Name: radiation planning assistant - a streamlined, fully automated radiotherapy treatment planning system
Uploaded: 2018-04-11T14:30:00
Duration: 8 min 25 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Radiation Planning Assistant - A Streamlined, Fully Automated Radiotherapy Treatment Planning System at JoVE.com

Ce travail a été financé par le National Cancer Institute, avec le soutien de Varian Medical Systems et les systèmes médicaux de Mobius. Notre système actuel utilise Eclipse pour les fonctions de planification de traitement et Mobius 3D pour la vérification du calcul de la dose.

Toutes les données sur les patients utilisées pour l’évaluation de l’armée patriotique rwandaise ont été utilisées a posteriori, avec l’approbation de l’Université du Texas MD Anderson Institutional Review Board.
1. suivi des progrès de la planification
<ol><li>Ouvrez le rayonnement Planning Assistant contrôle Center Workspace et connectez-vous.</li>
	<li>Pour visualiser toutes les données du patient qui est actuellement actives, cliquez sur Tous les Patients.</li>
	<li>Pour trouver un patient par leur numéro de dossier médical (NRM), cliquez sur Sélectionner Patient.</li>
	<li>Pour connaître l’état du plan pour tout patient qui a un CT agréé ou approuvé ordre de Plan (ou les deux), regardez dans la section Plan de l’armée patriotique rwandaise . Les options sont résumées immédiatement au-dessus de cette section et dans la section Message .</li>
	<li>Pour consulter les détails de tout plan complété, cliquez sur le patient (dans la section de l’armée patriotique rwandaise). Détails de leur ordre de plan et CT sont visibles également dans les sections de l’Ordre de Plan et à l’Approbation du CT .<ol>
<li>Pour approuver un plan terminé, cliquez sur approuver. Il y a certains niveaux d’approbation (médecin, physicien et technicien) qui peuvent être définies pour chaque institution.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Pour consulter l’historique des tâches de l’armée patriotique rwandaise, cliquez sur se connecter.</li>
	<li>Pour consulter des détails pour n’importe quel ordre de plan (y compris ceux qui n’ont pas encore été approuvés), cliquez sur un patient dans la section de l’Ordre de Plan .</li>
	<li>Pour consulter des détails pour n’importe quelle image de CT défini (y compris ceux qui n’ont pas encore été approuvés), cliquez sur un patient dans la section Approbation de CT .</li>
</ol>2. approbation de l’ordre de plan
Remarque : Approbation du Plan arrêté (typiquement par le radio-oncologue) est nécessaire avant que l’armée patriotique rwandaise crée un plan de traitement.
<ol><li>Ouvrir l’espace de travail de Plan arrêté . Utilisez l’icône autonome, ou le faire à partir de l’espace de travail de Rayonnement Planning Assistant Control Center .</li>
	<li>Créer un nouvel ordre de plan comme suit.<ol>
<li>Cliquez sur nouveau.</li>
		<li>Remplir la Section 1 - données démographiques; Cette section est toujours la même.<ol>
<li>Entrez le numéro de dossier médical et le nom de patient.</li>
			<li>Sélectionnez le site de traitement approprié. Choisissez dans la tête/cou, col de l’utérus, du sein et d’autres. NOTE : Cette liste augmentera à mesure que nos progrès des efforts de développement. Cette sélection change les choix offerts à la Section 3 ci-dessous.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Remplir la Section 2 - traitement général; Cette section est toujours la même.<ol>
