An institutional experience of a scripting-driven automation of the emergent palliative radiotherapy workflow.

چکیده اصلی

BACKGROUND: Emergency palliative radiotherapy is often delivered under time-constrained and high-stress conditions, frequently bypassing conventional computed tomography (CT) simulation and relying on nonstandard workflows. These factors increase variability and the potential for error. PURPOSE: This work describes the development, implementation, and early clinical evaluation of a simulation-free, cone-beam CT (CBCT) based emergency radiotherapy workflow that leverages treatment planning system (TPS) scripting to standardize and automate deterministic steps while preserving clinical oversight. METHODS: An ESAPI scripting-driven emergency workflow was developed within the TPS to automate prescription handling, plan generation, beam configuration, dose calculation, and setup preparation using CBCT images. Safety checks were implemented in the form of prompts with the appropriate actions required. Alternatively, manual input was retained for image verification and treatment field borders definition. The workflow was implemented across multiple clinical sites within a single healthcare system and evaluated through dosimetric comparison of CT- and CBCT-based planning. Metric parameters such as workflow time, reductions in manual interactions, and pre- and post-training survey outcomes of automated 3D workflow were compared to the same parameters of the conventional 2D workflow. RESULTS: The automated workflow successfully generated clinically acceptable emergency treatment plans with minimal manual input. CBCT-based dose calculations demonstrated agreement with CT-based planning within 2.5% when heterogeneity corrections were enabled and within 4.7% when disabled. Automation eliminated 33 manual data entry steps present in the 2D workflow and enabled treatment delivery with average on-table time of approximately an hour. Survey results demonstrated strong staff support for automation, with over 90% anticipating improvement prior to training and 100% reporting perceived improvement following training. Staff comfort and confidence improved post-training, and concerns regarding workflow clarity and safety decreased. CONCLUSIONS: A scripting-based, simulation-free emergency radiotherapy workflow was developed for safe and standardized palliative treatments while maintaining established clinical safeguards. By automating deterministic planning tasks and preserving human oversight for clinical decision-making, the proposed approach improves consistency and staff confidence and has potential to improve safety and accuracy of palliative treatments.

ترجمه فارسی چکیده

پیشینه: رادیوتراپی تسکین‌دهنده اورژانسی اغلب در شرایط محدودیت زمانی و استرس بالا انجام می‌شود که اغلب منجر به عبور از شبیه‌سازی‌های رایج توموگرافی کامپیوتری (CT) و استفاده از جریان‌های کاری غیراستاندارد می‌شود. این عوامل افزایش ناهمگونی و پتانسیل خطا را به همراه دارند. هدف: این کار توسعه، پیاده‌سازی و ارزیابی بالینی اولیه یک جریان کار رادیوتراپی اورژانسی مبتنی بر CBCT بدون شبیه‌سازی را توصیف می‌کند که از اسکریپت‌نویسی سیستم برنامه‌ریزی درمان (TPS) برای استانداردسازی و خودکارسازی مراحل قطعی استفاده می‌کند در حالی که نظارت بالینی حفظ می‌شود. روش‌ها: یک جریان کار اورژانسی مبتنی بر اسکریپت ESAPI در TPS توسعه یافت تا مدیریت نسخه، تولید برنامه، پیکربندی نشر، محاسبه دوز و آماده‌سازی تنظیمات را با استفاده از تصاویر CBCT خودکارسازی کند. چک‌های ایمنی به صورت دستورالعمل‌هایی با اقدامات لازم پیاده‌سازی شدند. در عوض، ورودی دستی برای تأیید تصویر و تعریف مرزهای میدان درمان حفظ شد. جریان کار در چندین سایت بالینی در یک سیستم مراقبت بهداشتی پیاده‌سازی و از طریق مقایسه دوزسنجی بین برنامه‌ریزی مبتنی بر CT و CBCT ارزیابی شد. پارامترهای متریک مانند زمان جریان کار، کاهش تعاملات دستی و نتایج نظرسنجی قبل و بعد از آموزش جریان کار خودکار ۳ بعدی با پارامترهای مشابه جریان کار ۲ بعدی سنتی مقایسه شدند. نتایج: جریان کار خودکار با حداقل ورودی دستی، برنامه‌های درمان اورژانسی بالینی قابل قبول تولید کرد. محاسبات دوز مبتنی بر CBCT نشان دادن همخوانی با برنامه‌ریزی مبتنی بر CT در حدود ۲.۵٪ (هنگام فعال بودن تصحیح ناهمگونی) و ۴.۷٪ (هنگام غیرفعال بودن) را نشان داد. خودکارسازی ۳۳ مرحله ورودی داده دستی موجود در جریان کار ۲ بعدی را حذف کرد و امکان ارائه درمان را با زمان روی میز متوسط حدود یک ساعت فراهم کرد. نتایج نظرسنجی نشان داد حمایت قوی از کارکنان برای خودکارسازی، با بیش از ۹۰٪ پیش‌بینی بهبود قبل از آموزش و ۱۰۰٪ گزارش بهبود percepated پس از آموزش. آسایش و اعتماد به نفس کارکنان پس از آموزش بهبود یافت و نگرانی‌های مربوط به شفافیت و ایمنی جریان کار کاهش یافت. نتیجه‌گیری: یک جریان کار رادیوتراپی اورژانسی مبتنی بر اسکریپت و بدون شبیه‌سازی برای درمان‌های تسکین‌دهنده ایمن و استاندارد توسعه یافت در حالی که محافظت‌های بالینی موجود حفظ می‌شود. با خودکارسازی وظایف برنامه‌ریزی قطعی و حفظ نظارت انسانی برای تصمیم‌گیری بالینی، رویکرد پیشنهادی همگونی و اعتماد به نفس کارکنان را بهبود می‌بخشد و پتانسیل بهبود ایمنی و دقت درمان‌های تسکین‌دهنده را دارد.

متن کامل اصلی