Radiación planificación a asistente - aerodinámico, automatizado sistema de planificación de tratamiento de radioterapia
11 de abril de 2018
La radioterapia es un tratamiento de cáncer altamente complejo que requiere múltiples especialistas crear un plan de tratamiento y ofrecer garantía de calidad (QA) antes de la entrega a un paciente. Este protocolo describe el uso de un sistema totalmente automatizado, la radiación planificación asistente (RPA), para crear planes de tratamiento de radiación de alta calidad.
Este protocolo describe el uso de un sistema totalmente automatizado, el Asistente de Planificación de Radiación, para crear planes de tratamiento de radiación de alta calidad. Por lo tanto, el Asistente de Planificación de la Radiación, o RPA, puede mejorar el flujo de trabajo de planificación del tratamiento, debería ser especialmente útil para las clínicas que tienen recursos limitados. El RPA también automatiza la mayor parte del proceso de contorneado.
Esto debería reducir significativamente la cantidad de tiempo que el oncólogo radioterápico necesita dedicar al plan de tratamiento. Los algoritmos utilizados por el RPA han sido evaluados exhaustivamente por oncólogos radioterápicos experimentados, incluida la evaluación cuantitativa de las distribuciones de dosis. Muchas partes de la RPA, incluido el contorno del tejido normal para los planos de cabeza y cuello, se utilizan ahora de forma rutinaria en nuestra práctica clínica.
También utilizo la creación automática de campos para el cáncer de cuello uterino en mi práctica diaria. El usuario debe acostumbrarse a algunas interfaces nuevas, incluidas las interfaces de aprobación de planes y aprobación de TC. La demostración visual proporcionada aquí debería ayudar con esto.
Abra el espacio de trabajo Orden de planificación mediante el icono independiente o desde el espacio de trabajo del centro de control del Asistente de planificación de radiación. Para crear una nueva orden de plan, primero haga clic en Nuevo. Complete la sección uno, Demografía.
Ingrese el número de historia clínica y el nombre del paciente. Seleccione el sitio de tratamiento adecuado. Elija entre cabeza y cuello, cuello uterino, seno y otros.
A continuación, complete la sección dos, tratamiento general. Complete las preguntas sobre el sexo/estado del embarazo, la radiación previa, el marcapasos y otros implantes. Complete la pregunta sobre el inicio automático o el técnico.
Luego, complete la sección tres, Tratamiento específico. Seleccione el sitio primario de la cabeza y el cuello y el compromiso linfático positivo seleccionando el botón de opción adecuado. Las secciones posteriores se seleccionan automáticamente en función de estas opciones.
Confirme o cambie las secciones del cuello cervical y la cobertura de los ganglios linfáticos retrofaríngeos seleccionando el botón de opción adecuado. A continuación, seleccione el botón de opción adecuado para indicar si estos corresponden a CTV1 o CTV2. A continuación, seleccione la máquina de tratamiento y la técnica de tratamiento.
Seleccione el enfoque de tratamiento haciendo clic en el botón de opción correspondiente. Confirme o cambie la prescripción del tratamiento. Para cambiar la receta, ingrese las dosis de fracción requeridas en los cuadros de texto.
A continuación, confirme la idoneidad de las restricciones de dosis tisulares normales. Guarde la orden del plan y se generará un PDF de la orden del plan. Revise la Orden del Plan final.
Si la Orden del Plan final es correcta, haga clic en Aprobar. Para aprobar imágenes de TC, haga clic en el icono de Aprobación de TC. Haga clic en la tomografía computarizada que se va a aprobar.
Revise los cortes de TC centrados en el isocentro. Haga clic en Cargar todo para revisar todas las imágenes de TC. Revise la ubicación del isocentro y la calidad de la imagen de TC.
Si las imágenes de la tomografía computarizada, el número de cortes, la orientación y los datos son correctos, haga clic en aprobado. Espere a que el estado de los datos del paciente indique W en el centro de control. Ahora está listo para la revisión del contorno.
Haga clic en el icono W o en Aprobación de ROI. Se abrirá el espacio de trabajo de revisión y aprobación de contornos. Revise todos los tejidos contorneados y los objetivos.
Para editar estructuras, primero seleccione la estructura de interés de la lista desplegable. A continuación, haga clic en el icono de empuje y edite el contorno de cada corte de TC. Si es necesario, delinear manualmente el volumen tumoral macroscópico y los ganglios linfáticos positivos.
Para ello, seleccione la estructura de interés de la lista desplegable. Haga clic en el icono de delineación manual y dibuje la estructura en cada corte de TC. A continuación, cree el volumen clínico objetivo para los casos de cabeza y cuello.
