Radiação Planejamento Assistente - uma simplificada, totalmente automatizado sistema de planeamento de tratamento de radioterapia
11 de abril de 2018
A radioterapia é um tratamento de câncer altamente complexa que requer vários especialistas criar um plano de tratamento e fornecer garantia de qualidade (QA) antes da entrega ao paciente. Este protocolo descreve o uso de um sistema totalmente automatizado, a radiação Planejamento Assistente (RPA), para criar planos de tratamento de radiação de alta qualidade.
Este protocolo descreve o uso de um sistema totalmente automatizado, o Assistente de Planejamento de Radiação, para criar planos de tratamento de radiação de alta qualidade. Portanto, o Assistente de Planejamento de Radiação, ou RPA, pode melhorar o fluxo de trabalho de planejamento de tratamento, deve ser especialmente útil para clínicas com recursos limitados. O RPA também automatiza a maior parte do processo de contorno.
Isso deve reduzir significativamente a quantidade de tempo que o oncologista de radiação precisa gastar no plano de tratamento. Os algoritmos usados pelo RPA foram amplamente avaliados por oncologistas de radiação experientes, incluindo avaliação quantitativa de distribuições de dose. Muitas partes do RPA, incluindo o contorno do tecido normal para planos de cabeça e pescoço, estão agora em uso rotineiro em nossa prática clínica.
Também estou usando a criação automática de campo para câncer cervical em minha prática diária. O usuário precisa se acostumar com algumas novas interfaces, incluindo interfaces de aprovação de plano e aprovação de TC. A demonstração visual fornecida aqui deve ajudar nisso.
Abra a área de trabalho Ordem de plano usando o ícone independente ou a partir da área de trabalho do centro de controle do Assistente de planejamento de radiação. Para criar uma nova Ordem de Plano, primeiro clique em Novo. Complete a seção um, Demografia.
Insira o número do prontuário médico e o nome do paciente. Selecione o local de tratamento apropriado. Escolha entre cabeça e pescoço, colo do útero, mama e outros.
Em seguida, complete a seção dois, tratamento geral. Preencha as perguntas sobre sexo/estado de gravidez, radiação prévia, marca-passo e outros implantes. Preencha a pergunta sobre inicialização automática ou técnico.
Em seguida, complete a seção três, Tratamento específico. Selecione o local primário da cabeça e pescoço e o envolvimento linfático positivo selecionando o botão de opção apropriado. As seções subsequentes são selecionadas automaticamente com base nessas opções.
Confirme ou altere as seções sobre a cobertura do pescoço cervical e dos linfonodos retrofaríngeos selecionando o botão de opção apropriado. Em seguida, selecione o botão de opção apropriado para indicar se eles correspondem a CTV1 ou CTV2. Em seguida, selecione a máquina de tratamento e a técnica de tratamento.
Selecione a abordagem de tratamento clicando no botão de opção apropriado. Confirme ou altere a prescrição do tratamento. Para alterar a prescrição, insira as doses fracionárias necessárias nas caixas de texto.
Em seguida, confirme a adequação das restrições normais de dose tecidual. Salve a Ordem do Plano e um PDF da Ordem do Plano será gerado. Revise a Ordem do Plano final.
Se a Ordem do Plano final estiver correta, clique em Aprovar. Para aprovar imagens de TC, clique no ícone Aprovação de TC. Clique na tomografia computadorizada que deve ser aprovada.
Revise as fatias de TC centralizadas no isocentro. Clique em Carregar tudo para revisar todas as imagens de TC. Revise a localização do isocentro e a qualidade da imagem da TC.
Se as imagens de TC, número de fatias, orientação e dados estiverem corretos, clique em aprovado. Aguarde até que o status dos dados do paciente indique W no centro de controle. Agora está pronto para revisão de contorno.
Clique no ícone W ou em Aprovação de ROI. O espaço de trabalho de revisão e aprovação de contorno será aberto. Revise todos os tecidos e alvos contornados.
Para editar estruturas, primeiro selecione a estrutura de interesse na lista suspensa. Em seguida, clique no ícone de empurrão e edite o contorno em cada fatia de TC. Se necessário, delinear manualmente o volume tumoral bruto e os linfonodos positivos.
Para fazer isso, selecione a estrutura de interesse na lista suspensa. Clique no ícone de delineamento manual e desenhe a estrutura em cada fatia de TC. Em seguida, crie o volume-alvo clínico para casos de cabeça e pescoço.
