CN106228016A - 一种使用高能粒子射束治疗系统诊疗的流程和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种使用高能粒子射束治疗系统诊疗的流程和方法，它涉及医疗系统技术领域。它主要涉及患者招募、预计划、计划优化、计划批准、治疗发送和随访六个阶段。本发明设计合理，更加方便患者治疗，确保医疗品质，提升治疗效果，提高医院运营效率，增加医院治疗病患容量，造福病人，易于推广使用。

Description

一种使用高能粒子射束治疗系统诊疗的流程和方法
技术领域
本发明涉及的是医疗系统技术领域，具体涉及一种使用高能粒子射束治疗系统诊疗的流程和方法。
背景技术
粒子束治疗是一种癌症治疗技术，该技术使用高能粒子束穿透患者体部，在肿瘤目标区释放治疗剂量。粒子束治疗系统通常包括离子源系统、进入轨道、加速系统、束流传输系统、若干治疗发送系统和若干治疗计划系统，从离子源系统产生的粒子，如质子和离子(氦离子、碳离子、氧离子)，通过进入轨道流入加速系统，经同步加速器或回旋加速器达到预定的高能量，再经束流传输系统，最终发送到治疗发送系统。
到达治疗发送系统的粒子束，根据治疗计划系统计算的参数，控制其照射轨迹，使其对患者预定的目标肿瘤体进行照射。上述计算得到的参数称为治疗计划，该计划指定了一系列的操作和数值，如剂量率MU、治疗发送系统的角度、能量、肿瘤靶区的x、y、z坐标等。这些由治疗计划给定的参数经加速器、束流传输和发送控制系统被数字化地传递和转换成系统控制设置参数。
可以看出应用粒子束治疗系统治疗患者涉及一系列复杂的流程和决策，需要各临床科室紧密配合，目前我国还未出现针对该治疗系统的有效流程及方法，基于此，设计一种使用高能粒子射束治疗系统诊疗的流程和方法还是很有必要的。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种使用高能粒子射束治疗系统诊疗的流程和方法，设计合理，更加方便患者治疗，确保医疗品质，提升治疗效果，提高医院运营效率，增加医院治疗病患容量，造福病人，易于推广使用。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种使用高能粒子射束治疗系统诊疗的流程和方法，其主要涉及六个阶段：患者招募、预计划、计划优化、计划批准、治疗发送和随访；所述患者招募阶段：患者来院就诊前需进行电话或在线预约，患者就诊当日，医院工作人员将引导患者完成医院信息系统中个人详细资料和缴费信息的登记，同时还会制作患者身份卡，之后，患者将会接受放射肿瘤主治医生对粒子束治疗的初步评估会诊，经过初步筛选的患者将进入由放射肿瘤医生、影像科医生、医学物理师、护士和治疗师共同参与的多学科团队会议(MDT会议)，多学科团队会议将对患者情况进行评估，讨论治疗的可行性和治疗方案，对于已收治的患者，MDT会议将会决定其治疗处方，当患者交纳治疗费用，提交相关资料后，主治医生会开具制模和影像诊断处方，随后，医院临床工作人员将会给予病人辅导教育，安排制模，电脑断层扫描，核磁共振, 正电子断层扫描(CT、MR、PET)影像诊断和首次治疗的临时日期。
作为优选，所述预计划阶段：基于上述时间安排，临床工作人员为患者佩戴包含患者信息的腕带，并引导患者前往制模室制作固定装置，根据具体治疗位置，固定装置通常包括面罩、治疗椅或治疗床。根据医生开具的诊断单据，影像诊断可能仅包含电脑断层扫描，也可能除电脑断层扫描外还包含核磁共振和/或正电子断层扫描，当完成影像诊断后，计算机程序将自动地从医院医学影像存档与通信系统(PACS)中归档所有患者的图像到中央存储器；在治疗计划系统中，医学物理师从中央存储器导入图像、对图像做融合处理、并构建三个维度(3D)图像。对需要呼吸门控的病患，加上构建四个维度(4D)图像。待图像融合完成后，医生勾画危及器官(Risk of Organ)、CTV、GTV等结构，医学物理师勾画PTV、OTV和身体外轮廓等结构。
