Aportaciones del tratamiento de imágenes a la dosimetría en radioterapia

RESUMEN En la radioterapia moderna prácticamente toda la información anatómica del paciente que va a ser sometido a un tratamiento se obtiene a partir de múltiples imágenes digitales que proceden de diversos equipos generadores de imagen (radiógrafos digitales, tomógrafos, equipos de resonancia magnética etc.). Las cada vez más sofisticadas propuestas de tratamiento están condenadas al fracaso si la información anatómica inicial del paciente es insuficiente o incorrecta. Asimismo, la importancia de la verificación del tratamiento no debe ser ignorada. Es inconcebible destinar una amplia gama de recursos técnicos y humanos para un diseñar un tratamiento exquisito y no tomar posteriormente la precaución de validar dicho cálculo sobre el paciente. Este control de calidad se realiza exclusivamente mediante imágenes que deben ser analizadas objetivamente. Se hace pues patente la necesidad de disponer de sistemas de análisis y tratamiento digital de imágenes con funciones ad-hoc para esta especialidad ya que de la calidad de estas imágenes depende en buen grado el éxito de un tratamiento de cáncer. A lo largo de esta memoria se expondrán los procedimientos desarrollados y aplicados para resolver diversos problemas clínicos que han ido surgiendo en el Servicio de Radioterapia del Hospital Clínico Universitario de Valencia. Como objetivo principal de esta Tesis se plantea la aportación del procesado de imágenes a todas las etapas del proceso de radioterapia en las que su uso contribuye a mejorar el tratamiento de los pacientes. En un primer capítulo se desarrollan los fundamentos de la física de los haces de radiación de uso terapéutico, junto con una descripción del proceso completo de la radioterapia. Con él se pretende introducir una terminología que no es excesivamente conocida fuera del ámbito de la Radiofísica, pero que resulta imprescindible para comprender adecuadamente los motivos que han provocado el planteamiento de los procesados de imagen que se muestran en esta memoria. Asimismo, el resultado de los distintos procesados de imagen tienen unas interesantes repercusiones dosimétricas que deben ser evaluadas con herramientas de Radiofísica como las que se introducen en este capítulo. Los conceptos relativos al tratamiento de imágenes que se utilizan en esta memoria se introducen a medida que son necesarios. En definitiva, en este capítulo se establece un lenguaje base para una Tesis de tratamiento de imágenes aplicado a la Radiofísica y Radioterapia a presentar en el programa de doctorado de Óptica. Los distintos procesados de imagen que se realizados han supuesto la programación de una gran cantidad de software de tratamiento digital de imágenes, tanto de ámbito general como específico para las imágenes de uso médico. El desarrollo de software se ha agrupado en una aplicación global de tratamiento digital de imágenes que se introduce en el capítulo 2 y se desarrolla extensamente en el Libro 2 de esta Tesis. En el capítulo 3 se procede a un análisis detallado del simulador de radioterapia, que es principal dispositivo generador de imágenes que se utilizará en esta memoria. Este equipo es capaz de producir reconstrucciones tomográficas del paciente, por lo que se evalúan sus prestaciones como tomógrafo adaptado a las necesidades de radioterapia. Los conceptos descritos serán de utilidad en los siguientes capítulos. Como cualquier generador de imagen, el simulador de radioterapia tiene ventajas y limitaciones en comparación con sistemas homólogos. En el capítulo 4 se exponen estas ventajas desde un punto de vista dosimétrico, estableciendo criterios de cálculo de distribución de dosis a pacientes que sólo son posibles utilizando imágenes obtenidas con un simulador. Se describen determinadas limitaciones del sistema y se proponen técnicas basadas en tratamiento digital de las imágenes para minimizarlas o eliminarlas. El resultado de estos procesados tiene interesantes repercusiones dosimétricas, que se discuten este capítulo. Como consecuencia directa de los distintos análisis de calidad de las imágenes del Simulador expuestas en el capítulo 3 y de las mejoras de imágenes propuestas en el capítulo 4, se procedió al desarrollo de un nuevo sistema de reconstrucción tomográfica de imágenes acoplable a un simulador de radioterapia que pudiera compendiar los resultados de las investigaciones realizadas hasta el momento. El capítulo 5 describe el diseño y realización práctica de este prototipo de reconstrucción tomográfica. Se estudian los fundamentos teóricos de la reconstrucción de imágenes bidimensionales a partir de proyecciones y se desarrolla la implementación del algoritmo de reconstrucción en un