방사선 계획 도우미-유선형된, 완전 자동화 된 방사선 치료 계획 시스템

Medicine
 

Summary

방사선 치료는 치료 계획을 만들고 제공 하는 품질 보증 (QA) 환자에 게 배달 하기 전에 여러 전문가 필요로 하는 매우 복잡 한 암 치료 이다. 이 프로토콜은 방사선 계획 도우미 (RPA), 높은-품질 방사선 치료 계획을 만들기 위해 완전 자동화 된 시스템의 사용을 설명 합니다.

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Court, L. E., Kisling, K., McCarroll, R., Zhang, L., Yang, J., Simonds, H., du Toit, M., Trauernicht, C., Burger, H., Parkes, J., Mejia, M., Bojador, M., Balter, P., Branco, D., Steinmann, A., Baltz, G., Gay, S., Anderson, B., Cardenas, C., Jhingran, A., Shaitelman, S., Bogler, O., Schmeller, K., Followill, D., Howell, R., Nelson, C., Peterson, C., Beadle, B. Radiation Planning Assistant - A Streamlined, Fully Automated Radiotherapy Treatment Planning System. J. Vis. Exp. (134), e57411, doi:10.3791/57411 (2018).

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Abstract

방사선 계획 도우미 (RPA)은 방사선 치료 계획, 머리/목 암과 4 필드 상자 계획 환자에 대 한 볼륨 변조 아크 치료 (VMAT) 계획을 포함 하 여 환자에 대 한 완전 자동화 된 생성에 대 한 개발 시스템 자 궁 경부 암입니다. 상업적인 방사선 치료 계획 시스템 통신할 수 응용 프로그래밍 인터페이스를 사용 하 여 특별히 개발 된 사내 소프트웨어의 조합 이다. 그것은 또한 상업 보조 복용량 확인 소프트웨어 인터페이스. 시스템에 필요한 입력 한 치료 계획 순서, 방사선 종양학에 의해 승인 되며 시뮬레이션 계산 된 단층 촬영 (CT) 이미지는 radiographer에 의해 승인. RPA는 다음 완전 한 방사선 치료 계획을 생성합니다. 자 궁 경부 암 치료 계획에 대 한 추가 사용자 개입 없이 계획 완료 될 때까지 필요 하다. 머리/목 치료 계획에 대 한 정상 조직과 대상 구조 중 일부는 자동으로 CT 이미지에 delineated 후 방사선 종양학 검토 해야 합니다 윤곽, 필요한 경우 편집 만들기. 그들은 또한 총 종양 볼륨을 나타냅니다. RPA는 다음 치료 계획 프로세스, VMAT 계획 만들기를 완료 합니다. 마지막으로, 완료 된 계획 된 임상 직원에 의해 검토 해야 합니다.

Introduction

방사선 치료 클리닉에서 국제 원자력 기구 (IAEA) 300 환자 당 1 치료 계획을 권장 하 고 400 환자 당 1 방사선 물리학자 취급 매년1. 많은 국가에서는,이 역할 (치료 계획 및 물리학자) 결합 됩니다. 다른 국가에서는, 방사선 치료 기술자 (방사선과 라고도 함)는 또한 역할을 계획 하는 치료에 걸릴. 낮은 중간 소득 국가 (LMICs) 방사선 종양학, 의학 물리학자, 방사선 치료 기술자 심각한 적자를 가진다. 2020 년, 우리는 추가 12000 방사선 종양학, 10000 의료 물리학, 그리고 29000 기술자 필요 합니다 추정 된다. 2. 공개 소프트웨어에서 다양 한 데이터 집합에서 데이터를 기반으로하는 이러한 예측 (e.g., IAEA), 방사선 치료 및 종양학 (ESTRO)와 국제 원자력 기구3유럽 사회에서 권장 사항에 따라 레벨을 인력으로. 훈련 요구는 엄청난. 예를 들어, 의학 물리학자, 대부분 지침 권장 2-3 년 인턴 이나 레지던트, 의학 물리학의 대학원 학교4,,56후에 자주 합니다. 이 4 년 투입 훈련의 40000 지닌 의료 물리학 혼자의 글로벌 결핍을 해결 하기 위해 단지 필요한 것을 의미 합니다.