<li>Répondez aux questions sur le statut de sexe/grossesse, irradiation préalable, stimulateur cardiaque et autres implants.</li>
			<li>Toutes la question sur Autostart ou technicien. Remarque : En sélectionnant autostart se traduira par l’APR démarrer automatiquement le processus de planification lorsqu’il y a aussi bien un ordre de Plan approuvé et une image de CT approuvée. Technicien en sélectionnant exigera un technicien démarrer le processus de planification automatique. Cela peut être fait dans l’espace du centre de contrôle.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Remplissez la Section 3 - traitement spécifique. Remarque : Cet exemple est pour les traitements de la tête ou du cou.<ol>
<li>Sélectionnez le site principal tête/cou et implication des ganglions positifs en sélectionnant le bouton radio approprié ; les sections suivantes sont automatiquement sélectionnées basées sur ces choix.</li>
			<li>Confirmer ou modifier les sections sur le cou du col utérin et des ganglions lymphatiques rétropharyngiens couverture, en choisissant le bouton radio approprié. Puis sélectionnez la case d’option appropriée pour indiquer si ceux-ci correspondent aux CTV1 ou CTV2 (CTV : clinique Volume cible).</li>
			<li>Sélectionnez la machine de traitement et de la technique de traitement.</li>
			<li>Sélectionnez l’approche thérapeutique en cliquant sur le bouton radio approprié (cet exemple est pour les traitements de VMAT).<ol>
<li>Confirmer ou modifier la prescription de traitement. Pour modifier la prescription, entrez les doses de fraction requise dans les zones de texte.</li>
				<li>Confirmer le bien-fondé des contraintes de dose de tissus normaux.</li>
			</ol>
</li>
		</ol>
</li>
		<li>Enregistrer l’ordre de Plan ; une version pdf de l’ordre de plan est généré.</li>
		<li>Revue de l’ordre de plan définitif.<ol>
<li>Si l’ordre de plan final est correct, cliquez sur approuver.</li>
			<li>Si l’ordre de Plan final est incorrect, cliquez sur modifier et apportez les modifications nécessaires.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>Fermer l’espace de travail de Plan arrêté .</li>
</ol>3. CT Image approbation
Remarque : Approbation du CT est nécessaire avant que l’armée patriotique rwandaise crée un plan de traitement.
<ol><li>Ouvrir l’espace de travail CT approbation . Remarque : Ceci peut être fait de l’icône autonome ou de l’espace de travail de Rayonnement Planning Assistant Control Center .</li>
	<li>Cliquez sur le CT scan qu’il doit être approuvé. Remarque : Si le CT scan ne s’affiche pas, il n’a été reçu par l’armée patriotique rwandaise.</li>
	<li>Revoir les tranches CT centrées sur l’isocenter.<ol>
<li>Cliquez sur Tous les charge d’examiner toutes les images de CT.</li>
		<li>Examen isocenter emplacement et qualité d’image de CT.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Si le CT des images, nombre de tranches, l’orientation et les données est correcte, cliquez sur approuver.</li>
</ol>4. ouvrir la planification du traitement automatique
Remarque : Cette étape est nécessaire uniquement si Autoplan démarrer (dans l’ordre de plan) est sur le technicien.
<ol><li>Sélectionnez le bon patient/Plan arrêté/CT dans le Control Center espace de travail, cliquez sur Ajouter des Plan de l’armée patriotique rwandaise.</li>
</ol>5. examen et approbation de contournage
Remarque : Pour certains traitements, comme la tête/cou VMAT, contournage d’examen et approbation est nécessaire. Ceci est généralement effectuée par le radio-oncologue.
