Maschinelle Lernoptimierung für die Planung der Prostata-Brachytherapie (MOPP)

Studienübersicht:

Traditionell basierte die Behandlungsplanung für die Low-Dose-Rate (LDR)-Brachytherapie der Prostata auf der manuellen Planung durch einen erfahrenen Behandlungsplaner. Bei diesem Verfahren wählt der Planer die Position von 80–110 kleinen, radioaktiven Samen in der Prostata aus; Das Ziel dieses Prozesses besteht darin, die Strahlungsmenge, die dem Krebs zugeführt wird, zu maximieren und gleichzeitig die Strahlung auf gesundes Gewebe zu minimieren. Dabei muss sichergestellt werden, dass die Seeds vom Arzt implantiert werden können. Obwohl dieser Prozess effektiv ist, ist er zeitaufwändig (die Planung kann zwischen 30 Minuten und mehreren Stunden dauern).

Maschinelles Lernen (ML), eine Form der statistischen Berechnung, die auf historischen Trainingsinformationen basiert, um neuartige Lösungen anzupassen und vorherzusagen, hat ein erhebliches Potenzial zur Verbesserung der Effizienz und Einheitlichkeit der Prostata-LDR-Brachytherapie. Die Fähigkeit dieses Algorithmus, mehrere Merkmale nachzuahmen, die in Behandlungsplänen von Experten nachgewiesen wurden, war mit herkömmlichen Computeralgorithmen schwierig durchzuführen und stellt einen erheblichen Vorteil dar. Es wird erwartet, dass es durch die Implementierung eines ML-Programms in den Planungsworkflow für die Prostata-LDR-Brachytherapie möglich ist, die Planungszeit erheblich zu verkürzen, gleichzeitig die Einheitlichkeit der Planergebnisse zu verbessern und eine mit menschlichen Planern vergleichbare Qualität beizubehalten.

In dieser Studie wird untersucht, ob ein auf maschinellem Lernen (ML) basierendes Computerprogramm zur Aufrechterhaltung der Planqualität bei der Prostata-LDR-Brachytherapie eingesetzt werden kann, die der manuellen Planung durch einen menschlichen Experten nicht unterlegen ist. Darüber hinaus wird erwartet, dass die Planungszeit durch die ML-Planung auf nur wenige Minuten verkürzt werden kann.

Was wird passieren:

Wenn Sie sich für die Teilnahme an dieser Studie entscheiden, umfasst Ihr erster Besuch eine Ultraschalluntersuchung Ihrer Prostata, um den Behandlungsbereich abzustecken. Nach Ihrem ersten Besuch zur Ultraschalluntersuchung sind für die Zwecke der Studie keine weiteren Schritte Ihrerseits erforderlich.

Ihre Bilder und Behandlungsinformationen werden dann sowohl von einem menschlichen Planer als auch von einem ML-Programm zur Erstellung eines Brachytherapie-Behandlungsplans verwendet. Es wird nur ein Behandlungsplan aus einer dieser Gruppen verwendet (ein Prozess, der als Randomisierung bezeichnet wird). Ihr behandelnder Arzt weiß nicht, woher Ihr Plan stammt (ein Prozess, der als Verblindung bezeichnet wird). Ihr Arzt wird die Pläne prüfen, ihre Akzeptanz bewerten und bei Bedarf Änderungen daran vornehmen. Dieser endgültige Plan wird für die Durchführung Ihrer Brachytherapie verwendet.

Folgebesuche:

Ungefähr einen Monat nach Ihrer Brachytherapie-Behandlung wird eine Folgestudie durchgeführt. Der Zweck dieser Studie besteht darin, zu beurteilen, wie gut Ihre Brachytherapie durchgeführt wurde.

Für die Nachuntersuchung wird ein CT-Scan durchgeführt, um den behandelten Bereich (die Prostata) darzustellen. Es sind keine weiteren Maßnahmen Ihrerseits erforderlich.

Dauer der Studienteilnahme:

Ihre Teilnahme an dieser Studie erfolgt nach Ihrem Nachuntersuchungsbesuch, etwa einen Monat nach Ihrer Brachytherapie-Behandlung.

Insgesamt werden 42 Patienten des Odette Cancer Centre in diese Studie aufgenommen.