Stråling planlægning assistent - en strømlinet, fuldautomatisk strålebehandling behandling planlægning System

Medicine
 

Summary

Strålebehandling er en yderst kompleks kræftbehandling, der kræver flere specialister til at oprette en behandlingsplan og sørge for kvalitetssikring (QA) forud for levering til en patient. Denne protokol beskriver brugen af en fuldt automatiseret system, stråling planlægning Assistant (RPA), til at skabe høj kvalitet stråling behandlingsplaner.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

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).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Stråling planlægning Assistant (RPA) er et system udviklet til fuldautomatiske oprettelse af strålebehandling behandlingsplaner, herunder volumen-moduleret arc terapi (VMAT) planer for patienter med hoved og hals kræft og 4-felt boks planer for patienter med livmoderhalskræft. Det er en kombination af specielt udviklet in-house software, der bruger en programmeringsgrænseflade til at kommunikere med en kommerciel strålebehandling behandling planlægningssystemet. Det også grænseflader med en kommerciel sekundære dosis kontrol software. De nødvendige indgange til systemet er en behandling planer ordre, godkendt af stråling onkolog, og en simulation beregnet tomografi (CT) billede, godkendt af Radiograf. RPA genererer derefter en komplet strålebehandling behandlingsplan. For livmoderhalskræft behandlingsplaner er uden yderligere brugerinput nødvendigt, indtil planen er fuldført. Hoved/nakke behandlingsplaner, efter den normale væv og nogle af strukturerne, målet er automatisk afgrænset på CT billede, skal stråling onkolog gennemse konturer, at gøre redigeringer, hvis nødvendigt. De også afgrænse brutto tumor volumen. RPA derefter afslutter behandlingen planlægningsproces, oprettelse af en VMAT plan. Endelig, den færdige plan skal revideres af kvalificerede klinisk personale.

Introduction

I strålebehandling klinikker, den Internationale Atomenergiorganisation (IAEA) anbefaler 1 behandling planner pr. 300 patienter og 1 stråling fysiker pr. 400 patienter behandles årligt1. I mange lande kombineres disse roller (behandling planner og fysiker). I andre lande tage stråling behandling teknologer (ofte kaldet radiographers) også på en behandling planlægning rolle. Lav - og mellemindkomstlande (LMICs) har alvorlige underskud i stråling onkologer, medicinsk fysikere og stråling terapi teknologer. 2020 anslås det, at vi vil have en yderligere 12.000 stråling onkologer, 10.000 medicinsk fysikere og 29.000 teknologer. 2. disse estimater er baseret på data fra forskellige datasæt i det offentlige rum (e.g., IAEA), med personaleniveauer baseret på anbefalinger fra det europæiske samfund for strålebehandling & Oncology (ESTRO) og IAEA 's3. Uddannelsesbehovene er enorme. For eksempel til medicinsk fysikere anbefaler de fleste retningslinjer en 2 - 3 år praktik eller opholdstilladelse, ofte efter afslutningen af medicinsk fysik graduate school4,5,6. Denne 4-årige engagement betyder, at 40.000 årsværk af uddannelse er nødvendige blot for at løse den globale mangel i medicinsk fysikere alene.

Automatisering af behandling planlægning kan reducere nogle af disse personalemæssige mangler, især medicinsk fysikere og planlægningsstab. Automatiseret planlægning kan reducere den tid, Stråling onkologer bruger på behandling planlægning3 og helt sikkert har vigtige roller i tegning stråling behandling beam åbninger. Dette arbejde beskriver driften af en fuldt automatiseret behandling planlægning system, stråling planlægning Assistant (RPA), udviklet under et projekt finansieret af National Cancer Institute i sidste ende forbedre adgangen til høj kvalitet strålebehandling i hele verden 7.

