Hacia una autocontornización robusta basada en aprendizaje profundo en braquiterapia ginecológica planificada por RM:...

Área de la Ciencia:

• Imágenes Médicas; Oncología de Radioterapia; Inteligencia Artificial en Medicina

Sus antecedentes:

• La delineación precisa de los órganos en riesgo (OAR) es crucial para una braquiterapia cervical eficaz.; El contorneado manual consume mucho tiempo y está sujeto a la variabilidad interobservador.; El aprendizaje profundo (DL) ofrece una solución potencial para la segmentación automatizada de OAR.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar un modelo de autocontorneado generalizable impulsado por DL para OAR pélvicos en braquiterapia cervical planificada por RM.; Evaluar el rendimiento del modelo utilizando métricas cuantitativas geométricas y dosimétricas, junto con la revisión cualitativa por parte de médicos.; Explorar la translatabilidad y adaptabilidad del modelo a otras aplicaciones de braquiterapia ginecológica.

Principales métodos:

• Se utilizó un conjunto de datos de 200 RM 3D para entrenar un modelo de autocontorneado DL basado en nnU-Net.; Se realizó una optimización iterativa de hiperparámetros para optimizar el rendimiento del modelo.; La evaluación incluyó métricas geométricas (Coeficiente de Dice, Distancia de Hausdorff) y dosimétricas (DVH, diferencias de dosis), además de revisiones médicas (pruebas de Turing, Likert).

Principales resultados:

• El modelo DL logró una alta precisión geométrica para la vejiga (DC: 0,93) pero mostró una mayor variabilidad para el intestino delgado (DC: 0,62).; El análisis dosimétrico reveló una alta concordancia entre los contornos manuales y los predichos, con diferencias de dosis medias <0,60 Gy EQD2.; La revisión por parte de médicos indicó aceptabilidad clínica (80% para vejiga y recto), a pesar de algunas discrepancias entre las evaluaciones cuantitativas y cualitativas.

Conclusiones:

• El modelo de autocontorneado DL desarrollado es clínicamente aceptable para los OAR en braquiterapia cervical.; El modelo muestra ser prometedor para la translatabilidad al contorneado de objetivos y la adaptabilidad a otros escenarios de braquiterapia ginecológica.; Es esencial una cuidadosa consideración de los resultados cuantitativos y cualitativos para evaluar la usabilidad clínica.