<ol><li>Attendez que l’état de données patients indiquer W (attendre) dans le centre de contrôle ; Il est maintenant prêt pour révision de contournage.</li>
	<li>Cliquez sur le W icône, ou sur l’Approbation du ROI (retour sur investissement : région d’intérêt). Notez que l’espace de travail de contournage de révision et d’approbation s’ouvre. NOTE : Le périmètre de rayonnement qui sont disponibles ici dépendre du type de régime doit être généré (choisis dans l’ordre de Plan).</li>
	<li>Examiner les tissus tous les contours et les objectifs. Pour modifier les structures, tout d’abord choisir la structure d’intérêt (liste déroulante), puis cliquez sur l’icône déplacer et modifier le contour sur chaque tranche de CT.</li>
	<li>Si nécessaire (par exemple, pour les plans de la tête/cou), définir manuellement le Volume brut de tumeur (GTV) et l’envahissement ganglionnaire. Pour ce faire, sélectionnez la structure d’intérêt (p. ex., GTV) dans la liste déroulante, cliquez sur l’icône de délimitation manuelle et tirer de la structure sur chaque tranche de CT.</li>
	<li>Créer le Volume cible clinique (CTV1) (pour les dossiers de tête/cou)<ol>
<li>Pour développer la GTV et l’envahissement ganglionnaire, cliquez sur GTV -> CTV.</li>
		<li>Pour dessiner manuellement des CTV1, sélectionnez CTV1 dans la liste des structures (liste déroulante), cliquez sur l’icône de délimitation manuelle et tirer de la structure sur chaque tranche de CT.</li>
		<li>Vérifier et modifier CTV1, au besoin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Créez la planification des Volumes cibles (PTVs).<ol>
<li>Cliquez sur CTV -> PTV. Examen.</li>
		<li>Modifier si nécessaire, mais n’oubliez pas ces extensions représentent les nombreuses incertitudes dans les deux configuration de contournage et patiente. Pour modifier le PTV, sélectionnez le PTV approprié dans la liste déroulante, cliquez sur l’icône déplacer (ou une des autres icônes édition),</li>
	</ol>
</li>
	<li>Approuver le périmètre de rayonnement.<ol>
<li>Examiner tous les contours, puis cliquez sur Approuver ROI. Une fois que la ROIs sont approuvée, le traitement de processus de planification procédera automatiquement. Attention à tous les messages d’avertissement et ajouter des notes explicatives, au besoin.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. approbation et examen du Plan radiothérapie
<ol><li>Vérifier le plan de traitement lorsqu’il est prêt pour l’examen. Il apparaît comme un Document d’examen Plan (format pdf) dans le Centre de contrôle. Remarque : Le plan peut être révisé par étapes (qui peuvent être combinées, selon personnel disponible). Stade de l’examen approprié est affiché dans le pied de chaque page.</li>
	<li>Effectuer un examen technique. NOTE : Ceci est cumulable avec l’examen physique.<ol>
<li>Revoir la page de couverture.<ol>
<li>Examiner et s’assurer que les données démographiques des patients, prescription et régime des détails sont appropriés.</li>
			<li>Vérifiez que tous les contrôles de vérification automatique plan ont réussi.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Vérifier l’isocenter marqué.<ol>
<li>Répondez aux questions sur le formulaire pour vérifier que l’isocenter marquée a été correctement identifié. Comparer avec les cas de la bibliothèque, au besoin.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Effectuer le corps examen Contour.<ol>
<li>Répondez aux questions pour vérifier que le corps a été correctement profilé. Comparer avec les cas de la bibliothèque, au besoin.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Effectuer l’ouverture examen sur le terrain.<ol>
<li>Répondez aux questions sur le formulaire pour vérifier que les ouvertures de champ sont appropriées.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Effectuer la révision Distribution Dose.<ol>
<li>Répondre aux questions sur le formulaire pour vérifier les calculs de dose appropriée</li>
		</ol>
</li>
		<li>Pour approuver ou rejeter ce plan, cliquez sur Approuver Tech.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Effectuer l' examen du médecin.<ol>
<li>Selon le type de traitement, revoir les distributions de dose et les ouvertures de champ.</li>
		<li>Pour modifier le statut d’approbation de ce plan pour approuver ou rejeter, cliquez sur Approuver MD.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Effectuer un examen physique.<ol>
<li>Revoir le plan à l’aide de procédures standards. Voir les lignes directrices suivantes pour les contrôles supplémentaires.</li>
		<li>Réviser l’examen du médecin et les Sections d’examen technique .</li>
		<li>Examiner les résultats de la vérification indépendante QA : table enlèvement, cocher contour de corps, isocenter cocher.</li>
		<li>Examiner les résultats des contrôles de vérification indépendante supplémentaires qui sont spécifiques au site de traitement - par exemple, le contrôle de bloc pour les traitements de champ 4 col de l’utérus.</li>
		<li>Examiner les résultats des comparaisons des paramètres du champ et plan avec ceux de la population de patients.</li>
		<li>Examiner le rapport de vérification de dose.</li>
		<li>Examen des données supplémentaires. Des données supplémentaires à la fin du document devraient être examinées pour assurer l’uniformité - Ceci inclut l’ordre de Plan original et l’approbation de la CT.</li>
