医学信息学解锁21（2020）100480在COVID-19爆发时在放射治疗物理部门建立远程医疗的早期经验：当工作人员较少时更有效Aram Rostamia，b，Mahmoudreza Akbaric，d，*，Seyed Hadi Molana e，Mastaneh Sanei f， Farshid Arbabi Kalatie，Mina Tajvidi g，Hamidreza Dehghane，Anita Ghaderzadeh b，Dariush Hamrahiha伊朗德黑兰伊朗医科大学医学院医学物理系b伊朗德黑兰Roshana癌症研究所医学物理系伊朗伊斯法罕伊斯法罕大学物理系d治疗水平实验室，次级标准剂量测定实验室（SSDL），Karaj，伊朗伊朗德黑兰Roshana癌症研究所放射肿瘤学系f伊朗德黑兰伊朗医科大学医学院放射肿瘤学系g伊朗伊斯法罕伊斯法罕医科大学医学院放射肿瘤学系h伊朗Shahrekord伊斯兰阿扎德大学Shahrekord分校生物系A R T I C L EI N FO保留字：远程医疗放射治疗物理科COVID-19爆发远程PCTm软件A B S T R A C T背景：在COVID-19爆发时为癌症患者提供放射肿瘤治疗而不增加员工和患者感染风险是一项独特的挑战本文研究了远程访问实施策略对某放射治疗中心医学物理科住院治疗人数和物理师在评估COVID-19疫情方法：远程PCTM软件已被应用于物理学家和肿瘤学家从他们的家庭或办公室访问中心的计算机和医疗系统，如治疗计划系统（TPS）和记录和验证（RV）系统。医学物理部门的大多数任务，如图像配准、对照、计划优化、计划评估和计划验证，都是通过远程访问执行的。结果：实施该策略后一个月的研究表明，每月接受治疗的患者数量没有明显变化（与去年每月接受治疗的平均患者数量相比，减少不到4%）。该战略大大减少了物理物理学家在该部门的物理存在所需的时间（75%）。结论：远程工作的使用可以减少物理存在和不必要的介入放射治疗部门。这可能最终降低工作人员受污染的风险，并间接降低患者受污染的风险。1. 介绍1.1. 患者放射治疗过程概述现代放射治疗过程如强度调制放射治疗（IMRT）由像链环一样连接的复杂步骤组成。这些步骤中的任何一个错误都可能导致所提供的放射治疗与预期处方之间存在偏差[1]。图1显示了患者放射治疗过程的主要步骤，其中突出显示的步骤与物理部门直接相关。在临床实践中使用电离辐射是一个复杂的过程，需要训练有素的工作人员提供治疗。表1列出了外部射束放射治疗中的关键工作人员活动。物理系的任务如图所示。 1强调了以下步骤* 通讯作者。治疗水平实验室，二级标准剂量测定实验室（SSDL），Karaj，伊朗。电子邮件地址：mrakbari2012@gmail.com（M. Akbari）。https://doi.org/10.1016/j.imu.2020.100480接收日期：2020年5月3日;接收日期：2020年11月6日;接受日期：2020年11月7日2020年11月13日网上发售2352-9148/©2020的 自行发表通过Elsevier 公司这是一个开放接入文章下的CCBY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）中找到。可在ScienceDirect上获得目录列表医学信息学期刊主页：http://www.elsevier.com/locate/imuA. Rostami等人医学信息学解锁21（2020）1004802放射治疗过程，具体涉及治疗计划，并显示了在医学物理部门控制的过程部分[2]。这包括获取解剖数据，这些数据是由某些成像模式产生的，例如CT或MRI（图像采集）。对于由CT以外的图像产生的轮廓，通常将轮廓与MRI配准，然后融合到CT图像，因为通常将CT数据用于剂量计算[2，3]。作为成像程序的一部分，应在患者身体上放置一些参考标记。一旦获得合适的外部轮廓或图像数据，放射肿瘤学家将勾画出目标体积和危险器官（轮廓）。通过使用该信息，将确定最佳射束布置，以充分覆盖靶体积，同时最大限度地减少对关键器官的剂量（平面几何设置）。这将涉及选择射束方向和选择准直（块、不对称钳口和MLC）以及优化IMRT等先进技术中的计划[4]。可以生成数字重建射线照片（DRR）以允许对治疗期间获得的射野图像进行验证检查。之后，进行剂量计算。