Figur 1 viser en oversigt over automatiseret behandling planlægning processen gennemføres i RPA. Behandlingen planlægningsopgaver udføres ved hjælp af enten funktioner i behandlingen planlægningssystemet (Se Tabel af materialer til planlægningssystemet anvendes), styres ved hjælp af programmeringsgrænsefladen (API), eller ved hjælp af in-house udviklede funktioner. Et nøgleelement i RPA er uafhængig kontrol af alle opgaver, der er blevet automatiseret8. Dette opnås ved hjælp af et andet, forskellige sæt af algoritmer/funktioner. Resultaterne af de primære algoritmer, der anvendes til behandlingsplan, er sammenlignet med resultaterne af den sekundære algoritme og markeret hvis forskellen er større end en forudbestemte kriterier9. Behandling planer der passerer den uafhængige kontrol og yderligere manuel kontrol af lokalt ansatte er klar til at blive brugt til patient behandling. Output dokumentation af RPA har været specielt designet til at strømline processen af Manuel check.

Arbejdsprocessen af RPA system fra brugernes synspunkt er vist i figur 2. Input til systemet er en godkendte planer ordre og et godkendt CT billede. Stråling onkolog skaber og godkender planen ordre, der indeholder grundlæggende patient information og detaljer om den forventede plan (recept, behandling type, osv.). CT billede sæt skal også godkendes (af CT-tekniker). Dette er at sikre, at den er beregnet på den korrekte CT billede. Dette er vigtigt, for eksempel, når flere CT billede sæt er taget af en enkelt patient. Når RPA modtager en godkendte planer ordre og en godkendt CT billede sæt, behandlingsplan genereres automatisk. I nogle tilfælde, som når du opretter 4-felt boks livmoderhalskræft behandlinger, følgende trin er fuldt automatiseret, og ingen yderligere brugerinput er nødvendig indtil er behandlingsplan klar. I andre tilfælde, såsom oprettelsen af hoved/hals VMAT behandlingsplaner, er intervention nødvendig halvvejs gennem automatiserede behandlingsprocessen. For hoved og hals planer er stråling onkolog påkrævet til anmeldelse/Rediger automatisk genereret konturer. De skal også afgrænse brutto tumor volumen (GTV). I denne situation, efter modtagelse godkendt planen ordrer og CTs, udfører RPA nogle indledende Profilstyring opgaver, herunder tilretning af normale væv og nogle mål. Stråling onkolog derefter gennemser og godkender konturerne, og RPA fortsætter med de resterende behandling planlægningsopgaver. Det nuværende system er blevet testet med 6 MV og 18 MV X-ray bjælker for hoved/hals og livmoderhalsen behandlingsplaner, henholdsvis, begge med udfladning filter. Når behandlingsplan er færdig, oprettes et dokument til gennemgang og godkendelse af passende klinisk personale, fx, fysikere og stråling onkologer. Nogle af disse opgaver kan uddelegeres til andre medarbejdere.

Moderne behandling planlægning systemer allerede tilbyder nogle automatiseret planlægningsprocesser. RPA integrerer disse, når det er muligt, tilbyder et komplet automatiseret planlægningsproces, sådan at brugeren kan generere behandlingsplaner uden at skulle åbne en kompliceret behandling planlægning system interface. Dette manuskript beskrevet i protokollen for RPA, og derefter præsenterer nogle eksempel resultater for produktionen af planlægningsprocessen behandling.

Protocol

Alle patientdata anvendes til evaluering af RPA blev anvendt med tilbagevirkende kraft, med godkendelse fra University of Texas MD Anderson institutionelle Review Board.

1. overvågning planlægning fremskridt

  1. Åbn stråling planlægning Assistant kontrol Center arbejdsområdet og log ind.
  2. Klik på Alle patienteralle patientens data, der er aktiv i øjeblikket.
  3. For at finde en patient af deres medicinske post nummer (MRN), klik på Vælg Patient.
  4. For at se status for planen for enhver patient, som har en godkendt CT eller godkendt kigge planen ordre (eller begge), i afsnittet RPA Plan . Statusindstillingerne er sammenfattet straks over dette afsnit, og i afsnittet besked .
  5. For at gennemse oplysninger om nogen færdig plan, skal du klikke på patienten (i afsnittet RPA). Nærmere oplysninger om deres plan orden og CT kan også ses i afsnittene Plan orden og CT godkendelse .
    1. Hvis du vil godkende en færdig plan, skal du klikke på Godkend. Der er visse niveauer af godkendelse (læge, fysiker og tekniker), der kan indstilles for hver institution.
  6. Du kan gennemse RPA opgave historie, klik på log.
  7. For at gennemse detaljer for enhver plan ordre (herunder dem, der endnu ikke er godkendt), skal du klikke på en patient i afsnittet Plan rækkefølge .
  8. For at gennemse detaljer for enhver CT billede sæt (herunder dem, der endnu ikke er godkendt), skal du klikke på en patient i afsnittet CT godkendelse .

