北京肿瘤医院的研究表明RapidPlan的应用可显著提升计划质量且具有良好的临床扩展性 | Varian

北京肿瘤医院的研究表明RapidPlan的应用可显著提升计划质量且具有良好的临床扩展性

  北京肿瘤医院吴昊主任等发表于最新一期的 Radiation Oncology 杂志上的研究论文 “Applying a RapidPlan model trained on a techniqueand orientation to another: a feasibility and dosimetric evaluation” (将RapidPlan模型应用到不同于其训练的治疗技术和体位:可行性和剂量学评价)表明,RapidPlan 的应用可显著提升计划质量且具有良好的临床扩展性。(http://ro-journal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13014-016-0684-9

  由北京肿瘤医院吴昊主任带领的物理师团队围绕着如何基于其科室的先进临床经验,建立满足中国临床需求的高质量 RapidPlan 模型做了大量的研究工作。在针对直肠癌的建模过程中,他们选择了81例采用RapidArc照射技术的临床实施计划,由资深物理师逐一针对正常器官进行重新优化,力求在满足靶区要求的前提下尽量降低器官的受照剂量, 然后用这一组高质量的计划对模型进行训练获得最终的直肠癌模型。通过对10例相似既往病例的 RapidPlan 重新优化表明,人工设计与模型优化得到的靶区剂量分布相近,而 RapidPlan 计划正常器官的剂量显著低于先前的临床计划(降低了 10.77 ~ 18.65 %),表明 RapidPlan 模型在对正常器官的保护上展现了显著的临床优势。

  为了探讨直肠癌模型对不同照射技术和病人体位的扩展适用性,研究人员将由 RapidArc 技术及仰卧位条件下生成的模型,用于重新优化设计20例俯卧位和10例仰卧位 IMRT 计划,结果显示重新优化获得的计划相比原临床计划显著降低了膀胱剂量(平均剂量降低了22.77 %)和股骨头剂量(平均剂量降低了10.09 %)。这一结果首次证明了 RapidPlan 的模型可以支持不同的照射技术,且能兼容由于患者体位变化带来的显著器官形态差异,能够针对不同的射野设定对体内的剂量分布进行有效的评估并指导优化设计。
立体定向照射临床培训班
图注:30例 IMRT 计划的平均 DVH 显示 RapidPlan 大幅改善了计划质量:膀胱剂量(平均剂量降低了22.77%);股骨头剂量(平均剂量降低了10.09%)。

  “北京肿瘤医院已针对该直肠癌模型完成了严格的临床前测试和验证,现已正式投入临床应用,在提升计划质量和一致性及临床工作效率等方面均取得了令人满意的效果。”吴昊主任说。

  歇根大学的研究结果表明 RapidPlan 软件可提高放射治疗和放射外科治疗计划的质量。AAPM(美国医学物理师协会)2016年年会上,密歇根大学的 Kathryn Masi 和 Maria Ditman 发表的研究结果表明,RapidPlan 软件可创建一致、高效且高质量的计划,同时使治疗计划过程标准化。他们使用一个特定的基于60例前列腺IMRT计划的前列腺RapidPlan模型,将基于知识的计划(Knowledge-Based Planning, KBP)的模型到来自于四个社区诊所的10个患者计划,他们发现 RapidPlan 可以提高社区诊所的质量控制,帮助其“识别治疗计划的可以提高的方面,提高靶区覆盖或增加保护正常组织”。

  由美国国家临床试验网络(NCTN)赞助的一个宫颈癌和阴道癌患者的多中心2期临床试验(https://www.nrgoncology.org/Clinical-Trials/NRG-GY006)的研究者亦报告了类似发现。研究者报告称,使用 KBP 模型,RapidPlan 极大地改进了IMRT治疗前计划的计划质量保证。

  RapidPlan 的使用正逐渐扩展到其它领域,包括肺癌的 SBRT(stereotactic body radiation therapy,体部立体定向放疗)中的运动管理。来自 UPMC 的 Ronald Lalonde, M. Saiful Huq 和 Dwight Heron 发现 RapidPlan “在识别SBRT治疗需要进行运动管理的患者方面可能是一个有用的工具。”

  目前已经有一系列关于 RapidPlan 的论文发表在主要核心期刊上,证明了其在提升头颈、胸部、消化系统及泌尿系统等部位肿瘤的计划质量上的显著成效,有关文献列表请访问:https://www.varian.com/sites/default/files/resource_attachments/RapidPl…

  “自从 RapidPlan 2014年上市以来,科学数据显示,瓦里安实现了基于知识提高计划的目标。我们开发这个软件工具以提高不同部位和治疗方式的治疗计划的质量、效率和一致性。” Corey Zankowsi, 瓦里安产品和投资组合管理副总裁说到,“我们期待继续促进治疗计划并提高全世界肿瘤治疗的质量。”

关于RapidPlan

  瓦里安公司的 RapidPlan 智慧计划,借助来自人工智能领域的机器学习方法,通过对一组经临床验证的优质计划进行分析和特征提取,来建立描述特定治疗方案下的剂量分布与器官结构之间关系的模型。进而通过所建立的模型对新病人的特有解剖结构和射野设定进行分析, 预测其可实现的 IMRT/RapidArc 优化计划的剂量分布 (DVH曲线), 并以此作为个体化的优化目标开启优化设计过程,进而实现借助对优秀临床经验的学习来指导计划设计。
有关 RapidPlan 的更多信息,请访问:www.varian.com/zh-hans/oncology/products/software/treatment-planning/ra…