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

Эта работа финансировалась национального института рака, с дополнительной поддержкой Varian Medical Systems и Мобиус медицинских систем. Наша нынешняя система использует Eclipse для функций планирования лечения и Мобиус 3D для проверки расчета дозы.

Все данные пациента, используемых для оценки РПА были использованы ретроспективно, с одобрения из университета Техаса MD Андерсон институциональных Наблюдательный Совет.
1. Мониторинг прогресса в планировании
<ol><li>Откройте излучения планирования помощник управления центр рабочую область и войдите в систему.</li>
	<li>Для просмотра всех данных пациентов, которые в настоящее время активен, нажмите Все больные.</li>
	<li>Чтобы найти пациент номер их медицинская запись (MRN), нажмите на Выбрать пациента.</li>
	<li>Чтобы увидеть состояние плана для любой пациент, который имеет утвержденный CT или утверждены план заказа (или оба), смотрите в разделе План РПА . Параметры состояния резюмируются сразу выше в этом разделе и в разделе сообщения .</li>
	<li>Чтобы просмотреть детали любого завершения плана, щелкните пациента (в разделе РПА). Подробности их план порядка и КТ можно увидеть также в разделах Плана порядок и CT утверждения .<ol>
<li>Утвердить план завершения, нажмите на утверждение. Есть определенные уровни утверждения (физик, врач и техник), которое может быть задано для каждого учреждения.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Чтобы просмотреть задачи истории РПА, нажмите на Журнал.</li>
	<li>Чтобы просмотреть детали для любого заказа плана (в том числе те, которые еще не были утверждены), нажмите на пациента в разделе Порядок план .</li>
	<li>Чтобы просмотреть детали для любой набор (в том числе те, которые еще не были утверждены) КТ изображений, нажмите на пациента в разделе Утверждение CT .</li>
</ol>2. план порядок утверждения
Примечание: Порядок утверждения плана (обычно путем излучения онколога) требуется, прежде чем РПА создает план лечения.
<ol><li>Откройте рабочую область План порядок . Используйте значок автономных, или сделать это из области Управления центра радиационной планирования помощник .</li>
	<li>Создайте новый заказ план следующим образом.<ol>
<li>Нажмите кнопку Новый.</li>
		<li>Заполнить раздел 1 - демография; Этот раздел является всегда то же самое.<ol>
<li>Введите медицинские записи номер и имя пациента.</li>
			<li>Выберите сайт, соответствующее лечение. Выбирайте из головы и шеи, шейки матки, молочной железы и др. Примечание: Этот список будет увеличиваться по мере прогресса усилий нашего развития. Этот выбор изменяет вариантов, предлагаемых в разделе 3 ниже.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Полный раздел 2 - общее лечение; Этот раздел является всегда то же самое.<ol>
<li>Завершите вопросы на статус секс/беременность, предварительного облучения, кардиостимулятор и других имплантатов.</li>
			<li>Завершите вопрос о автозапуска или техник. Примечание: Выбор autostart приведет к РПА, автоматический запуск процесса планирования, когда есть приказ утвержденного плана и утвержденные изображения КТ. Выбор техник потребует техник начать автоматический процесс планирования. Это может быть сделано в центр рабочей области управления.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Полный раздел 3 - конкретного лечения. Примечание: Этот пример предназначен для лечения головы и шеи.<ol>
<li>Выберите первичный сайт головы и шеи и положительных лимфатических участия, выбрав соответствующий переключатель; Следующие разделы выбираются автоматически на основе этих вариантов.</li>
			<li>Подтвердите или измените разделы на шейки матки шеи и освещение Заглоточный лимфатического узла, выбрав соответствующий переключатель. Затем выберите соответствующий переключатель, чтобы указать, соответствуют ли они CTV1 или CTV2 (CTV: клинические целевой тома).</li>
