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

Este trabalho foi financiado pelo Instituto Nacional de câncer, com suporte adicional por Varian Medical Systems e sistemas médicos de Mobius. Nosso sistema atual usa Eclipse para funções de planeamento de tratamento e Mobius 3D para verificação de cálculo de dose.

Todos os dados do paciente utilizados para avaliar o RPA foram utilizados retrospectivamente, com aprovação pela Universidade do Texas MD Anderson Conselho de revisão institucional.
1. monitorizar o progresso de planejamento
<ol><li>Abra a radiação Planejamento Assistente controle centro de espaço de trabalho e faça o login.</li>
	<li>Para ver todos os dados do paciente que está ativos, clique em Todos os pacientes.</li>
	<li>Para localizar um paciente por seu número de registro médica (MRN), clique em Selecionar o paciente.</li>
	<li>Para ver o status do plano para qualquer paciente que tem um CT aprovado ou aprovado plano de ordem (ou ambos), procure na seção Plano RPA . As opções de status são resumidas imediatamente acima desta seção e na seção mensagem .</li>
	<li>Para rever os detalhes de qualquer plano concluído, clique no paciente (na seção RPA). Detalhes da sua ordem de plano e CT também podem ser vistos nas seções Plano de ordem e Aprovação de CT .<ol>
<li>Para aprovar um plano concluído, clique em aprovar. Existem certos níveis de aprovação (médico, físico e técnico) que pode ser definida para cada instituição.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Para revisar o histórico de tarefa do RPA, clique em log.</li>
	<li>Para rever os detalhes para qualquer ordem de plano (inclusive aquelas que ainda não foi aprovado), clique em um paciente na seção Plano de ordem .</li>
	<li>Para rever os detalhes para qualquer imagem de CT definida (inclusive aquelas que ainda não foi aprovado), clique em um paciente na seção de Aprovação de CT .</li>
</ol>2. plano de aprovação da ordem
Nota: Plano de ordem (normalmente pelo oncologista) é necessária a aprovação antes da RPA cria um plano de tratamento.
<ol><li>Abra o espaço de trabalho do Plano de ordem . Use o ícone de standalone, ou fazer isso a partir do espaço de trabalho do Centro de controle de assistente de planejamento de radiação .</li>
	<li>Crie uma nova ordem de plano como segue.<ol>
<li>Clique em novo.</li>
		<li>Completar a seção 1 - dados demográficos; Esta seção é sempre o mesmo.<ol>
<li>Digite o número do registro médico e nome do paciente.</li>
			<li>Selecione o local do tratamento apropriado. Escolha da cabeça/pescoço, colo do útero, mama e outros. Nota: Esta lista aumentará como nosso progresso de esforços de desenvolvimento. Esta selecção altera as opções oferecidas na secção 3, abaixo.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Completar a seção 2 - tratamento geral; Esta seção é sempre o mesmo.<ol>
<li>Complete as perguntas sobre sexo/gravidez status, irradiação prévia, pacemakers e outros implantes.</li>
			<li>Complete a pergunta sobre o Autostart ou técnico. Nota: Selecionar autostart resultará na RPA iniciar automaticamente o processo de planejamento, quando há uma ordem de plano aprovado e uma imagem de CT aprovada. Seleção de técnico exigirá um técnico iniciar o processo de planejamento automático. Isso pode ser feito no espaço de trabalho do centro de controle.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Complete a seção 3 - tratamento específico. Nota: Este exemplo é para tratamentos de cabeça/pescoço.<ol>
<li>Selecione o local principal de cabeça/pescoço e envolvimento linfático positivo, selecionando o botão de opção apropriado; as seções a seguir são automaticamente selecionadas com base nestas escolhas.</li>
			<li>Confirmar ou alterar as seções no pescoço, cervical e cobertura de linfonodos retrofaríngeos, selecionando o botão de opção apropriado. Em seguida, selecione o botão apropriado para indicar se estas correspondem às CTV1 ou CTV2 (CTV: clínica Volume alvo).</li>
			<li>Selecione a máquina de tratamento e a técnica de tratamento.</li>
			<li>Selecione a abordagem de tratamento clicando no botão apropriado rádio (Este exemplo é para tratamentos de VMAT).<ol>
<li>Confirmar ou alterar a prescrição de tratamento. Para alterar a receita, insira as doses necessárias fração nas caixas de texto.</li>
				<li>Confirme a adequação das restrições de dose de tecido normal.</li>
			</ol>
</li>
		</ol>
</li>
		<li>Salvar a ordem do plano; será gerado um pdf da ordem de plano.</li>
		<li>Rever a ordem de plano final.<ol>
<li>Se a ordem de plano final estiver correta, clique em aprovar.</li>
			<li>Se a ordem final de plano estiver incorreta, clique em Editar e faça alterações conforme necessário.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>Feche o espaço de trabalho do Plano de ordem .</li>
</ol>3. CT imagem aprovação
Nota: CT é necessária aprovação antes da RPA cria um plano de tratamento.
