Лучевая терапия является весьма сложным рака лечение, которое требует нескольких специалистов для создания плана лечения и обеспечения качества (QA) до доставки к пациенту. Этот протокол описывает использования полностью автоматизированной системы, излучения планирования помощник (РПА), для создания планов лечения высокого качества излучения.
Излучения помощник планирования (РПА) является системой, разработанной для создания полностью автоматизированной лучевой терапии лечения планов, включая планы терапии (VMAT) объем модулированных дуги для пациентов с раком головы и шеи и планы 4-поле для пациентов с Рак шейки матки. Это сочетание специально разработанный собственными силами программное обеспечение, которое использует интерфейс прикладного программирования для взаимодействия с коммерческой лучевой терапии лечения, системы планирования. Он также взаимодействует с программного обеспечения проверки коммерческих средней дозы. Необходимые входы в систему являются ордер план лечения, утвержденным излучение онколог, и моделирование компьютерная томография (КТ) изображения, утвержденным рентгенолога. РПА затем создает план лечения полный радиотерапии. Для планов лечения рака шейки матки без дополнительного вмешательства пользователя необходимо, до тех пор, пока план завершения. Для головы и шеи планов лечения после нормальной ткани и некоторых целевых структур автоматически определены на изображении CT, онкологу излучения должны пересмотреть контуры, делая изменения при необходимости. Они также определяют объем валового опухоли. РПА затем завершает процесс планирования, создания VMAT плана лечения. Наконец завершенный план должен быть рассмотрен квалифицированных клинических сотрудников.
В клиниках радиотерапии Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) рекомендует 1 лечение планировщик 300 пациентов, и 1 физик излучения на 400 больных лечение ежегодно1. Во многих странах эти роли (лечение планировщик и физик) объединяются. В других странах лучевой терапии технологи (часто называемый рентгенологи) также принять на лечение, планирование роли. Низким и средним уровнем дохода страны (СНСД) имеют серьезный дефицит в радиационных онкологов, медицинских физиков и технологи радиационной терапии. К 2020 году предполагается, что нам потребуется еще 12 000 радиационных онкологов, 10 000 медицинских физиков и 29000 технологов. 2. Эти оценки основаны на данных из различных наборов данных в общественном достоянии (e.g., МАГАТЭ), с штатного расписания на основе рекомендаций от Европейского общества3радиотерапии и онкологии (ESTRO) и МАГАТЭ. Учебные потребности огромны. Например для медицинских физиков, большинство руководящие принципы рекомендуют 2 – 3 год стажировки или вида на жительство, часто после завершения медицинской физики высшая школа4,5,6. Это 4-летний обязательство означает, что 40 000 человеко-лет обучения необходимы только для решения глобального дефицита медицинских физиков в одиночку.
Автоматизация планирования лечения может уменьшить некоторые из этих кадровых недостатков, особенно медицинских физиков и планирования персонала. Автоматическое планирование может сократить время, радиационных онкологов потратить на лечение, планирования3 и, безусловно, имеют важную роль в привлечении отверстия пучка излучения лечения. Эта работа описывает операцию полностью автоматизированный лечения планирования системы, излучение планирования помощник (РПА), разработанных в рамках проекта, финансируемого Национальным институтом рака в конечном итоге улучшить доступ к радиотерапии высокого качества по всему миру 7.
Рисунок 1 показывает обзор автоматизированного планирования процесса реализации в РПА лечения. Лечение, планирования задачи выполняются с помощью либо функций в лечении системы планирования (см. Таблицу материалов для планирования системы используется), с помощью интерфейса программирования приложений (API), или с использованием собственного функции. Ключевым компонентом РПА является независимой проверке всех задач, которые были автоматизированная8. Это достигается с помощью набора второй, различные алгоритмы/функций. Результаты первичного алгоритмы, которые используются для плана лечения, по сравнению с результатами вторичного алгоритма и флагом если разница превышает заранее определенные критерии9. Лечения планы что проход, который независимой проверки и дальнейшее руководство местных сотрудников готовы быть использованы для лечения пациентов. В документации вывода РПА был специально разработан для упрощения процесса ручной проверки.
