Avaliação da precisão do ABAS® no delineamento dos contornos para o tratamento de radioterapia na próstata

Abstract

As técnicas modernas de Radioterapia permitem a administração de doses altas de radiação ao volume alvo sem aumentar a dose nos órgãos de risco. O contorno manual nas imagens de tomografia computorizada é uma prática diária na rotina clínica, e é um processo demorado e sujeito a variabilidade interobservador. A segmentação baseada em atlas já foi testada com sucesso numa variedade de aplicações, nomeadamente, no planeamento 3D de intervenções médicas. Um atlas fornece informações a priori não apenas sobre a forma do órgão, mas também sobre os níveis de cinzento relacionados. Nas regiões pélvicas, existem variações notáveis entre os doentes na posição dos órgãos de risco em relação aos ossos pélvicos, bem como na sua forma. Os algoritmos do ABAS® (autosegmentação baseada em atlas) apresentam o potencial de reduzir a variabilidade no delineamento de volumes, uma vez que identificam rapidamente a posição e forma dos órgãos. O presente estudo compara os contornos de referência usados no tratamento dos doentes com os contornos produzidos pelo ABAS® e de cinco Radioterapeutas diferentes, para a bexiga, ambos os fémures e o reto. A comparação dos contornos foi avaliada por diferentes indicadores de comparação, como o Coeficiente de DICE, o Índice de Jaccard e a Taxa de Verdadeiros Positivos. Os resultados mostram que os contornos do ABAS® são bastante precisos e são um bom ponto de partida para o delineamento de órgãos. Mesmo que não sejam perfeitos, são similares aos contornos dos Radioterapeutas, e realizados em muito menos tempo.

Modern Radiation Therapy techniques enable delivery of high doses of radiation to the target volume without increasing dose to the organs at risk. Manual contouring on computed tomography images is daily practice in clinical routine and is both time consuming and subject to interobserver variability process. Atlasbased segmentation has already been successfully tested for a variety of applications, namely, for the 3D planning of medical interventions. An atlas provides a priori information not only about the shape of the organ but also about the related gray levels. In pelvic regions, there are remarkable variations between patients in organs at risk position relative to the pelvic bones as well as in its shape. ABAS® (atlasbased autosegmentation) algorithms present the potential to reduce the variability in volume delineation, since it identifies rapidly organs position and shape. The present study compares the reference contours used in patient treatments to the contours produced by both ABAS® and five different Radiation Therapists for bladder, both femurs and rectum. Contour comparison was evaluated by different comparison indicators such as DICE Coefficient, Jaccard Index and True Positives Rate. Results show that ABAS® contours are quite precise and are a good starting point for the delineation of organs. Even if they are not perfect, they are up to par to the Radiation Therapists contours, and accomplished in much less time.