			<li>Выберите лечения машины и методика лечения.</li>
			<li>Выберите подход к лечению, щелкнув соответствующий переключатель (этот пример предназначен для лечения VMAT).<ol>
<li>Подтвердите или измените рецепт лечения. Чтобы изменить рецепт, введите требуемые фракции доз в текстовые поля.</li>
				<li>Подтверждают целесообразность доз нормальной ткани.</li>
			</ol>
</li>
		</ol>
</li>
		<li>Сохраните план заказа; будет создан pdf заказа плана.</li>
		<li>Пересмотреть порядок окончательного плана.<ol>
<li>Если окончательный план является правильным, нажмите на утверждение.</li>
			<li>Если окончательный план порядок неверно, нажмите на изменить и внесите необходимые изменения.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>Закройте область План порядок .</li>
</ol>3. с помощью КТ изображения утверждение
Примечание: CT требуется одобрение прежде чем РПА создает план лечения.
<ol><li>Откройте рабочую область CT утверждения . Примечание: Это можно сделать из значка автономного, или из рабочей области Излучения планирования помощник управления центра .</li>
	<li>Нажмите на КТ, что он будет утвержден. Примечание: Если КТ не показывают, оно получено не было, РПА.</li>
	<li>Обзор срезов КТ, сосредоточены на изоцентр.<ol>
<li>Нажмите на Все нагрузки для обзора всех изображений КТ.</li>
		<li>Обзор изоцентр расположение и качество изображения КТ.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Если КТ изображений, количество фрагментов, ориентации и данные указаны правильно, нажмите на утверждение.</li>
</ol>4. инициировать автоматическое лечение планирования
Примечание: Этот шаг необходим, только если Автоплан начать (в порядке плана) присвоено техник.
<ol><li>Выберите правильный пациента/план заказ/CT в Центр управления рабочей области и нажмите кнопку Добавить план РПА.</li>
</ol>5. Контурная обзор и утверждение
Примечание: Для некоторых процедур, таких как головы и шеи VMAT, контурной обзор и утверждение не требуется. Обычно это выполняется путем излучения онколога.
<ol><li>Подождите состояние пациента данных для обозначения W (ожидания) в центре управления; Он уже готов для контурной обзор.</li>
	<li>Нажмите на W значок, или на Одобрение ROI (рентабельность: региона интерес). Обратите внимание, что контурной рассмотрения и утверждения рабочей области откроется. Примечание: Контуры, которые доступны здесь зависят от типа плана для создаваемого (выбран в порядке плана).</li>
	<li>Обзор всех фасонной тканей/целей. Для редактирования структуры, сначала выберите структуру интерес (выпадающего списка), а затем нажмите на иконку сдвиг и редактировать контур на каждый ломтик CT.</li>
	<li>При необходимости (например, для головы и шеи планов), вручную разграничить валовой объем опухоли (GTV) и положительные лимфоузлы. Чтобы сделать это, выберите структуры интереса (например, GTV) из выпадающего списка, нажмите на значок ручной разграничения и нарисуйте структуры на каждый ломтик CT.</li>
	<li>Создание клинической целевой тома (CTV1) (для головы и шеи случаев)<ol>
<li>Чтобы развернуть GTV и положительные лимфоузлы, нажмите на GTV -> CTV.</li>
		<li>Вручную рисовать CTV1, выберите CTV1 в списке структур (выпадающего списка), нажмите на значок ручной разграничения и нарисуйте структуры на каждый ломтик CT.</li>
		<li>Обзор и редактирование CTV1, при необходимости.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Создание, планирование целевой тома (PTVs).<ol>
<li>Нажмите на CTV -> PTV. Обзор.</li>
		<li>При необходимости отредактировать, но помните, эти расширения приходится много неопределенностей в обоих Контурная и пациента установки. Чтобы изменить PTV, выберите соответствующий PTV из выпадающего списка, нажмите на значок сдвига (или один из других редактирования значков),</li>
	</ol>