		<li>Pour modifier le statut d’approbation de ce plan pour approuver ou rejeter, cliquez sur Approuver physique.</li>
	</ol>
</li>
</ol>7. final Plan transfert
<ol><li>Une fois que le plan est approuvé, l’exporter. Les prochaines étapes dépendent de la configuration locale, le logiciel enregistrement-et-vérifier et le système de planification de traitement. Ils dépendent aussi des protocoles éthique et déroulement du travail clinique local. Voici les étapes sont des exemples de mesures appropriées.</li>
	<li>Transférer DICOM programme au dossier et vérifier (R-V) système local.</li>
	<li>Un outil logiciel permet de comparer le plan original avec celui du système R & V (pour vérifier la transmission de données correcte).</li>
</ol>

<ol>
	<li>IAEA. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Planning National Radiotherapy Services: A Practical Tool IAEA. , (2010).</li><li>Datta, N. R., Samiei, M., Bodis, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiation+Therapy+Infrastructure+and+Human+Resources+in+Low-+and+Middle-Income+Countries:+Present+Status+and+Projections+for+2020.">Radiation Therapy Infrastructure and Human Resources in Low- and Middle-Income Countries: Present Status and Projections for 2020.</a> International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics. 89 (3), 448-457 (2014).</li><li>Slotman, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overview+of+national+guidelines+for+infrastructure+and+staffing+of+radiotherapy.+ESTRO-QUARTS:+work+package+1.">Overview of national guidelines for infrastructure and staffing of radiotherapy. ESTRO-QUARTS: work package 1.</a> Radiotherapy and Oncology. 75 (3), 349-354 (2005).</li><li>International Organization for Medical Physics. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Policy Statement No 2: Basic Requirements for Education and Training of Medical Physicists. , (2010).</li><li>Commission on Accreditation of Medical Physics Educational Programs, Inc . <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Standards for Accreditation of Residency Educational Programs in Medical Physics. , (2014).</li><li>Caruana, C. J., Christofides, S., Hartmann, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=European+Federation+of+Organisations+for+Medical+Physics+(EFOMP)+Policy+Statement+12.1:+Recommendations+on+Medical+Physics+Education+and+Training+in+Europe+2014.">European Federation of Organisations for Medical Physics (EFOMP) Policy Statement 12.1: Recommendations on Medical Physics Education and Training in Europe 2014.</a> Physica Medica. 30 (6), 598-603 (2014).</li><li>Kisling, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SU-F-T-423:+Automating+Treatment+Planning+for+Cervical+Cancer+in+Low-+and+Middle-+Income+Countries.">SU-F-T-423: Automating Treatment Planning for Cervical Cancer in Low- and Middle- Income Countries.</a> Medical Physics. 43 (6Part19), 3560-3560 (2016).</li><li>McCarroll, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TU-H-CAMPUS-JeP1-02:+Fully+Automatic+Verification+of+Automatically+Contoured+Normal+Tissues+in+the+Head+and+Neck.">TU-H-CAMPUS-JeP1-02: Fully Automatic Verification of Automatically Contoured Normal Tissues in the Head and Neck.</a> Medical Physics. 43 (6Part37), 3778-3778 (2016).</li><li>McCarroll, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Machine+Learning+for+the+Prediction+of+Physician+Edits+to+Clinical+Auto-Contours+in+the+Head-And-Neck.">Machine Learning for the Prediction of Physician Edits to Clinical Auto-Contours in the Head-And-Neck.</a> American Association of Physicists in Medicine Annual Meeting. , (2017).</li><li>McCarroll, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fully+Automated+VMAT+Planning+in+the+Head+and+Neck.">Fully Automated VMAT Planning in the Head and Neck.</a> American Association of Physicists in Medicine Annual Meeting. , (2017).</li><li>Kisling, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fully-Automated+Treatment+Planning+for+Cervical+Cancer+Radiotherapy.">Fully-Automated Treatment Planning for Cervical Cancer Radiotherapy.</a> American Association of Physicists in Medicine Annual Meeting. , (2017).</li><li>Court, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Initial+Plan+Check+Procedure+Specifically+Designed+for+Fully-Automated+Treatment+Planning.">An Initial Plan Check Procedure Specifically Designed for Fully-Automated Treatment Planning.</a> American Association of Physicists in Medicine Annual Meeting. , (2017).</li></ol>

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Un protocole décrivant les étapes de création d’un plan de traitement automatisé utilisant le système de l’Assistant Planification rayonnement (APR) a été décrite. Les étapes cruciales, du point de vue de l’utilisateur, sont (1) CT approbation (2) Plan arrêté homologation (3) Contour examen/édition pour des cas de tête/cou et examen du Plan de traitement (4). L’ordre des deux premières étapes est interchangeable. L’Assistant Planification de rayonnement actuellement automatiquement crée des plans de la radiothérapie pour tête/cou (VMAT) et cancer du col utérin (zone 4-champ), et nous travaillons actuellement sur des plans de traitements contre le cancer du sein. L’objectif final est d’automatiser entièrement le traitement de radiothérapie planification pour tous les sites/modalités, création d’un outil qui génère les plans de traitement sûr et efficace de radiothérapie.