2. plan ordre godkendelse

Bemærk: Planer ordre der kræves godkendelse (typisk af stråling onkolog), før RPA skaber en behandlingsplan.

  1. Åbne arbejdsområdet Planer ordre . Brug ikonet standalone, eller gøre dette fra arbejdsområdet Stråling Planning assistent Control Center .
  2. Opret en ny plan for som følger.
    1. Klik på ny.
    2. Udfyld afsnit 1 - demografi; Dette afsnit er altid den samme.
      1. Angiv medicinsk rekordstort antal og patient navn.
      2. Vælg den passende behandlingsstedet. Vælg mellem hoved og hals, livmoderhalsen, bryst m.fl.
        Bemærk: Denne liste vil øge som vores udvikling indsats for fremskridt. Dette udvalg ændrer de valg der tilbydes i afsnit 3, nedenfor.
    3. Komplet afsnit 2 - almen behandling; Dette afsnit er altid den samme.
      1. Komplet spørgsmål om sex/graviditet status, forudgående bestråling, pacemaker og andre implantater.
      2. Komplet spørgsmål på Autostart eller tekniker.
        Bemærk: At vælge autostart vil resultere i RPA automatisk starter planlægningsprocessen, når der er både en godkendte planer ordre og et godkendt CT billede. Vælge tekniker vil kræve en tekniker at starte den automatiske planlægningsprocessen. Dette kan gøres i arbejdsområdet Control Center.
    4. Komplet afsnit 3 - behandling specifikke.
      Bemærk: Dette eksempel er for hoved og hals behandlinger.
      1. Vælg hoved/hals primære websted og positive lymfeknuder inddragelse ved at vælge den relevante alternativknap; de følgende afsnit er automatisk udvalgt på grundlag af disse valg.
      2. Bekræfte eller ændre afsnit på cervikal hals og retropharyngeale lymfeknude dækning, ved at vælge den relevante alternativknap. Derefter vælge den relevante alternativknap for at angive, om disse svarer til CTV1 eller CTV2 (CTV: klinisk destinationsdiskenheden).
      3. Vælg behandling maskine og behandling teknik.
      4. Vælg behandling tilgangen ved at klikke på den relevante valgknap (i dette eksempel er VMAT behandlinger).
        1. Bekræfte eller ændre behandling-recept. Hvis du vil ændre recepten, skal du indtaste kræves brøkdel doser i tekstboksene.
        2. Bekræft hensigtsmæssigheden i de normale væv Dosisbindinger.
    5. Gem Plan rækkefølgen; en pdf af planen ordre vil blive genereret.
    6. Anmeld den endelige plan rækkefølge.
      1. Hvis den endelige plan rækkefølge er korrekte, skal du klikke på Godkend.
      2. Hvis den endelige planer ordre er forkert, skal du klikke på Rediger og foretage ændringer efter behov.
  3. Luk arbejdsområdet Planer ordre .

3. CT billede godkendelse

Bemærk: CT godkendelse er nødvendig, før RPA skaber en behandlingsplan.

  1. Åbne arbejdsområdet CT godkendelse .
    Bemærk: Dette kan gøres, fra ikonet standalone eller arbejdsområdet Stråling Planning assistent Control Center .
  2. Klik på CT-scanning at det skal godkendes.
    Bemærk: Hvis CT-scanning ikke viser sig, det er ikke blevet modtaget af RPA.
  3. Anmeld CT skiverne er centreret på isocenter.
    1. Klik på Indlæs alle at gennemgå alle CT billeder.
    2. Anmeld isocenter placering og CT billedkvalitet.
  4. Hvis CT billeder, antallet af skiver, orientering og data er korrekte, skal du klikke på Godkend.

4. Påbegynd automatisk behandling planlægning

Bemærk: Dette trin er kun nødvendigt hvis Autoplan start (i rækkefølgen, plan) er indstillet til tekniker.