</li>
	<li>Утвердите контуры.<ol>
<li>Просмотрите все контуры, а затем щелкните Утвердить ROI. После утверждения трансформирования, лечение, процесс планирования будет продолжаться автоматически. Обратите внимание на все предупредительные сообщения и добавить пояснительные примечания, при необходимости.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. лучевая терапия план обзор и утверждение
<ol><li>Просмотрите план лечения, когда он будет готов для рассмотрения; она появляется как Плана обзорного документа (формат pdf) в Центр управления. Примечание: План может пересматриваться в этапах (которые могут быть объединены, в зависимости от имеющихся сотрудников). Соответствующий обзор этап отображается в нижней части каждой страницы.</li>
	<li>Техническийанализ. Примечание: Это может сочетаться с обзором физики.<ol>
<li>Обзор первой странице.<ol>
<li>Обзор и обеспечить, чтобы пациент демографии, рецепт и план детали подходят.</li>
			<li>Проверьте, что все автоматические план проверок были успешными.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Проверьте заметное изоцентр.<ol>
<li>Ответьте на вопросы на форме, чтобы проверить, что отмеченные изоцентр правильно определены. Сравните с библиотека случаев, при необходимости.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Выполните Обзор контуров тела.<ol>
<li>Ответьте на вопросы, чтобы проверить, что тело правильно горизонталями. Сравните с библиотека случаев, при необходимости.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Выполните Обзор области диафрагмы.<ol>
<li>Ответьте на вопросы на форме, чтобы проверить, что поле отверстия подходят.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Анализ распределения дозы.<ol>
<li>Ответьте на вопросы на форму, чтобы проверить соответствующие дозы расчета</li>
		</ol>
</li>
		<li>Чтобы утвердить или отклонить этот план, нажмите на Tech. утвердить.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Выполните Обзор врач.<ol>
<li>В зависимости от типа лечения обзор распределения дозы и поле отверстия.</li>
		<li>Чтобы изменить состояние утверждения этого плана, чтобы утвердить или отклонить, нажмите на MD утвердить.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Выполните Обзор физики.<ol>
<li>Обзор плана с использованием стандартных процедур. Смотрите следующие рекомендации для дополнительной проверок.</li>
		<li>Просмотрите Обзор врач и технического обзора секции.</li>
		<li>Обзор результатов независимой проверки QA: таблица удаления, тело Контурная проверка, проверка изоцентр.</li>
		<li>Просмотрите результаты дополнительной независимой проверки, которые являются специфическими для лечения сайта - например, блок проверки для лечения шейки матки 4-поле.</li>
		<li>Просмотрите результаты сравнения параметров области и план с теми из популяции пациентов.</li>
		<li>Обзор доклада о проверке дозы.</li>
		<li>Просмотрите дополнительные данные. Дополнительные данные в конце документа следует пересмотреть для обеспечения соответствия - это включает в себя оригинальный план порядок и CT утверждения.</li>
		<li>Чтобы изменить состояние утверждения этого плана, чтобы утвердить или отклонить, нажмите на Физике утвердить.</li>
	</ol>
</li>
</ol>7. окончательный план передачи
<ol><li>После утверждения плана, экспортируйте его. Следующие шаги зависят от местной установки, записи и проверки программного обеспечения и планирования системы лечения. Они также зависят от этики протоколов и местные клинические рабочего процесса. Ниже приведены шаги являются примерами соответствующие шаги.</li>
	<li>Передача DICOM план для локальной системы (R и V), запись и проверить.</li>
	<li>Используйте программное средство сравнить первоначальный план с тем в системе R & V (для проверки передачи данных).</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>