然后，使用几种可能的程序中的一种或多种对计划进行评估;例如，对分布本身进行简单的审查将确认计划靶体积是否充分覆盖，以及正常组织是否被限制在可接受的剂量范围内[2，5]。或者，可以应用计划评估工具。一种办法是利用剂量体积直方图（DVH）分析来评估计划的充分性。根据科室应用的设备，可以通过可用的2D或3D探测器或使用日志文件和/或人工神经网络进行IMRT治疗计划验证[5，6]。放射技师在治疗过程的最后阶段进行患者设置和治疗。远程控制在放射治疗中的作用（适应COVID-19）19爆发）。放射治疗高度依赖于计算机对复杂电子设备的控制，信息传递过密Fig. 1. 整个放射治疗过程中所涉及的步骤的示意性流程图。虚线区域强调与医学物理学家任务完全或部分相关联A. Rostami等人医学信息学解锁21（2020）1004803表1临床放射治疗中的关键人员及其主要作用[3]。任务关键人员辅助角色1-临床评估放射肿瘤学家2- 治疗决策放射肿瘤学家根据迄今为止的经验，在本文中，我们分享了我们设计的计划，该计划是根据我们的设备、治疗技术和我们中心物理学家的职责，通过减少工作人员的参与和诊所内的工作时间来优化我们的物理系为了实现这一目标，3-肿瘤体积定位4-敏感临界定位Rad.肿瘤学家&物理学家Rad.肿瘤学家&物理学家模拟器，技术员/剂量测定员/物理学家模拟器，技术员/剂量测定员/物理学家我们的重点是由我们的医学物理学家应用远程网络系统，并使用可靠和快速的方法来执行物理部门的任务。5- 患者轮廓物理学家模拟器，技术员/剂量学家/物理学家6- 治疗计划医师- 光束数据-计算机化- - 计算梁物理学家2. 方法2.1. RCI的常规放射治疗技术和可用每个 物理 部 的 一 放疗 中心 可以 需要一个- 屏蔽块、治疗辅助设备等- 备选方案分析- 治疗方案选择- 剂量计算物理学家/模具室技术员Rad.肿瘤学家&物理学家Rad.肿瘤学家物理学家&剂量师放射肿瘤学家/物理学家剂量学家不同数量的物理学家和工作人员根据他们的需要和可用的设备。2RCI医学物理系的所有以及常规放射治疗技术，总结在表2中。我们物理系一共有7位物理学家，7- 治疗放射肿瘤学家/剂量学家/物理学家参与部门的任务，从上午8时至下午8时，- 第一天设置- 定位成像放射治疗技师COVID-19爆发，并根据内部协议执行物理学家的所有任务。还有四名议员和三到四名辐射放射肿瘤学家/- 放射治疗技术员放射治疗剂量学家/物理学家肿瘤学家（RO）每天都参加。根据国际协议，每个加速器物理部门的平均人员数量为2人3为了更好地执行内部8- 期间进行技术员该中心的协议，并执行所有的物理部门的任务，它放射肿瘤学家拉德。治疗技术员/治疗是两年多，考虑到这个中心有两个多能源9- 放射肿瘤科医生社会工作者/营养师Rad.治疗技术员/社会工作者/营养师加速器，4名物理学家从上午8点到晚上8日报此外，每周有五天的治疗时间，连接以及网络和数据存储和检索。计算机程序，诸如治疗计划软件（TPS）、治疗管理系统（TMS）、治疗递送系统（TDS）、图像存储和通信系统（例如，影像存储和通信系统（PACS）、治疗控制台计算机系统（TCCS）是放射治疗中常规使用的系统。术语记录和验证（RV）系统是执行TPS和TDS之间的所有通信的那些系统[7-准备、计划评估、计划验证以及门户网站和CBCT图像的审查完全基于计算机，3因此，所有这些系统都可以通过网络从远距离轻松控制连接和远程控制软件，如图所示。二、2019年12月，中国武汉出现首例2019冠状病毒病（COVID-19）病例。1COVID-19是一种严重急性呼吸系统综合征[11]。根据到目前为止，意大利、西班牙、中国和伊朗分别是世界上死亡报告最多的国家[12]。尽管COVID-19迅速传播，但由于放射治疗（RT）是癌症患者的主要治疗方法，放射治疗中心不能停止治疗患者或停止接收新病例[13]。因此，在这种重大爆发时向癌症患者提供放射肿瘤学护理而不增加工作人员和患者感染的风险是一个独特的挑战，因为预防工作人员感染可以帮助部门继续活动以及降低患者感染的风险。在每个RT中心使用合适的策略来优化RT中心部门的活动，可以帮助癌症患者在COVID-19爆发时继续治疗。物理部门是每个RT中心的主要部门之一，具有领导和广泛的职责[5]，在这种情况下需要一个好的策略。因为在放射治疗的历史上，我们还没有类似的周末致力于加速器质量保证（QA）和患者特定QA（PSQA）。2.2. 