作为优选，所述计划优化阶段：为准备剂量计算，需在剂量网格分辨率下创建患者模型，通过电脑断层扫描校准表将电脑断层扫描灰度值映射成质量密度；计划物理师将在治疗计划系统中，基于医生的治疗处方设计若干治疗束照射方案；根据不同情况，不同的粒子束模型和剂量计算算法(如笔型束算法和蒙特卡洛算法)被用于计算符合临床精度的剂量，优化治疗计划；同时设计射束调节器和射束补偿器(如适形孔aperture和深度补偿补偿器 bolus)用于优化射束。
作为优选，所述计划批准阶段：高级医学物理师将会审阅和批准/不批准治疗分次序列，未批准的序列计划将会返还计划物理师重做计划，治疗计划需要包括计划验证和测量验证的质量保证，对于批准的分次序列计划，治疗计划系统将产生验证计划，并交给质量保证医学物理师以确保特定患者的治疗质量，上述过程也称为计划验证；质量保证物理师通过发送粒子束到包含离子室的多通道水模及/或可成像胶片，计算剂量，籍此在治疗发送系统中基于验证计划验证点剂量和平面剂量，并将结果整理成文档，计算得到的剂量将与治疗计划系统预测的剂量作比较；对于成功验证的治疗计划，主治医生以此在治疗计划系统中核对剂量分布，并批准治疗计划，将治疗处方和治疗计划系统产生的分次序列的电子数据发送到加速器和治疗发送控制系统；如果验证失败，高级物理师决定是否需要进一步的质量保证，如果不需要，计划会被直接发送到治疗室。
高级物理师与主治医师有以下几种选择：(1)让计划物理师修正计划；
(2)让计划物理师修正验证计划，并发送给质量保证物理师再次验证；
(3)无论质量保证结果如何，都发送到治疗室进行治疗。
除了患者特定的质量保证外，还有一系列的机器质量保证：每日、每周、每月和每年的粒子束治疗系统、诊断影像系统、门控等其它设备的检查。
作为优选，所述治疗发送阶段：治疗师基于治疗次数和治疗处方安排治疗室、治疗日期和具体时间，治疗师使用之前制作的固定装置固定患者，通过治疗计划系统定义的参数，将患者在患者定位系统和治疗发送系统中精确地定位，医生将会在患者定位系统中对治疗位置做出最终确认；如果定位结果被确认，患者将会根据安排在相应的治疗室内进行治疗，在几次治疗后，医生可能需要某些患者重新做电脑断层扫描，医生将会审阅电脑断层扫描图像以评估治疗结果，根据医生的处方，每周都将核对每名患者的治疗流程，以此确保治疗顺利进行。根据最新扫描的电脑断层扫描图像，医生可能面临如下选择：
(1)之前的计划仍可行，患者将会根据之前的计划继续治疗；
(2)终止当前的计划，将根据新扫描的电脑断层扫描图像和之前的固定装置重新制定计划；
(3)终止当前计划：①不需要重新制作固定装置，患者将根据医生的处方，使用之前的固定装置，重新扫描核磁共振或正电子断层扫描；
②需要制作新的固定装置，治疗流程将回到制模步骤，重新制模、重新做电脑断层扫描并重新制定计划。
作为优选，所述随访阶段：当所有的治疗都完成时，医生将会为患者提供后续指导、处方，并将患者列入随访计划；患者的数据将归档，这些数据包括计划数据和治疗数据，计划数据源于治疗计划系统，治疗数据由治疗室的治疗发送系统产生，包括机器特定的参数、扫描图像数据和在治疗过程中实际发送的射束数据。
本发明的有益效果：应用此粒子束治疗系统治疗患者能更加方便，确保医疗品质，提升治疗效果，提高医院运营效率，增加医院治疗病患容量，造福病人，具有广阔的市场应用前景。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明的流程框图；