Авторы не имеют ничего сообщать.

Протокол изложением шагов в создании плана автоматизированного лечения, с помощью системы радиационной планирования помощник (РПА) был описан. Важнейшие шаги, с точки зрения пользователя, являются (1) CT утверждения (2) план порядок утверждения (3) контур Обзор/редактирования для случаев головы и шеи и (4) лечение план обзора. Порядок первых двух шагов является взаимозаменяемым. Помощник по планированию излучения в настоящее время автоматически создает радиотерапии планы для головы и шеи (VMAT) и рака шейки матки (4-поля), и в настоящее время мы работаем над планами для лечения рака молочной железы. Конечная цель заключается в том, чтобы полностью автоматизировать планирования для всех сайтов/условий, создание инструмента, который генерирует радиотерапии безопасного и эффективного лечения планы лечения лучевой терапии.
Нынешняя система имеет несколько ограничений. Во-первых, он не может создать планы лечения для всех сайтов лечения и подходы, хотя мы ожидаем, что его возможности для улучшения с течением времени, мы не каким-то образом от полной автоматизации для всех сайтов лечения. Чрезмерная зависимость от пользователей автоматизации существует также риск - это риск того, что мы пытались смягчить путем включения многих независимых проверок (рис. 1). Доказано, что использование Наша цель разработать план документации для проверки планов лечения позволит некоторые потенциальные ошибки будут определены относительно неопытных сотрудников, но обзор излучение онколог, и план проверки других квалифицированных сотрудники имеют важное значение.
Мы ожидаем улучшить РПА интерфейсы со временем, в ответ на отзывы пользователей. Общий процесс и задачи следует однако, остаются аналогичны описанным в настоящем документе. Этот документ следует таким образом, продолжают быть полезным. Дополнительная документация также будет доступна, описывающий изменения, подготовка плана проверки и т.д.
Есть существующие примеры автоматизации конкретных шагов планирования лечения лучевой терапии. К нашему знанию это первая система, для которой весь процесс полностью автоматизирован, требующих почти без ввода от пользователя. Этот протокол описывает, с точки зрения пользователя, важные шаги, необходимые для работы помощника по планированию излучения и создать план лечения лучевой терапии.

В клиниках радиотерапии Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) рекомендует 1 лечение планировщик 300 пациентов, и 1 физик излучения на 400 больных лечение ежегодно1. Во многих странах эти роли (лечение планировщик и физик) объединяются. В других странах лучевой терапии технологи (часто называемый рентгенологи) также принять на лечение, планирование роли. Низким и средним уровнем дохода страны (СНСД) имеют серьезный дефицит в радиационных онкологов, медицинских физиков и технологи радиационной терапии. К 2020 году предполагается, что нам потребуется еще 12 000 радиационных онкологов, 10 000 медицинских физиков и 29000 технологов. 2. Эти оценки основаны на данных из различных наборов данных в общественном достоянии (e.g., МАГАТЭ), с штатного расписания на основе рекомендаций от Европейского общества3радиотерапии и онкологии (ESTRO) и МАГАТЭ. Учебные потребности огромны. Например для медицинских физиков, большинство руководящие принципы рекомендуют 2 - 3 год стажировки или вида на жительство, часто после завершения медицинской физики высшая школа4,5,6. Это 4-летний обязательство означает, что 40 000 человеко-лет обучения необходимы только для решения глобального дефицита медицинских физиков в одиночку.
Автоматизация планирования лечения может уменьшить некоторые из этих кадровых недостатков, особенно медицинских физиков и планирования персонала. Автоматическое планирование может сократить время, радиационных онкологов потратить на лечение, планирования3 и, безусловно, имеют важную роль в привлечении отверстия пучка излучения лечения. Эта работа описывает операцию полностью автоматизированный лечения планирования системы, излучение планирования помощник (РПА), разработанных в рамках проекта, финансируемого Национальным институтом рака в конечном итоге улучшить доступ к радиотерапии высокого качества по всему миру 7.
Рисунок 1 показывает обзор автоматизированного планирования процесса реализации в РПА лечения. Лечение, планирования задачи выполняются с помощью либо функций в лечении системы планирования (см. Таблицу материалов для планирования системы используется), с помощью интерфейса программирования приложений (API), или с использованием собственного функции. Ключевым компонентом РПА является независимой проверке всех задач, которые были автоматизированная8. Это достигается с помощью набора второй, различные алгоритмы/функций. Результаты первичного алгоритмы, которые используются для плана лечения, по сравнению с результатами вторичного алгоритма и флагом если разница превышает заранее определенные критерии9. Лечения планы что проход, который независимой проверки и дальнейшее руководство местных сотрудников готовы быть использованы для лечения пациентов. В документации вывода РПА был специально разработан для упрощения процесса ручной проверки.
Процесс РПА системы с точки зрения пользователя это показано на рисунке 2. Входные данные для системы являются приказ утвержденный план и утвержденные изображения КТ. Излучение онколог создает и утверждает план заказ, содержащий основные сведения о пациенте и подробные сведения о плане ожидаемых (рецепт, тип лечения, и т.д.). Набор изображений КТ должны также быть одобрены (CT техник). Это необходимо для того, что этот план рассчитан на правильное изображение CT. Это важно, например, когда несколько наборов изображений КТ берутся из одного пациента. После того, как РПА получает приказ утвержденного плана и утвержденных CT изображения набор, автоматически формируется план лечения. В некоторых случаях таких, как при создании 4-поле лечения рака шейки матки, следующие шаги полностью автоматизированы, и без дополнительного вмешательства пользователя требуется до готов план лечения. В других случаях, таких как создание планов лечения VMAT головы и шеи на полпути через процесс автоматизированной обработки требуется вмешательство. Для головы и шеи планов излучение онколог требуется обзор и изменение автоматически создаются контуры. Они также должны определить объем валового опухоли (GTV). В этой ситуации после получения одобрения плана заказов и CTs, РПА выполняет некоторые первоначальные контурной обработки задач, в том числе контурной нормальных тканей и некоторых целей. Излучение онколог затем рассматривает и утверждает контуры, и РПА продолжается с оставшихся задач планирования лечения. Нынешняя система была протестирована с 6 МВ и 18 MV рентгеновских лучей для головы и шеи и шейки матки планов лечения, соответственно, оба с сплющивать фильтра. После завершения плана лечения документ создается для рассмотрения и утверждения соответствующим клинического персонала, например, физиков и радиационных онкологов. Некоторые из этих задач могут быть делегированы другим сотрудникам.
Современное лечение систем планирования уже предлагают некоторые автоматизированные процессы планирования. РПА интегрирует эти, когда это возможно, предлагая полностью автоматизированного процесса планирования, таким образом, что пользователь может создавать планы лечения без необходимости открывать сложного лечения планирования интерфейс системы. Эта рукопись описал протокол для РПА и затем представлены некоторые результаты пример для вывода процесса планирования лечения.