Le système actuel présente plusieurs limites. Tout d’abord, il ne peut pas créer des plans de traitement pour tous les sites de traitement et des approches, même si nous prévoyons que ses capacités à améliorer au fil du temps, nous sommes loin de l’automatisation complète pour tous les sites de traitement. Il y a aussi un risque de plus de confiance par les utilisateurs sur l’automatisation - il s’agit d’un risque que nous avons tenté d’atténuer en incluant de nombreux contrôles de vérification indépendant (Figure 1). Il a été démontré que l’utilisation de notre documentation plan but avancés pour vérifier les plans de traitement permettra à certaines erreurs potentielles d’être identifiés par le personnel relativement inexpérimenté, mais l’examen de la radio-oncologue et plan vérifie par autres qualifiés le personnel est important.
Nous prévoyons améliorer les interfaces de l’armée patriotique rwandaise au fil du temps, en réponse aux commentaires des utilisateurs. Le déroulement général et tâches devraient, toutefois, restent semblables à celles décrites dans le présent document. Ce document devrait, par conséquent, continuent à être utiles. Autres documents seront également disponibles, décrivant les modifications, formation de plan des contrôles, etc..
Il y a des exemples actuels de l’automatisation des étapes spécifiques de la planification de traitement de radiothérapie. À notre connaissance, c’est le premier système pour lequel l’intégralité du workflow est entièrement automatisé, qui exige presque aucune entrée de l’utilisateur. Ce protocole décrit, du point de vue de l’utilisateur, les mesures importantes nécessaires pour exploiter l’Assistant Planification de rayonnement et générer un plan de traitement de radiothérapie.

Dans les cliniques de la radiothérapie, l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA) recommande 1 planificateur de traitements par 300 patients et 1 physicien de rayonnement par 400 patients traités chaque année1. Dans de nombreux pays, ces rôles (planificateur de traitements et physicien) sont combinées. Dans d’autres pays, les technologues en radiation therapy (souvent appelés radiographes) également assumer un rôle de planification de traitement. Pays à faible revenu et à revenu intermédiaire (PFR-PRI) ont de graves déficits dans les radio-oncologues, de physiciens médicaux et de technologues en radiation therapy. D’ici à 2020, on estime qu’il faudra un supplémentaires oncologues 12 000, 10 000 physiciens médicaux et 29 000 technologues. 2. ces estimations se fondent sur des données de divers ensembles de données dans le domaine public (e.g., AIEA), avec les effectifs basés sur les recommandations de la société européenne de radiothérapie et oncologie (ESTRO) et l’AIEA3. Les besoins en formation sont immenses. Par exemple, pour les physiciens médicaux, la plupart des directives recommandent un stage de 2 à 3 ans ou de la résidence, souvent après l’achèvement de la physique médicale graduate school4,5,6. Cet engagement de 4 ans signifie que 40 000 hommes-années de formation sont nécessaires juste pour traiter l’insuffisance globale dans les physiciens médicaux seuls.