  1. Vælg den rigtige patient/Plan ordre/CT i Kontrolcenteret workspace, og klik på Tilføj RPA Plan.

5. tilretning gennemgang og godkendelse

Bemærk: For nogle behandlinger, såsom hoved og hals VMAT, tilretning gennemgang og godkendelse er nødvendig. Dette er typisk udført af stråling onkolog.

  1. Vent til patientdata status at angive W (vent) i kontrolcenteret; Det er nu klar til Profilstyring anmeldelse.
  2. Klik på den W -ikon, eller på ROI godkendelse (ROI: Region af interesse). Bemærk, at arbejdsområdet Profilstyring gennemgang og godkendelse vil åbne.
    Bemærk: De konturer, der er tilgængelige her afhænger af typen af planen skal genereres (valgt i den rækkefølge, Plan).
  3. Gennemgå alle kurvede væv/mål. Hvis du vil redigere strukturer, først vælge struktur af interesse (rullegardinlisten), derefter Klik på symbolet for Skub og redigere konturen på hver CT skive.
  4. Hvis nødvendigt (f.eks. for planer, hoved og hals), manuelt afgrænse brutto Tumor volumen (GTV) og positiv lymfeknuder. For at gøre dette, Vælg struktur af interesse (f.eks.GTV) i rullegardinmenuen, klik på ikonet Manuel afgrænsning og tegne strukturen på hver CT skive.
  5. Oprette kliniske destinationsenheden (CTV1) (til hoved og hals tilfælde)
    1. For at udvide GTV og positive lymfeknuder, klik på GTV -> CTV.
    2. For at manuelt tegne CTV1, Vælg CTV1 fra listen over strukturer (rullegardinlisten), klik på ikonet manuel afgrænsning og tegne strukturen på hver CT skive.
    3. Gennemse og redigere CTV1, efter behov.
  6. Oprette planlægning mål diskenheder (PTVs).
    1. Klik på CTV -> PTV. Anmeldelse.
    2. Rediger om nødvendigt, men husk disse udvidelser tegner sig for de mange usikkerheder i begge konturer og tålmodig setup. Hvis du vil redigere PTV, Vælg den relevante PTV i rullegardinmenuen, klik på symbolet for Skub (eller en af de andre redigering ikoner),
  7. Godkende konturer.
    1. Anmeld alle konturer og derefter klikke på Godkend ROI. Når ROIs er godkendt, vil behandlingen planlægningsproces fortsætte automatisk. Være opmærksom på alle advarsler og føje forklarende noter, som nødvendigt.

6. strålebehandling Plan gennemgang og godkendelse

  1. Anmeld behandlingsplan, når det er klar til gennemsyn; Det ser ud som en Planlægge anmeldelse dokument (PDF-format) i Kontrolcenteret.
    Bemærk: Planen kan revideres i faser (som kan være kombinerede, afhængigt af tilgængelige personale). Den passende gennemgang fase er vist i bunden af hver side.
  2. Udføre teknisk revision.
    Bemærk: Dette kan kombineres med fysik gennemgang.
    1. Anmeld forsiden.
      1. Anmeld og sikre, at patienten demografi, recept og plan detaljer er passende.
      2. Kontroller, at alle de automatiske plan kontrol kontrol var vellykket.
    2. Kontroller de markerede isocenter.
      1. Besvare spørgsmål om formen for at kontrollere, at den markerede isocenter blev korrekt identificeret. Sammenlign med biblioteket sager, som nødvendigt.
    3. Udføre krop kontur anmeldelse.
      1. Besvare spørgsmål for at kontrollere, at kroppen var korrekt kontureret. Sammenlign med biblioteket sager, som nødvendigt.
    4. Udføre felt blænde anmeldelse.
      1. Besvare spørgsmål om formen for at kontrollere, at feltet åbninger er passende.
    5. Udføre dosis Distribution anmeldelse.
      1. Besvare spørgsmål om formen for at tjekke for passende dosis beregning
    6. Godkende eller afvise denne plan, skal du klikke på Tech. Godkend.
  3. Udføre læge anmeldelse.
    1. Afhængigt af hvilken behandling, anmeld dosis distributioner og felt åbninger.
    2. Hvis du vil ændre godkendelsesstatus for denne planer om at godkende eller afvise, klik på MD godkende.
  4. Udføre fysik gennemgang.
    1. Gennemgå planen ved hjælp af standard procedurer. Se de følgende retningslinjer for supplerende kontrol.
    2. Anmeld læge anmelde og teknisk gennemgang sektioner.
    3. Gennemgå resultaterne af den uafhængige kontrol QA: tabel fjernelse, kroppen kontur check, check-isocenter.
    4. Gennemse resultaterne af yderligere uafhængig verifikation kontrol, der er specifikke for behandlingsstedet - for eksempel blok checken for 4-felt livmoderhalsen behandlinger.
    5. Gennemse resultaterne af sammenligninger af parametrene felt og plan med dem fra den patientgruppe.
    6. Anmeld dosis finanseksperters kontrolrapport.
    7. Gennemgå yderligere data. Yderligere data i slutningen af dokumentet bør revideres for konsistens - dette omfatter den oprindelige planer ordre og CT godkendelse.
    8. Hvis du vil ændre godkendelsesstatus for denne planer om at godkende eller afvise, klik på Fysik godkende.