<ol><li>Abra o espaço de trabalho de Aprovação de CT . Nota: Isto pode ser feito através do ícone de autônomo, ou de espaço de trabalho do Centro de controle de assistente de planejamento de radiação .</li>
	<li>Clique sobre a tomografia computadorizada que ele para ser aprovado. Nota: Se a tomografia computadorizada não aparece, ele não foi recebido pelo RPA.</li>
	<li>Rever as fatias de CT centradas sobre o isocentro.<ol>
<li>Clique em Load todos para rever todas as imagens de CT.</li>
		<li>Localização de isocentro revisão e qualidade de imagem de CT.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Se o CT imagens, número de fatias, orientação e dados está correto, clique em aprovar.</li>
</ol>4. iniciar o planeamento de tratamento automático
Nota: Este passo só é necessário se começar a Autoplan (na ordem de plano) é definido como técnico.
<ol><li>Selecione o paciente/plano correto ordem/CT no espaço de trabalho do Centro de controle e clique em Adicionar plano RPA.</li>
</ol>5. análise e aprovação de contorno
Nota: Para alguns tratamentos, tais como a cabeça/pescoço VMAT, revisão e aprovação de contorno é necessária. Isto normalmente é realizado pelo oncologista.
<ol><li>Esperar para o status de dados do paciente indicar W (espera) no centro de controle; Agora está pronto para revisão de contorno.</li>
	<li>Clique sobre o W ícone, ou na Aprovação de ROI (ROI: região de interesse). Note que abrirá o espaço de trabalho de contorno de revisão e aprovação . Nota: Os contornos que estão disponíveis aqui dependem do tipo de plano a ser gerado (selecionado na ordem de plano).</li>
	<li>Revise todos os contornos de tecidos/alvos. Para editar estruturas, primeiro selecione a estrutura de interesse (lista suspensa), em seguida, clique no ícone do Nudge e editar o contorno em cada fatia CT.</li>
	<li>Se necessário (por exemplo, para os planos de cabeça/pescoço), manualmente delinear o Gross Tumor Volume (GTV) e linfonodos positivos. Para fazer isso, selecione a estrutura de interesse (por exemplo, GTV) da lista suspensa, clique no ícone manual delineação e desenhar a estrutura em cada fatia CT.</li>
	<li>Criar Volume de destino clínico (CTV1) (para casos de cabeça/pescoço)<ol>
<li>Para expandir o GTV e linfonodos positivos, clique na GTV -> CTV.</li>
		<li>Para desenhar manualmente CTV1, selecione CTV1 na lista de estruturas (lista suspensa), clique no ícone manual delineação e desenhar a estrutura em cada fatia CT.</li>
		<li>Revisar e editar CTV1, conforme necessário.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Crie o planejamento de Volumes de destino (PTVs).<ol>
<li>Clique no CTV -> PTV. Revisão.</li>
		<li>Editar, se necessário, mas lembre-se que estas expansões representam as muitas incertezas em ambos instalação contorno e paciente. Para editar o PTV, selecione o PTV apropriado da lista suspensa, clique no ícone do Nudge (ou um dos outros ícones de edição),</li>
	</ol>
</li>
	<li>Aprove os contornos.<ol>
<li>Revise todos os contornos, em seguida, clique em Aprovar o ROI. Uma vez o ROIs é aprovado, o processo de planeamento de tratamento vai prosseguir automaticamente. Preste atenção a quaisquer mensagens de aviso e adicionar notas explicativas, conforme necessário.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. aprovação e revisão do plano de radioterapia
<ol><li>Rever o plano de tratamento, quando estiver pronto para revisão; Ele aparece como um Documento de revisão do plano (formato pdf) no Centro de controle. Nota: O plano pode ser revisto em estágios (que podem ser combinados, dependendo do pessoal disponível). A etapa de revisão apropriada é mostrada no rodapé de cada página.</li>
	<li>Execute a revisão técnica. Nota: Isto pode ser combinado com a avaliação física.<ol>
<li>Reveja a primeira página.<ol>
<li>Revisar e assegurar que a demografia do paciente, prescrição e plano detalhes são apropriados.</li>
			<li>Verifique que todos os controlos de verificação automática do plano foram bem sucedidos.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Verifique o isocentro marcado.<ol>
<li>Responda as perguntas no formulário para verificar que o isocentro marcado foi corretamente identificado. Compare com os casos de biblioteca, conforme necessário.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Realize revisão de contorno de corpo.<ol>
<li>Responda as perguntas para verificar que o corpo foi contorneado corretamente. Compare com os casos de biblioteca, conforme necessário.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Realize análise de abertura do campo.<ol>
<li>Responda as perguntas no formulário para verificar que as aberturas de campo são adequadas.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Realize análise de distribuição de Dose.<ol>
<li>Responda as perguntas no formulário para verificar para cálculo de dose adequada</li>
		</ol>
</li>
		<li>Para aprovar ou rejeitar este plano, clique em Aprovar Tech.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Realize a avaliação do médico.<ol>
<li>Dependendo do tipo de tratamento, rever as distribuições de dose e aberturas de campo.</li>
		<li>Para alterar o status de aprovação deste plano para aprovar ou rejeitar, clique em Aprovar MD.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Realize a avaliação física.<ol>
<li>Rever o plano usando os procedimentos padrão. Consulte as diretrizes a seguir para verificações suplementares.</li>
		<li>Revise as seções de revisão técnica e avaliação do médico .</li>
		<li>Analisar os resultados da verificação independente QA: tabela de remoção, verificação de contorno do corpo, verificação de isocentro.</li>
		<li>Analise os resultados dos controlos de verificação independente adicionais que são específicos para o local do tratamento - por exemplo, a verificação de bloco para tratamentos de 4-campo do colo do útero.</li>
		<li>Analise os resultados das comparações dos parâmetros de campo e plano com aqueles da população de pacientes.</li>
		<li>Revise o relatório de verificação de dose.</li>
		<li>Analisar os dados adicionais. Dados adicionais no final do documento devem ser revistos para consistência - isto inclui o original plano de ordem e aprovação de CT.</li>
		<li>Para alterar o status de aprovação deste plano, aprovar ou rejeitar, clique em Aprovar física.</li>
	</ol>
</li>
</ol>7. final plano transferência
<ol><li>Uma vez aprovado o plano, exportá-lo. Os próximos passos são dependentes da configuração local, software de registro e verificar e sistema de planeamento de tratamento. Eles também são dependentes de fluxo de trabalho clínico local e protocolos de ética. A seguir estão as etapas são exemplos de medidas adequadas.</li>
	<li>Transferência de plano DICOM para registro e verificar (R & V) sistema local.</li>
	<li>Use uma ferramenta de software para comparar o plano original com que o sistema R & V (para verificar a transferência de dados corretos).</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>

Os autores não têm nada para divulgar.

Foi descrito um protocolo delineando as etapas criando um plano de tratamento automatizado, utilizando o sistema de radiação Planning Assistant (RPA). Os passos cruciais, de um usuário ponto de vista, são (1) CT aprovação (2) contorno de aprovação (3) plano de ordem revisão/edição para casos de cabeça/pescoço e revisão do plano de tratamento (4). A ordem dos dois primeiros passos é intercambiável. O assistente de planejamento de radiação atualmente automaticamente cria planos de radioterapia para cabeça-pescoço (VMAT) e câncer cervical (caixa 4-campo), e atualmente estamos trabalhando em planos para tratamentos de câncer de mama. O objetivo final é para automatizar totalmente o planejamento para todos os sites/modalidades, criando uma ferramenta que gera planos de tratamento de radioterapia segura e eficaz do tratamento de radioterapia.
O atual sistema tem várias limitações. Primeiro, ele não pode criar planos de tratamento para todos os locais de tratamento e abordagens, embora esperamos suas capacidades para melhorar ao longo do tempo, nós somos alguma forma longe de automação completa para todos os locais de tratamento. Também há um risco de dependência pelos usuários de automação - este é um risco que tentamos atenuar, incluindo muitos controlos de verificação independente (Figura 1). Foi demonstrado que a utilização de nossa documentação plano desenvolvido por finalidade verificar planos de tratamento permitirá alguns erros potenciais ser identificado pelos funcionários relativamente inexperientes, mas revisão pelo oncologista e plano verifica por outros qualificados funcionários são importantes.
Esperamos melhorar as interfaces RPA ao longo do tempo, em resposta ao feedback dos utilizadores. O fluxo de trabalho geral e tarefas devem, no entanto, permanecem semelhantes aos descritos neste documento. Este documento deve, portanto, continuar a ser útil. Documentação adicional também estará disponível, descrevendo quaisquer modificações, treinamento para o plano de cheques, etc.
Há exemplos existentes de automação de etapas específicas no planejamento do tratamento de radioterapia. A nosso conhecimento, este é o primeiro sistema para o qual o fluxo de trabalho inteiro é totalmente automatizado, que exigem quase nenhuma entrada do usuário. Este protocolo descreve, do usuário ponto de vista, os importantes passos necessários para operar o assistente planejamento de radiação e gerar um plano de tratamento de radioterapia.

Em clínicas de radioterapia, a Agência Internacional de energia atômica (AIEA) recomenda 1 planejador de tratamento por 300 pacientes e 1 físico de radiação por 400 pacientes tratados por ano1. Em muitos países, essas funções (planejador de tratamento e físico) são combinadas. Em outros países, os tecnólogos de terapia de radiação (muitas vezes chamados de radiologistas) também assumem um papel de planeamento de tratamento. Baixa e média renda países (LMIC) têm graves déficits na radiação oncologistas, físicos médicos e tecnólogos de terapia de radiação. Até 2020, estima-se que necessitaremos um oncologistas 12.000 radiação adicional, 10.000 médicos físicos e 29.000 tecnólogos. 2. Estas estimativas são baseadas em dados de vários conjuntos de dados de domínio público (evértice., AIEA), com níveis com base nas recomendações da sociedade europeia para a radioterapia & Oncologia (ESTRO) e da AIEA3de pessoal. As necessidades de treinamento são imensas. Por exemplo, para os médicos físicos, a maioria das diretrizes recomendam um estágio de 2 a 3 anos ou residência, muitas vezes depois de conclusão da física médica formar escola4,5,6. Este compromisso de 4 anos significa que 40.000 anos de treinamento são necessários para tratar a deficiência global em médicos físicos sozinhos.
Automação de planeamento de tratamento poderia reduzir alguns dos tais deficiências de pessoal, particularmente médicos físicos e planejamento pessoal. Planejamento automatizado pode reduzir o tempo que gasta de oncologistas de radiação em3 de planeamento de tratamento e certamente têm papéis importantes no desenho de aberturas de feixe de tratamento de radiação. Este trabalho descreve a operação de um sistema, a radiação Planejamento Assistente (RPA), desenvolvido no âmbito de um projecto financiado pelo Instituto Nacional de câncer, em última análise, melhorar o acesso à radioterapia de alta qualidade em todo o mundo de planeamento de tratamento totalmente automatizado 7.
A Figura 1 mostra uma visão geral do tratamento automatizado processo implementado no RPA de planejamento. O tratamento de tarefas de planejamento são executadas usando qualquer funções no sistema de planeamento de tratamento (ver a Tabela de materiais para o sistema de planejamento utilizado), controlado usando a interface de programação de aplicativo (API), ou usando internamente desenvolvido funções. Um componente chave do RPA é a verificação independente de todas as tarefas que foram automatizados8. Isso é conseguido usando um conjunto de segundo, diferente de algoritmos/funções. Os resultados dos algoritmos principais, que são usados para o plano de tratamento, são comparados com os resultados do algoritmo secundário e sinalizados se a diferença for maior que9critérios pré-determinados. Planos de tratamento que passam que os controlos independentes e mais manuais cheques por agentes locais estão prontos para serem usados para o tratamento do paciente. A documentação de saída da RPA foi desenvolvida especificamente para simplificar o processo de seleção manual.
O fluxo de trabalho do sistema RPA dos usuários do ponto de vista é mostrado na Figura 2. As entradas para o sistema são uma ordem de plano aprovado e uma imagem de CT aprovada. O oncologista cria e aprova a ordem do plano que contém a informação básica do paciente e detalhes sobre o plano esperado (prescrição, tipo de tratamento, etc.). O conjunto de imagens de CT também deve ser aprovado (pelo técnico CT). Isso é para garantir que o plano é calculado sobre a imagem correta de CT. Isto é importante, por exemplo, quando vários conjuntos de imagens de CT são tomados de um único paciente. Uma vez o RPA recebe uma ordem de plano aprovado e um CT aprovado conjunto de imagem, o plano de tratamento é gerado automaticamente. Em alguns casos, tais como ao criar a caixa de campo de 4 tratamentos contra o cancro do colo do útero, as etapas a seguir são totalmente automatizadas e sem intervenção do usuário adicional é necessária até que o plano de tratamento está pronto. Em outros casos, como a criação de planos de tratamento VMAT cabeça/pescoço, é necessária intervenção incompletamente através do processo de tratamento automatizado. Para planos de cabeça/pescoço, o oncologista é necessário para contornos de revisão/editar automaticamente gerado. Eles também precisam de delinear o volume bruto do tumor (GTV). Nesta situação, após receber aprovação plano ordens e CTs, o RPA executa alguns inicial de tarefas, incluindo o contorno dos tecidos normais e alguns alvos de contorno. O oncologista então analisa e aprova os contornos e o RPA continua com o restante tarefas de planeamento de tratamento. O atual sistema foi testado com 6 MV e 18 feixes de raios-x MV para planos de tratamento de cabeça/pescoço e colo do útero, respectivamente, ambos com achatamento do filtro. Concluído o plano de tratamento, é criado um documento para revisão e aprovação pelo corpo clínico apropriado, por exemplo, os físicos e oncologistas de radiação. Algumas destas tarefas podem ser delegadas a outros funcionários.
Tratamento de moderno sistemas de planejamento já oferecem alguns automatizada de processos de planejamento. A RPA integra estes, sempre que possível, oferecendo uma completa automatizada planejamento, processo de tal forma que o usuário pode gerar planos de tratamento, sem a necessidade de abrir um interface de sistema de planeamento de tratamento complicado. Este manuscrito descrito o protocolo para a RPA e em seguida, apresenta alguns resultados de exemplo para a saída do processo de planejamento de tratamento.

<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

O assistente de radiação de planejamento (RPA) é um sistema desenvolvido para a criação totalmente automatizada de planos de tratamento de radioterapia, incluindo planos de terapia (VMAT) modulado por volume de arco para pacientes com câncer de cabeça/pescoço e planos de caixa 4-campo para pacientes com cancro do colo do útero. É uma combinação de software in-house especialmente desenvolvido que usa uma interface de programação de aplicativo para se comunicar com um sistema de planeamento de tratamento de radioterapia comercial. Também interage com um software de verificação de dose comercial de secundário. Os insumos necessários para o sistema são uma ordem de plano de tratamento, aprovado pelo oncologista, e uma simulação computadorizada de imagem de tomografia computadorizada (CT), aprovada pelo técnico de Radiologia. O RPA, em seguida, gera um plano de tratamento completo de radioterapia. Para os planos de tratamento do cancro do colo do útero, sem intervenção do usuário adicional é necessária até que o plano está completo. Para os planos de tratamento de cabeça/pescoço, depois que o tecido normal e algumas estruturas alvo automaticamente são delineadas na imagem CT, o oncologista deve rever os contornos, fazer edições, se necessário. Eles também delineiam o volume bruto do tumor. A RPA então completa o tratamento, processo de planejamento, criando um plano VMAT. Finalmente, o plano concluído deve ser revisto pelo corpo clínico qualificado.

Um exemplo de ordem de plano de tratamento criado para um caso de cabeça/pescoço é mostrado na Figura 3. A Figura 4 mostra a distribuição de dose para um plano VMAT gerado automaticamente para um paciente com uma base de língua carcinoma espinocelular7,10. Uma avaliação por um médico oncologista confirmou que este plano era aceitável para o tratamento. Em média, os planos VMAT de cabeça/pescoço leve 46 minutos para um plano 2-arco, e esperamos levar isto a menos de 30 minutos com um algoritmo de cálculo de dose mais rápido e uma arquitetura distribuída para o contorno automatizado passo.
A Figura 5 mostra as aberturas do campo gerado automaticamente para um tratamento de 4-campo caixa para um paciente com câncer do colo do útero. Revisão por um oncologista experiente confirmou a adequação clínica de 90-96% desses campos7,11. Em média, estes planos levaram 21 minutos.
Uma vez que o plano de tratamento está pronto, documentação é automaticamente criada para revisão por radiação oncologistas, equipe técnica, os físicos médicos e radiologistas. Nós projetamos um procedimento ilustrado que leva o usuário através de verificações de isocentro marcado e identificação de contorno de corpo, coerência de orientação/lateralidade/tratamento paciente, aberturas de campo (por exemplo uma caixa de campo-4) e presença de imagem ou dose de artefatos de cálculo12. Cada etapa do processo tem simples instruções e exemplos de biblioteca à qual o usuário pode referir-se. Um exemplo das instruções é mostrado na Figura 6.