치료 계획의 자동화는 이러한 인력 부족, 특히 의료 물리학과 계획의 일부를 줄일 수 있습니다. 자동화 된 계획 방사선 종양학 치료 계획3 에 지출 시간을 줄일 수 있고 확실히 방사선 치료 빔 apertures을 그리기에서 중요 한 역할을 했습니다. 이 작품 완전 자동화 된 처리 시스템, 고 방사선 계획 도우미 (RPA), 궁극적으로 전 세계에 걸쳐 고품질 방사선 치료에 대 한 액세스를 개선 하기 위해 국립 암 연구소에 의해 투자 하는 프로젝트에서 개발 계획의 작업을 설명 합니다. 7.

그림 1 자동된 치료 계획은 RPA에 구현 하는 프로세스의 개요를 보여 줍니다. 계획 작업 계획 시스템 치료에 어느 기능을 사용 하 여 수행 하는 치료 (계획 시스템 사용에 대 한 테이블의 자료 를 참조), 응용 프로그램 프로그래밍 인터페이스 (API)를 사용 하 여 제어 또는 자체를 사용 하 여 개발 기능입니다. 핵심 구성 요소는 RPA의 된 모든 작업의 독립적인 검증 자동화8입니다. 이 두 번째, 다른 알고리즘/기능 집합을 사용 하 여 이루어집니다. 치료 계획에 대 한 사용 되는 기본 알고리즘의 결과 보조 알고리즘의 결과와 비교 하 고 차이는 미리 정해진된 기준9보다 크면 표시. 치료 계획 통과 독립적인 검사 및 현지 직원에 의해 추가 수동 검사 환자 치료에 사용 될 준비가. RPA의 출력 문서 특히 수동 확인 과정을 간소화 하도록 설계 되었습니다.

사용자의 관점에서 RPA는 시스템의 워크플로 그림 2에 표시 됩니다. 시스템에 입력은 승인 된 계획 순서와 승인 된 CT 이미지. 방사선 종양학 만들고 기본적인 환자 정보와 예상된 계획 (처방, 치료 유형, )에 대 한 세부 정보를 포함 하는 계획 주문 승인 합니다. CT 이미지 설정 (CT 기술자)에 의해 승인을 받아야 한다. 이 계획은 정확한 CT 이미지에 계산입니다. 이 때 중요 하다, 예를 들어 단일 환자의 CT 이미지 여러 찍힌다. RPA 받게 되 면 승인 된 계획 순서 및 승인 된 CT 이미지 설정, 치료 계획을 자동으로 생성 됩니다. 어떤 경우에와 같은 자 궁 경부 암 치료 4 필드 상자를 만들 때 다음 단계는 완전히 자동화 하 고, 추가 사용자 개입 없이까지 필요한 치료 계획 준비입니다. 머리/목 VMAT 치료 계획의 창조와 같은 다른 경우에 개입 자동된 치료 과정을 통해 중간 필요 하다. 머리/목 계획, 방사선 종양학 검토/편집 자동으로 생성 된 윤곽선에 필요 하다. 그들은 또한 총 종양 볼륨 (GTV) 윤곽을 그리 다 해야 합니다. 이 상황에서 수신 승인 계획 순서와 CTs, 후는 RPA 일부 초기 컨투어링 정상 조직 및 일부 대상의 윤곽을 포함 하 여 작업 수행 합니다. 방사선 종양학 다음 검토 하 고 승인, 윤곽선과는 RPA 나머지 처리 작업을 계획. 현재이 시스템은 6 테스트 MV 및 머리/목 및 자 궁 경부 치료 계획에 대 한 18 MV x 선 광선, 각각, 모두 병합 필터. 치료 계획 완료 되 면 문서 검토 및 승인에 대 한 적절 한 임상 직원, 예를 들면, 물리학자와 방사선 종양학에 의해 만들어집니다. 이러한 작업의 일부를 다른 직원에 게 위임 될 수 있습니다.

현대 치료 계획 시스템 이미 제공 하는 일부 계획 프로세스 자동화. RPA 통합이 가능 하다 면, 사용자는 복잡 한 치료 계획 시스템 인터페이스를 열 필요 없이 치료 계획을 생성할 수 있습니다 그런 계획 프로세스, 자동화 된 완전 한 제공 합니다. 이 원고는 RPA에 대 한 프로토콜을 설명 하 고 치료 계획 프로세스의 출력에 대 한 몇 가지 예제 결과 선물 한다.

Protocol

RPA를 평가 하기 위해 사용 하는 모든 환자 데이터 소급, 대학 텍사스 MD 앤더슨 기관 검토 위원회의 승인으로 사용 되었다.