图2为本发明患者招募阶段的流程框图；
图3为本发明预计划阶段的流程框图；
图4为本发明计划优化阶段的流程框图；
图5为本发明计划批准阶段的流程框图；
图6为本发明治疗发送阶段的流程框图；
图7为本发明随访阶段的流程框图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参照图1-7，本具体实施方式采用以下技术方案：一种使用高能粒子射束治疗系统诊疗的流程和方法，其主要涉及六个阶段：患者招募、预计划、计划优化、计划批准、治疗发送和随访。
在患者招募阶段：患者来院就诊前需进行电话或在线预约，预约记录将保留在医院信息系统中，患者就诊当日，医院工作人员将引导患者完成医院信息系统中个人详细资料和缴费信息的登记，同时还会制作患者身份卡，之后，患者将会接受放射肿瘤主治医生对粒子束治疗的初步评估会诊，通常，患者可携带前期诊断和治疗记录参与会诊。经过初步筛选的患者将进入由放射肿瘤医生、影像科医生、医学物理师、护士和治疗师共同参与的多学科团队会议(MDT会议)，多学科团队会议将对患者情况进行评估，讨论治疗的可行性和治疗方案，对于已收治的患者，MDT会议将会决定其治疗处方，具体包括照射方式、粒子类型、不同粒子治疗的总剂量、不同粒子治疗的次数、不同粒子治疗分次照射剂量、照射的限制条件、患者对准位置和呼吸控制方式等。当患者交纳治疗费用，提交相关资料后，主治医生会开具制模和影像诊断处方，随后，医院临床工作人员将会给予病人辅导教育，安排制模，电脑断层扫描，核磁共振, 正电子断层扫描(CT、MR、PET)影像诊断和首次治疗的临时日期。
在预计划阶段：基于上述时间安排，临床工作人员为患者佩戴包含患者信息的腕带，并引导患者前往制模室制作固定装置，根据具体治疗位置，固定装置通常包括面罩、治疗椅或治疗床。根据医生开具的诊断单据，影像诊断可能仅包含电脑断层扫描，也可能除电脑断层扫描外还包含核磁共振和/或正电子断层扫描，当完成影像诊断后，计算机程序将自动地从医院医学影像存档与通信系统(PACS)中归档所有患者的图像到中央存储器；在治疗计划系统中，医学物理师从中央存储器导入图像、对图像做融合处理、并构建三个维度(3D)图像；对需要呼吸门控的病患，加上构建四个维度(4D)图像。待图像融合完成后，医生勾画危及器官(Risk of Organ)、CTV、GTV等结构，医学物理师勾画PTV、OTV和身体外轮廓等结构。
在计划优化阶段：为准备剂量计算，需在剂量网格分辨率下创建患者模型，通过电脑断层扫描校准表将电脑断层扫描灰度值映射成质量密度；计划物理师将在治疗计划系统中，基于医生的治疗处方设计若干治疗束照射方案；根据不同情况，不同的粒子束模型和剂量计算算法(如笔型束算法和蒙特卡洛算法)被用于计算符合临床精度的剂量，优化治疗计划；並可同时设计射束调节器和射束补偿器(如适形孔aperture和深度补偿补偿器 bolus)用于优化射束。
在计划批准阶段：高级医学物理师将会审阅和批准/不批准治疗分次序列，未批准的序列计划将会返还计划物理师重做计划，治疗计划需要包括计划验证和测量验证的质量保证，对于批准的分次序列计划，治疗计划系统将产生验证计划，并交给质量保证医学物理师以确保特定患者的治疗质量，上述过程也称为计划验证；质量保证物理师通过发送粒子束到包含离子室的多通道水模及/或可成像胶片，计算剂量，籍此在治疗发送系统中基于验证计划验证点剂量和平面剂量，并将结果整理成文档，计算得到的剂量将与治疗计划系统预测的剂量作比较；对于成功验证的治疗计划，主治医生以此在治疗计划系统中核对剂量分布，并批准治疗计划，将治疗处方和治疗计划系统产生的分次序列的电子数据发送到加速器和治疗发送控制系统；如果验证失败，高级物理师及主治医师决定是否需要进一步的质量保证，如果不需要，计划会被直接发送到治疗室。
