Исследователи разработали, клинически внедрили и использовали автоматизированную систему планирования лечения для лучевой терапии рака легкого с помощью собственной системы оптимизации планирования лечения — expedited constrained hierarchical optimization (ECHO).
Система ECHO принимает в качестве входных данных сегментированные контуры опухоли и нормальных тканей, а также клинические критерии доза/объем, и генерирует оптимизированные карты флюенса для intensity-modulated RT (IMRT) и траектории лепестков для volumetric-modulated arc therapy (VMAT).
В ECHO были реализованы критерии доза/объем для семи клинически используемых схем фракционирования рака легкого. Для каждой схемы внутренние параметры оптимизации ECHO настраивались с использованием 5-7 ранее пролеченных пациентов и валидировались на дополнительных 20-25 пациентах.
С мая 2021 года в общей сложности 431 пациент с раком легкого получил лечение с использованием ECHO IMRT. Дополнительно, с апреля 2023 года 93 пациента с SBRT легкого планировались с помощью ECHO VMAT.
Планы лечения, оптимизированные с помощью ECHO IMRT и VMAT, обеспечивают более стабильное покрытие мишени и аналогичную защиту органов по сравнению с планами, оптимизированными вручную.
- Средний объем планируемого целевого объема составил 390 см³ (диапазон: 12-3441) для IMRT и 17 см³ (диапазон: 2,5-56) для VMAT
- Среднее время оптимизации составило 33 минуты (диапазон: 7-126) для IMRT и 56 минут (диапазон: 21-178) для VMAT
- В среднем планы, оптимизированные ECHO, экономят 1,5 часа на план по сравнению с ручным планированием
Исследователи внедрили автоматизированную систему планирования лучевой терапии легкого в своем учреждении для семи схем фракционирования. Подход ECHO является надежным и адаптируется к изменениям клинических критериев без необходимости модификации алгоритма или переобучения.
Предложенная структура автоматизации планирования лечения экономит ресурсы и улучшает качество и стабильность планов лечения. Это представляет значительный шаг вперед в оптимизации рабочих процессов лучевой терапии и стандартизации планирования лечения рака легкого.