1. 진행 계획 모니터링

  1. 방사선 계획 도우미 컨트롤 센터 작업 영역을 열고 로그인 합니다.
  2. 현재 활성 상태인 모든 환자 데이터를 보려면 모든 환자를 클릭 합니다.
  3. 그들의 의료 레코드 번호 (MRN)에 의해 환자를 찾으려면, 환자 선택에 클릭 합니다.
  4. 어떤 환자는 승인 된 CT 또는 승인에 대 한 계획의 상태를 보고 계획 순서 (또는 둘 다), RPA 계획 섹션에서 보세요. 상태 옵션 즉시이 섹션 위와 메시지 섹션에 요약 되어 있습니다.
  5. 어떤 완성 된 계획의 세부 정보를 검토 하려면 (RPA 섹션)에서 환자를 클릭 합니다. 그들의 계획 순서와 CT의 세부 계획 순서코네티컷 승인 섹션에서 볼 수 있습니다.
    1. 완성 된 계획을 승인 하려면 승인을 클릭 합니다. 승인 (의사, 물리학자, 및 기술자) 각 기관에 대 한 설정할 수 있는 특정 단계가 있습니다.
  6. RPA의 작업 내역을 검토 하려면 로그를 클릭 합니다.
  7. (아직 승인 하지 않은 것 들을 포함 하 여) 계획 순서에 대 한 세부 정보를 검토 하려면 계획 순서 섹션에서 환자를 클릭 합니다.
  8. CT 이미지 (아직 승인 하지 않은 것 들을 포함 하 여) 설정에 대 한 세부 정보를 검토 하려면 환자 CT 승인 섹션에서를 클릭 합니다.

2. 계획 주문 승인

참고: 전에 RPA 만듭니다 치료 계획 계획 순서 승인 (일반적으로 방사선 종양학)가 필요 합니다.

  1. 계획 주문 작업 영역을 엽니다. 독립 실행형 아이콘을 사용 하거나 방사선 계획 보조 제어 센터 작업 영역에서이 작업을 수행 합니다.
  2. 새로운 계획 순서를 다음과 같이 만듭니다.
    1. 를 클릭 합니다.
    2. 섹션 1-인구 통계; 완료 이 섹션은 항상 같습니다.
      1. 의료 기록 번호와 환자 이름을 입력 합니다.
      2. 적절 한 치료 사이트를 선택 합니다. 머리/목, 자 궁 경부, 유 방, 그리고 다른 사람에서 선택 하십시오.
        참고:이 목록은 우리의 개발 노력 진행으로 증가할 것 이다. 이 옵션을이 선택 아래 섹션 3에서 제공 하는 선택 변경 합니다.
    3. 섹션 2-일반 치료; 완료 이 섹션은 항상 같습니다.
      1. 섹스/임신 상태, 사전 조사, 맥 박 조정기, 및 다른 보 형 물에 대 한 질문을 완료 합니다.
      2. 자동 시작 또는 기술자에 대 한 질문을 완료 합니다.
        참고: 자동 시작을 선택 하면 자동으로 승인 된 계획 순서와 승인 된 CT 이미지 계획 프로세스를 시작 하는 RPA에 발생 합니다. 선택 기술자 자동 계획 프로세스를 시작할 수 있는 기술 자가 필요 합니다. 이 제어 센터 작업 영역에서 수행할 수 있습니다.
    4. 섹션 3-치료 관련을완료 합니다.
      참고:이 예제는 머리/목 치료입니다.
      1. 머리/목 주 사이트와 긍정적인 림프 참여; 적절 한 라디오 단추를 선택 하 여 선택 다음 섹션은 이러한 선택에 따라 자동으로 선택 됩니다.
      2. 확인 하거나 적절 한 라디오 단추를 선택 하 여 자 궁 목에 retropharyngeal 림프 노드 범위 섹션을 변경 합니다. 이 CTV1 또는 CTV2 에 해당 하는 여부를 나타내는 데 적절 한 라디오 단추를 선택 합니다 (CTV: 임상 대상 볼륨).
      3. 치료 기계 및 치료 기술을 선택 합니다.
      4. 치료 접근 (이 예제는 치료 VMAT) 적절 한 라디오 단추를 클릭 하 여 선택 합니다.
        1. 확인 하거나 치료 처방을 변경 합니다. 처방전을 변경 하려면 텍스트 상자에 필요한 분수 복용량을 입력 합니다.
        2. 정상적인 조직 복용량 제약의 적합성을 확인 합니다.
    5. 저장 계획 순서; 계획 오더의 pdf 생성 됩니다.
    6. 최종 계획 순서 검토.
      1. 최종 계획 순서가 정확한 경우에, 승인을 클릭 합니다.
      2. 최종 계획 순서 올바르지 않은 경우 편집 을 클릭 하 고 필요에 따라 변경.
  3. 계획 주문 작업 영역을 닫습니다.