<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

Излучения помощник планирования (РПА) является системой, разработанной для создания полностью автоматизированной лучевой терапии лечения планов, включая планы терапии (VMAT) объем модулированных дуги для пациентов с раком головы и шеи и планы 4-поле для пациентов с Рак шейки матки. Это сочетание специально разработанный собственными силами программное обеспечение, которое использует интерфейс прикладного программирования для взаимодействия с коммерческой лучевой терапии лечения, системы планирования. Он также взаимодействует с программного обеспечения проверки коммерческих средней дозы. Необходимые входы в систему являются ордер план лечения, утвержденным излучение онколог, и моделирование компьютерная томография (КТ) изображения, утвержденным рентгенолога. РПА затем создает план лечения полный радиотерапии. Для планов лечения рака шейки матки без дополнительного вмешательства пользователя необходимо, до тех пор, пока план завершения. Для головы и шеи планов лечения после нормальной ткани и некоторых целевых структур автоматически определены на изображении CT, онкологу излучения должны пересмотреть контуры, делая изменения при необходимости. Они также определяют объем валового опухоли. РПА затем завершает процесс планирования, создания VMAT плана лечения. Наконец завершенный план должен быть рассмотрен квалифицированных клинических сотрудников.

На рисунке 3приведен пример лечения план заказ создан для случая головы и шеи. На рисунке 4 показано распределение дозы для автоматически созданного плана VMAT для пациента с базой язык плоскоклеточный рак7,10. Обзор к онкологу излучения посещающих подтвердил, что этот план был приемлемым для лечения. В среднем головы и шеи VMAT планы принять 46 минут для плана 2-дуга, и мы ожидаем довести это до менее чем 30 минут с более быстрый алгоритм расчета дозы и распределенной архитектуры для автоматического оконтуривания шаг.
Рисунок 5 показывает автоматически созданного поля отверстия для 4-поле лечения для пациента с раком шейки матки. Обзор от опытных излучение онколог подтвердил клинических правильности 90-96% этих полей7,11. В среднем эти планы принял 21 минут.
Как только план лечения, документация автоматически создается для обзора, радиационных онкологов, технического персонала, медицинских физиков и рентгенологи. Мы разработали иллюстрированный процедуру, которая приводит пользователя с помощью проверки отмеченные изоцентр и тела Контурная идентификации, последовательность пациента ориентации/Латеральность/лечение сайта, поле отверстия (например 4-поля), и наличие изображения или дозы расчет артефакты12. Каждый шаг процедуры имеет простые инструкции и Библиотека примеров которых может относиться пользователь. На рисунке 6показан пример инструкций.
Хотя потребность в физике и излучение онколог обзора хорошо документированы, роль дополнительного персонала не была оценена. Мы оценили это, создавая план документов для 16 больных раком шейки матки, 12 из которых включали преднамеренные ошибки: неверные изоцентр (3 случая), контур тела неправильно (3 случая), неправильного удаления диване CT (1 случай), неправильные поля отверстия (5 случаев), расчет Неправильное доза (1 случай) и неправильное количество полей (1 случай). Эти планы были затем рассмотрены 4 добровольцев с минимальным опытом в области радиотерапии и нет опыта в проверке планов. Окончательный вариант плана документации требуется ~ 30 минут подготовки. В среднем план проверки требуется 8 минут в план. Тестеры смогли найти все ошибки в контуры тела, изоцентр (на основе фидуциальный маркеров) и артефакты расчет дозы. Они были не способны надежно идентифицировать небольшой (но клинически важные) ошибки в области отверстия. Они также не смогли идентифицировать вариант, который был только 3 поля вместо 4 - Пример непредвиденные ошибки, которая рассматривается не с элементом определенного перечня. Таким образом эти результаты показывают, что первоначальные проверки некоторых жизненно важных функций планов радиотерапии, созданные автоматизированные процессы могут быть возложены на сотрудников с опытом ограниченной радиотерапии, позволяя любой необходимости мер по исправлению положения должны быть определены до Обзор врач. Эти сотрудники будут не, однако, найти все ошибки и дополнительные проверки квалифицированным персоналом (радиационных онкологов и физиков) по-прежнему являются жизненно важной частью планирования рабочего Радиотерапия.