Explorando variáveis clínicas na radioterapia por meio de Interfaces de Programação de Aplicativos (API) incorporadas ao Sistema de Planejamento de Tratamento : desenvolvimento geral e avaliação nos tratamentos de câncer de mama e no estudo de deformação de bexiga

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Zaratim, Giulianne Rivelli Rodrigues
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Radioterapia de Intensidade Modulada (IMRT)
Câncer de mama
Câncer de próstata
Câncer de colo uterino
Link de acesso: http://repositorio.unb.br/handle/10482/51983
Resumo: As interfaces de programação de aplicativos (APIs) e os recursos de script estão se tornando indispensáveis nos sistemas modernos de planejamento de tratamento em radioterapia, permitindo a automação e simplificação de tarefas complexas. Essas ferramentas não apenas melhoram a eficiência operacional, como também contribuem para avanços científicos, ao facilitar o desenvolvimento de pesquisas e a implementação de técnicas inovadoras. Um exemplo relevante é a Eclipse Scripting API (ESAPI), que possibilita criar scripts personalizados para interagir diretamente com o sistema de planejamento de tratamento, otimizando a criação de planos e verificações de qualidade.No contexto clínico, a suavização de fluência em tratamentos de radioterapia de intensidade modulada (IMRT) desempenha um papel crítico, equilibrando a complexidade do plano com a qualidade dosimétrica. A regulação da fluência reduz a necessidade de unidades monitoras (UMs), mas requer análises cuidadosas para garantir a precisão dos gradientes de dose em áreas críticas. Adicionalmente, o controle da variabilidade no preenchimento da bexiga durante tratamentos de radioterapia pélvica é essencial para minimizar desvios dosimétricos e otimizar a eficácia do tratamento. A implementação de modelos de deformação da bexiga, como proposto neste estudo, pode auxiliar na padronização da preparação do paciente, reduzindo incertezas e efeitos colaterais. O objetivo geral desta pesquisa é identificar parâmetros de estratégias de planejamento de radioterapia a serem otimizados, avaliando variações de dose em planos gerados automaticamente para IMRT de mama e desenvolvendo um modelo para prever a deformação da bexiga em tratamentos de próstata e útero. Esse estudo busca fornecer contribuições práticas para melhorar a segurança e a eficácia dos tratamentos radioterápicos.
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Um exemplo relevante é a Eclipse Scripting API (ESAPI), que possibilita criar scripts personalizados para interagir diretamente com o sistema de planejamento de tratamento, otimizando a criação de planos e verificações de qualidade.No contexto clínico, a suavização de fluência em tratamentos de radioterapia de intensidade modulada (IMRT) desempenha um papel crítico, equilibrando a complexidade do plano com a qualidade dosimétrica. A regulação da fluência reduz a necessidade de unidades monitoras (UMs), mas requer análises cuidadosas para garantir a precisão dos gradientes de dose em áreas críticas. Adicionalmente, o controle da variabilidade no preenchimento da bexiga durante tratamentos de radioterapia pélvica é essencial para minimizar desvios dosimétricos e otimizar a eficácia do tratamento. A implementação de modelos de deformação da bexiga, como proposto neste estudo, pode auxiliar na padronização da preparação do paciente, reduzindo incertezas e efeitos colaterais. O objetivo geral desta pesquisa é identificar parâmetros de estratégias de planejamento de radioterapia a serem otimizados, avaliando variações de dose em planos gerados automaticamente para IMRT de mama e desenvolvendo um modelo para prever a deformação da bexiga em tratamentos de próstata e útero. Esse estudo busca fornecer contribuições práticas para melhorar a segurança e a eficácia dos tratamentos radioterápicos.The clinical routine of Radiotherapy frequently presents challenges related to process improvement and optimization, aiming at standardization and enhanced procedural safety. In this context, automation emerges as an efficient strategy for analyzing clinical variables, whose manual assessment could be labor-intensive and prone to biases. Application Programming Interfaces (APIs) and scripting tools are becoming essential in modern treatment planning systems in radiotherapy, enabling the automation and simplification of complex tasks. These tools not only improve operational efficiency but also contribute to scientific advancements by facilitating the development of research and the implementation of innovative techniques. A notable example is the Eclipse Scripting API (ESAPI), which allows users to create custom scripts to directly interact with the treatment planning system, optimizing plan creation and quality checks. In the clinical context, fluence smoothing in intensity-modulated radiotherapy (IMRT) plays a critical role in balancing plan complexity with dosimetric quality. Fluence regulation reduces the need for monitor units (MUs) but requires careful analysis to ensure dose gradient precision in critical areas. Additionally, controlling variability in bladder filling during pelvic radiotherapy treatments is essential to minimize dosimetric deviations and optimize treatment effectiveness. The implementation of bladder deformation models, as proposed in this study, can assist in standardizing patient preparation, reducing uncertainties, and mitigating side effects. The main objective of this research is to optimize radiotherapy planning strategies by evaluating dose variations in automatically generated plans for breast IMRT and developing a model to predict bladder deformation in prostate and uterine treatments. For this purpose, the study was structured into two articles, each dedicated to addressing specific aspects of the research. In the first study, the results demonstrate that moderate levels of smoothing provide an optimal balance between reducing plan complexity and maintaining dosimetric parameters within acceptable limits, without compromising dose constraints for organs at risk or the planning target volume. In the second study, in addition to identifying the preferred bladder emptying direction, the developed algorithm proved to be highly flexible, enabling the creation of deformation models in different orientations and the refinement of treatment planning based on anatomical changes observed during therapy. Based on these findings, this study offers practical contributions aimed at improving the safety and effectiveness of radiotherapy treatments. In both studies, the use of ESAPI proved to be a promising tool for implementing automated solutions in treatment planning, enabling the execution of repetitive tasks essential for conducting clinical studies. Furthermore, automation integrated into clinical routines has the potential to reduce workload and promote the standardization of planning parameters, contributing to greater efficiency and consistency in processes.Faculdade de Ciências e Tecnologias em Engenharia (FCTE) – Campus UnB GamaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia BiomédicaGomes, Marília Miranda ForteMendes, Cristiano Jacques Miosso RodriguesZaratim, Giulianne Rivelli Rodrigues2025-03-18T20:34:21Z2025-03-18T20:34:21Z2025-03-182025-01-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfZARATIM, GIULIANNE RIVELLI RODRIGUES. Explorando Variáveis Clínicas na Radioterapia por Meio de Interfaces de Programação de Aplicativos (API) Incorporadas ao Sistema de Planejamento de Tratamento: Desenvolvimento Geral e Avaliação nos Tratamentos de Câncer de Mama e no Estudo de Deformação de Bexiga. 2025. 70 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica) — Universidade de Brasília, Brasília, 2025.http://repositorio.unb.br/handle/10482/51983porA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2025-03-18T20:34:21Zoai:repositorio.unb.br:10482/51983Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2025-03-18T20:34:21Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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