Automatisation de la planification du traitement pourrait réduire certaines de ces lacunes de dotation, physiciens médicaux en particulier et la planification du personnel. Planification automatisée peut réduire le temps que les radio-oncologues passent sur3 de planification de traitement et ont certainement un rôle important dans l’élaboration des ouvertures de faisceau rayonnement traitement. Cet ouvrage décrit le fonctionnement d’un traitement entièrement automatisé de planification de système, le rayonnement Planning Assistant (APR), mis au point en vertu d’un projet financé par le National Cancer Institute pour finalement améliorer l’accès à la radiothérapie de haute qualité à travers le monde 7.
La figure 1 montre un aperçu de la planification des processus mis en oeuvre dans l’APR un traitement automatisé. Le traitement des tâches de planification sont effectuées à l’aide de deux fonctions dans le système de planification de traitement (voir la Table des matières pour le système de planification utilisé), contrôlée à l’aide de l’interface de programmation d’application (API), ou à l’aide interne développée fonctions. Un élément clé de l’armée patriotique rwandaise est la vérification indépendante de toutes les tâches qui ont été automatisés8. Ceci est réalisé en utilisant un deuxième ensemble différent des algorithmes/fonctions. Les résultats des algorithmes primaires, qui sont utilisés pour le plan de traitement, sont comparés avec les résultats de l’algorithme secondaire et battant pavillon si la différence est supérieure à un des critères prédéterminés9. Traitement de plans qui passent que les contrôles indépendants et les plus manuels contrôles par personnel local sont prêts à être utilisé pour le traitement des patients. La documentation de la sortie de l’armée patriotique rwandaise a été spécialement conçue pour simplifier le processus de vérification manuelle.
Le flux de travail du système du point de vue de l’utilisateur l’armée patriotique rwandaise est illustré à la Figure 2. Les entrées du système sont un ordre de plan approuvé et une image de CT approuvée. Le radio-oncologue crée et approuve l’ordre de plan contenant la base information du patient et des détails sur le plan attendu (prescription, type de traitement, etc.). L’ensemble d’images CT doit aussi être approuvé (par le technicien du CT). Il s’agit d’assurer que le plan est calculé sur la bonne image de CT. C’est important, par exemple, lorsque plusieurs ensembles d’images CT sont prises d’un seul patient. Une fois que l’armée patriotique rwandaise reçoit un ordre de plan approuvé et un CT approuvée image ensemble, le plan de traitement est généré automatiquement. Dans certains cas, comme lors de la création de zone 4-champ traitements contre le cancer du col utérin, les étapes suivantes sont entièrement automatisés et sans intervention de l’utilisateur supplémentaire est nécessaire jusqu'à ce que le plan de traitement est prêt. Dans d’autres cas, comme la création de plans de traitement VMAT tête/cou, une intervention est nécessaire à mi-chemin à travers le processus de traitement automatisé. Pour les plans de la tête/cou, il faut le radio-oncologue au périmètre de rayonnement de révision/modification générée automatiquement. Ils doivent également préciser le volume de la tumeur brut (GTV). Dans ce cas, après que réception approuvé plan arrêtés et CTs, l’APR effectue certains initiale de tâches, y compris le remodelage des tissus normaux et certaines cibles de contournage. Le radio-oncologue puis examine et approuve les contours et l’APR continue avec le tâches de planification de traitement restant. Le système actuel a été testé avec 6 MV et des faisceaux de rayons x MV 18 pour les plans de traitement tête/cou et col de l’utérus, respectivement, tous deux avec aplatissement filtrent. Une fois le plan de traitement complet, un document est créé pour examen et approbation par le personnel clinique approprié, par exemple, les physiciens et radio-oncologues. Certaines de ces tâches peuvent être déléguées à d’autres employés.
