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天生我材: 让Smart eStation带来颠覆

(一) 北京大学肿瘤医院

北京肿瘤医院吴昊主任团队通过API对数据进行大量处理,短时间内生成多个“备选结果“,为临床决策和科学研究提供大量素材。
该团队发现,脚本功能不仅能够实现临床工作的自动化,还能够辅助完成高质量的科研工作,通过脚本生成大量“备选结果”。吴昊主任的团队具有使用Eclipse应用程序编程接口(API)的专业知识,能熟练的与系统数据进行“代码交流“。目前他们通过自己编译的脚本开展了大量的临床工作,并尝试将脚本结合到更多的新技术中。以下为该团队应用脚本助力科研开展的实例:

(二) 福建医科大学附属协和医院

福建协和医院的李小波主任团队通过API快速实现计划的评估,为临床医生和物理师提高了工作效率。
物理师设计完放疗计划后需要对计划进行初步的评估,然后再由医生进行二次评估以确保该放疗计划符合临床要求。这需要花费大量时间在DVH中查看靶区和危及器官是否满足临床要求,且不能保证没有错误的判断。为了解决这个问题,李小波主任团队应用脚本功能实现了计划的快速评估。
通过运行该脚本程序,可迅速抓取所需的剂量信息,且更加精确,评估结果更加直观。相对于Eclipse中自带的评估模板,该脚本程序无需打开病人计划,直接输入ID即可快速得出结果,使评估更加快捷和方便。
Smart eStation 文献推荐阅读
Fully automated searching for the optimal VMAT jaw settings based on Eclipse Scripting Application Programming Interface (ESAPI) and RapidPlan knowledge-based planning
目的:Eclipse计划系统尚不能优化容积旋转调强(VMAT)计划的铅门位置,MLC序列的最大射野范围主要取决于计划设计者的人为设置,具有一定的随机性。由于MLC的运动速度和范围有一定的机械性限制,再次优化X铅门的设置可能会影响计划的优化或可执行性。本研究主要使用了Eclipse脚本应用程序接口(ESAPI)及基于知识的RapidPlan功能,探索VMAT计划中铅门设置的自动优化。
作者:Yuliang Huang, Haizhen Yue, Meijiao Wang,Sha Li,Jian Zhang,Zhuolun Liu,Yibao Zhang —— 《J Appl Clin Med Phys 》2018
Optimizing efficiency and safety in external beam radiotherapy using automated plan check (APC) tool and six sigma methodology
目的:使用Six Segma的方法开发出一种自动计划检查(APC)工具,从而能够在外照射放疗中提高治疗的安全性和效率。
作者:Shi Liu,Karl K. Bush,Julian Bertini,Yabo Fu,Jonathan M. Lewis,Daniel J. Pham, Yong Yang,Thomas R. Niedermayr,Lawrie Skinner,Lei Xing,Beth M. Beadle,Annie Hsu,Nataliya Kovalchuk——《J Appl Clin Med Phys》 2019
Automation of routine elements for spot-scanning proton patient-specific quality assurance
目的:本研究中所有病人的质子计划在治疗前均经过了病人特定的质量保证(PSQA)。对于调强质子治疗来说,质量保证是一项复杂且耗时的工作,可能会对每个射野进行多次测量。通过回顾我们的PSQA工作流程,我们发现可以将该流程自动化以提升质量保证的工作效率。
作者:Danairis Hernandez Morales,Jie Shan,Wei Liu, Kurt E. Augustine, Martin Bues, Michael J. Davis, and Mirek Fatyga,Jedediah E. Johnson and Daniel W. Mundy,Jiajian Shen, James E. Younkin, and Joshua B. Stokera)——《Medical Physics》 2019
Optimization of Treatment Geometry to Reduce Normal Brain Dose in Radiosurgery of Multiple Brain Metastases with Single–Isocenter Volumetric Modulated Arc Therapy
目的:对颅内多发转移的患者进行单中心VMAT治疗可以明显减少治疗时间,但增加了周围正常脑组织中的低剂量跌落区。我们发现了一种有效的投影求和优化算法来优化治疗的几何参数,从而减少颅内多发转移的单中心VMAT计划产生的正常脑组织中的低剂量区。
作者:Qixue Wu, Karen Chin Snyder, Chang Liu, Yimei Huang, Bo Zhao, Indrin J. Chetty & Ning Wen——《Scientific Reports》
Development and clinical implementation of a simple knowledge-based planning tool for prostate volumetric modulated arc therapy
目的:该研究的目的是开发并将一种简单的基于知识的计划工具(KBP)融入到VMAT计划制作过程中,并验证该工具是否能提高计划质量和稳定性。研究所用的92例现有的前列腺VMAT计划显示,危及器官(OAR)与计划靶区(PTV)的重叠比例与临床感兴趣的不同OAR体积剂量有相关性。
作者:Mark Lee Wilson , Nicholas Oliver Harding and William Peter Colley——《Biomed. Phys. Eng. Express 4》 (2018)
Eclipse计划系统DVH自动生成比较软件开发
目的:自动快速计算治疗计划的剂量体积直方图(DVH),并与医生处方要求相比较。方法 使用AutoHotkey热键脚本语言和高级程序设计语言C#,开发了适合于Eclipse11.0计划系统的DVH自动生成比较软件ShowDVH,该软件由处方文档生成、C#中DVH操作函数、软件可视化及DVH比较报告生成模块构成。结果 在临床上选取不同病种各10例,调用ShowDVH在计划系统下运行,ShowDVH不仅能生成DVH报告,还能准确判断治疗计划是否满足医生处方要求,为调强优化参数设置给予方向指导。 结论 该软件界面友好,功能强大,能快速计算生成比较DVH,大大节约计划设计时间,提高放射治疗物理师工作效率。
作者:谢朝,骆科林,邹炼,胡金有——《中国医疗器械杂志》
Eclipse计划系统轮廓自动生成软件开发
目的:实现Eclipse 11.0计划系统中计划靶区和辅助轮廓的自动生成。方法 使用AutoHotkey热键脚本语言,编写适用于Eclipse11.0计划系统的轮廓自动生成软件ContourAutoMargin (CAM),该软件由轮廓操作函数、脚本生成可视化和脚本文件操作模块构成。结果 在临床上选取不同病种各10例,调用由CAM创建的模版脚本在计划系统下运行,模版脚本能完成轮廓自动产生及后处理,各病种自动与手动生成轮廓无差别。结论 该软件界面友好,功能强大,能快速实现Eclipse11.0计划系统下计划优化前所需轮廓的自动生成,大大节约计划准备时间,提高放射治疗物理师工作效率。
作者:谢朝,胡金有,邹炼,张薇莎,邹雨馨,骆科林,刘湘乡,于路新——《中国医疗器械杂志》
基于Eclipse Scripting API的放疗案例搜索系统的设计与实现
目的:设计放疗案例搜索系统,使放疗医师和技术人员能够按照放射物理学条件搜索放疗案例。方法:根据放疗案例搜索需求设计结构、处方剂量、剂量体积和计划类型4 个搜索模块,采用客户端/服务器(Client/Server,C/S)架构,利用放疗计划设计软件Eclipse 应用程序开发接口(Eclipse Scripting API)进行开发,以编程的方式查询患者的放疗计划信息进行案例搜索。结果:根据搜索类型的不同,搜索系统能以17~150 例/s 的检索速度精确地查询大量放疗患者的放疗计划信息,收集相关案例。结论:利用放疗案例搜索系统能够高效快速地使用复杂放射物理学条件搜索放疗案例,方便了放射治疗临床、科研和教学工作。
作者:罗传文,莫文杰,黄金汉,徐升,唐浩——《医疗卫生装备》2018年
基于Eclipse Scripting API的放疗计划DVH评估软件的开发
目的:开发剂量体积直方图(dose-volume histogram,DVH)评估软件,使放疗物理师能对放疗计划DVH 进行自动化评估。方法:利用Eclipse 软件内置的应用程序开发接口Eclipse Scripting API 进行开发,以Eclipse 功能插件的形式运行,检索和读取放疗计划危及器官和计划靶区的DVH 信息,并与评估标准进行比较,生成评估结果。结果:DVH 评估软件能在1.0~1.5 s 内完成一个放疗计划(包含全部危及器官和计划靶区)的DVH 评估,得到精确的评估结果。结论:利用DVH 评估软件能够快速、高效、精确地评估放疗计划的DVH,减少了评估用时,提高了放疗物理师制订放疗计划的工作效率。
作者:莫文杰,黄金汉,徐升,罗传文,唐浩——《医疗卫生装备》2019年
基于Eclipse Scripting API的剂量限制结构生成系统的设计与实现
目的:开发剂量限制结构生成系统,以自动生成放疗物理师制订调强放疗计划时所需的剂量限制结构。方法:该系统利用Eclipse软件内置的应用程序开发接口Eclipse Scripting API进行开发,以Eclipse功能插件的形式运行。利用Eclipse Scripting API检索并读取调强放疗计划中计划靶区和危及器官的名称、体积等信息,并调用Eclipse 软件自身的功能进行结构的新建、体积外扩和裁剪等操作,生成剂量限制结构。结果:该系统能在1.5~3.0 s内按指定条件生成危及器官计划体积、剂量缓冲区和剂量控制环等3种调强放疗计划所需的剂量限制结构,且生成的剂量限制结构外形轮廓、体积数值、颜色与手工生成的完全一致,符合功能设计要求。结论:该系统不仅简化了剂量限制结构生成操作步骤,避免了放疗物理师的重复劳动,还大幅减少了剂量限制结构生成用时,提高了制订调强放疗计划的工作效率。
作者:莫文杰,黄金汉*,徐升,罗传文——《医疗卫生装备》2019年
Smart eStation 独家宝典问答
请问我如何开始Eclipse Scripting API 的脚本开发?

