新型内部基于知识的自动化计划系统,用于用强度调节放射治疗治疗的肺癌
Yan Shao1, Jindong Guo1, Jiyong Wang2
1Shanghai Chest Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China.
概括
一个新的基于知识的计划系统,αDiar,自动设计肺癌放射治疗计划. 它提高了计划质量,超过一半满足了临床约束,并协助剂量计师.
科学领域:
- 医学物理 医学物理
- 辐射瘤学 辐射瘤学
- 人工智能的人工智能
背景情况:
- 强度调节放射治疗 (IMRT) 是一种复杂的癌症治疗方法.
- 自动化IMRT计划设计可以提高效率和一致性.
- 基于知识的规划 (KBP) 利用过去的治疗数据来指导新的计划.
研究的目的:
- 提出和评估aDiar,一个基于知识的新型规划系统,用于在肺癌中自动化IMRT计划设计.
- 评估系统能够生成临床上可接受的治疗计划的能力.
- 为了确定αDiar是否可以提高剂量计师创建的计划的质量.
主要方法:
- 开发了αDiar,一个带有医院工作站 (A-Net) 和基于云的搜索引擎 (3D CNN) 的KBP系统.
- 追溯分析612个肺癌IMRT计划建立一个规划数据库.
- 在回顾性研究 (96名患者) 和与剂量测量仪 (26名患者) 的比较研究中验证了αDiar.
主要成果:
- 大约54%的自动生成计划满足了放射治疗瘤学组 (RTOG) 的约束.
- 大约93%的计划符合国家综合癌症网络 (NCCN) 的限制.
- 当初级剂量计师使用时,αDiar显著改善了治疗计划的质量.
结论:
- αDiar是改善肺癌治疗IMRT计划质量的有效工具.
- 该系统可以自动为50%以上的患者设计计划.
- 即使在不完全满足临床要求的情况下,自动生成的计划与手动计划相比显示出更高的质量.
