DICOM-RT：放疗流程与参与角色

背景：

放疗是一个复杂的过程，同时需要肿瘤医师、模拟定位技师、剂量师、物理师、治疗技师、护士等多重角色参与。整体流程涉及到成像系统、定位系统、计划系统、治疗系统、质控QA系统、信息管理系统等多个独立的子系统，相较于常规医疗信息系统（诸如HIS、RIS、LIS、PACS等）存在着“各子系统的整合程度低、传输数据量大、操作实时性差，以及学习成本高”等问题。

在专栏DICOM-RT系列首篇文章DICOM-RT：DICOM3.0标准中关于放疗的基本知识点中简单介绍了一下放疗的整体流程，本文通过分析DICOM标准以及IHE中的Radiotherapy Oncology框架来详细梳理放疗的整体流程以及各流程中参与的人员角色。

放疗流程：

1. 大致放疗流程：

大致的放疗流程如下所示：



第一步，CT 模拟机。采集诊断CT三维数据，进行位置标定，将数据归档到存储服务器（可以简单理解为PACS）；

第二步，几何计划制定（上图中的Virtual Sim工作站来完成）。通过提取CT三维数据，进行靶区勾画（即绘制Contour），生成Structure Set的DICOM-RT对象；

第三步，剂量计划制定（即所谓的TPS，Treatment Planning System）。通过提取CT三维数据（单套或多套）、Structure Set几何计划数据，进行剂量计算，生成RT Image、RT Dose的DICOM-RT对象；

第四步，计划确认。导入之前的相关数据进行验证，并传输数据（这一步可能需要TDS，Treatment Delivery System协助）；

第五步，治疗过程。在最新的IGRT放疗治疗过程中，这一步会采集EPID、kv-CBCT平片、kv-CBCT或MV CT容积影像，实时/在线/离线对患者治疗体位、治疗剂量进行监控，必要时刻进行干预，重新制定计划。（【注】：关于影像引导放疗的介绍,会放到下一篇博文中，届时会对各种影像的具体作用进行详细比对分析。）

2. IHE框架规定的放疗流程：

IHE-Integrating the Healthcare Enterprise，本身并不制定相关的标准，是旨在提高医疗计算机系统之间更好的共享信息的技术框架，通过提高已有通讯标准之间的协同使用水平，如DICOM和HL7，来满足特殊临床需要，更好的为医生、患者提供服务。其中包含放疗领域（Radiotherapy Oncology）相关技术框架。

IHE-Radiotherapy Oncology框架截图如下：





与上述大致流程基本一致，首先是CT扫描获取患者三维诊断数据（此处的数据是诊断级CT数据，与后续治疗过程中提到的kv-CBCT不同，下一篇博文会介绍）。此外，框架第一部分最后附录给出了上文提到的几何计划制定（Geometric Planner）与剂量计划制定（Dosimetric Planner）的详细概念：



从DICOM-RT的IOD对象定义角度来看，Geometric Plan与Dosimetric Plan的区别如下：



大致上可以简单的理解为

- Geometric Plan（几何计划），包含了相关的定位信息，诸如等中心点（isocenter）、射线角度（beam angle）、射野大小（field size）等，该部分概念在上一篇博文DICOM-RT：放疗系统的坐标系统DICOM-RT Coordinate System有提到；

- Dosimetric Plan（剂量计划），包含放射剂量信息，诸如剂量处方（Prescription）、剂量矩阵（dose matrix）、统计模型算法（modeling algorithm）等。

参与角色：

如上图所示（Radiotherapy Treatment WorkFlow (TRWF) ），每个环节中需要不同的人员参与，主要包括：肿瘤医师、模拟定位技师、剂量师、物理师、治疗技师、护士等等。具体执行过程中可能会存在彼此工作交叉以及相互配合的情况，因此无法严格定义每个角色的准确职责，这里简单的概述一下：

Radiation Oncologist（简称Oncologist，即通常指的医师），医师是经过专业训练的肿瘤学医生（这应该是属于内科吧，不太清楚），负责肿瘤患者的治疗方案，通过与患者沟通了解，商定最佳治疗方案。

Radiation Physicist（即放疗物理师），物理师在肿瘤放射物理学有深入的研究，会制定计划确保直线加速器（即杀死癌细胞的射线生成源）输出准确的射线剂量以及模拟计算患者癌变部位接收剂量。

Dosimetrist（剂量师），在物理师制定计划过程中会需要剂量师进行协助，确保剂量与医师开出的处方一致。

Technician（技师，主要包括模拟定位技师和治疗技师）。模拟定位技师是在患者进行诊断CT扫描时的操作人员，需要熟练操作CT扫描设备，做好门控调节和动度控制，确保采集数据清晰可靠；治疗技师负责癌症患者治疗时的准确摆位、靶区的精确匹配以及直线加速器的正确操作，另外还负责实时监控治疗过程中患者真实剂量状况，确保治疗过程严格按照计划执行，异常出现时及时干预停止治疗。

护士，在各个环节中可能都会有相关医护人员进行协助，做好患者的引导、各项资料登记、治疗状态反馈，以及治疗随访等工作。

20160412修订1:

靶区勾画（Contour）是需要肿瘤医师来完成的，而几何计划（Geometric Plan）和剂量计划（Dosimetric Plan）是由物理师操作完成，但是他们操作的工作站统一称为TPS，或者说TPS既可以做勾画，又可以做几何计划和剂量计划。肿瘤医师和物理师分别使用不同的功能来完成最终的放疗计划。

作者：zssure@163.com

时间：2016-04-10