step1. 集齐三件套, Eclipse v15.5, 个人电脑 以及安装Microsoft Visual Studio 2010

step2. 移步至我们的教育频道观看视频课程学习, 从如何安装Microsoft Visual Studio 2010 到ESAPI概念介绍、Eclipse脚本向导等, 丰富详尽的视频课程带你开启ESAPI自动化脚本之旅. 另外,您还可以前往https://my.varian.com, 找到Eclipse Scripting API Reference Guide下载文档并学习。

Step3. 运行瓦里安ESAPI开源社区中的脚本应用代码实例,并修改代码,开始你的脚本编写吧!

请问我如何提取DVH的数据?
请问我如何循环访问图像体素数据?
请问我如何获取特定结构的剂量体素数据?
请问我如何循环访问一个结构的所有勾画轮廓?
请问我如何访问不同控制点的MLC叶片位置?
请问我如何获取我的Eclipse版本信息?

 string sVersion = System.Reflection.Assembly.GetAssembly

  (typeof(VMS.TPS.Common.Model.API.Application)).GetName().Version.ToString();

请问我如何为脚本对象获取XML 数据?
我在运用Varian APIs时如何获得技术帮助?

请把你的问题发到GitHub VarianAPIs 的 Issues Tab 栏目中或者直接在该网站的留言互动板中留言, 瓦里安的技术专家会定期进行解答, 或者来自全国正在使用该开源社区, 正在进行脚本开发学习的同仁们可以自由帮助解答和讨论.

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