Un histograma de dosis-volumen (DVH) es un histograma que relaciona la dosis de radiación con el volumen de tejido en la planificación de la radioterapia . [1] Los DVH se utilizan más comúnmente como una herramienta de evaluación de planes y para comparar dosis de diferentes planes o estructuras. [2] Los DVH fueron introducidos por Michael Goitein (quien introdujo conceptos de radioterapia como la "vista del ojo del haz", "radiografía reconstruida digitalmente" e incertidumbre / error en la planificación y el posicionamiento, entre otros) y Verhey en 1979. [ 3] DVH resume las distribuciones de dosis en 3D en un formato gráfico 2D. En la radioterapia moderna, las distribuciones de dosis en 3D se crean típicamente en una computadorasistema de planificación de tratamiento (TPS) basado en una reconstrucción 3D de una tomografía computarizada. El "volumen" al que se hace referencia en el análisis DVH es un objetivo de tratamiento con radiación, un órgano sano cerca de un objetivo o una estructura arbitraria.
Tipos
Los DVH se pueden visualizar de dos formas: DVH diferenciales o DVH acumulativos. Un DVH se crea determinando primero el tamaño de los contenedores de dosis del histograma. Los contenedores pueden ser de tamaño arbitrario, por ejemplo, 0-1 Gy, 1.001-2.000 Gy, 2.001-3.000 Gy, etc. [4]
En un DVH diferencial, la altura de la barra o columna indica el volumen de estructura que recibe una dosis dada por el contenedor. Las dosis de los contenedores están a lo largo del eje horizontal y los volúmenes de estructura (ya sea en porcentaje o volúmenes absolutos) están en el vertical. El DVH diferencial toma la apariencia de un histograma típico . El volumen total del órgano que recibe una determinada dosis se traza en el contenedor de dosis apropiado. [5] Este volumen está determinado por el número total de vóxeles caracterizados por un rango específico de dosis para el órgano considerado. El DVH diferencial proporciona información sobre cambios de dosis dentro de la estructura considerada, así como visualización de dosis mínima y máxima. [6]
El DVH acumulado también se representa con las dosis de los contenedores a lo largo del eje horizontal. Sin embargo, la altura de la columna del primer intervalo (0-1 Gy, p. Ej.) Representa el volumen de estructura que recibe una dosis mayor o igual a esa dosis. [5] La altura de la columna del segundo contenedor (1.001–2.000 Gy, p. Ej.) Representa el volumen de estructura que recibe una dosis mayor o igual a esa, etc. Con tamaños de contenedor muy finos (pequeños), el DVH acumulativo adquiere la apariencia de un gráfico de líneas suaves. Las líneas siempre se inclinan y comienzan de arriba a la izquierda a abajo a la derecha. Para una estructura que recibe una dosis muy homogénea (el 100% del volumen que recibe exactamente 10 Gy, por ejemplo), el DVH acumulado aparecerá como una línea horizontal en la parte superior del gráfico, al 100% del volumen representado verticalmente, con una caída vertical. a 10 Gy en el eje horizontal.
Un DVH usado clínicamente generalmente incluye todas las estructuras y objetivos de interés en el plan de radioterapia , cada línea trazada con un color diferente, que representa una estructura diferente. El eje vertical casi siempre también se representa como porcentaje de volumen (en lugar de volumen absoluto). [7]
Inconvenientes
Los estudios clínicos han demostrado que las métricas de DVH se correlacionan con los resultados de toxicidad del paciente. [8] Un inconveniente de la metodología DVH es que no ofrece información espacial; es decir, un DVH no muestra en qué parte de una estructura se recibe una dosis. [9] Además, los DVH de los planes iniciales de radioterapia representan las dosis a las estructuras al inicio del tratamiento con radiación. A medida que avanza el tratamiento y transcurre el tiempo, si hay cambios (es decir, si los pacientes pierden peso, si los tumores se encogen, si los órganos cambian de forma, etc.), el DVH original pierde su precisión. [10]
Referencias
- ^ Drzymala, RE; Mohan, R; Brewster, L; Chu, J; et al. (1991). "Histogramas dosis-volumen". Revista Internacional de Oncología Radioterápica, Biología, Física . 21 (1): 71–8. doi : 10.1016 / 0360-3016 (91) 90168-4 . PMID 2032898 .
- ^ Mayles, P .; Nahum, A .; Rosenwald, JC, eds. (2007). Manual de física de la radioterapia: teoría y práctica . Nueva York: Taylor & Francis. pag. 722 . ISBN 9780750308601.
- ^ Shipley, WU; Tepper, JE; Prout, GR Jr; Verhey, LJ; et al. (1979). "Radiación de protones como terapia de refuerzo para el carcinoma de próstata localizado". JAMA . 241 (18): 1912–5. doi : 10.1001 / jama.1979.03290440034024 . PMID 107338 .
- ^ Hasson, Brian F. (2013). "Histograma de volumen de dosis (DVH)". Enciclopedia de Oncología Radioterápica . pag. 166. doi : 10.1007 / 978-3-540-85516-3_659 . ISBN 978-3-540-85513-2. Falta o vacío
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( ayuda ) - ^ a b Khan, Faiz M. (2014). La física de la radioterapia de Khan . págs. 423–425. ISBN 978-1-4511-8245-3.
- ^ Halperin, Edward C .; Pérez, Carlos A .; Brady, Luther W. (2008), Principios y práctica de la oncología radioterápica de Pérez y Brady , Wolters Kluwer Health, Lippincott Williams & Wilkins, p. 231, ISBN 9780781763691
- ^ Goitein, Michael (2008). Oncología radioterápica desde el punto de vista físico . Nueva York: Springer. pag. 125 . ISBN 9780387726458.
- ^ Rodrigues, George; Lock, Michael; D'Souza, David; Yu, Edward; Van Dyk, Jake (mayo de 2004). "Predicción de neumonitis por radiación por parámetros de histograma de dosis-volumen en cáncer de pulmón: una revisión sistemática". Radioterapia y Oncología . 71 (2): 127-138. doi : 10.1016 / j.radonc.2004.02.015 . PMID 15110445 .
- ^ Drzymala, RE; Mohan, R .; Brewster, L .; Chu, J .; Goitein, M .; Harms, W .; Urie, M. (mayo de 1991). "Histogramas dosis-volumen". Revista Internacional de Oncología Radioterápica, Biología, Física . 21 (1): 71–78. doi : 10.1016 / 0360-3016 (91) 90168-4 . PMID 2032898 .
- ^ Bhide, SA; Davies, M; Burke, K; McNair, HA; et al. (2010). "Volumen semanal y cambios dosimétricos durante la quimiorradioterapia con radioterapia de intensidad modulada para el cáncer de cabeza y cuello: un estudio observacional prospectivo". Revista Internacional de Oncología Radioterápica, Biología, Física . 76 (5): 1360–8. doi : 10.1016 / j.ijrobp.2009.04.005 . PMID 20338474 .
enlaces externos
- Sambasivam, Sasikumar (abril de 2014). "Histograma de volumen de dosis" (diapositivas) . Slideshare . pag. 28.