טיפול בקרינה הוא טיפול בסרטן מורכב הדורש מומחים מרובים ליצור תוכנית טיפול ולספק הבטחת איכות (QA) לפני הלידה לחולה. פרוטוקול זה מתאר את השימוש של מערכת אוטומטית לחלוטין, הקרינה תכנון המסייע (RPA), כדי ליצור תוכניות טיפול קרינה באיכות גבוהה.
הקרינה תכנון המסייע (RPA) היא מערכת שפותחה עבור יצירה אוטומטית לחלוטין של תוכניות טיפול הקרנות, כולל תוכניות טיפול (VMAT) קשת מאופנן אמצעי האחסון עבור חולים עם סרטן ראש/צוואר ותוכניות תיבת 4-שדה עבור חולים עם סרטן צוואר הרחם. זה שילוב של תוכנה ללא צורך במיקור חוץ שפותחו במיוחד המשתמשת ממשק תיכנות יישומים לתקשר עם טיפול הקרנות מסחריות תכנון המערכת. זה גם מתממשקת עם תוכנת אימות במינון משני מסחרי. הקלט הנדרשים למערכת סדר תוכנית טיפול, שאושרו על-ידי אונקולוג קרינה, סימולציה שחושב התמונה טומוגרפיה ממוחשבת (CT), אושרו על ידי radiographer. RPA לאחר מכן יוצר תוכנית טיפול הקרנות מלאה. עבור תוכניות טיפול לסרטן צוואר הרחם, ללא התערבות משתמש נוסף הכרחי עד להשלמת התוכנית. עבור תוכניות טיפול ראש/צוואר, לאחר את הרקמות, בחלק מהמבנים היעד מפורטים באופן אוטומטי על התמונה CT, אונקולוג קרינה עליך לבדוק את קווי המתאר, ביצוע פעולות עריכה במידת הצורך. הם ניסחו גם את נפח הגידול דוחה. RPA ואז משלים את הטיפול תכנון תהליך, יצירת תוכנית VMAT. לבסוף, עליך לסקור התוכנית הושלמה על ידי צוות רפואי מוסמך.
במרפאות הקרנות, הבינלאומית לאנרגיה אטומית ויועד ממליצה המתכנן טיפול 1 לכל 300 חולים, פיזיקאי קרינה 1 לכל 400 חולים מטופלים מדי שנה1. במדינות רבות, משולבים תפקידים אלה (טיפול המתכנן ו פיזיקאי). במדינות אחרות, לבעיותיהם טיפול קרינה (נקרא לעתים radiographers) גם לקחת על טיפול תכנון תפקיד. Income נמוך middle מדינות (LMICs) שיש חסרונות רציניים אונקולוגים קרינה, פיזיקאים רפואיים ו לבעיותיהם טיפול קרינה עד 2020, ההערכה היא שאנחנו צריכים אונקולוגים קרינה 12,000 נוספים, פיזיקאים רפואיים 10,000 ו- 29,000 לבעיותיהם. 2. הערכות אלה מבוססים על נתונים של ערכות נתונים שונות ברשות הציבור (e.g., IAEA), עם איוש ברמות מבוסס על המלצות של האגודה האירופית הקרנות & אונקולוגיה (ESTRO) ו הבינלאומית לאנרגיה אטומית3. צרכי הדרכה הם עצומים. לדוגמה, על פיזיקאים רפואיים, רוב הנחיות ממליצים על 2 כדי 3-שנת התמחות או תושבות, לעיתים קרובות לאחר השלמה של פיזיקה רפואית את לימודיהם בבית הספר-4,–5,–6. מחויבות 4 שנים זו פירושה כי 40,000 נכתבתי של אימון יש צורך רק כדי לטפל מחסור עולמי בפיזיקאים רפואיים לבד.