Para expandir el GTV en ganglios linfáticos positivos, haga clic en GTV a CTV. Para dibujar CTV1 manualmente, seleccione CTV1 de la lista de estructuras. Haga clic en el icono de delineación manual y dibuje la estructura en cada corte de TC.
Revise y edite CTV1 según sea necesario. Haga clic en CTV a PTV y revise. Edite si es necesario, pero recuerde que estas expansiones tienen en cuenta las muchas incertidumbres tanto en el contorno como en la configuración del paciente.
Para editar el PTV, seleccione el PTV adecuado de la lista desplegable. Haga clic en el icono de empuje o en uno de los otros iconos de edición. Revise todos los contornos y luego haga clic en Aprobar ROI.
Una vez que se aprueben los ROI, el proceso de planificación del tratamiento procederá automáticamente. Preste atención a los mensajes de advertencia y agregue notas explicativas según sea necesario. Revise el plan de tratamiento cuando esté listo.
Aparece como un documento de revisión del plan en el centro de control. Realice la revisión técnica y la transferencia final del plan como se describe en el protocolo de texto. Aquí se muestra la distribución de dosis para un plan VMAT generado automáticamente para un paciente con una base de carcinoma de células escamosas de lengua.
Una revisión realizada por un oncólogo radioterápico confirmó que este plan era aceptable para el tratamiento. Las regiones sombreadas muestran los volúmenes objetivo de planificación. El rojo corresponde a PTV1, el azul a PTV2 y el amarillo a PTV3.
Las líneas muestran la distribución de isodosis del plan generado automáticamente. Aquí se muestran las aberturas de campo generadas automáticamente para un tratamiento de caja de cuatro campos para una paciente con cáncer de cuello uterino. La revisión realizada por un oncólogo radioterápico experimentado confirmó la idoneidad clínica del 90 al 96 % de estos campos.
En promedio, estos planes tardaron 21 minutos. A continuación se muestran instrucciones ilustradas diseñadas para ayudar a la revisión de las historias clínicas de los planes de radioterapia generados automáticamente mediante el RPA. Esta página de ejemplo es para la revisión del contorno corporal generado automáticamente.
Incluye los resultados del algoritmo principal, algunas preguntas para el usuario y un caso de biblioteca para que el usuario lo revise. Después de ver este video, debe tener una buena comprensión de cómo crear planes de tratamiento de radioterapia con el Asistente de planificación de radiación. Es importante recordar que los planes generados por la RPA deben ser revisados por personal calificado, incluidos oncólogos radioterápicos y físicos médicos.
Con el fin de ayudar a la calidad del plan inicial, el RPA incluye extensos cálculos internos e independientes. Estos se utilizan para verificar automáticamente la calidad de los aspectos individuales del plan de tratamiento, incluidos los cálculos, las aberturas de campo y los contornos. Actualmente, la RPA puede crear automáticamente planes VMAT para tratamientos de cabeza y cuello y planes de caja de cuatro campos para tratamientos de cáncer de cuello uterino.
Estamos agregando activamente sitios anatómicos adicionales, incluida la pared torácica.
Descripción general
Este protocolo describe el uso de un sistema completamente automatizado, el Asistente de Planificación de Radioterapia (RPA), para crear planes de tratamiento radiante de alta calidad. El RPA mejora el flujo de trabajo de planificación del tratamiento y automatiza la mayor parte del proceso de delineado, reduciendo significativamente el tiempo requerido por los oncólogos radioterápicos.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Terapia de radiación
- Tratamiento del cáncer
- Planificación automatizada del tratamiento
Antecedentes
- La radioterapia es compleja y requiere colaboración entre especialistas.
- La garantía de calidad es fundamental antes de la administración del tratamiento.
- El RPA ha sido evaluado por oncólogos radioterápicos experimentados.
- Los sistemas automatizados pueden mejorar la eficiencia en clínicas con recursos limitados.
Objetivo del estudio
- Para agilizar el proceso de planificación del tratamiento radiante.
- Para reducir la carga de trabajo de los oncólogos radioterápicos.
- Para garantizar planes de tratamiento de alta calidad mediante la automatización.
Métodos Utilizados
- Uso del Asistente de Planificación de Radiación (RPA).
- Delimitación automática de volúmenes de tejido normal y tumorales.
- Creación paso a paso de planes de tratamiento mediante interfaces de usuario.
- Procesos de revisión y aprobación que involucran a oncólogos radioterápicos.
Resultados Principales
- La RPA se ha integrado en la práctica clínica rutinaria.
- Se confirmó que los planes generados por la RPA eran clínicamente adecuados.
- En promedio, la creación de los planes de tratamiento tomó 21 minutos.
- Cálculos internos extensos verifican la calidad de los planes generados.
