Los agentes de contraste orales provocan una subestimación del cálculo de dosis en la planificación de radioterapia de arco modulado volumétrico para irradiación pélvica
Introducción
La simulación y planificación basadas en tomografía computarizada (TC) son la base de la radioterapia tridimensional (3D) moderna. Los agentes de contraste (AC) se utilizan durante la TC para mejorar la discriminación de estructuras. Estos contienen materiales con números atómicos más altos que los tejidos blandos biológicos, lo que incrementa el número atómico efectivo. Esto genera preocupación por desviaciones dosimétricas, ya que la radioterapia se planifica con imágenes de TC contrastadas, pero se administra sin AC. Estudios previos en fantomas, animales y planes clínicos han evaluado el impacto de los AC. Ramm et al. demostraron en fantomas que la diferencia relativa de dosis aumentaba linealmente con la concentración de BaSO₄ y el diámetro del volumen contrastado. Estudios clínicos en cabeza/cuello, pulmón, mama, abdomen y pelvis indican que la ausencia de AC intravenosos (ACI) induce un sobretratamiento significativo pero clínicamente tolerable, excepto cuando los haces atraviesan grandes volúmenes con AC concentrado.
Los AC orales (ACO) son comunes en la planificación de irradiación pélvica. Suelen retenerse en el intestino delgado, facilitando la delimitación de estructuras y la disposición de haces. Sin embargo, variaciones anatómicas o adherencias posquirúrgicas pueden consolidar el volumen con ACO, generando sobredosis y toxicidad. Existen pocos estudios sobre ACO, especialmente en asas intestinales. La radioterapia de arco modulado volumétrico (VMAT) permite distribuciones de dosis precisas y tiempos de tratamiento reducidos, pero el impacto único de los ACO en VMAT no se ha explorado. Este estudio analiza los efectos de los ACO en el cálculo de dosis en VMAT para pacientes con cáncer rectal.
Métodos
Se obtuvo aprobación ética, y el estudio cumplió con las normativas institucionales y la HIPAA, eximiendo consentimiento informado por su naturaleza retrospectiva. Todos los pacientes firmaron consentimiento para el uso futuro de sus datos al ingresar al centro académico.
Desde 2008 hasta 2016, pacientes con cáncer rectal sometidos a irradiación pélvica pre/postoperatoria mediante simulación 3D se dividieron en tres grupos: Grupo 1 (sin ACO ni ACI; n = 14), Grupo 2 (con ACO sin ACI; n = 23) y Grupo 3 (con ACO y ACI; n = 10). La simulación se realizó con equipos Siemens SOMATOM Definition AS o Philips Brilliance CT Big Bore (rango de escaneo: 5 cm bajo tuberosidad isquiática a L2; espesor de corte: 5 mm). El ACI fue 88 mL de Xenetix (65,81 g/100 mL; GUERBET) inyectado a 2,6 mL/s. El ACO consistió en 20 mL de iohexol (6 g de yodo; Beilu Pharmaceutical) diluido en 1000 mL de agua, ingerido 1 hora antes de la simulación, con vejiga llena y posición prona.
Se estableció un banco de valores de unidades Hounsfield (HU) y densidad electrónica (DENS) sin contraste a partir del Grupo 1. Para los Grupos 2 y 3, se reemplazaron los valores de DENS en órganos contrastados (intestino para ACO; vasos/riñones para ACI) con valores no contrastados. Los volúmenes de interés (VOI) se delinearon según el atlas de consenso de la Radiation Therapy Oncology Group y el ICRU-83. Se midieron HU y DENS en intestino, colon, vejiga, útero, próstata, riñones, vasos y glúteo mayor (cilindro de 1 cm × 5 cm). La conversión de HU a DENS se basó en un fantoma de densidad electrónica (CIRS).
