Ferramenta auxiliar na análise de protocolos radioterápicos para Câncer de Próstata com base em modelos radiobiológicos

Abstract

A maioria dos pacientes diagnosticados com algum tipo de neoplasia passam por terapias curativas, sendo a radioterapia a mais comum.. Tradicionalmente, a avaliação do planejamento radioterápico é feita por meio de histogramas dose-volume (DVH), que não consideram parâmetros biológicos dos tecidos, como radiossensibilidade e repopulação celular. Modelos matemáticos são uma alternativa e caz, pois incorporam esses parâmetros, permitindo prever a fração de células tumorais sobreviventes e calcular a probabilidade de controle tumoral (TCP) e a probabilidade de complicações em tecidos sadios (NTCP). A TCP quanti ca a e cácia do tratamento com base em fatores biológicos, enquanto a NTCP avalia o risco de complicações nos tecidos adjacentes. Assim, TCP e NTCP auxiliam na escolha de protocolos de irradiação que maximizam o controle tumoral e minimizam complicações. Este trabalho desenvolveu uma ferramenta para avaliar protocolos clínicos de tratamentos radioterápicos, com foco no câncer de próstata. Em parceria com o Hospital São Lucas/Instituto Oncoclínicas, de Porto Alegre-RS, o planejamento radioterápico de oito pacientes foi desenvolvido, com duas técnicas distintas (IMRT e VMAT) e três protocolos de irradiação (5, 20 e 35 frações). As imagens de tomogra a foram extraídas do banco de dados público The Cancer Imaging Archive (TCIA). As equações de TCP e NTCP foram implementadas em Python, criando-se uma interface para facilitar o uso da ferramenta. O usuário deve inserir a imagem tomográ ca, o planejamento radioterápico e parâmetros físicos e biológicos para obter dados quantitativos e qualitativos de TCP e NTCP. Os resultados mostraram que complicações só ocorreram nos protocolos de 35 frações, enquanto a cabeça do fêmur não apresentou complicações em nenhum protocolo. Os melhores controles tumorais foram observados nos protocolos IMRT de 5 frações e VMAT de 35 frações. Os protocolos ideais identi cados foram: IMRT 5 frações para os pacientes 2, 5 e 7; IMRT 20 frações para os pacientes 1, 4 e 6; e VMAT 20 frações para os pacientes 3 e 8. Este estudo demonstra a viabilidade da implementação prática de modelos radiobiológicos nos planejamentos radioterápicos, garantindo tratamentos mais precisos e individualizados, com maior e cácia e melhor qualidade de vida para os pacientes.