7. endelige Plan overførsel

  1. Når planen er godkendt, eksportere den. De næste skridt er afhængige af lokale setup, registrere og kontrollere software og behandling planlægning system. De er også afhængige af etiske protokoller og lokale kliniske arbejdsgange. Følgende er skridt er eksempler på egnede foranstaltninger.
  2. Overføre DICOM-plan til lokale post-og-kontroller (R & V) system.
  3. Bruge et software-værktøj til at sammenligne den oprindelige plan med at i f & V system (for at bekræfte korrekte dataoverførsel).

Representative Results

Et eksempel behandling planer ordre oprettet til et hoved og hals er vist i figur 3. Figur 4 viser dosis distribution til en automatisk genereret VMAT plan for en patient med en base af tungen planocellulært karcinom7,10. En gennemgang af en behandlende stråling onkolog bekræftet, at denne plan var acceptabelt for behandling. Hoved/hals VMAT planer tage gennemsnitligt 46 minutter for en 2-arc plan, og vi forventer at bringe det ned til mindre end 30 minutter med en hurtigere dosis beregning algoritme og en distribueret arkitektur for den automatiseret konturering trin.

Figur 5 viser automatisk genererede felt åbninger for en 4-felt boks behandling for en patient med livmoderhalskræft. Anmeldelse af en erfaren stråling onkolog bekræftet den kliniske relevans af 90-96% af disse felter7,11. Disse planer tog i gennemsnit 21 minutter.

Når behandlingsplan er klar, oprettes dokumentation automatisk for anmeldelse af stråling onkologer, teknisk personale, medicinsk fysikere og radiographers. Vi har designet en illustreret procedure, der fører brugeren gennem kontrol af de markerede isocenter og krop kontur identifikation, sammenhæng i patient orientering/lateralitet/behandlingsstedet, felt åbninger (f.eks. en 4-felt boks) og tilstedeværelsen af billede eller dosis beregning artefakter12. Hvert trin af proceduren har enkle instruktioner og bibliotek eksempler som brugeren kan henvise. Et eksempel af vejledningen er vist i figur 6.

Selv om behovet for fysik og stråling onkolog anmeldelse er veldokumenteret, er rolle af ekstra personale ikke blevet evalueret. Vi vurderede dette ved at oprette planen dokumenter for 16 patienter, livmoderhalskræft, hvoraf 12 inkluderet forsætlige fejl: forkert isocenter (3 sager), forkert krop kontur (3 sager), forkert CT sofaen fjernelse (1 tilfælde), forkert felt åbninger (5 tilfælde), forkert dosis beregning (1 tilfælde), og forkert antal felter (1 kasse). Disse planer blev derefter behandlet af 4 frivillige med minimal erfaring i strålebehandling og ingen erfaring i at kontrollere planer. Den endelige udgave af planen dokumentation kræves ~ 30 minutters træning. I gennemsnit, kontrol plan kræves 8 minutter pr. plan. Testere var i stand til at finde alle fejl i kroppens konturer, isocenter (baseret på fiducial markører) og dosis beregning artefakter. De kunne ikke pålideligt identificere små (men klinisk vigtige) fejl i feltet åbninger. De var også ikke i stand til at identificere den sag, der havde kun 3 felter i stedet for 4 - et eksempel på en uventede fejl, der ikke er undersøgt med en bestemt check-listeelement. I Resumé viser disse resultater, at indledende kontrol af nogle vitale funktioner af strålebehandling planer lavet af automatiserede processer kan tildeles til medarbejdere med begrænset strålebehandling erfaring, gør det muligt behov for afværgeforanstaltninger skal identificeres før læge anmeldelse. Disse medarbejdere vil imidlertid ikke finde alle fejl og supplerende kontrol af kvalificeret personale (Stråling onkologer og fysikere) er stadig en vigtig del af strålebehandling planlægning arbejdsproces.