אוטומציה של תכנון טיפול יכול להפחית חלק כוח האדם ליקויים אלה, פיזיקאים רפואיים במיוחד וצוות התכנון. תכנון אוטומטי יכול לצמצם את הזמן. אונקולוגים קרינה מבלים על טיפול תכנון3 , בהחלט יש תפקידים חשובים בציור קרינה טיפול קרן פתחים. עבודה זו מתארת את הפעולה של טיפול אוטומטי לחלוטין תכנון המערכת, הקרינה תכנון המסייע (RPA), שפותחה תחת פרויקט שמומן על ידי המכון הלאומי לסרטן בסופו של דבר לשפר את גישתם הקרנות באיכות גבוהה ברחבי העולם 7.
איור 1 מציג סקירה של הטיפול אוטומטיות תכנון תהליך ליישם את RPA. הטיפול משימות התכנון מבוצעות באמצעות פונקציות או בטיפול מערכת תכנון (ראה טבלה של חומרים עבור מערכת התכנון בשימוש), לשלוט באמצעות ממשק תיכנות היישומים (API), או באמצעות ייעוץ פנים פיתח פונקציות. אחד הרכיבים המרכזיים RPA הוא אימות עצמאית של כל הפעילויות שהיו אוטומטית8. זו מושגת באמצעות קבוצת אלגוריתמים/פונקציות השני, שונה. התוצאות של האלגוריתם העיקרי, אשר משמשים עבור תוכנית טיפול, לעומת התוצאות של האלגוריתם משני, בדגל אם ההפרש גדול מ9קריטריונים שנקבע מראש. טיפול מתכננת לזה לעבור שבדיקות עצמאיות ובדיקות נוספות ידנית על ידי הצוות המקומי מוכנים לשימוש עבור הטיפול המטופל. התיעוד פלט של RPA תוכנן במיוחד כדי לייעל את תהליך סימון ידני.
זרימת העבודה של המערכת RPA מנקודת המבט של המשתמשים מוצג באיור2. הקלט למערכת הם פקודה התוכנית המאושרת תמונה CT המאושרים. אונקולוג קרינה יוצר, אישר את הסדר תוכנית המכילה מידע לחולה בסיסיים ופרטים אודות התוכנית הצפוי (מרשם, סוג הטיפול, וכו ‘.). ערכת תמונות CT גם תאושר (על ידי הטכנאי CT). זו היא להבטיח כי התכנית מחושב על תמונת CT הנכונה. זה חשוב, לדוגמה, כאשר קבוצות מרובות של תמונה CT נלקחים של המטופל יחיד. לאחר RPA מקבל פקודה התוכנית המאושרת ו- CT המאושרים של תמונה סט, תוכנית הטיפול נוצר באופן אוטומטי. במקרים מסוימים, כגון בעת יצירת תיבת 4-שדה טיפולים בסרטן צוואר הרחם, השלבים הבאים אוטומטי לחלוטין, ללא התערבות משתמש נוסף נדרש עד תוכנית הטיפול מוכן. במקרים אחרים, כגון היצירה של ראש/צוואר VMAT תוכניות טיפול, יש צורך בהתערבות באמצע הדרך לאורך תהליך הטיפול האוטומטי. עבור תוכניות ראש/צוואר, אונקולוג קרינה נדרשת סקירה/עריכה באופן אוטומטי קווי המתאר. הם גם צריכים ניסחו את עוצמת הקול של גידול ברוטו (GTV). במצב זה, לאחר קבלת אישור תוכנית והזמנות CTs, RPA מבצע קצת ראשונית עיצוב הפעילויות, לרבות יצירת מיתאר של רקמות רגילה, כמה מטרות. אונקולוג קרינה אז חוות דעת, אישר את קווי המתאר, וממשיך RPA עם הטיפול הנותרים משימות התכנון. המערכת הנוכחית נבדק עם 6 MV, קרני רנטגן MV 18 עבור תוכניות טיפול ראש/צוואר, צוואר הרחם, בהתאמה, שניהם עם שיטוח לסנן. לאחר השלמת תוכנית טיפול, המסמך נוצר עבור סקירה ואישור על ידי צוות קליני מתאים, למשל, פיזיקאים אונקולוגים קרינה. חלק ממשימות אלה ניתן להקצות לצוות אחרים.