3. CT 이미지 승인

참고: 전에 RPA 만듭니다 치료 계획 CT 승인이 필요 합니다.

  1. CT 승인 작업 영역을 엽니다.
    참고:이 해질 수 있다 독립 실행형 아이콘 또는 방사선 계획 보조 제어 센터 작업 영역에서.
  2. CT 스캔에 승인 그것을 클릭 합니다.
    참고: CT 스캔 표시 되지 않습니다, 그것 되어 받지는 RPA에 의해.
  3. 검토는 isocenter에 중심으로 CT 조각.
    1. 부하 모든 모든 CT 이미지 검토를 클릭 합니다.
    2. Isocenter 위치와 CT 이미지 품질을 검토 합니다.
  4. CT 이미지, 슬라이스, 방향 및 데이터 수가 올바른지 승인클릭 합니다.

4. 자동 치료 계획을 시작합니다

참고:이 단계는만 기술자로 설정 (계획 순서로) Autoplan 시작 필요.

  1. 올바른 환자/계획 주문 선택/RPA 계획 추가클릭 하 고 컨트롤 센터 작업 영역, 코네티컷.

5. 컨투어링 검토 및 승인

참고: 일부 치료, 머리/목 등 VMAT, 검토 및 승인 컨투어링이 필요 합니다. 이것은 일반적으로 방사선 종양학에 의해 수행 됩니다.

  1. 기다리는 환자 데이터 상태를 나타내는 W (대기) 컨트롤 센터; 그것은 지금 검토 컨투어링에 대 한 준비입니다.
  2. 클릭은 W 아이콘, 또는 투자 수익 승인 (ROI: 관심 지역). Note 컨투어링 검토 및 승인 작업 영역을 열 것 이다.
    참고: 여기 사용할 수 있는 윤곽에 따라 달라 생성할 계획의 종류 (계획의 순서로 선택).
  3. 모든 contoured 조직/목표를 검토 합니다. 구조를 편집 하려면 먼저 선택 (풀 다운 목록)의 구조 다음 이동 아이콘을 클릭 하 고 각 CT 조각에 윤곽선을 편집.
  4. 경우 (예를 들어, 머리/목 계획에 대 한), 필요 수동으로 윤곽을 그리 다 총 종양 볼륨 (GTV)와 긍정적인 임 파선. 이렇게 하려면 풀 다운 목록에서 (예를 들어, GTV)의 구조를 선택 하 고 수동 묘사 아이콘을 클릭 한 각 CT 조각에 구조를 그릴.
  5. (머리/목의 경우)에 대 한 임상 대상 볼륨 (CTV1)를 작성
    1. GTV와 긍정적인 림프 노드를 확장 하려면 GTV-> CTV에클릭 합니다.
    2. CTV1을 수동으로 그리려면 구조 (풀 다운 목록)의 목록에서 CTV1 를 선택 하 고 수동 묘사 아이콘 클릭 한 각 CT 조각에 구조를 그립니다.
    3. 검토 하 고 필요에 따라 CTV1를 편집 합니다.
  6. 대상 볼륨 (PTVs) Planning을 만듭니다.
    1. CTV PTV->를 클릭 하십시오. 검토입니다.
    2. 필요한 경우 편집 하지만 이러한 확장 모두에서 많은 불확실성에 대 한 계정 기억 컨투어링 및 환자 설치. PTV를 편집 하려면 풀 다운 목록에서 적절 한 PTV를 선택, 클릭 이동 아이콘 (또는 다른 편집 아이콘 중 하나),
  7. 윤곽을 승인.
    1. 모든 등고선을 검토 후 승인 ROI를 클릭 하십시오. ROIs는 승인 되 면, 치료 계획 프로세스는 자동으로 진행 됩니다. 모든 경고 메시지에 주의 하 고 필요에 따라 설명 노트를 추가 합니다.