Процесс РПА системы с точки зрения пользователя это показано на рисунке 2. Входные данные для системы являются приказ утвержденный план и утвержденные изображения КТ. Излучение онколог создает и утверждает план заказ, содержащий основные сведения о пациенте и подробные сведения о плане ожидаемых (рецепт, тип лечения, и т.д.). Набор изображений КТ должны также быть одобрены (CT техник). Это необходимо для того, что этот план рассчитан на правильное изображение CT. Это важно, например, когда несколько наборов изображений КТ берутся из одного пациента. После того, как РПА получает приказ утвержденного плана и утвержденных CT изображения набор, автоматически формируется план лечения. В некоторых случаях таких, как при создании 4-поле лечения рака шейки матки, следующие шаги полностью автоматизированы, и без дополнительного вмешательства пользователя требуется до готов план лечения. В других случаях, таких как создание планов лечения VMAT головы и шеи на полпути через процесс автоматизированной обработки требуется вмешательство. Для головы и шеи планов излучение онколог требуется обзор и изменение автоматически создаются контуры. Они также должны определить объем валового опухоли (GTV). В этой ситуации после получения одобрения плана заказов и CTs, РПА выполняет некоторые первоначальные контурной обработки задач, в том числе контурной нормальных тканей и некоторых целей. Излучение онколог затем рассматривает и утверждает контуры, и РПА продолжается с оставшихся задач планирования лечения. Нынешняя система была протестирована с 6 МВ и 18 MV рентгеновских лучей для головы и шеи и шейки матки планов лечения, соответственно, оба с сплющивать фильтра. После завершения плана лечения документ создается для рассмотрения и утверждения соответствующим клинического персонала, например, физиков и радиационных онкологов. Некоторые из этих задач могут быть делегированы другим сотрудникам.
Современное лечение систем планирования уже предлагают некоторые автоматизированные процессы планирования. РПА интегрирует эти, когда это возможно, предлагая полностью автоматизированного процесса планирования, таким образом, что пользователь может создавать планы лечения без необходимости открывать сложного лечения планирования интерфейс системы. Эта рукопись описал протокол для РПА и затем представлены некоторые результаты пример для вывода процесса планирования лечения.
Протокол изложением шагов в создании плана автоматизированного лечения, с помощью системы радиационной планирования помощник (РПА) был описан. Важнейшие шаги, с точки зрения пользователя, являются (1) CT утверждения (2) план порядок утверждения (3) контур Обзор/редактирования для случаев головы и шеи и (4) лечение план обзора. Порядок первых двух шагов является взаимозаменяемым. Помощник по планированию излучения в настоящее время автоматически создает радиотерапии планы для головы и шеи (VMAT) и рака шейки матки (4-поля), и в настоящее время мы работаем над планами для лечения рака молочной железы. Конечная цель заключается в том, чтобы полностью автоматизировать планирования для всех сайтов/условий, создание инструмента, который генерирует радиотерапии безопасного и эффективного лечения планы лечения лучевой терапии.
Нынешняя система имеет несколько ограничений. Во-первых, он не может создать планы лечения для всех сайтов лечения и подходы, хотя мы ожидаем, что его возможности для улучшения с течением времени, мы не каким-то образом от полной автоматизации для всех сайтов лечения. Чрезмерная зависимость от пользователей автоматизации существует также риск – это риск того, что мы пытались смягчить путем включения многих независимых проверок (рис. 1). Доказано, что использование Наша цель разработать план документации для проверки планов лечения позволит некоторые потенциальные ошибки будут определены относительно неопытных сотрудников, но обзор излучение онколог, и план проверки других квалифицированных сотрудники имеют важное значение.
Мы ожидаем улучшить РПА интерфейсы со временем, в ответ на отзывы пользователей. Общий процесс и задачи следует однако, остаются аналогичны описанным в настоящем документе. Этот документ следует таким образом, продолжают быть полезным. Дополнительная документация также будет доступна, описывающий изменения, подготовка плана проверки и т.д.
Есть существующие примеры автоматизации конкретных шагов планирования лечения лучевой терапии. К нашему знанию это первая система, для которой весь процесс полностью автоматизирован, требующих почти без ввода от пользователя. Этот протокол описывает, с точки зрения пользователя, важные шаги, необходимые для работы помощника по планированию излучения и создать план лечения лучевой терапии.
The authors have nothing to disclose.
Эта работа финансировалась национального института рака, с дополнительной поддержкой Varian Medical Systems и Мобиус медицинских систем. Наша нынешняя система использует Eclipse для функций планирования лечения и Мобиус 3D для проверки расчета дозы.
Eclipse | Varian Medical Systems | na | Treatment planning system |
Mobius 3D | Mobius Medical Systems | na | Dose calculation verification system |