טיפולים מודרניים מערכות התכנון כבר להציע כמה אוטומטית תהליכי תכנון. RPA משלב אלה, במידת האפשר, המציע להשלים אוטומטיות תכנון תהליך, כך שהמשתמש יכול ליצור תוכניות טיפול ללא הצורך לפתוח טיפול מסובך תכנון ממשק המערכת. כתב יד זה תיאר את הפרוטוקול עבור RPA ולאחר מכן מציג תוצאות דוגמה לפלט של תהליך תכנון הטיפול.
פרוטוקול חלוקה לרמות את השלבים ביצירת תוכנית טיפול אוטומטי באמצעות מערכת קרינה תכנון המסייע (RPA) תוארה. הצעדים מכריע, מנקודת המבט של המשתמש, הן CT (1) אישור (2) תכנית הסדר אישור (3) מתאר סקירה/עריכה עבור תיקים ראש/צוואר, סקירה (4) לא מתעצבנת. סדר השלבים הראשונים הוא להחלפה. קרינה תכנון המסייע של כעת באופן אוטומטי יוצר תכניות הקרנות ראש/צוואר (VMAT) סרטן צוואר הרחם (תיבת 4 שדות) וגם כיום אנו עובדים על תוכניות עבור טיפולים בסרטן השד. המטרה הסופית היא כדי להפוך לאוטומטית לגמרי טיפול הקרנות תכנון עבור כל האתרים/שיטות, יצירת כלי שיוצר תוכניות טיפול בטוח ויעיל הקרנות.
המערכת הנוכחית יש מספר מגבלות. ראשית, היא אינה יכולה ליצור תוכניות טיפול עבור כל אתרי טיפול וגישות, אף אנו צופים את היכולות שלה כדי לשפר לאורך זמן, אנחנו בדרך כלשהי מן אוטומציה מלאה עבור כל האתרים טיפול. יש גם סיכון של הסתמכות על ידי המשתמשים על אוטומציה – זהו סיכון זה ניסינו להקל על-ידי הכללת אימות בלתי-תלוי הרבה שיקים (איור 1). הוכח כי השימוש שלנו תיעוד התוכנית שפותחה מטרה לבדוק תוכניות טיפול יאפשר כמה שגיאות פוטנציאליות להיות מזוהה על ידי צוות מנוסה יחסית, אך סקירה על ידי אונקולוג קרינה, תוכנית בדיקות על-ידי אחרים מוסמך צוות חשובים.
אנו מצפים לשפר את הממשקים RPA לאורך זמן, בתגובה למשוב. כללי זרימת עבודה משימות צריך, עם זאת, נותרו דומים לאלה המתוארים במסמך זה. מסמך זה, לכן, להמשיך להיות שימושי. תיעוד נוסף גם יהיה זמין, המתאר שינויים, הדרכה עבור תוכנית בדיקות, וכו ‘.
יש דוגמאות קיימות של אוטומציה של צעדים ספציפיים של התכנון טיפול הקרנות. לידע שלנו זה המערכת הראשונה אשר שזרימת העבודה כולו הוא אוטומטי לחלוטין, הדורש כמעט לא קלט מהמשתמש. פרוטוקול זה מתאר, מנקודת המבט של המשתמש, חשוב השלבים הדרושים כדי להפעיל את הקרינה תכנון המסייע ולהפיק תוכנית טיפול הקרנות.
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו מומן על ידי המכון הלאומי לסרטן, עם תמיכה נוספת על-ידי מערכות רפואיות וריאן ומערכות רפואיות מוביוס. המערכת הנוכחית שלנו משתמש Eclipse עבור פונקציות תכנון הטיפול, וכן מוביוס 3D עבור אימות של חישוב מינון.
Eclipse | Varian Medical Systems | na | Treatment planning system |
Mobius 3D | Mobius Medical Systems | na | Dose calculation verification system |