hardware estándar. Por ultimo se evalúan las prestaciones del prototipo como sistema de generación de imágenes para radioterapia. Una de las ventajas del Simulador frente a otros sistemas de imagen utilizados en radioterapia es la posibilidad de adquirir imágenes secuenciadas del paciente en tiempo real, permitiendo la visualización del movimiento de los órganos internos relativos al campo de irradiación. En el capítulo 6 se exponen las repercusiones reales de estos movimientos en los tratamientos de radioterapia. Se propone y realiza un sistema automático de detección y evaluación de los movimientos de órganos que permite generar imágenes que resumen el movimiento fisiológico del paciente. Estas imágenes se utilizan posteriormente en el planificador para el cálculo dosimétrico del paciente teniendo en cuenta de forma precisa dichos movimientos. El beneficio de este procesado se muestra a través de aplicaciones clínicas. Por último, en el capítulo 7, se introducen sistemas de comparación de imágenes de verificación de tratamiento, como método de evaluación objetiva de la fidelidad del mismo. Para la comparación entre las imágenes de planificación del tratamiento y de verificación se propone y desarrolla un sistema interactivo de corrección geométrica y fusión de las imágenes. Para las sucesivas imágenes de verificación obtenidas durante el tratamiento, se propone un método automático de comparación y detección de variaciones espaciales basado en el análisis frecuencial de las imágenes. Los procedimientos desarrollados y descritos en esta Tesis están siendo utilizados actualmente como parte de la rutina clínica diaria del Servicio de Radioterapia del Hospital Clínico Universitario de Valencia. En un segundo libro, que hace las veces de apéndice, se incluye la descripción del software de tratamiento de imágenes desarrollado para la realización de esta Tesis (Capítulo 2) y el software de reconstrucción tomográfica correspondiente al capítulo 5. Los distintos programas están incluidos en un CD adjunto y pueden ejecutarse desde él sin necesidad de instalación. Dentro de la carpeta correspondiente a cada programa se ha incluido una colección de imágenes y ficheros de prueba. El CD de software incluye los siguientes directorios: ATWIMAGE Contiene el Sistema de Tratamiento Digital de Imágenes. ATWVDENS Contiene el software de videodensitometría. RECOFAN Contiene el software de reconstrucción tomográfica. El resto del volumen contiene los manuales de instrucciones completos de ATW Image y ATW Vdens. __________________________________________________________________________________________________Modern radiotherapy depends on digital imaging to acquire exact anatomic information, so there is an increasing need of having quality control systems and procedures to assure image fidelity. In this dissertation, a set of digital image processing techniques developed to solve real clinical problems in the Radiation Oncology Dept., Hospital Clinico Universitario. Valencia. Spain, is presented. The main goal of this work is to show that image processing is of dosimetric interest in all stages of the treatment and helps to improve treatment quality. Some basic radiation physic principles help to understand that geometric quality of the images are of more importance than visual quality. Several imaging tools have been developed for this work. These include a complete medical imaging software, a tomographic reconstruction system for radiotherapy simulators and a videodensitometer. It has been developed a method for the tomographic reconstruction of big volumes using partial slices, allowing the scanning of patients up to 60 cm diameter, together with an algorithm to select and locate the minimum number of tomographic slices required to perform a true 3D dosimetry and evaluation of structure volumes. Following this tomographic acquisition enhancement, work has been done to manage physiological movement in radiotherapy treatments. Using the fluoroscopy facility of the radiotherapy simulation, a procedure has been invented to automatically analyze an evaluate the extent of organ motion within the patient due to respiration. Using an algorithm based on correlation with adapted filters, the frequency and amplitude of a pseudo periodic movement is detected and measured. Different image resolutions, time resolutions and adapted filters have been tested until clinically acceptable processing times and results have been achieved. The procedure has also been clinically tested. Finally, image comparison techniques have been implemented. By means of a spatial warping algorithm, images form different imaging modalities (CT, MR, DR, CR, Portal Vision etc.) can be objectively compared and fused if needed