高级物理师有以下几种选择：(1)让计划物理师修正计划；
(2)让计划物理师修正验证计划，并发送给质量保证物理师再次验证；
(3)无论质量保证结果如何，都发送到治疗室进行治疗。
除了患者特定的质量保证外，还有一系列的机器质量保证：每日、每周、每月和每年的粒子束治疗系统、诊断影像系统、门控等其它设备的检查。
在治疗发送阶段：治疗师基于治疗次数和治疗处方安排治疗室、治疗日期和具体时间，治疗师使用之前制作的固定装置固定患者，通过治疗计划系统定义的参数，将患者在患者定位系统和治疗发送系统中精确地定位(通常机器自动调整治疗床或椅子的位置)，医生将会在患者定位系统中对治疗位置做出最终确认；如果定位结果被确认，患者将会根据安排在相应的治疗室内进行治疗，在几次治疗后，医生可能需要某些患者重新做电脑断层扫描，医生将会审阅电脑断层扫描图像以评估治疗结果，根据医生的处方，每周都将核对每名患者的治疗流程，以此确保治疗顺利进行。根据最新扫描的电脑断层扫描图像，医生可能面临如下选择：
(1)之前的计划仍可行，患者将会根据之前的计划继续治疗；
(2)终止当前的计划，将根据新扫描的电脑断层扫描图像和之前的固定装置重新制定计划；
(3)终止当前计划：①不需要重新制作固定装置，患者将根据医生的处方，使用之前的固定装置，重新扫描核磁共振或正电子断层扫描；
②需要制作新的固定装置，治疗流程将回到制模步骤，重新制模、重新做电脑断层扫描并重新制定计划。
在随访阶段：当所有的治疗都完成时，医生将会为患者提供后续指导、处方，并将患者列入随访计划；患者的数据将归档，这些数据包括计划数据和治疗数据，计划数据源于治疗计划系统，治疗数据由治疗室的治疗发送系统产生，包括机器特定的参数、扫描图像数据和在治疗过程中实际发送的射束数据。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种使用高能粒子射束治疗系统诊疗的流程和方法，其特征在于，其主要涉及六个阶段：患者招募、预计划、计划优化、计划批准、治疗发送和随访；所述患者招募阶段：患者来院就诊前需进行电话或在线预约，患者就诊当日，医院工作人员将引导患者完成医院信息系统中个人详细资料和缴费信息的登记，同时还会制作患者身份卡，之后，患者将会接受放射肿瘤主治医生对粒子束治疗的初步评估会诊，经过初步筛选的患者将进入由放射肿瘤医生、影像科医生、医学物理师、护士和治疗师共同参与的多学科团队会议(MDT会议)，多学科团队会议将对患者情况进行评估，讨论治疗的可行性和治疗方案，对于已收治的患者，MDT会议将会决定其治疗处方，当患者交纳治疗费用，提交相关资料后，主治医生会开具制模和影像诊断处方，随后，医院临床工作人员将会给予病人辅导教育，安排制模，电脑断层扫描，核磁共振, 正电子断层扫描(CT、MR、PET)影像诊断和首次治疗的临时日期；
所述预计划阶段：基于上述时间安排，临床工作人员为患者佩戴包含患者信息的腕带，并引导患者前往制模室制作固定装置，根据医生开具的诊断单据，影像诊断可能仅包含电脑断层扫描，也可能除电脑断层扫描外还包含核磁共振和/或正电子断层扫描，当完成影像诊断后，计算机程序将自动地从医院医学影像存档与通信系统(PACS)中归档所有患者的图像到中央存储器；在治疗计划系统中，医学物理师从中央存储器导入图像、对图像做融合处理、并构建三个维度(3D)图像；对需要呼吸门控的病患，加上构建四个维度(4D)图像；待图像融合完成后，医生勾画危及器官(Risk of Organ)、CTV、GTV等结构，医学物理师勾画PTV、OTV和身体外轮廓等结构；