Figure 1
Figur 1 . Skematisk af automatiseret behandling planlægningsproces. De menneskelige ikoner viser punkterne i arbejdsprocessen, hvor menneskelig indgriben er nødvendig. Alle andre trin er automatiseret. Hvert af de automatiserede trin i planlægningsprocessen har en primær algoritme, som bruges til at oprette de faktiske plan, og en sekundær algoritme, der bruges til at kontrollere resultatet af den primære algoritme. Hvis nogen af verifikation kontrol mislykkes (dvs. falder uden for en forudbestemt kriterier), eller hvis stråling onkolog ikke godkender planen, så en manual planlægningsproces bliver nødvendigt. Ekstra kvalitet procedurer, der er vigtige for behandling planlægningsproces, specielt rutinekontrol af en kvalificeret medicinsk fysiker, er ikke vist her. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2 . Skematisk af RPA fra brugernes synspunkt. Stråling onkolog er ansvarlig for at udfylde og godkende lægens planer ordre. Efter at have taget simulation billede af patienten, er dette godkendt af Radiograf eller andre passende personale til stede. RPA derefter automatisk starter og skaber strålebehandling behandlingsplan. Målet med dette arbejde er at skabe hver strålebehandling plan, herunder dokumentation, inden for 30 minutter. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3 Et eksempel behandling planen rækkefølge for en hoved/hals VMAT planen. Den planer ordre viser patientidentifikation (navn, MRN, osv.), nogle generelle oplysninger om patienten og nogle behandling specifikke oplysninger. Dette omfatter dosis recept, target dækning og normale væv begrænsninger.

Figure 4
Figur 4 . Et eksempel genereres automatisk hoved/hals VMAT plan. De skraverede regioner show planlægning mål bind - rød, blå og gul svarer til PTV1 PTV2 og PTV3, henholdsvis. Linjerne viser isodose fordeling af den automatisk genererede plan.

Figure 5
Figur 5 . Et eksempel på automatisk genererede åbninger for en 4-felt boks livmoderhalskræft behandling. AP, PA, venstre lateral og højre laterale felter vises.

Figure 6
Figur 6 . Eksempel på de illustrerede instruktioner designet til at støtte chart review for strålebehandling planer automatisk genereret ved hjælp af RPA. Dette eksempel side er for revisionen af den automatisk genererede krop kontur. Det omfatter resultaterne af de primære algoritme, nogle spørgsmål for brugeren, og et bibliotek sag for brugeren at gennemgå

Discussion

En protokol, der skitserer trinnene i at skabe en automatiseret behandlingsplan ved hjælp af stråling planlægning Assistant (RPA) system blev beskrevet. De afgørende skridt, fra en brugers synspunkt, er (1) CT godkendelse (2) planen for godkendelse (3) kontur anmeldelse/redigering for hoved og hals tilfælde, og (4) behandling Plan anmeldelse. Rækkefølgen af de to første trin er udskiftelige. Den stråling planlægning assistent i øjeblikket automatisk opretter strålebehandling planer for hoved og hals (VMAT) og livmoderhalskræft (4-felt boks), og vi arbejder i øjeblikket på planerne om breast cancer behandlinger. Det endelige mål er fuldt automatisere strålebehandling behandling planlægning for alle websteder/modaliteter, oprettelse af et værktøj, der genererer sikker og effektiv strålebehandling behandlingsplaner.