遥控放射治疗在RCI中的应用2020年3月1日，随着COVID-19在伊朗的传播，RCI安排物理系与国会议员和放射肿瘤学家在家中或办公室进行远程工作。为此，我们选择了Remote PC™软件。Remote PC是一个面向家庭或企业用户的远程访问软件平台。基于云，它允许个人或团队远程访问一个或多个设备。所有MP和RO的计算机都已配置为通过个人密钥和访问ID进行远程访问。此外，所有TPS客户系统都设置了远程PC。在COVID-19蔓延并在科室实施远程访问后，每天只有四名物理学家中的一名（每周五天治疗）在科室进行管理和协调，该人员还根据TG-142进行日常QA测试[14]另外三位物理学家用PC遥控器软件此外，具有新病例和其他与治疗中的患者相关的任务的每个RO基于预定义的时间表连接到空闲且可用的每个客户端。许多研究已经证实了多叶准直器（MLC）日志文件用于IMRT计划验证（PSQA）和MLC QA的可靠性，如尖桩栅栏、花园栅栏等[15在COVID-19爆发前，我们常规使用Delta 4体模进行PSQA。在伊朗发生COVID-19危机后，我们开始使用国产软件分析瓦里安直线加速器控制器产生的动态MLC日志文件（DynaLog），以进行患者特定IMRT QA。我们之前确认了我们的软件，并且将我们的软件结果与Delta4phantom进行了比较，证实了软件的可靠性。PSQA的所有日志文件都是根据瓦里安公司的指导方针，通过远程访问TCCS从MLC控制器获取的。A. Rostami等人医学信息学解锁21（2020）1004804图二、 放射治疗小组通过远程控制网络对物理科各项任务的可访问性的示意流程图。表2RCI医学物理部门现有的设备与先进的放射治疗以及传统的技术（Varian MedicalSystems，PaloAlto，USA）加速器（VarianMedical Systems，Palo Alto，CA）（Varian MedicalSystems，PaloAlto，USA）（Scandid's，乌普萨拉，瑞典）水模体调强放射治疗（52%）成像器件（aSi- 1000）3. 结果在实施远程访问软件之前，每种3DCRT技术平均每例患者花费26分钟，包括图像采集、图像配准、轮廓绘制、计划准备和基于我们物理部门的设备和MP能力的计划评估。此外，每种调强放射治疗技术平均每例患者花费75分钟，包括图像采集、图像配准、轮廓勾画、计划根据我们物理系的设备和我们MP的能力进行优化、方案评估和方案验证。MP的所有职责（如图2所示）均通过远程访问执行。实施遥控放射治疗后，3DCRT和IMRT的平均时间分别为29 min和71 min。在实施遥控放射治疗之前和之后，计划准备的每个步骤的分配时间列于表3中。TPS（3个客户端）放射治疗机（2个直线加速器）R V系统&计划验证工具剂量测定系统放射治疗治疗图像引导放射治疗工具Eclipse（版本13.6）-临床IX，Varian线性Aria（版本13.6）-Delta [4]体模Beamscan 3-D-3D-CRT（48%）电子射野A. Rostami等人医学信息学解锁21（2020）1004805表3在RCI中实施远程控制放射治疗之前和之后，治疗准备的每个步骤所消耗的时间。任务/3DCRT IMRT前（分钟）后（分钟）前（分钟）后（分钟）数据采集5 7 10轮廓6 7 30 32计划编制15 15 20 22计划核查共计26 29 75 71在这项研究中，为了调查物理系采取的策略对COVID-19爆发危机的影响，定义了一个名为TNT的因子，以公式1的形式呈现如下：TNT系数（COVID-19爆发前）：12 × 4 × 21/30 = 33。6 TNT系数（COVID-19爆发后）：12 ×1 ×21/30 =8。4（一）图3显示了该策略实施前一年和实施后一个月（2020年3月）每月接受治疗的患者人数。可以看出，在策略实施前后，物理科每月管理的患者数量没有显著变化，但TNT因子显著下降（75%）。4. 讨论本研究的主要重点是在COVID-19爆发时，通过使用远程控制访问（远程工作）实施新的医学物理部门管理策略，并评估该策略对减少放射治疗中心物理部门MP人员的影响。许多研究调查了在公共集会上减少出席的影响，所有这些研究都认为减少出席与其他方法相比，在这种情况下减少公众感染COVID-19的风险[11，19，20]。几乎每个国家都在更广泛的国内检疫背景下实施了这一战略，并取得了可接受的结果[11]。在本研究中，减少公众集会的策略也被用于管理放射治疗中心的医学物理部门。