所述计划优化阶段：为准备剂量计算，需在剂量网格分辨率下创建患者模型，通过电脑断层扫描校准表将电脑断层扫描灰度值映射成质量密度；计划物理师将在治疗计划系统中，基于医生的治疗处方设计若干治疗束照射方案；根据不同情况，不同的粒子束模型和剂量计算算法(如笔型束算法和蒙特卡洛算法)被用于计算符合临床精度的剂量，优化治疗计划；並可同时设计射束调节器和射束补偿器(如适形孔aperture和深度补偿补偿器 bolus)用于优化射束；
所述计划批准阶段：高级医学物理师将会审阅和批准/不批准治疗分次序列，未批准的序列计划将会返还计划物理师重做计划，治疗计划需要包括计划验证和测量验证的质量保证，对于批准的分次序列计划，治疗计划系统将产生验证计划，并交给质量保证医学物理师以确保特定患者的治疗质量，上述过程也称为计划验证；质量保证物理师通过发送粒子束到包含离子室的多通道水模及/或可成像胶片，计算剂量，籍此在治疗发送系统中基于验证计划验证点剂量和平面剂量，并将结果整理成文档，计算得到的剂量将与治疗计划系统预测的剂量作比较；对于成功验证的治疗计划，主治医生以此在治疗计划系统中核对剂量分布，并批准治疗计划，将治疗处方和治疗计划系统产生的分次序列的电子数据发送到加速器和治疗发送控制系统；如果验证失败，高级物理师与主治医师决定是否需要进一步的质量保证，如果不需要，计划会被直接发送到治疗室；
所述治疗发送阶段：治疗师基于治疗次数和治疗处方安排治疗室、治疗日期和具体时间，治疗师使用之前制作的固定装置固定患者，通过治疗计划系统定义的参数，将患者在患者定位系统和治疗发送系统中精确地定位，医生将会在患者定位系统中对治疗位置做出最终确认；如果定位结果被确认，患者将会根据安排在相应的治疗室内进行治疗，在几次治疗后，医生可能需要某些患者重新做电脑断层扫描，医生将会审阅电脑断层扫描图像以评估治疗结果，根据医生的处方，每周都将核对每名患者的治疗流程，以此确保治疗顺利进行；
所述随访阶段：当所有的治疗都完成时，医生将会为患者提供后续指导、处方，并将患者列入随访计划；患者的数据将归档，这些数据包括计划数据和治疗数据，计划数据源于治疗计划系统，治疗数据由治疗室的治疗发送系统产生，包括机器特定的参数、扫描图像数据和在治疗过程中实际发送的射束数据。
2.根据权利要求1所述的一种使用高能粒子射束治疗系统诊疗的流程和方法，其特征在于，所述预计划阶段中制模所制作的固定装置根据具体治疗位置通常包括面罩、治疗椅或治疗床。
3.根据权利要求1所述的一种使用高能粒子射束治疗系统诊疗的流程和方法，其特征在于，所述计划批准阶段中高级物理师与主治医师决定是否需要进一步的质量保证有以下几种选择：(1)让计划物理师修正计划；
(2)让计划物理师修正验证计划，并发送给质量保证物理师再次验证；
(3)无论质量保证结果如何，都发送到治疗室进行治疗。
4.根据权利要求1所述的一种使用高能粒子射束治疗系统诊疗的流程和方法，其特征在于，所述计划批准阶段中质量保证除了患者特定的质量保证外，还有一系列的机器质量保证：每日、每周、每月和每年的粒子束治疗系统、诊断影像系统、门控等其它设备的检查。
5.根据权利要求1所述的一种使用高能粒子射束治疗系统诊疗的流程和方法，其特征在于，所述治疗发送阶段医生根据最新扫描的电脑断层扫描图像会面临如下选择：
(1)之前的计划仍可行，患者将会根据之前的计划继续治疗；
(2)终止当前的计划，将根据新扫描的电脑断层扫描图像和之前的固定装置重新制定计划；
(3)终止当前计划：①不需要重新制作固定装置，患者将根据医生的处方，使用之前的固定装置，重新扫描核磁共振或正电子断层扫描；
②需要制作新的固定装置，治疗流程将回到制模步骤，重新制模、重新做电脑断层扫描并重新制定计划。
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