Det nuværende system har flere begrænsninger. Først, det kan ikke oprette behandlingsplaner for alle behandling websteder og tilgange, selv om vi forventer sine muligheder for at forbedre over tid, vi er nogle langt fra fuld automation for alle websteder, behandling. Der er også en risiko for afhængighed af brugerne automation - dette er en risiko for, at vi har forsøgt at mindske ved at medtage mange uafhængig verifikation kontrol (figur 1). Det fremgik, at brugen af vores formål-udviklet plan Se dokumentationen til behandlingsplaner vil sætte nogle potentielle fejl kan identificeres af relativt uerfarne medarbejdere, men revision af stråling onkolog, plan kontrol af andre kvalificerede og personale er vigtige.

Vi forventer at forbedre grænsefladerne RPA over tid, som svar på feedback. Den generelle arbejdsgang og opgaver bør dog fortsat svarende til dem, der beskrives i dette dokument. Dette dokument bør derfor fortsat være nyttigt. Yderligere dokumentation vil også være tilgængelig, der beskriver ændringer, uddannelse for plan kontrol, osv.

Der er eksisterende eksempler på automatisering af specifikke trin af strålebehandling behandling planlægning. Vores viden er dette det første system, som hele arbejdsgangen er fuldt automatiseret, kræver næsten ingen input fra brugeren. Denne protokol beskriver fra brugerens synspunkt, de vigtige skridt skulle operere stråling planlægning assistent, og generere en strålebehandling behandlingsplan.

Disclosures

Forfatterne har ikke noget at oplyse.

Acknowledgements

Dette arbejde blev finansieret af National Cancer Institute, med yderligere understøttelse af Varian Medical Systems og Mobius medicinske systemer. Vores nuværende system bruger Eclipse for behandling planlægning funktioner og Mobius 3D for verifikation af dosis beregning.

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

  1. IAEA. Planning National Radiotherapy Services: A Practical Tool IAEA. IAEA. Vienna. (2010).
  2. Datta, N. R., Samiei, M., Bodis, S. Radiation Therapy Infrastructure and Human Resources in Low- and Middle-Income Countries: Present Status and Projections for 2020. International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics. 89, (3), 448-457 (2014).
  3. Slotman, B. J., et al. Overview of national guidelines for infrastructure and staffing of radiotherapy. ESTRO-QUARTS: work package 1. Radiotherapy and Oncology. 75, (3), 349-354 (2005).
  4. International Organization for Medical Physics. Policy Statement No 2: Basic Requirements for Education and Training of Medical Physicists. (2010).
  5. Commission on Accreditation of Medical Physics Educational Programs, Inc . Standards for Accreditation of Residency Educational Programs in Medical Physics. http://www.campep.org/ResidencyStandards.pdf (2014).
  6. Caruana, C. J., Christofides, S., Hartmann, G. H. European Federation of Organisations for Medical Physics (EFOMP) Policy Statement 12.1: Recommendations on Medical Physics Education and Training in Europe 2014. Physica Medica. 30, (6), 598-603 (2014).
  7. Kisling, K., et al. SU-F-T-423: Automating Treatment Planning for Cervical Cancer in Low- and Middle- Income Countries. Medical Physics. 43, (6Part19), 3560-3560 (2016).
  8. McCarroll, R., et al. TU-H-CAMPUS-JeP1-02: Fully Automatic Verification of Automatically Contoured Normal Tissues in the Head and Neck. Medical Physics. 43, (6Part37), 3778-3778 (2016).
  9. McCarroll, R., et al. Machine Learning for the Prediction of Physician Edits to Clinical Auto-Contours in the Head-And-Neck. American Association of Physicists in Medicine Annual Meeting. (2017).
  10. McCarroll, R., et al. Fully Automated VMAT Planning in the Head and Neck. American Association of Physicists in Medicine Annual Meeting. (2017).
  11. Kisling, K., et al. Fully-Automated Treatment Planning for Cervical Cancer Radiotherapy. American Association of Physicists in Medicine Annual Meeting. (2017).
  12. Court, L., et al. An Initial Plan Check Procedure Specifically Designed for Fully-Automated Treatment Planning. American Association of Physicists in Medicine Annual Meeting. (2017).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics