La IA aplicada a la radioterapia mejora los resultados del tratamiento en pacientes con cáncer de pulmón

Los pacientes con cáncer de pulmón de célula pequeña tienen un alto riesgo de desarrollar metástasis cerebrales así que, de manera preventiva, para tratar de evitar que ello suceda, se suele irradiar el cráneo como parte complementaria del tratamiento y, de esta manera, se consigue reducir la incidencia de metástasis cerebrales y además aumenta la supervivencia de los pacientes.

El problema es que habitualmente son pacientes fumadores, que, por lo general, han recibido quimioterapia previamente, a veces son diabéticos, con patología vascular... por lo que, asociado a todo esto, con la irradiación preventiva aumenta el riesgo de que se produzcan alteraciones neurocognitivas, principalmente pérdidas de memoria.

En este contexto, investigadores del Hospital del Mar llevaron a cabo un ensayo en fase III, que se publicó en 2021, gracias al cual se demostró que,si en el momento de irradiar el cráneo de estos pacientes se protegía la zona central del mismo, donde su ubica el hipocampo, era posible mantener la baja incidencia de la metástasis cerebral, así como la alta supervivencia, y además se conseguía reducir las pérdidas de memoria.

En base a ese estudio, a día de hoy se recomienda en la práctica clínica la irradiación craneal preventiva con protección del hipocampo en este grupo de pacientes con cáncer de pulmón de células pequeñas. Para preparar este tratamiento de radioterapia es necesario llevar a cabo un escáner o TAC de la zona a tratar, algo que es habitual en tumores de cualquier localización y, a partir de esa imagen, se delimita la zona en la que los profesionales quieren que llegue la dosis de radioterapia y aquella que quieren proteger, la del hipocampo, donde se modulará la intensidad de la radiación mediante la forma en la que entran los haces.

El problema es que para planificar este tratamiento preventivo se requiere, al margen de una tecnología que a día de hoy está disponible y, por lo tanto, no supone un hándicap, más tiempo en lo que respecta a los recursos humanos que cuando se planifica la radioterapia craneal habitual, ya que los técnicos y radiofísicos han de determinar por dónde y de qué manera ha de entrar la radiación en cada paciente y eso demora el inicio del tratamiento.

Un modelo automatizado

Ante este contratiempo, el equipo el Servicio de Oncología Radioterápica del Hospital del Mar ha creado un modelo a partir de los datos de 44 pacientes que automatiza todo este trabajo de planificación de manera que el radiofísico lo único que tiene que hacer es verificar que ese plan cumpla con las directrices que recomiendan los profesionales para hacer ese tratamiento concreto y, tras su aprobación, el paciente ya puede recibir la terapia. ,

Ahora, el modelo se ha validado con diez pacientes, con los que se ha llevado a cabo la planificación del tratamiento con la nueva herramienta para compararla con la generada por los dosimetristas. Y una de las conclusiones es que “con la planificación automática se puede reducir el tiempo en un 55% respecto a la planificación manual”, señala la doctora Nuria Rodríguez de Dios, impulsora del proyecto, médico adjunta del Servicio de Oncología Radioterápica y autora principal del estudio, quien al respecto comenta que “en el caso de nuestro centro, donde acumulamos mucha experiencia en la planificación de radiación preventiva, hemos pasado de tardar media hora en hacer el plan a hacerlo en quince minutos, pero por lo general el margen es mucho mayor”. “Hay centros que pueden tardar entre dos y tres días en planificar”, añade.

De hecho, a día de hoy, gracias a que la planificación automática de la radiación preventiva ya se está usando de forma asistencial en el centro, en el Hospital del Mar es posible “visitar al paciente, planificar y empezar el tratamiento el mismo día y, por lo tanto, el hecho de recurrir a esta protección no retrasa el inicio de la radioterapia, algo que sí que ocurre en otros centros que no disponen del modelo, lo que implica que, en ocasiones, se encuentran antes la necesidad de valorar si es mejor retrasar el tratamiento y proteger el hipocampo o conviene más iniciarlo sin la radioterapia preventiva”, explica la doctora.

Así pues, esta herramienta permite ahorrar tiempo y reducir el consumo de recursos, pero además también supone “una mejora en lo relativo a la calidad de la planificación, ya que no depende de la variabilidad del observador, es decir que depende menos de la experiencia del técnico dosimetrista y del radiofísico o médico”, explica la doctora Rodríguez de Dios, quien al respecto señala que “ello facilita la exportación de los planes automatizados a otros centros, ya que no es imprescindible acumular una gran experiencia para usarlos”.

Eso además abre la puerta a la posibilidad llevar a cabo ensayos multicéntricos internacionales de garantía, ya que al compartir ese modelo de planificación automática, existe la seguridad de que todos los centros participantes están haciendo, como mínimo, la radioterapia de la misma manera, de modo que en este aspecto los datos generados por todos son comparables.

Capacidad de aprendizaje

Pero además, como la herramienta de Inteligencia Artificial crea una librería de planificaciones a medida que se introducen en el programa nuevos planes de radiación craneal con protección del hipocampo, aprende a generar un plan a pacientes nuevos gracias a toda esa información y, como pone de manifiesto Rodríguez de Dios, “a partir de nuestro estudio de validación del modelo se ha visto que esos planes que genera son mejores que los manuales, son más robustos y de mayor calidad, porque cuando el físico, como es habitual, revisa el plan antes de su aplicación no tiene que hacer ninguna modificación, mientras que, cuando los planes se hacen de forma manual, en 8 de los 10 planes que usamos en el estudio comparativo hubo que hacer modificaciones”.

En definitiva, este modelo, aparte de requerir menos horas de dedicación y acortar así el tiempo hasta el inicio del tratamiento de radioterapia craneal con protección del hipocampo y de no depender su eficacia y calidad de la experiencia del centro, genera planes más robustos, ya que éstos no requieren de ajustes o modificaciones por parte de los radiofísicos y elude los errores humanos, de manera que, tal y como anuncia la doctora, el Hospital del Mar “está desarrollando otros modelos en cáncer de pulmón, en tumores de cabeza y cuello y en próstata”.