LAUSR

BackgroundIntensity-modulated radiotherapy (IMRT) techniques are now standard practice. IMRT or volumetric-modulated arc therapy (VMAT) allow treatment of the tumor while simultaneously sparing organs at risk. Nevertheless, treatment plan quality still depends on the physicist’s individual skills, experiences, and personal preferences. It would therefore be advantageous to automate the planning process. This possibility is offered by the Pinnacle3 treatment planning system (Philips Healthcare, Hamburg, Germany) via its scripting language or Auto-Planning (AP) module.Materials and methodsAP module results were compared to in-house scripts and manually optimized treatment plans for standard head and neck cancer plans. Multiple treatment parameters were scored to judge plan quality (100 points = optimum plan). Patients were initially planned manually by different physicists and re-planned using scripts or AP.Results and discussionScript-based head and neck plans achieved a mean of 67.0 points and were, on average, superior to manually created (59.1 points) and AP plans (62.3 points). Moreover, they are characterized by reproducibility and lower standard deviation of treatment parameters. Even less experienced staff are able to create at least a good starting point for further optimization in a short time. However, for particular plans, experienced planners perform even better than scripts or AP. Experienced-user input is needed when setting up scripts or AP templates for the first time. Moreover, some minor drawbacks exist, such as the increase of monitor units (+35.5% for scripted plans).ConclusionOn average, automatically created plans are superior to manually created treatment plans. For particular plans, experienced physicists were able to perform better than scripts or AP; thus, the benefit is greatest when time is short or staff inexperienced.ZusammenfassungHintergrundIntensitätsmodulierte Strahlentherapie (IMRT) hat sich als Standard durchgesetzt. Mit IMRT oder volumenmodulierter Arc-Therapie (VMAT) lassen sich Tumore behandeln und gleichzeitig die Risikoorgane schonen. Dennoch ist die Planungsqualität abhängig von individuellem Geschick, Erfahrung und persönlichen Vorlieben des Planers. Vorteilhaft wäre daher ein automatisierter Planungsprozess. Das Bestrahlungsplanungssystem Pinnacle3 (Philips Healthcare, Hamburg, Deutschland) ermöglicht dies mit einer internen Scripting-Funktion oder dem Auto-Planning-(AP-)Modul.Material und MethodenDie Ergebnisse des AP-Moduls wurden mit denen von intern erstellten Skripten und manuellen Bestrahlungsplänen verglichen. Um die Planqualität zu beurteilen, wurden mehrere Behandlungsparameter bewertet (optimaler Plan = 100 Punkte). Alle Patienten wurden initial von verschiedenen Physikern manuell und anschließend scriptbasiert oder mit AP erneut geplant.ErgebnisseSkriptbasierte HNO-Pläne erzielten im Mittel 67,0 Punkte und waren manuell geplanten (59,1 Punkte) und AP-Fällen (62,3 Punkte) im Durchschnitt überlegen. Zudem zeigten sie eine hohe Reproduzierbarkeit und damit einhergehend eine geringere Standardabweichung der Planparameter. Sogar weniger erfahrenem Personal ist es möglich, bei geringerem Zeitbedarf zumindest einen guten Ausgangspunkt für weitere Nachoptimierungen zu erzeugen. Erfahrene Planer schneiden allerdings bei einigen Plänen besser ab als Skript oder AP. Beim ersten Erstellen von Skripten oder AP-Templates sind Vorgaben von erfahrenen Nutzern nötig. Weiterer Nachteil ist z. B. ein Anstieg der Monitoreinheiten (Skript-Pläne +35,5%).SchlussfolgerungInsgesamt ist die automatische Planung der manuellen im Durchschnitt überlegen. Einzelne Pläne gelingen erfahrenem Personal besser als Skript oder AP. Der größte Nutzen besteht somit bei Zeitmangel und unerfahrenem Personal.