6. 방사선 치료 계획 검토 및 승인

  1. 치료 계획을 검토 하는 검토;에 대 한 준비가 되었을 때 문서 계획 검토 (pdf 형식) 제어 센터에으로 나타납니다.
    참고: 계획 단계 (결합 될 수 있는, 사용 가능한 직원에 따라)에서 검토할 수 있습니다. 적절 한 검토 단계는 각 페이지의 바닥글에 표시 됩니다.
  2. 기술 검토를 수행 합니다.
    참고:이 물리학 검토와 함께 결합 될 수 있다.
    1. 첫 페이지를 검토 합니다.
      1. 검토 하 고 있는 환자 인구 통계, 처방전 및 계획 세부 적절 한지 확인 합니다.
      2. 모든 자동 계획 확인 검사 성공 했다 확인 하십시오.
    2. 표시 된 isocenter를 확인 하십시오.
      1. 양식에 표시 된 isocenter 올바르게 확인 되었습니다 확인 질문에 대답. 필요에 따라 라이브러리의 경우와 비교 합니다.
    3. 바디 컨투어 검토를 수행 합니다.
      1. 본문 제대로 contoured는 확인 질문에 대답. 필요에 따라 라이브러리의 경우와 비교 합니다.
    4. 필드 조리개 검토를 수행 합니다.
      1. 양식에 필드 apertures 적절 한 확인 질문에 대답.
    5. 복용량 배포 검토를 수행 합니다.
      1. 적절 한 복용량 계산에 대 한 확인 양식에 질문에 답변
    6. 승인 하거나 거부 하는이 계획, 기술 승인클릭.
  3. 의사 검토를 수행 합니다.
    1. 치료 종류에 따라 복용량 배포판 및 필드 apertures을 검토 합니다.
    2. 이 계획을 승인 또는 거부의 승인 상태를 변경 하려면 MD 승인클릭 합니다.
  4. 물리학 검토를 수행 합니다.
    1. 표준 절차를 사용 하 여 계획을 검토 합니다. 추가 검사에 대 한 다음 지침을 참조 하십시오.
    2. 의사 검토기술 검토 섹션을 검토 합니다.
    3. QA의 독립적인 검증의 결과 검토: 테이블 제거, 바디 컨투어 체크, isocenter 확인.
    4. 치료 사이트-예를 들어 블록 확인 4 필드 경부 치료에 관련 된 추가 독립적인 확인 검사의 결과 검토 합니다.
    5. 환자 인구에서 필드 및 계획 매개 변수의 비교의 결과 검토 합니다.
    6. 복용량 확인 보고서를 검토 합니다.
    7. 추가 데이터를 검토 합니다. 문서 끝에 추가 데이터 일관성에 대 한 검토 한다-이 원래 계획 순서 및 코네티컷 승인 포함 됩니다.
    8. 이 계획을 승인 또는 거부의 승인 상태를 변경 하려면 물리학 승인클릭 합니다.

7. 최종 계획 전송

  1. 계획은 승인 되 면, 그것을 내보냅니다. 다음 단계는 로컬 설치, 소프트웨어 기록 확인 및 치료 계획 시스템에 따라 다릅니다. 그들은 또한 윤리 프로토콜 및 지역 임상 워크플로 의존입니다. 다음 단계는 적절 한 조치의 예입니다.
  2. 로컬 레코드 확인 (R & V) 시스템에 전송 DICOM 계획.
  3. 소프트웨어 도구를 사용 하 여 원래 계획 그의 R & 브 시스템에서 (확인 올바른 데이터 전송) 비교를.

Representative Results

예를 들어 머리/목 사건에 대 한 생성 치료 계획 순서는 그림 3에 표시 됩니다. 그림 4 는 혀 편평 세포 암 종7,10의 기지와 환자에 대 한 자동으로 생성 된 VMAT 계획에 대 한 복용량 배급을 보여준다. 참석 방사선 종양학에 의해 검토 확인이 계획 치료에 대 한 허용 했다. 평균 머리/목 VMAT 계획 2-아크 계획에 대 일 분 고 우리 자동 컨투어링에 대 한 빠른 복용량 계산 알고리즘 및 분산된 아키텍처와 30 분 단계 보다는 더 적은으로 이것을 것으로 예상.

그림 5 는 자 궁 경부 암 환자에 대 한 4-필드 상자 치료에 대 한 자동으로 생성 된 필드 apertures을 보여준다. 경험이 풍부한 방사선 종양학 검토 이러한 필드7,11의 90-96%의 임상 적합성 확인. 평균적으로,이 계획은 21 분 했다.