这一战略的结果表明，这种类型的管理，这将减少物理学家在我们部门的存在从4人到一个人每天，没有工作的数量和质量可以有显着的影响。事实上，在所采用的策略下，患者的治疗过程继续进行，没有任何缺点，所有83例新病例在COVID-19条件下引入中心，受益于所有必要的行动，他们的治疗过程已经开始。考虑到他们的治疗条件，他们从这一过程中受益，同时，他们自己的感染风险降低。因此，在COVID-19疫情中使用选定的策略，除了降低TNT因素外，并没有影响图中提到的物理系角色。1.一、值得注意的是，这些结果并不一定表明该策略直接影响临床结局，因为应进行至少5年的随访，这些患者应与对照患者（未实施策略）进行比较，并在临床评价参数（如寿命、生活质量和继发性癌症发生率等）方面进行监测。我们的研究结果表明，TNT的因素，描述了多少时间的国会议员在该部门，减少了70%以上的实施后，远程访问策略。根据文献中报道的预测，这种出勤率的降低可以显著降低物理人员的感染风险[11]。从维持放射治疗中心物理学家健康的角度来看，在放射治疗危机管理政策中应考虑到这一点。一般来说，这种类型的任何管理都可以用于图3.第三章。物理科管理的病人数量，也TNT因素，在一年前和战略实施后，每个月。A. Rostami等人医学信息学解锁21（2020）1004806管理未来的危机，同时也可作为各放射治疗科室的危机管理策略之一。虽然在物理系，这个问题已经突出，因为物理学家在治疗链中发挥的作用的性质。它还说明了远程放射治疗概念的出现及其在放射肿瘤学系统中的实施灵活性[10]。根据表3所示的数据，在本研究中，与预先配置的远程访问相比，在COVID-19发病条件下，在我们的远程控制访问策略下，物理学家这是由于连接TPS需要时间，以及MP和RO需要对治疗准备的所有步骤进行更多和单独的审查，但增加的时间可以忽略不计。对于IMRT治疗准备，由于使用日志文件而不是使用Delta4体模，在所有步骤中的情况与3DCRT相似，而不考虑PSQA，这导致在实施新策略后，我科IMRT治疗准备所需的总时间减少一些研究提到了各种各样的方法，比如推迟患者的治疗和选择急诊病例进行治疗[21这种方法的可能缺点是放射生物学挑战、对患者及其家庭的压力、由于延迟治疗而导致转移性肿瘤发生的可能性以及由于未手术去除的微观肿瘤细胞的再增殖的可能性而管理COVID-19爆发的另一种策略可以是缩短治疗时间和使用低剂量方案，以减少患者在诊所的停留时间。这些方法的缺点是放射生物学挑战、提高低分割治疗准确性所需设备的局限性[25遵守安全提示，如使用护目镜，口罩，手套和长袍是其他研究建议[28，30]。一 不需要减少医学物理人员的存在的这些建议的缺点可能是这种类型的人员是必要的，但是考虑到冠状病毒传播的高概率、掩体移动的空气、掩体的负压以及需要使用更多的消毒剂，连同本研究提出的方法可以是非常有用的。此外，所进行的研究可能对涵盖患者和医学物理人员的护理的相对有效性和质量以及在COVID-19爆发危机时对临床实践的重大影响具有重要影响。5. 结论简而言之，作为第一次尝试，评估了在COVID-19爆发时实施远程控制访问（远程工作）策略对医学物理部门管理的影响，并评估了该策略对减少放射治疗中心物理部门MP人员的影响。远程工作的使用可以减少参与放射治疗的人员的实际存在，最终可以降低工作人员的污染风险，并间接降低患者的污染风险。同时，放射治疗中心的物理科由于其大部分工作对计算机的高度依赖性，在此关键时刻，其危机管理策略可以特别关注远程工作策略。资金这项工作没有获得资金伦理声明没有道德声明可供披露。竞合利益作者声明，他们没有已知的可能影响本文所报告工作确认我们衷心感谢Roshana癌症研究所的IT部门帮助安装RemotePC™软件。引用[1] Peters LJ，O'Sullivan B，Giralt J等，放射治疗方案依从性和质量对晚期头颈癌治疗的关键影响：来自trog 02.02的结果。临床肿 瘤 学 杂 志 2010;28：2996-3001。[2] 国际标准化组织质量管理和质量保证标准，第1部分：选择和使用指南。日内瓦：ISO 9000、ISO; 1994年。[3] 格拉斯哥湾在：范戴克J，编辑.近距离放射治疗，放射肿瘤学的现代技术：医学物理学家和放射肿瘤学家纲要。Madison，WI：Medical PhysicsPublishing;1999.[4] [10]杨文军，李文军，李文军. 