Assisting the Most Vulnerable Populations in the Regions of La Rioja and the Maghreb: The Human Rights-Based Approach and Social Work

This article examines the evolution of social assistance provided to the most disadvantaged populations in La Rioja, Spain and the Maghreb, going from charity to the human rights-based approach (HRBA). A case-analysis methodology was applied to two social interventions: the ABDEM project, which is part of the EU Tempus program, and the UNICEF program to combat poverty in the Spanish region of La Rioja. In these two cases, the HRBA represents a conceptual leap in the promotion of people’s autonomy and an effective means for sustainable progress in response to the inequality, discrimination and unjust power relations negatively affecting the most vulnerable members of society

La cooperación internacional para el desarrollo en la prensa de Castilla y León

Producción CientíficaEste artículo presenta los hallazgos de un análisis de contenido cuantitativo sobre la presencia de la cooperación internacional para el desarrollo en doce periódicos que se distribuyen diariamente en Castilla y León. Entre enero y agosto de 2010 se publicaron 910 piezas periodísticas tratando esta cuestión, un volumen escaso en líneas generales y con una presencia irregular en todas las cabeceras. Estos contenidos, además, carecen de profundidad analítica, no incorporan el enfoque crítico necesario para comprender las complejas relaciones sobre las que se construye la cooperación entre países y, finalmente, priorizan los intereses locales sobre los aspectos de alcance global

Internet

Obra col·lectiva biennal, creada per l'Institut de la Comunicació de la Universitat Autònoma de Barcelona (InCom-UAB), l'any 2000. La quarta edició, corresponent al bienni 2005‒2006, va comptar amb el suport de la Generalitat de Catalunya, el patrocini de Gas Natural SDG; la col·laboració de la Unitat d'Investigació en Comunicació Audiovisual de la Universitat Pompeu Fabra (UNICA-UPF), el Grup de Recerca en Imatge, So i Síntesi (GRISS-UAB), la Diputació de Barcelona, l'Observatori de la Comunicació Lolca (OCL InCom-UAB) i el Portal de la Comunicació (InCom-UAB); i com a subscriptors institucionals el Consell de l'Audiovisual de Catalunya, la Corporació Catalana de Ràdio i Televisió i RTVE-TVE Catalunya.En el marc del Grup d'Estudis Internacionals de Televisió (InCom-UAB), reconegut com a Grup Consolidat de Recerca de la Generalitat de Catalunya per al període (Referència de concessió 2005 SGR 00181).Aquest capítol repassa les principals dades i novetats d'Internet a Catalunya durant el bienni 2007-2008. El marc regulador estatal, amb l'aprovació de la Llei de mesures d'impuls de la societat de la informació, n'és un dels trets més remarcables, juntament amb l'evolució i la consolidació dels mitjans de comunicació catalans a Internet i l'anomenat web social. Tanmateix, les mancances en infraestructures encara són una preocupació recurrent, alhora que la situació del català a Internet es manté dèbil, malgrat la bona evolució del domini .cat

Internet

Obra colectiva bienal, creada por el Institut de la Comunicació de la Universitat Autònoma de Barcelona (InCom-UAB), en el año 2000. La cuarta edición, correspondiente al bienio 2005-2006, contó con el apoyo de la Generalitat de Catalunya, el patrocinio de Gas Natural SDG; la colaboración de la Unitat d'Investigació en Comunicació Audiovisual de la Universitat Pompeu Fabra (UNICA-UPF), el Grup de Recerca en Imatge, So i Síntesi (GRISS-UAB), la Diputació de Barcelona, el Observatori de la Comunicació Local (OCL InCom-UAB) y el Portal de la Comunicació (InCom-UAB); y como suscriptores institucionales el Consell de l'Audiovisual de Catalunya, la Corporació Catalana de Ràdio i Televisió i RTVE-TVE Catalunya.En el marco del Grupo de Estudios Internacionales de Televisión (InCom-UAB), reconocido como Grupo Consolidado de Investigación por la Generalitat de Catalunya para el periodo 2005-2008 (Referencia de concesión 2005 SGR 00181).Este capítulo analiza el estado de internet en Cataluña, con especial atención a los medios de comunicación y también a los blogs, una de las principales novedades del bienio 2005- 2006. En un período marcado por la concesión del dominio .cat, el número de usuarios continúa creciendo, pero Cataluña pierde posiciones dentro de los rankings de uso de internet en el Estado. Mientras tanto, los medios vuelven a invertir en la Red en un momento en el que se perciben nuevas oportunidades de negocio y cuando la Generalitat ha puesto en marcha ayudas al sector