Para expandir o GTV em linfonodos positivos, clique em GTV para CTV. Para desenhar manualmente CTV1, selecione CTV1 na lista de estruturas. Clique no ícone de delineamento manual e desenhe a estrutura em cada fatia de TC.
Revise e edite CTV1 conforme necessário. Clique em CTV para PTV e revise. Edite se necessário, mas lembre-se de que essas expansões são responsáveis pelas muitas incertezas no contorno e na configuração do paciente.
Para editar o PTV, selecione o PTV apropriado na lista suspensa. Clique no ícone de empurrar ou em um dos outros ícones de edição. Revise todos os contornos e clique em Aprovar ROI.
Assim que os ROIs forem aprovados, o processo de planejamento do tratamento prosseguirá automaticamente. Preste atenção a quaisquer mensagens de aviso e adicione notas explicativas conforme necessário. Revise o plano de tratamento quando estiver pronto.
Ele aparece como um documento de revisão de plano no centro de controle. Execute a revisão técnica e a transferência do plano final conforme descrito no protocolo de texto. A distribuição de dose para um plano VMAT gerado automaticamente para um paciente com uma base de carcinoma de células escamosas da língua é mostrada aqui.
Uma revisão feita por um oncologista de radiação confirmou que esse plano era aceitável para tratamento. As regiões sombreadas mostram os volumes de destino de planejamento. Vermelho corresponde a PTV1, azul a PTV2 e amarelo a PTV3.
As linhas mostram a distribuição de isodose do plano gerado automaticamente. Aqui são mostradas aberturas de campo geradas automaticamente para um tratamento de caixa de quatro campos para um paciente com câncer cervical. A revisão por um oncologista de radiação experiente confirmou a adequação clínica de 90 a 96% desses campos.
Em média, esses planos levaram 21 minutos. Aqui estão as instruções ilustradas projetadas para auxiliar na revisão de prontuários para planos de radioterapia gerados automaticamente usando o RPA. Esta página de exemplo é para a revisão do contorno corporal gerado automaticamente.
Ele inclui os resultados do algoritmo principal, algumas perguntas para o usuário e um caso de biblioteca para o usuário revisar. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como criar planos de tratamento de radioterapia usando o Assistente de Planejamento de Radiação. É importante lembrar que os planos gerados pelo RPA devem ser revisados por equipes qualificadas, incluindo oncologistas de radiação e físicos médicos.
Para ajudar na qualidade do plano inicial, o RPA inclui cálculos internos e independentes extensivos. Eles são usados para verificar automaticamente a qualidade dos aspectos individuais do plano de tratamento, incluindo esses cálculos, aberturas de campo e contornos. Atualmente, o RPA pode criar automaticamente planos VMAT para tratamentos de cabeça e pescoço e planos de caixa de quatro campos para tratamentos de câncer cervical.
Estamos adicionando ativamente outros locais anatômicos, incluindo a parede torácica.
Visão Geral
Este protocolo descreve o uso de um sistema totalmente automatizado, o Radiation Planning Assistant (RPA), para criar planos de tratamento radioterápico de alta qualidade. O RPA melhora o fluxo de trabalho do planejamento do tratamento e automatiza a maior parte do processo de delimitação, reduzindo significativamente o tempo necessário aos oncologistas radioterapeutas.
Componentes Principais do Estudo
Área de Ciência
- Radioterapia
- Tratamento do câncer
- Planejamento automatizado do tratamento
Contexto
- A radioterapia é complexa e exige colaboração entre especialistas.
- A garantia de qualidade é essencial antes da administração do tratamento.
- O RPA foi avaliado por radiologistas oncologistas experientes.
- Sistemas automatizados podem aumentar a eficiência em clínicas com recursos limitados.
Objetivo do Estudo
- Para agilizar o processo de planejamento do tratamento radioterápico.
- Para reduzir a carga de trabalho dos oncologistas radioterapeutas.
- Para garantir planos de tratamento de alta qualidade por meio da automação.
Métodos Utilizados
- Utilização do Assistente de Planejamento de Radiação (RPA).
- Delimitação automatizada de volumes de tecidos normais e tumorais.
- Criação passo a passo de planos de tratamento por meio de interfaces de usuário.
- Processos de revisão e aprovação envolvendo oncologistas radioterapeutas.
Resultados Principais
- A RPA foi integrada à prática clínica rotineira.
- Os planos gerados pela RPA foram confirmados como clinicamente apropriados.
- Em média, os planos de tratamento levaram 21 minutos para serem criados.
- Cálculos internos extensivos verificam a qualidade dos planos gerados.