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57411/57411fig1.jpg"> Рисунок 1 . Схема автоматического процесса планирования лечения. Человека значки Показать точки в рабочем процессе, где необходимо вмешательство человека. Автоматизированы все другие шаги. Каждого автоматизированного шага в процессе планирования имеет основной алгоритм, который используется для создания фактического плана, и вторичный алгоритм, который используется для проверки результатов основного алгоритма. Если любой из проверок не получится (т.е. падение вне заранее установленных критериев), или если излучение онколог не утвердить план, то руководство процессом планирования становится необходимым. Дополнительные качества процедур, которые имеют важное значение для процесса планирования, в частности плановых проверок квалифицированный медицинский физик, лечение не показано здесь. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57411/57411fig1large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57411/57411fig2.jpg"> Рисунок 2 . Схема из РПА с точки зрения пользователей. Излучение онколог несет ответственность за завершение разработки и утверждение план врача порядка. После принятия моделирования изображение пациента, это одобрено рентгенолога или других соответствующих сотрудников. РПА автоматически запускается и создает план лечения лучевой терапии. Целью этой работы является создание плана каждой лучевой терапии, включая документацию в течение 30 минут. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57411/57411fig2large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57411/57411fig3.jpg"> Рисунок 3 Пример порядка план лечения для головы и шеи VMAT плана. Порядок план показывает пациента идентификаторы (имя, MRN, и т.д.), некоторые общие сведения о пациенте и некоторые лечения конкретную информацию. Это включает в себя рецепт дозы, Целевой охват и ограничения нормальной ткани.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57411/57411fig4.jpg"> Рисунок 4 . Пример автоматически головы и шеи VMAT план. Тени регионы Показать Планирование целевой тома - красным, синим и желтым соответствуют PTV1 PTV2 и PTV3, соответственно. Линии показывают распределение isodose автоматически сгенерированный план.
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57411/57411fig5.jpg"> Рисунок 5 . Пример автоматически сгенерированный отверстия для лечения рака шейки матки 4-поле. Ап, PA, слева боковой и правого бокового поля отображаются.
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57411/57411fig6v2.jpg"> Рисунок 6 . Пример иллюстрированные инструкции предназначены для оказания помощи обзор диаграммы для радиотерапии планов, автоматически генерируется с использованием РПА. Этот пример страница предназначена для обзора контур автоматически сгенерированный тела. Она включает в себя результаты основной алгоритм, некоторые вопросы для пользователя и библиотека случай для пользователей обзор

Watch this Scientific Journal Video about Radiation Planning Assistant - A Streamlined, Fully Automated Radiotherapy Treatment Planning System at JoVE.com

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

Лучевая терапия является весьма сложным рака лечение, которое требует нескольких специалистов для создания плана лечения и обеспечения качества (QA) до доставки к пациенту. Этот протокол описывает использования полностью автоматизированной системы, излучения планирования помощник (РПА), для создания планов лечения высокого качества излучения.