Internet

Obra col·lectiva biennal, creada per l'Institut de la Comunicació de la Universitat Autònoma de Barcelona (InCom-UAB), l'any 2000. La quarta edició, corresponent al bienni 2005‒2006, va comptar amb el suport de la Generalitat de Catalunya, el patrocini de Gas Natural SDG; la col·laboració de la Unitat d'Investigació en Comunicació Audiovisual de la Universitat Pompeu Fabra (UNICA-UPF), el Grup de Recerca en Imatge, So i Síntesi (GRISS-UAB), la Diputació de Barcelona, l'Observatori de la Comunicació Local (OCL InCom-UAB) i el Portal de la Comunicació (InCom-UAB); i com a subscriptors institucionals el Consell de l'Audiovisual de Catalunya, la Corporació Catalana de Ràdio i Televisió i RTVE-TVE Catalunya.En el marc del Grup d'Estudis Internacionals de Televisió (InCom-UAB), reconegut com a Grup Consolidat de Recerca per la Generalitat de Catalunya per al període 2005-2008 (Referència de concessió 2005 SGR 00181).Aquest capítol analitza l'estat d'Internet a Catalunya, amb especial atenció als mitjans de comunicació i també als blocs, una de les principals novetats del bienni 2005-2006. En un període marcat per l'atorgament del domini .cat, el nombre d'usuaris continua creixent, però el Principat perd posicions dins dels rànquings d'ús d'Internet a l'Estat. Mentrestant, els mitjans tornen a invertir en la xarxa en un moment en què es perceben noves oportunitats de negoci i quan la Generalitat ha posat en marxa ajuts al sector

Impact of rotavirus vaccination on seizure hospitalizations in children: A systematic review

Background: Previous studies found conflicting results about the effect of rotavirus (RV) vaccination on seizure hospitalizations in children younger than 5 years old. Objectives: To evaluate the evidence of the impact of RV vaccination on the prevention of seizure hospitalizations in children. Methods: A systematic review was conducted in the electronic database MEDLINE of all observational studies in children younger than 5 years old published since 2006. Two reviewers performed title/abstract, full-text review, and data extraction. Results: Thirteen studies met eligibility criteria. Nine studies reported a significant reduction in seizure hospitalizations upon RV vaccine introduction, three studies reported an absence of significant impact, and one study reported a significant rise in seizure hospitalization after the introduction of RV vaccines. Limitations: The great variability between study designs, case definitions and potential biases prevent quantifying the impact of RV vaccination against seizure hospitalizations. Conclusions: RV vaccination might prevent seizure hospitalizations in children; however, robust, and well-designed studies are needed to better determine the strength of this associationMedicin

Cost analysis of a vaccination startegy for respiratory syncytial virus (RSV) in a network model

[EN] In this paper an age-structured mathematical model for respiratory syncytial virus (RSV) is proposed where children younger than one year old, who are the most affected by this illness, are specially considered. Real data of hospitalized children in the Spanish region of Valencia are used in order to determine some seasonal parameters of the model. Once the parameters are determined, we propose a complete stochastic network model to study the seasonal evolution of the respiratory syncytial virus (RSV) epidemics. In this model every susceptible individual can acquire the disease after a random encounter with any infected individual in the social network. The edges of a complete graph connecting every pair of individuals in the network simulate these encounters and a season dependent probability, beta(t), determines whether the healthy susceptible individual becomes infected or not. We show that the prediction of this model is compatible with the above mentioned age-structured model based upon differential equations, but sharper peaks are obtained in the case of the network. Then, on the network model, we propose the vaccination of children at 2 months, 4 months and 1 year old, and we study the cost of this vaccination strategy, which is emerging as the most plausible one to be applied when the vaccine hits the market. It is worth to note that this vaccination strategy is simulated in the network model because to implement it in the continuous model is very difficult and increases its complexity. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.Acedo Rodríguez, L.; Moraño Fernández, JA.; Diez-Domingo, J. (2010). Cost analysis of a vaccination startegy for respiratory syncytial virus (RSV) in a network model. Mathematical and Computer Modelling. 52(7):1016-1022. doi:10.1016/j.mcm.2010.02.041S1016102252

Hospitalizations related to respiratory viral infections during the 2017/18 season in the Valencia Region of Spain

Objectives To describe the impact and severity of hospitalizations related to respiratory viral infections using data from weeks 2017-37 to 2018-19 in the Valencia Region of Spain. Methods All consenting admitted patients were included in the study if they were non-institutionalized, residents in any of the participating hospitals' catchment areas, not discharged from a previous hospital admission within 30 days, had an influenza-like illness (ILI, only for patients ≥5 years old) and were hospitalized within 7 days of the onset of symptoms. Demographic and clinical information was collected by interviewing and/or from clinical records. Swabs were tested by real-time reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) for influenza, respiratory syncytial virus (RSV), metapneumovirus, parainfluenza, rhinovirus/enterovirus, adenovirus, coronavirus and bocavirus. Hospitalization incidence rates were calculated by virus and age. Severity was explored through Intensive Care Unit (ICU) admission, death in hospital, mechanical ventilation, extracorporeal membrane oxygenation and the length of hospitalization. Results The hospitalization incidence rates related to respiratory viral infections were 1062.89, 31.38, 36.12 and 434.64 per 100,000 in patients <5, 5 to <18, 18 to <65 and ≥65 years old (y.o.), respectively. The incidence rates were especially high in children <1 y.o. and in adults ≥85 y.o.: 3311.94 and 1044.77 per 100,000, respectively. The highest rates were detected for influenza, rhinovirus/enterovirus and RSV: 63.11, 40.20 and 25.81 per 100,000, respectively. Among infected patients, 2% were admitted to the ICU, 4% needed mechanical ventilation and 4% died in hospital. No differences in severity were detected among viruses. The median length of hospitalization among infected patients was 5 days (Interquartile Range, IQR: 3-8 days). Conclusions Respiratory viral infections affected mainly young children and elderly people. Influenza, rhinovirus/enterovirus and RSV were the most commonly detected infections. No differences in severity were detected between the assessed viruses.Medicin

Herpes zoster risk and burden of disease in immunocompromised populations: a population-based study using health system integrated databases, 2009–2014

Background: Estimate the incidence of herpes zoster (HZ), its complications and healthcare utilization rates in adults (≥ 18-years-old) with a wide range of immunocompromised (IC) conditions compared to IC-free cohort. Method: A population-based retrospective study using the Valencia healthcare Integrated Databases (VID) (2009– 2014). HZ and IC were defined using ICD-9 codes in primary care (PC) and hospitalization registers. Incidence rates (IR), risk of HZ, HZ-recurrence, HZ-complications and healthcare utilization rates were estimated in the IC-cohort compared to IC-free. Results: The study population consisted of 4,382,590 subjects, of which 578,873 were IC (13%). IR (in 1000 persons-year) of HZ overall, in IC and in IC-free cohort was 5.02, 9.15 and 4.65, respectively. IR of HZ increased with age in both cohorts and it was higher for all IC conditions studied, reaching up to twelvefold in subjects with stem cell transplantation. IC subjects had 51% higher risk of developing HZ, 25% higher HZrecurrence and the risk of HZ-complications was 2.37 times higher than in IC-free. HZ-related healthcare utilization was higher in the IC-cohort than in IC-free (number of hospitalizations 2.93 times greater, hospital stays 12% longer, 66% more HZ-specialist visits, 2% more PC visits, sick leaves 18% longer and 20% higher antiviral dispensation). Conclusions: Patients suffering from all the IC conditions studied are at higher risk of developing HZ, HZrecurrence and post-herpetic complications, which implies a substantial morbidity and a high consumption of resources. These results should be considered for vaccine policy implementation.Funding for this study was provided by GlaxoSmithKline Biologicals SA (GSK study identifier 207685). GlaxoSmithKline Biologicals SA was provided the opportunity to review a preliminary version of this manuscript for factual accuracy but the authors are solely responsible for final content and interpretation. The Company (GSK) had no role in the analysis or discussion of the results.Medicin