Conclusões
- O RPA melhora significativamente a eficiência do planejamento do tratamento radioterápico.
- Sistemas automatizados podem melhorar a qualidade do atendimento em ambientes com recursos limitados.
- Os planos gerados exigem revisão cuidadosa por equipe qualificada.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
O Assistente de Planejamento de Radioterapia (RPA) simplifica o planejamento do tratamento radioterápico ao automatizar a delimitação de estruturas e a geração de planos, reduzindo a carga de trabalho do oncologista e melhorando a eficiência do fluxo de trabalho. Essa automação favorece a produção consistente de planos de alta qualidade, sendo especialmente valiosa em ambientes clínicos com recursos limitados. Ao integrar-se a sistemas comerciais de planejamento de tratamento e verificação de dose, o RPA permite processos de planejamento escaláveis e reprodutíveis, alinhados às necessidades de modelagem preditiva em estágio de descoberta e validação translacional no desenvolvimento de fármacos oncológicos.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia e Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvos
- Valor Científico: Permite testar hipóteses sobre a sensibilidade à radiação em modelos pré-clínicos mediante a geração de planos de tratamento padronizados e reprodutíveis.
- Valor Operacional: Reduz a variabilidade na dosagem de radiação, favorecendo a avaliação confiável da resposta tumoral e da toxicidade em tecidos normais em estudos de validação de alvos.
Desenvolvimento de Triagem e Ensaio
- Valor Científico: Fornece saídas quantificáveis de distribuição de dose que podem ser correlacionadas com a expressão de biomarcadores ou perfis genéticos em ensaios de triagem.
- Valor Operacional: Automatiza a geração de planos, aumentando a produtividade e a consistência na triagem em grande volume de radiosensibilizadores ou radioprotetores.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Valor Científico: Apoia a redução de riscos mecanicistas ao permitir a administração precisa de radiação guiada por imagem em modelos relevantes para a doença, melhorando a confiança preditiva no índice terapêutico.
- Valor Operacional: Facilita a continuidade do descobrimento à validação pré-clínica por meio de fluxos de trabalho padronizados de planejamento que reduzem a variabilidade técnica.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
A RPA se insere no continuum de descoberta em oncologia ao permitir exposição padronizada à radiação em modelos pré-clínicos, apoiando a identificação de compostos promissores e trabalhos pré-clínicos por meio de administração de tratamento consistente e quantificável.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses ao permitir a administração precisa e automatizada de radiação em modelos in vitro e in vivo, esclarecendo o envolvimento de vias na resposta à radiação.
- Triagem: Melhora a prontidão dos ensaios ao gerar planos de tratamento reprodutíveis, permitindo comparação confiável dos efeitos de compostos em diferentes condições.
- Análises: Fornece histogramas quantitativos de dose-volume e distribuições de isodose que permitem às equipes comparar a qualidade do planejamento radioterápico e seu impacto biológico.
- Pesquisa Translacional: Conecta-se à continuidade pré-clínica ao oferecer planejamento guiado por imagem que replica protocolos clínicos, apoiando o desenho de estudos alinhados a biomarcadores.
- Reutilização Corporativa: Funciona como uma capacidade de planejamento reutilizável em múltiplos projetos, reduzindo o tempo de configuração e garantindo consistência em estudos baseados em radiação.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Confiança preditiva na resposta à radiação, redução da ambiguidade mecanicista nas compensações entre tecido tumoral e tecido normal.
- Valor Operacional: Padronização, reprodutibilidade e escalabilidade do planejamento de tratamento entre estudos e centros.
- Valor Estratégico: Tomada de decisões mais eficaz sobre continuidade ou interrupção no desenvolvimento de terapias com radionuclídeos ou combinação de radiações, eficiência no uso de capital e redução de riscos biológicos em fases tardias.
- Impacto sobre o Portfólio: Priorização ajustada ao risco de agentes moduladores da radiação com base na qualidade consistente e verificável dos planos.
Considerações de Implementação
- Expertise necessária em radioterapia, física médica e operação de software de planejamento de tratamento.
- Necessidade de integração com sistemas comerciais de planejamento de tratamento e ferramentas secundárias de verificação de dose por meio de API.
- Padronização dos requisitos de entrada: Pedido de Plano de Tratamento aprovado e imagem de tomografia computadorizada de simulação.
- Considerações de adaptação para diferentes sítios anatômicos e modalidades de tratamento (por exemplo, VMAT versus campo fixo).
- Dependência da revisão por equipe qualificada para aprovação final do plano, apesar da automação das etapas de delimitação e planejamento.
