porque el proceso de aplicación (9) se lleva
a cabo mediante un acelerador lineal (11).
14. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 1 ó
13, que se caracteriza porque el proceso de aplicación (9)
comprende la utilización de un colimador multiláminas (24) para la
definición del campo de irradiación (6), comprendiendo el colimador
multiláminas (24) una serie de láminas (22) y un centro de
coordenadas (23), y los parámetros de planificación necesarios para
definir un campo de irradiación (6) comprenden parámetros de
configuración de un colimador multiláminas (24).
15. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 14,
que se caracteriza porque los parámetros de configuración
del colimador multiláminas (24) comprenden al menos uno de los
siguientes parámetros: parámetros de posición de las láminas (22) y
un parámetro de ángulo de colimación (CA).
16. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 15,
que se caracteriza porque la visualización conjunta de la
imagen de vídeo digital (12) de la zona (4) del cuerpo del paciente
(3) con la representación gráfica digital (10) de al menos los
parámetros de campo de irradiación (6) comprende la visualización de
al menos uno de los siguientes datos adicionales: la posición de
las láminas (22) y el ángulo de colimación (CA).
17. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 1, que
se caracteriza porque en la visualización conjunta de la
imagen de vídeo digital (12) de la zona (4) del cuerpo del paciente
(3) con la representación gráfica digital (10) de al menos los
parámetros de campo de irradiación (6) se realiza la extracción del
punto isocentro (19) de la imagen del vídeo digital (12).
18. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según las reivindicaciones 7 y
17, que se caracteriza porque la información adicional (31)
comprende información acerca de la localización del punto isocentro
(19).
19. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según las reivindicaciones 14
y 17, que se caracteriza porque la visualización conjunta de
la imagen de vídeo digital (12) de la zona (4) del cuerpo del
paciente (3) con la representación gráfica digital (10) de al menos
los parámetros de campo de irradiación (6) se realiza superponiendo
la representación gráfica digital (10) sobre la imagen del vídeo
digital (12) de manera que el centro de coordenadas (23) del
colimador multiláminas (24) se sitúe sustancialmente sobre dicho
punto isocentro (19).
20. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 17,
que se caracteriza porque el cálculo del punto isocentro
(19) de la imagen de vídeo digital (12) comprende los pasos
siguientes:
- la generación de una imagen binarizada B (i,j)
de la imagen de vídeo digital (12) según un determinado umbral
adaptativo;
- la generación de unas imágenes de magnitud M
(i,j) y fase P (i,j) de la imagen binarizada B (i,j);
- la generación de una imagen S (i,j) a partir
de
S(i,j) =
[M(i,j)\geqT]^[|P(i,j)| = CA],
siendo T el valor mínimo de la imagen de
magnitud M (i,j), y siendo CA el ángulo de colimación;
- el cálculo de la transformada de Radon de la
imagen S (i,j) según
R(\rho,\theta)=
\inti\intjS(i,j)\delta(i sen \theta + j
cos \theta - \rho)di dj,
donde \rho es la distancia al origen, \theta
el ángulo de inclinación, y \delta la función delta de Dirac;
- la extracción de los puntos {\rho_{m},
\theta_{m}} donde la transformada R (\rho,\theta) toma sus
valores máximos,
- la identificación del punto isocentro (19) de
entre los puntos {\rho_{m}, \theta_{m}}.
21. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 20,
que se caracteriza porque la identificación del punto
isocentro (19) de entre los puntos {\rho_{m}, \theta_{m}} se
realiza extrayendo el punto central de los puntos {\rho_{m},
\theta_{m}}.
22. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 20,
que se caracteriza porque el cálculo del punto isocentro
(19) de la imagen de vídeo digital (12) comprende la localización
en R (\rho, \theta) de una característica identificadora (25)
del punto isocentro (19), y la identificación del punto isocentro
(19) de entre los puntos {\rho_{m}, \theta_{m}} se realiza
extrayendo de entre los puntos {\rho_{m}, \theta_{m}} aquel
punto que se encuentra sustancialmente señalado por la
característica identificadora (25).
23. Método (1) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 1, que
se caracteriza porque comprende la aplicación en el proceso
de obtención (13) de imágenes de vídeo (8) de una referencia de
campo de irradiación (26) sustancialmente igual al campo de
irradiación (6) definido por los parámetros de campo de irradiación
(6).
24. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa destinado a ser aplicado
mediante un proceso de aplicación (9) en una zona (4) del cuerpo de
un paciente (3), donde el tratamiento se configura mediante un
proceso de planificación (5) del tratamiento y un proceso de
simulación (7) del tratamiento, donde como resultado del proceso de
planificación (5) se obtienen unos parámetros de planificación (2),
donde los parámetros de planificación (2) son generados por dicho
proceso de planificación (5) en un determinado formato estándar o
propietario y comprenden los parámetros necesarios para definir un
campo de irradiación (6), donde el proceso de simulación (7)
comprende un proceso de obtención (13) de imágenes de vídeo (8) de
dicha zona (4), y donde dicho sistema (14) se caracteriza
porque comprende:
- -
- medios de importación de al menos los parámetros de campo de irradiación (6) de los parámetros de planificación (2),
- -
- medios de importación de una imagen de vídeo digital (12) de la zona (4) del cuerpo del paciente (3) correspondiente a las imágenes de vídeo (8) del proceso de obtención (13),
- -
- medios de procesado para la generación de al menos una representación gráfica digital (10) de al menos dichos parámetros de campo de irradiación (6) mediante un procesado (18) que comprende la conversión de parámetros de planificación (2) del formato estándar o propietario a un formato de imagen gráfica digital apropiado,
- -
- medios de visualización que realizan la visualización conjunta de la imagen de vídeo digital (12) de la zona (4) del cuerpo del paciente (3) con dicha representación gráfica digital (10) de al menos los parámetros de campo de irradiación (6).
25. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 24,
que se caracteriza porque los medios de importación de la
imagen de vídeo digital (12) de la zona (4) del cuerpo del paciente
(3) y los medios de visualización conjunta realizan dicha
importación y visualización conjunta en tiempo
real.
real.
26. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 24,
que se caracteriza porque, en la visualización conjunta de
la imagen de vídeo digital (12) de la zona (4) del cuerpo del
paciente (3) con la representación gráfica digital (10) de al menos
los parámetros de campo de irradiación (6), el sistema (14) permite
la modificación in-situ de al menos los
parámetros de campo de irradiación (6) de los parámetros de
planificación (2).
27. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 26,
que se caracteriza porque comprende medios de exportación de
aquellos parámetros modificados in-situ
durante la visualización conjunta, donde los medios de exportación
pueden realizar la exportación en el determinado formato estándar o
propietario soportado por el proceso de planificación (5).
28. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 24,
que se caracteriza porque los medios de importación de la
imagen de vídeo digital (12) de la zona (4) del cuerpo del paciente
(3) a partir de las imágenes de vídeo (8) del proceso de simulación
(7) comprenden un elemento capturador (15) que realiza una
conversión analógico-digital de dichas imágenes de
vídeo (8) para la obtención de la imagen de vídeo digital (12) y
que entrega dicha imagen de vídeo digital (12) a los medios de
procesado.
29. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 24,
que se caracteriza porque los medios de visualización
conjunta realizan además la visualización de información adicional
(31) a la visualización conjunta de la imagen de vídeo digital (12)
de la zona (4) del cuerpo del paciente (3) con la representación
gráfica digital (10) de al menos los parámetros de campo de
irradiación (6).
30. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 29,
que se caracteriza porque el sistema (14) permite la
configuración de la información adicional (31).
31. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 29,
que se caracteriza porque la información adicional (31)
comprende al menos una de las siguientes informaciones adicionales:
el tamaño del campo de irradiación, el nombre del paciente, el
número de historial del paciente, la identificación del tratamiento,
el nombre del campo.
32. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 24,
que se caracteriza porque los medios de visualización
comprende la visualización conjunta de la imagen de vídeo digital
(12) de la zona (4) del cuerpo del paciente (3) con la
representación gráfica digital (10) de al menos los parámetros de
campo de irradiación (6) incluyendo el ajuste de al menos una de
las siguientes características de las imágenes (10, 12): la
transparencia, el zoom, el brillo, el contraste, los niveles, el
histograma.
33. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 32, que
se caracteriza porque el ajuste se realiza de forma
automática.
34. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 32,
que se caracteriza porque el ajuste se realiza de forma
manual.
35. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 24,
que se caracteriza porque el proceso de aplicación (9) se
lleva a cabo mediante un acelerador lineal (11).
36. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 24 ó
35, que se caracteriza porque el proceso de aplicación (9)
comprende la utilización de un colimador multiláminas (24) para la
definición del campo de irradiación (6), comprendiendo el colimador
multiláminas (24) una serie de láminas (22) y un centro de
coordenadas (23), y los parámetros de planificación necesarios para
definir un campo de irradiación (6) comprenden parámetros de
configuración de un colimador multiláminas (24).
37. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 36,
que se caracteriza porque los parámetros de configuración
del colimador multiláminas (24) comprenden al menos uno de los
siguientes parámetros: parámetros de posición de las láminas (22) y
un parámetro de ángulo de colimación
(CA).
(CA).
38. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 37,
que se caracteriza porque los medios de visualización
realizan la visualización conjunta de la imagen de vídeo digital
(12) de la zona (4) del cuerpo del paciente (3) con la
representación gráfica digital (10) de al menos los parámetros de
campo de irradiación (6), realizando además la visualización de al
menos uno de los siguientes datos adicionales: la posición de las
láminas (22) y el ángulo de colimación (CA).
39. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 24, que
se caracteriza porque los medios de procesado realizan la
extracción del punto isocentro (19) de la imagen del vídeo digital
(12) para la visualización conjunta de la imagen de vídeo digital
(12) de la zona (4) del cuerpo del paciente (3) con la
representación gráfica digital (10) de al menos los parámetros de
campo de irradiación (6).
40. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según las reivindicaciones 29
y 39, que se caracteriza porque la información adicional
(31) comprende información acerca de la localización del punto
isocentro (19).
41. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según las reivindicaciones 36
y 39, que se caracteriza porque los medios de visualización
realizan la visualización conjunta de la imagen de vídeo digital
(12) de la zona (4) del cuerpo del paciente (3) con la
representación gráfica digital (10) de al menos los parámetros de
campo de irradiación (6) superponiendo la representación gráfica
digital (10) sobre la imagen del vídeo digital (12) de manera que
el centro de coordenadas (23) del colimador multiláminas (24) se
sitúe sustancialmente sobre dicho punto isocentro (19).
42. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 39,
que se caracteriza porque los medios de procesado realizan
la extracción del punto isocentro (19) de la imagen de vídeo
digital (12) mediante:
- la generación de una imagen binarizada B (i,j)
de la imagen de vídeo digital (12) según un determinado umbral
adaptativo;
- la generación de unas imágenes de magnitud M
(i,j) y fase P (i,j) de la imagen binarizada B (i,j);
- la generación de una imagen S (i,j) a partir
de
S(i,j) =
[M(i,j)\geqT]^[|P(i,j)| = CA],
siendo T el valor mínimo de la imagen de
magnitud M (i,j), y siendo CA el ángulo de colimación;
- el cálculo de la transformada de Radon de la
imagen S (i,j) según R(\rho,\theta) =
\int_{i}\int_{j} S(i,j)\delta(i sen
\theta + j cos \theta - \rho)di dj,
donde \rho es la distancia al origen, \theta
el ángulo de inclinación, y \delta la función delta de Dirac;
- la extracción de los puntos {\rho_{m},
\theta_{m}} donde la transformada R (\rho,\theta) toma sus
valores máximos,
- la identificación del punto isocentro (19) de
entre los puntos {\rho_{m}, \theta_{m}}.
43. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 42,
que se caracteriza porque la identificación del punto
isocentro (19) de entre los puntos {\rho_{m}, \theta_{m}} se
realiza extrayendo el punto central de los puntos {\rho_{m},
\theta_{m}}.
44. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 42,
que se caracteriza porque los medios de procesado, en la
extracción del punto isocentro (19) de la imagen de vídeo digital
(12), realizan la localización en R (\rho, \theta) de una
característica identificadora (25) del punto isocentro (19), y
realizan la identificación del punto isocentro (19) extrayendo de
entre los puntos {\rho_{m}, \theta_{m}} aquel punto que se
encuentra sustancialmente señalado por la característica
identificadora (25).
45. Sistema (14) para la validación de un
tratamiento de radioterapia externa, según la reivindicación 24,
que se caracteriza porque comprende medios de exportación
(27) para la aplicación en el proceso de obtención (13) de imágenes
de vídeo (8) de una referencia de campo de irradiación (26)
sustancialmente igual al campo de irradiación (6) definido por los
parámetros de campo de irradiación (6).
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| ES200501523A ES2303403B1 (es) | 2005-06-22 | 2005-06-22 | Metodo y sistema para la validacion de un tratamiento de radioterapia externa. |
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| PCT/IB2006/001799 WO2006136947A2 (en) | 2005-06-22 | 2006-06-20 | Method and system for validating an external radiotherapy treatment |
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| ES (1) | ES2303403B1 (es) |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10874880B2 (en) | 2016-08-10 | 2020-12-29 | Maria Del Carmen Ovejero Mayoral | Method for the automation of the dose calibration, reconstruction and verification of complex radiotherapy treatments, integrated into one environment, and system for implementing same |
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| JP4354550B2 (ja) * | 1998-08-31 | 2009-10-28 | 株式会社島津製作所 | 放射線治療計画装置 |
| US6260999B1 (en) * | 1999-07-26 | 2001-07-17 | Siemens Medical Systems, Inc. | Isocenter localization using electronic portal imaging |
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| JP3748433B2 (ja) * | 2003-03-05 | 2006-02-22 | 株式会社日立製作所 | ベッド位置決め装置及びその位置決め方法 |
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- 2005-06-22 ES ES200501523A patent/ES2303403B1/es not_active Expired - Fee Related
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- 2006-06-20 WO PCT/IB2006/001799 patent/WO2006136947A2/en active Application Filing
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10874880B2 (en) | 2016-08-10 | 2020-12-29 | Maria Del Carmen Ovejero Mayoral | Method for the automation of the dose calibration, reconstruction and verification of complex radiotherapy treatments, integrated into one environment, and system for implementing same |
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| Publication number | Publication date |
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| ES2303403A1 (es) | 2008-08-01 |
| EP1909906A2 (en) | 2008-04-16 |
| WO2006136947A3 (en) | 2007-03-08 |
| WO2006136947A2 (en) | 2006-12-28 |
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