치료 계획 준비가 되 면, 문서는 자동으로 방사선 종양학, 기술 직원, 의학 물리학자, 및 방사선과 의해 검토를 위해 만들어집니다. 우리 표시 isocenter 및 바디 컨투어 식별 검사, 환자 오리엔테이션/치러야/치료 사이트, 필드 apertures (예는 4 필드 상자), 그리고 이미지의 존재의 일관성을 통해 사용자는 그림된 절차 설계 또는 계산 유물12복용량. 절차의 각 단계는 간단한 지침 및 라이브러리 예제 사용자 참조할 수 있습니다. 지침의 예는 그림 6에 표시 됩니다.

비록 물리학 및 방사선 종양학 검토에 대 한 필요성은 잘 문서화 되어있다, 추가 직원의 역할 평가 되지 있다. 우리는 12 의도적인 오류를 포함 16 자 궁 경부 암 환자에 대 한 계획 문서를 작성 하 여이 평가: 잘못 된 isocenter (3 건), 잘못 된 바디 컨투어 (3 건), 잘못 된 CT 소파 제거 (1 케이스), 잘못 된 필드 apertures (5 건), 잘못 된 복용량 계산 (1 케이스), 그리고 잘못 된 수의 필드 (1 케이스). 이 계획을 다음 방사선 치료에 최소한의 경험 4 자원 봉사자 및 검사 계획에 경험에 의해 검토 되었다. 계획 설명서의 최종 버전 ~ 30 분 훈련의 필요합니다. 평균, 계획 계획 당 필요한 8 분 확인합니다. 테스터 신체 윤곽, isocenter (기반된 표준 마커) 및 복용량 계산 유물에서 모든 오류를 찾을 수 있었다. 그들은 안정적으로 필드 apertures에 (하지만 임상적으로 중요 한) 작은 오류를 식별 하지 못했습니다. 그들은 있었다 또한 3 필드 4-예기치 못한 오류를 특정 체크 리스트 항목으로 검사 하지의 예로 대신 했다 하는 경우를 식별할 수 없습니다. 요약 하자면, 이러한 결과 자동화 된 프로세스에 의해 생성 하는 방사선 치료 계획의 몇 가지 중요 한 특징의 초기 검사를 할당할 수 있습니다 전에 식별 조치를 위한 어떤 필요 든 지를 수 있도록 제한 된 방사선 치료 경험을 가진 직원 표시 의사 검토입니다. 그러나 이러한 직원 것입니다. 그리고, 모든 오류 찾아서 (방사선 종양학과 물리학) 자격 갖춘된 직원에 의해 추가 검사는 여전히 워크플로 계획 하는 방사선 치료의 중요 한 부분.

Figure 1
그림 1 . 계획 프로세스 자동화 된 치료의 회로도 인간의 아이콘 표시는 포인트 워크플로 인간의 개입이 필요 하다. 다른 모든 단계 자동화 된다. 계획 프로세스에서 자동화 된 각 단계의 실제 계획을 만드는 데 사용 되는 기본 알고리즘 있으며 기본 알고리즘의 결과 확인 하는 데 사용 되는 보조 알고리즘. 확인 검사 중 하나라도 실패 ( 미리 정해진된 기준에 밖에 서가), 또는 방사선 종양학 계획을 승인 하지 않으면, 다음 계획 프로세스 매뉴얼 필요 하 게 됩니다. 계획 과정, 자격 갖춘된 의학 물리학자에 의해 특히 일상적인 검사는 치료에 중요 한 추가 품질 절차는 여기에 표시 되지 않습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
그림 2 . 사용자의 관점에서 RPA의 도식. 방사선 종양학은 완료 하 고 의사의 계획 주문을 승인 합니다. 복용 후 환자 시뮬레이션 이미지,이 radiographer 또는 다른 적절 한 직원 현재 의해 승인 됩니다. RPA는 다음 자동으로 시작 되 고 방사선 치료 계획을 만듭니다. 이 작품의 목표는 30 분 이내에 문서를 포함 하 여 각 방사선 치료 계획을 만드는 것입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 3
그림 3 머리/목 VMAT 계획에 대 한 치료 계획 순서 예. 계획 주문 환자 식별자 (이름, MRN, .), 환자에 대 한 몇 가지 일반적인 정보 및 일부 치료 특정 정보를 보여 줍니다. 이 복용량 처방전, 대상 범위 및 정상 조직의 제약 조건 포함 됩니다.