Los planes VMAT se diseñaron con Pinnacle (Philips) usando dos arcos (181°–180° y 180°–181°), algoritmo de convolución adaptativa, grilla de 4 mm y haz de 6 MV (Synergy; Elekta). La dosis prescrita (Dp) para el volumen blanco planificado (PTV) fue 50 Gy en 25 fracciones (95% del PTV recibiendo ≥50 Gy). Las restricciones de dosis siguieron criterios institucionales. Los planes originales (con contraste) se recalcularon tras sustituir DENS por valores no contrastados, manteniendo parámetros inalterados (peso del haz, MU, movimiento de láminas). Se compararon dosis en PTV, intestino y órganos de riesgo. Los cambios se expresaron como diferencia relativa (D%).
El análisis estadístico se realizó con SPSS 23.0 y R Studio 1.1.453. Se aplicaron pruebas de normalidad (Kolmogorov-Smirnov), t de Student, U de Mann-Whitney, Wilcoxon y correlación de Spearman. Un valor p < 0,05 se consideró significativo.
Resultados
Los valores de HU del intestino aumentaron >110 HU (media) y hasta 400 HU (máximo) con ACO. En el colon, los cambios fueron menores (Tabla 1). La densidad electrónica (DENS) del intestino aumentó de 1,10 (máximo) y 1,01 g/cm³ (media) a 1,43 y 1,10 g/cm³, respectivamente (Tablas Suplementarias 1-2). Los cambios con ACI fueron mínimos en órganos no vasculares.
Tras reemplazar DENS de ACO, la dosis en PTV aumentó significativamente: D95 (Dp) incrementó 4,07 ± 3,59 cGy (0,08 ± 0,07%), y Dmáx 7,04 cGy (0,14%). El volumen del PTV que recibió ≥105% de Dp (V105) aumentó 0,99% (10,08%), y V107 0,09% (37,93%). En intestino, V50 y V52 aumentaron 1,91 cc (8,75%) y 1,46 cc (62,6%), respectivamente. Tres pacientes mostraron incrementos >1,0 Gy en Dmáx intestinal (Tablas 2-3).
El análisis de correlación mostró que el volumen de intestino contrastado dentro del PTV se correlacionó fuertemente con cambios en V45-V52 (r > 0,83) y moderadamente con V100 del PTV (r = 0,54–0,73). La densidad media del intestino contrastado tuvo correlación leve-moderada (r = 0,30–0,72). El volumen del PTV y cirugías previas no mostraron correlación significativa (Tabla 4).
Discusión
Este estudio demuestra que los ACO subestiman la dosis real en VMAT pélvica, especialmente en intestino. A diferencia de los ACI, que se diluyen sistémicamente, los ACO se acumulan localmente, generando errores dosimétricos relevantes. El aumento en áreas de alta dosis (V105, V107) podría incrementar toxicidad gastrointestinal, crítica en órganos radiosensibles.
La correlación entre el volumen de intestino contrastado y la subestimación de dosis coincide con hallazgos previos de Ramm et al., donde mayores concentraciones y volúmenes de AC exacerban las diferencias. Estudios como los de Rankine et al. y Joseph et al. respaldan nuestros resultados, aunque con metodologías distintas. La ausencia de ACO durante el tratamiento reduce la atenuación de haces, aumentando la dosis en tejidos distales.
Limitaciones
1) La sustitución de DENS simula pero no replica exactamente la ausencia de contraste. 2) El banco de datos no contrastados tuvo tamaño limitado (n = 14 para intestino). 3) La TC dual-energy podría mejorar la precisión, pero no está disponible rutinariamente. 4) Los resultados aplican principalmente a VMAT; planes IMRT con menos haces podrían mostrar mayores discrepancias.
Conclusión
El uso de ACO en planificación VMAT subestima la dosis administrada al PTV e intestino, con riesgos clínicos significativos. Recomendamos evitar ACO o emplear concentraciones diluidas cuando grandes volúmenes intestinales se encuentren dentro del PTV o adyacentes a este.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000001025