Излучения, Планирование помощника - обтекаемый, полностью автоматизированный лечения лучевой системы планирования

The Radiation Planning Assistant (RPA) is a system developed for the fully automated creation of radiotherapy treatment plans, including volume-modulated ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Stem Cell Transplantation Strategies for the Restoration of Cognitive Dysfunction Caused by Cranial Radiotherapy

Стволовые стратегии клеточной трансплантации для восстановления когнитивной дисфункции, вызванной черепно Лучевая терапия

Radiotherapy often provides the only clinical recourse for those afflicted with primary or metastatic brain tumors. While beneficial, cranial irradiation ...

Quantifying Cognitive Decrements Caused by Cranial Radiotherapy

Количественная Когнитивные Уменьшает причиненный Черепно Лучевая терапия

With the exception of survival, cognitive impairment stemming from the clinical management of cancer is a major factor dictating therapeutic outcome. For ...

Combination Radiotherapy in an Orthotopic Mouse Brain Tumor Model

Комбинация лучевой терапии в Ортотопическая модель опухоли головного мозга мыши

Glioblastoma multiforme (GBM) are the most common and aggressive adult primary brain tumors1. In recent years there has been substantial progress in the ...

A Pipeline for 3D Multimodality Image Integration and Computer-assisted Planning in Epilepsy Surgery

Трубопровод для 3D мультимодальности интеграции изображений и компьютерное планирование в хирургии эпилепсии

Epilepsy surgery is challenging and the use of 3D multimodality image integration (3DMMI) to aid presurgical planning is well-established. Multimodality ...

Treatment of Liver Metastases Using an Internal Target Volume Method for Stereotactic Body Radiotherapy

Лечение метастазов в печени, с использованием метода внутренней целевой объем для тела стереотаксической лучевой терапии

The prognosis of patients with metastatic cancers has improved in the past decades due to effective chemotherapy and oligometastatic surgery. For ...

Targeted and Selective Treatment of Pluripotent Stem Cell-derived Teratomas Using External Beam Radiation in a Small-animal Model

Целенаправленный и избирательный лечение плюрипотентных стволовых клеток тератомы, используя внешний пучка излучения в модели малого животных

The growing number of victims of &#34;stem cell tourism,&#34; the unregulated transplantation of stem cells worldwide, has raised concerns about the ...

Lung Fixation under Constant Pressure for Evaluation of Emphysema in Mice

Фиксация легких под постоянным давлением для оценки эмфиземы у мышей

Emphysema is a significant feature of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Studies involving an emphysematous mouse model require optimal lung ...

Treatment of Facial Deformities using 3D Planning and Printing of Patient-Specific Implants

Лечение деформаций лица с использованием 3D-планирования и печати имплантатов-специфических пациентов

Technological advancements in surgical planning and patient-specific implants are constantly evolving. One can either adopt the technology to achieve ...

Development and Evaluation of 3D-Printed Cardiovascular Phantoms for Interventional Planning and Training

Разработка и оценка 3D-печатных сердечно-сосудистых фантомов для интервенционного планирования и обучения

Catheter-based interventions are standard treatment options for cardiovascular pathologies. Therefore, patient-specific models could help training ...

Guided Endodontics: Three-Dimensional Planning and Template-Aided Preparation of Endodontic Access Cavities

Управляемая эндодонтия: трехмерное планирование и шаблонная подготовка полостей эндодонтического доступа

Pulp canal obliterations (PCO) are often a consequence of dental trauma, such as luxation injuries. Even though dentin apposition is a sign of vital pulp, ...