Figure 4
그림 4 . 예를 들어 자동으로 머리/목 VMAT 계획 생성. 음영된 지역 계획 대상 볼륨을 표시-빨강, 파랑 및 노랑 PTV1 PTV2, 그리고 PTV3, 각각 해당. 라인 자동으로 생성 된 계획의 isodose 분포를 보여줍니다.

Figure 5
그림 5 . 자동으로 생성 된 금속 4 필드 상자 자 궁 경부 암 치료에 대 한 예입니다. AP, 펜 실바 니 아, 왼쪽 측면 및 오른쪽 측면 필드가 표시 됩니다.

Figure 6
그림 6 . 차트는 RPA를 사용 하 여 자동으로 생성 하는 방사선 치료 계획에 대 한 검토를 지원 하도록 설계 된 그림된 지침의 예입니다. 이 예제 페이지는 자동으로 생성 된 몸 윤곽선의 검토. 그것은 포함 하는 기본 알고리즘, 사용자에 대 한 몇 가지 질문 하 고 검토 하는 사용자에 대 한 라이브러리 경우의 결과

Discussion

방사선 계획 도우미 (RPA) 시스템을 사용 하 여 자동화 된 치료 계획을 만드는 단계를 설명 하는 프로토콜 설명 했다. 사용자의 관점에서 중요 한 단계는 (1) 코네티컷 승인 (2) 계획 순서 승인 (3) 등고선 검토/편집 머리/목의 경우, 및 (4) 치료 계획 검토를 위해. 처음 두 단계 순서는 상호 교환. 방사선 계획 도우미 현재 자동으로 머리/목 (VMAT)과 자 궁 경부 암 (4 필드 상자), 대 한 방사선 치료 계획을 만들고 우리가 유 방 암 치료에 대 한 계획에 현재 작업 중인. 최종 목표는 완전히 자동화 방사선 치료 모든 사이트/modalities, 안전 하 고 효과적인 방사선 치료 계획을 생성 하는 도구를 만드는 대 한 계획입니다.

현재 시스템에는 몇 가지 제한이 있습니다. 첫째, 그것은 치료 계획을 만들 수 없습니다 모든 치료 사이트 및 접근, 비록 시간이 지남에 개선 하는 기능을 기대 하는 우리가 우리는 모든 치료 사이트에 대 한 완전 자동화에서 몇 가지 방법. 또한 위험이 있다의 자동화에는 사용자가 신뢰 이상-이것은 우리가 많은 독립적인 확인 검사 (그림 1)를 포함 하 여 완화를 시도 하는 위험. 방사선 종양학 의사에 의해 치료 계획 확인을 우리의 목적 개발 계획 문서를 사용 하 여 상대적으로 미숙한 직원, 하지만 검토에 의해 식별 몇 가지 잠재적인 오류가 하면 시연 되었다와 다른 자격에 의해 계획 확인 직원은 중요 합니다.

우리는 사용자의 피드백에 대 한 응답에서 시간이 지남에 RPA 인터페이스 개선 기대. 그러나 일반적인 워크플로 및 작업,, 계속이 문서에 설명 된 것과 유사 합니다. 이 문서, 따라서 유용 하 게 계속 됩니다. 추가 문서 가능할 것 이다 또한, 설명 하는 수정, 계획 검사 등에대 한 교육.

방사선 치료 계획의 특정 단계의 자동화의 기존 예제가 있습니다. 우리의 지식을 하려면이를 전체 워크플로 완전 자동화 된, 거의 사용자 로부터 입력을 요구 하는 첫 번째 시스템입니다. 이 프로토콜에서는 사용자의 관점에서 중요 한 단계는, 방사선 계획 지원을 운영 하 고 방사선 치료 계획을 생성 하는 데 필요한 합니다.

Disclosures

저자는 공개 없다.

Acknowledgements

이 작품은 Varian 의료 시스템 및 Mobius 의료 시스템에 의해 추가 지원으로 국립 암 연구소에 의해 투자 되었다. 우리의 현재 시스템은 치료 계획 기능, 및 Mobius 복용량 계산의 3D에 대 한 이클립스를 사용합니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Eclipse Varian Medical Systems na Treatment planning system
Mobius 3D Mobius Medical Systems na Dose calculation verification system

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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