调强放射治疗：现状和感兴趣的问题。国际放射肿瘤生物物理杂志2001;51：880-914。[5] Ron T.在：范戴克J，编辑.放射肿瘤学的现代技术：医学物理学家和放射肿瘤学家纲要。Madison，WI：Medical Physics Publishing; 1999.Ch. 十九岁[6] MahdaviSR，Tavakol A，Sanei M，Molana SH，Arbabi F，Rostami A，Barimani S. 人工神经网络用于调强放射治疗野预处理验证。英国放射学杂志2019;92（1102）：20190355。 十月[7] [11] KristanR，Kristan P，et al. 放射肿瘤学信息技术资源管理。应用临床医学物理杂志2009;10：3116。[8] Ntasis E，Gletsos M，Mouravliansky NA，et al.用于放射治疗计划的远程启用虚拟仿真系统。 计算机生物医学2005;35：765-81.[9] 放大图片作者：A.放射治疗培训虚拟环境（VERT）倡议的早期经验以及将其应用扩展到其他专业团体的潜力。临床肿瘤学2009;21（3）：240-8。[10] NorumJ，Bruland OS，Spanne O，et al.放射治疗中的远程医疗：探索远程治疗计划、监督和经济学的研究。 J Telemed期刊2005;11：245-50.[11] Hui DS，Azhar E，Madani TA.新型冠状病毒对全球健康的持续2019-ncov流行威胁-中国武汉最新的2019年新型冠状病毒疫情。IntJ Infect Dis 2020;91：264-6.[12] RothanHA，Byrareddy SN. 冠状病毒病爆发的流行病学和发病机制。JAutoimmun 2020;10：24-33.[13] reportCoronavirus disease 2019（covid-19）：situation report - 71，WHO，31 Mar 2020.[14] 张晓刚，张晓刚，张晓刚. 任务组142报告：医疗加速器的质量保证。J MedPhys 2009;36：4197-212.[15] LitzenbergDW，Moran JM，Fraass BA. 通过动态日志文件分析验证动态和节段调强放射治疗输送。应用临床医学物理杂志2002;3：63-72.[16] 放大图片作者：DineshKumar M，Thirumavalavan N，VenugopalKrishna D. 使用动态MLC日志文件对强度调制光束进行质量保证。 医学物理杂志2006;31：36-41.[17] Agnew A，Agnew CE，Gravity MW，Hounsell AR，McGarry CK.使用IMRT和VMAT输送的轨迹日志文件和epid测量值监测每日MLC位置误差。 物理医学生物学2014;59：49-63.[18] Dynasty文件查看器参考指南，Book Dynasty文件查看器参考指南; VarianMedical System 2003。[19] BogochII，Watts A，Mr. 来自中国的新型冠状病毒全球传播的可能性。JTrav Med 2020;13：27-32.[20] 王C，霍恩比PW，海登FG.一种新型冠状病毒爆发的全球健康问题。柳叶刀2020;15：470-3.[21] 放大图片作者：Barton MB，Keane TJ，Gadalla T.治疗时间和治疗中断对喉癌根治性放疗后肿瘤控制的影响。 RadiotherOncol 1992;23：137-43.[22] 作者：Chen Z，King W，Pearcey R.放疗等待时间与临床结局的关系：一项系统性文献综述。放射治疗肿瘤2008;87：3-16。[23] Braunstein LZ，Gillespie EF，Hong L，et al.在新冠肺炎大流行资源限制下，美国综合癌症中心推迟或缩短治疗的乳腺放射治疗方法。高级辐射肿瘤学2020;2：582-8.在出版社。[24] Filippi AR，Russi E，Magrini SM，et al.意大利北部的Covid-19爆发：放射治疗部门的第一个实际适应症。国际放射学杂志2020;107：597-9。 在出版社。A. 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