Embora a necessidade de revisão de física e radiação oncologista está bem documentada, o papel de pessoal adicional não foi avaliado. Avaliamos isso criando documentos de plano para 16 pacientes com câncer cervical, 12 dos quais incluídos erros intencionais: isocentro incorreto (3 casos), contorno corporal incorreta (3 casos), remoção de sofá incorreta CT (1 caso), aberturas de campo incorreto (5 casos), cálculo de dose incorreta (1 caso) e o número incorreto de campos (1 caso). Estes planos foram então analisados por 4 voluntários com experiência mínima em radioterapia e nenhuma experiência em verificação de planos. A versão final da documentação do plano necessário ~ 30 minutos de treinamento. Em média, plano verifica necessários 8 minutos por plano. Os testadores foram capazes de encontrar todos os erros nos contornos do corpo, isocentro (com base em marcadores fiduciais) e artefatos de cálculo de dose. Eles não foram capazes de confiantemente identificar erros pequenos (mas clinicamente importante) nas aberturas do campo. Também não foram capazes de identificar o caso que tinha apenas 3 campos em vez de 4 - um exemplo de um erro imprevisto não é examinada com um item de lista de verificação específica. Em resumo, estes resultados indicam que a verificação inicial de alguns recursos vitais de radioterapia planos criados por processos automatizados pode ser atribuído a funcionários com experiência limitada de radioterapia, permitindo que qualquer necessidade de acção correctiva ser identificado antes revisão médica. Estes funcionários não, no entanto, irão encontrar todos os erros e verificações adicionais por pessoal qualificado (radiação oncologistas e físicos) ainda são uma parte vital da radioterapia, planejamento de fluxo de trabalho.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57411/57411fig1.jpg"> Figura 1 . Diagrama esquemático do tratamento automatizado processo de planejamento. Os ícones humanos mostram os pontos do fluxo de trabalho onde é necessária uma intervenção humana. Todas as outras etapas são automatizadas. Cada etapa automatizada no processo de planejamento tem um algoritmo principal, que é usado para criar o plano real, e um algoritmo secundário que é usado para verificar o resultado do algoritmo principal. Se algum dos controlos de verificação falhar (ou seja, queda fora um critério predeterminado), ou se o oncologista não aprova o plano, então um manual do processo de planejamento se torna necessário. Procedimentos de qualidade adicionais que são importantes para o processo, especificamente controlos de rotina por um físico médico qualificado, de planeamento de tratamento não são mostrados aqui. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57411/57411fig1large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57411/57411fig2.jpg"> Figura 2 . Esquemático do RPA dos usuários do ponto de vista. O oncologista é responsável por completar e aprovar a ordem do médico de plano. Depois de tomar a imagem da simulação do paciente, isto é aprovado pelo técnico de Radiologia ou outro pessoal apropriado presente. A RPA então automaticamente inicia e cria o plano de tratamento de radioterapia. O objetivo deste trabalho é criar cada plano de radioterapia, incluindo a documentação, no prazo de 30 minutos. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57411/57411fig2large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57411/57411fig3.jpg"> Figura 3 Um exemplo de ordem de plano de tratamento para um plano VMAT de cabeça/pescoço. A ordem do plano mostra os pacientes identificadores (nome, MRN, etc.), algumas informações gerais sobre o paciente e algumas informações específicas de tratamento. Isso inclui a prescrição da dose, cobertura do alvo e restrições de tecido normal.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57411/57411fig4.jpg"> Figura 4 . Um exemplo gerado automaticamente o plano VMAT de cabeça/pescoço. Regiões sombreadas mostram os Volumes de destino de planejamento - vermelho, azul e amarelo correspondem ao PTV1 PTV2 e PTV3, respectivamente. As linhas mostram a distribuição de isodose do plano gerado automaticamente.
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57411/57411fig5.jpg"> Figura 5 . Um exemplo de aberturas gerados automaticamente para um tratamento de câncer cervical caixa 4-campo. AP, PA, deixou a lateral e direito laterais campos são mostrados.
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57411/57411fig6v2.jpg"> Figura 6 . Exemplo das instruções ilustradas projetado para auxiliar gráfico revisão para radioterapia planos gerados automaticamente usando o RPA. Esta página de exemplo é para a revisão do contorno corpo gerado automaticamente. Ele inclui os resultados do algoritmo principal, algumas perguntas para o usuário e um caso de biblioteca para o usuário para revisão

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

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Radiação Planejamento Assistente - uma simplificada, totalmente automatizado sistema de planeamento de tratamento de radioterapia

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