Traitement moderne, certains proposent déjà des systèmes de planification automatisée des processus de planification. L’armée patriotique rwandaise intègre ces derniers, lorsque cela est possible, offrant un ensemble complet automatisé de planification des processus, tels que l’utilisateur peut générer des plans de traitement sans avoir à ouvrir un interface de système de planification de traitement compliqué. Ce manuscrit décrit le protocole pour l’APR et présente ensuite des résultats de l’exemple pour la sortie du processus de planification de traitement.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<tbody>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Eclipse</td>
			<td style="width:71px;">Varian Medical Systems</td>
			<td style="width:119px;">na</td>
			<td style="width:167px;">Treatment planning system</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Mobius 3D</td>
			<td style="width:71px;">Mobius Medical Systems</td>
			<td style="width:119px;">na</td>
			<td>Dose calculation verification system</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

radiation planning assistant - a streamlined, fully automated radiotherapy treatment planning system

L’Assistant Planification rayonnement (APR) est un système développé pour la création automatique des plans de traitement de radiothérapie, y compris les plans de thérapie (VMAT) arc modulés en volume pour les patients atteints de cancer de la tête/cou et plans de la zone 4-champ pour les patients atteints cancer du col utérin. C’est une combinaison de logiciels spécialement développés à l’interne qui utilisent une interface de programmation d’application pour communiquer avec un système de planification de traitement de radiothérapie commerciale. Il s’interface aussi avec un logiciel de vérification commercial dose secondaire. Les intrants nécessaires pour le système forment un ordre de Plan de traitement, approuvé par le radio-oncologue, et une simulation calculée images de tomodensitométrie (TDM), approuvé par le radiographe. L’APR génère ensuite un plan de traitement de radiothérapie complète. Pour les plans de traitement du cancer du col utérin, sans intervention de l’utilisateur supplémentaire est nécessaire, jusqu'à ce que le plan est complet. Pour les plans de traitement tête/cou, après que le tissu normal et certaines des structures cibles sont automatiquement définis sur l’image de la CT, le radiooncologue doit revoir les contours, apporter des modifications si nécessaire. Ils définissent également le volume de la tumeur brut. L’armée patriotique rwandaise puis termine le traitement de processus de planification, de création d’un plan VMAT. Enfin, le plan achevé doit être examiné par le personnel clinique qualifié.

Un exemple de Plan de traitement ordre créé pour une affaire de tête/cou est illustré à la Figure 3. La figure 4 montre la répartition de la dose pour un plan VMAT généré automatiquement pour un patient présentant une base de langue carcinome spinocellulaire7,10. Un examen par un oncologue traitant a confirmé que ce plan était acceptable pour le traitement. En moyenne, les plans VMAT tête/cou prennent 46 minutes pour un plan 2-arc, et nous attendons ramener cela à moins de 30 minutes avec un algorithme de calcul de dose plus rapide et une architecture distribuée pour le contournage automatisé étape.
La figure 5 présente des ouvertures de champs générées automatiquement pour un traitement de la zone 4-champ pour un patient atteint de cancer du col utérin. Examen par un radiooncologue expérimentés ont confirmé la pertinence clinique de 90 à 96 % de ces champs7,11. En moyenne, ces plans a fallu 21 minutes.
Une fois que le plan de traitement est prêt, documentation est automatiquement créée pour examen par les radio-oncologues, personnel technique, physiciens médicaux et manipulateurs. Nous avons conçu une procédure illustrée qui conduit l’utilisateur à travers les contrôles d’isocenter marqué et identification contour de corps, de la cohérence des patient site orientation/latéralité/traitement, ouvertures de champ (par exemple une boîte 4-champ) et présence d’image ou calcul artefacts12de dose. Chaque étape de la procédure a des instructions simples et des exemples de bibliothèque à laquelle l’utilisateur peut se référer. Un exemple des instructions est illustré à la Figure 6.