Conclusiones
- La RPA mejora significativamente la eficiencia de la planificación del tratamiento radiante.
- Los sistemas automatizados pueden mejorar la calidad de la atención en entornos con recursos limitados.
- Los planes generados requieren una revisión exhaustiva por parte del personal calificado.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
El Asistente de Planificación de Radiación (RPA) agiliza la planificación del tratamiento de radioterapia mediante la automatización del contorneado y la generación de planes, lo que reduce la carga de trabajo del oncólogo y mejora la eficiencia del flujo de trabajo. Esta automatización respalda una producción de planes consistente y de alta calidad, especialmente valiosa en entornos clínicos con recursos limitados. Al integrarse con sistemas comerciales de planificación de tratamiento y verificación de dosis, el RPA permite procesos de planificación escalables y reproducibles que se alinean con las necesidades de modelado predictivo en fase de descubrimiento y validación traslacional en el desarrollo de fármacos oncológicos.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Valor científico: Permite la verificación de hipótesis sobre la sensibilidad a la radiación en modelos preclínicos mediante la generación de planes de tratamiento estandarizados y reproducibles.
- Valor operativo: Reduce la variabilidad en la dosificación de radiación, favoreciendo la evaluación confiable de la respuesta tumoral y la toxicidad en tejidos normales en estudios de validación de dianas.
Desarrollo de Pruebas y Cribado
- Valor científico: Proporciona salidas cuantificables de distribución de dosis que pueden correlacionarse con la expresión de biomarcadores o perfiles genéticos en ensayos de cribado.
- Valor operativo: Automatiza la generación de planes, aumentando el rendimiento y la consistencia en el cribado de alto volumen de radiosensibilizadores o radioprotectores.
Investigación Traductiva y Preclínica
- Valor científico: Apoya la desestimación mecanicista al permitir una administración precisa de radiación guiada por imágenes en modelos relevantes para la enfermedad, mejorando la confianza predictiva en el índice terapéutico.
- Valor operativo: Facilita la continuidad desde el descubrimiento hasta la validación preclínica mediante flujos de trabajo estandarizados de planificación que reducen la variabilidad técnica.
Integración de la Canalización y Flujo de Trabajo
La RPA se integra en el continuo de descubrimiento en oncología al permitir una exposición estandarizada a la radiación en modelos preclínicos, lo que apoya la identificación de compuestos prometedores y el trabajo preclínico mediante la administración consistente y cuantificable del tratamiento.
- Biología del Descubrimiento: Facilita la comprobación de hipótesis mediante la administración precisa y automatizada de dosis de radiación en modelos in vitro e in vivo para esclarecer la participación de vías en la respuesta a la radiación.
- Selección: Mejora la disponibilidad del ensayo al generar planes de tratamiento reproducibles que permiten comparar de forma confiable los efectos de compuestos en distintas condiciones.
- Análisis: Proporciona histogramas cuantitativos de dosis-volumen y distribuciones de isodosis que permiten a los equipos comparar la calidad del plan de radiación y su impacto biológico.
- Investigación Traslacional: Se conecta con la continuidad preclínica al ofrecer planificación guiada por imágenes que imita los protocolos clínicos, apoyando el diseño de estudios alineados con biomarcadores.
- Reutilización Empresarial: Funciona como una capacidad de planificación reutilizable en múltiples proyectos, reduciendo el tiempo de configuración y garantizando la consistencia en estudios basados en radiación.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Confianza predictiva en la respuesta a la radiación, reducción de la ambigüedad mecanicista en los compromisos entre tejido tumoral y tejido normal.
- Valor operativo: Normalización, reproducibilidad y escalabilidad de la planificación del tratamiento entre estudios y centros.
- Valor estratégico: Mejores decisiones de avance o interrupción en el desarrollo de terapias combinadas con radionúclidos o radiación, eficiencia del capital y reducción del riesgo biológico en fases tardías.
- Impacto en la cartera: Priorización ajustada al riesgo de agentes moduladores de la radiación basada en una calidad de planificación constante y verificable.
Consideraciones de Implementación
- Conocimientos especializados obligatorios en oncología radioterápica, física médica y manejo de software de planificación de tratamientos.
- Necesidad de integración con sistemas comerciales de planificación de tratamientos y herramientas secundarias de verificación de dosis mediante API.
- Normalización de los requisitos de entrada: orden de plan de tratamiento aprobada e imagen de tomografía computarizada de simulación.
- Consideraciones de adaptación para distintos sitios anatómicos y modalidades de tratamiento (por ejemplo, VMAT frente a campos fijos).
- Dependencia de la revisión por personal cualificado para la aprobación final del plan, a pesar de la automatización de los pasos de delineado y planificación.