Bien que la nécessité de revoir l’oncologue physique et de rayonnement est bien documentée, le rôle du personnel supplémentaire n’a pas été évalué. Nous avons évalué ceci en créant des documents relatifs au régime pour 16 patients de cancer du col utérin, dont 12 inclus Erreurs intentionnelles : isocenter incorrect (3 cas), contour du corps incorrecte (3 cas), suppression incorrecte de canapé CT (1 cas), des ouvertures de champ incorrect (5 cas), calcul de la dose incorrecte (1 cas) et un nombre incorrect de champs (1 cas). Ces plans ont été examinées ensuite par 4 volontaires avec une expérience minimale en radiothérapie et aucune expérience dans la vérification des plans. La version finale de la documentation plan requis ~ 30 minutes d’entraînement. En moyenne, plan contrôles requis 8 minutes par plan. Les testeurs ont été en mesure de trouver toutes les erreurs dans les contours du corps, les isocenter (sur la base des marqueurs fiducial) et les artefacts de calcul de dose. Ils n’étaient pas en mesure d’identifier de façon fiable petits (mais cliniquement importants) erreurs dans les ouvertures de champ. Aussi, ils n’étaient pas en mesure d’identifier l’affaire qui avait seulement 3 champs au lieu de 4 - un exemple d’une erreur imprévue qui n’est pas examinée avec un élément de liste spécifique. En résumé, ces résultats indiquent que la vérification initiale de quelques caractéristiques essentielles de radiothérapie plans créés par des processus automatisés peut-être être attribuée au personnel ayant une expérience limitée de radiothérapie, permettant à n’importe quel besoin des mesures correctives être identifiés avant examen du médecin. Ces employés ne trouvera pas, cependant, toutes les erreurs et les vérifications complémentaires par du personnel qualifié (les radio-oncologues et les physiciens) sont toujours un élément vital de la radiothérapie planification de flux de travail.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57411/57411fig1.jpg"> Figure 1 . Schéma d’un traitement automatisé le processus de planification. Les icônes humaines montrent les points dans le flux de travail où l’intervention humaine est nécessaire. Toutes les autres étapes sont automatisées. Chaque étape automatisée du processus de planification a un algorithme primaire, qui est utilisé pour créer le plan réel, et un algorithme secondaire qui est utilisé pour vérifier le résultat de l’algorithme primaire. Si un des contrôles de vérification échoue (i.e. chute en dehors de des critères prédéterminés), ou si le radio-oncologue n’approuve pas le plan, un manuel de planification des processus devienne alors nécessaire. Procédures de qualité supplémentaires qui sont importantes pour le processus, notamment les contrôles de routine par un physicien médical qualifié, de planification de traitement ne sont pas montrées ici. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57411/57411fig1large.jpg" target="_blank">S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57411/57411fig2.jpg"> Figure 2 . Schématique de l’APR du point de vue de l’utilisateur. Le radio-oncologue est doit remplir et approuvant l’ordre de Plan du médecin. Après la prise de l’image de simulation du patient, cela est approuvé par le radiographe ou autres membres du personnel approprié présent. L’armée patriotique rwandaise alors automatiquement démarre et crée le plan de traitement de radiothérapie. L’objectif de ce travail est de créer chaque plan de radiothérapie, y compris la documentation, dans les 30 minutes. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57411/57411fig2large.jpg" target="_blank">S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57411/57411fig3.jpg"> Figure 3 Un exemple ordre de Plan de traitement pour un plan VMAT tête/cou. L’ordre de Plan montre les identificateurs des patients (nom, MRN, etc..), des renseignements généraux sur le patient et des informations spécifiques de traitement. Cela inclut les prescription de dose, les objectif de couverture et les contraintes du tissu normal.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57411/57411fig4.jpg"> Figure 4 . Un exemple généré automatiquement tête/cou VMAT plan. Les régions ombragées afficher les Volumes cibles planification : rouge, bleu et jaune correspondent aux PTV1 PTV2 et PTV3, respectivement. Les lignes montrent la distribution isodose du plan généré automatiquement.
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57411/57411fig5.jpg"> Figure 5 . Un exemple d’ouvertures générés automatiquement pour le traitement du cancer du col utérin boîte 4-champ. PA, PA, gauche latérale et à droite des champs latéraux sont affichés.
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57411/57411fig6v2.jpg"> Figure 6 . Exemple des instructions illustrées conçu pour faciliter l’examen des dossiers pour les plans de radiothérapie automatiquement générée à l’aide de l’armée patriotique rwandaise. Cette page d’exemple est chargé de l’examen du contour des corps généré automatiquement. Il comprend les résultats de l’algorithme primaire, quelques questions pour l’utilisateur et un étui de bibliothèque pour l’utilisateur de revoir

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Radiation Planning Assistant - A Streamlined, Fully Automated Radiotherapy Treatment Planning System

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