《Medical Dosimetry》：Clinical application study of script-based Monaco automated planning in whole-brain radiation therapy
编辑推荐：
摘要Elekta 的 Monaco（Elekta AB，瑞典斯德哥尔摩）治疗计划系统（TPS）引入了基于脚本的自动化功能。本研究开发并验证了一种基于 Monaco TPS 的全脑放疗（WBRT）全脚本化自动放疗计划方案。该方法不仅实现了计划工作流程的完全自动化，而且在满足临床
摘要
Elekta 的 Monaco（Elekta AB，瑞典斯德哥尔摩）治疗计划系统（TPS）引入了基于脚本的自动化功能。本研究开发并验证了一种基于 Monaco TPS 的全脑放疗（WBRT）全脚本化自动放疗计划方案。该方法不仅实现了计划工作流程的完全自动化，而且在满足临床剂量要求的同时有效提高了计划质量。为了系统比较 Monaco TPS 上脚本生成的自动计划与临床批准的手动 WBRT 计划在剂量学、放射生物学和运行性能方面的差异。对 20 名 WBRT 患者进行了回顾性分析。在 Visual Studio 2022 中编写了自定义 C# ASP.NET 脚本以实现端到端自动模板优化。根据 RapidPlan 评分系统评估计划质量，并与临床手动计划进行比较。使用配对 t 检验或 Wilcoxon 符号秩检验比较计划靶区（PTV）和危及器官（OAR）的剂量学、射束递送参数、等效均匀剂量（EUD）、肿瘤控制概率（TCP）和正常组织并发症概率（NTCP）。PTV 覆盖指标、大多数 OAR 剂量体积终点、射束递送参数或总计划质量评分之间未检测到统计学显著的组间差异（p?>?0.05）。手动计划的视神经 D0.03cc 显著较低（2874.42 vs 3014.61 cGy, p < 0.05），而自动计划显著降低了双侧腮腺（566.84 vs 675.30 cGy, p < 0.001）和耳蜗（2687.25 vs 2819.73 cGy, p < 0.05）的平均剂量。两种计划策略之间的 PTV EUD 和 TCP 几乎相同。对于放射生物学指标，自动计划显示海马、脑干、眼睛和视神经的 NTCP 统计学升高（p < 0.05）。自动批处理大幅减少了记录的计划工作流程时间，尽管回顾性手动时间戳存在固有的测量偏差。所提出的 Monaco 脚本工作流程可靠地生成了满足所有机构临床剂量标准的全脑放疗计划，并对腮腺和耳蜗组织进行了有利的自动保护。该脚本工具提供了一致的基线计划和批处理效率；在普遍常规临床部署之前，需要在不同的颅骨解剖结构中进行多中心大队列验证。
引言
放射治疗是颅内疾病的核心治疗和姑息干预手段，现代容积调制调强放疗（VMAT）能够在限制相邻健康组织不必要照射的同时，对靶区进行符合性高剂量递送。1 标准放疗工作流程包含多个顺序阶段：诊断图像采集、勾画、逆向治疗计划、治疗前质量保证（QA）和射束递送。2 在这些步骤中，治疗计划严重依赖医学剂量师进行动手迭代调整，这导致最终计划质量中存在巨大的剂量师间变异，并延长了临床通量。3,4
自动化计划流水线可减轻这种变异，产生一致的基线剂量学基准，减少重复的人工劳动，并促进通过模板文件共享的跨机构优化方案标准化。5 多种商业自动化计划平台在临床实践中得到广泛采用，包括 Varian Eclipse RapidPlan（Varian Medical Systems，Palo Alto）和 Philips Pinnacle Auto-Planning（Philips Healthcare，Fitchburg，WI）。基于知识的计划（KBP）依赖于高质量历史计划档案来训练剂量预测模型，但这面临高维护开销和对大型机构参考数据集的依赖。6 相比之下，基于脚本的自动化编码了显式、可追溯的计划逻辑，复制专家剂量工作流程，无需训练队列，提供透明、可定制的优化循环。此前已发表不同癌症照射的单中心 Raystation 和 Eclipse 脚本验证，7, 8, 9, 10 然而全球范围内 Elekta Monaco 脚本的临床实施和验证数据仍然稀缺。
本研究设计了一个与 v6.2.2.0 Monaco API 集成的完全闭环 C# 脚本，以自动化常规全脑放疗的模板导入、迭代 OAR 约束调整、DVH 评估和标准化计划评分。我们进行了配对剂量学和放射生物学比较，以量化工作流程的临床效用、局限性以及进一步完善的机会。
章节片段
纳入患者
分析了 2023 年 2 月至 2025 年 3 月间连续接受确定性非海马保护全脑放疗的 20 例单中心回顾性队列患者。处方方案为 30 Gy 分 10 次递送，在 Elekta Infinity、Axesse 或 Synergy 直线加速器上使用双全 360° VMAT 弧。此模板中未将海马避免作为优化目标实施。该回顾性分析获得了机构的批准
剂量学参数比较分析
图 3 展示了单一配对患者的代表性等剂量叠加图、剂量差异热图和累积 DVH 曲线。如图 3C 所示，在 800 至 800 cGy 等剂量范围内，靶区边界出现明显的剂量差异。在图 3D 中，手动计划和自动计划之间的差异在视神经处更为明显。
所有 20 名患者的完整配对剂量学统计结果汇总于表 4。无显著差异（p > 0.05）
讨论
本研究验证了在 Elekta Monaco TPS 上用于常规非海马保护全脑放疗 VMAT 计划的完全自动化 C# 脚本流水线。所有 20 例回顾性病例均运行了完整的自动循环，零脚本崩溃或致命优化失败；任何病例均无需人工中途干预。闭环迭代约束调整系统可在标准颅骨解剖结构下生成剂量学可接受的基线计划，无需强制人工干预，提供了
结论
本研究成功设计并验证了在 Elekta Monaco v6.2.2.0 TPS 上用于非海马保护全脑放疗的基于 C# 脚本的端到端自动 VMAT 计划工作流程。自适应迭代约束调整循环可靠地产生满足所有机构临床剂量标准的计划，在不损害全脑 PTV 覆盖均匀性的情况下，提供了一致的自动腮腺和耳蜗保护。较大的多中心前瞻性验证队列是
数据可用性
当前研究中使用和/或分析的数据集可向通讯作者合理索取。
作者贡献
研究概念和设计：[Min Liu, Xianliang Wang]；数据获取和图像数据集处理：[Fanrui Zeng, Wenguang Chen, Hao Guo, Yuankang Xu, Tianyu Zhang]；数据分析和解释：[Fanrui Zeng, Min Liu, Wenguang Chen, Hao Guo, Yuankang Xu, Tianyu Zhang]；手稿准备：[Fanrui Zeng, Min Liu, Xianliang Wang]；手稿撰写：[Fanrui Zeng]；手稿关键修订：[Wenjun Liao, Guangxi Wang, Xianliang Wang]；所有作者阅读并
伦理批准
本研究获得了（为同行评审移除）生物医学研究伦理委员会的批准，并按照《赫尔辛基宣言》进行。
写作过程中生成式人工智能和人工智能辅助技术的声明
在工作准备期间，作者使用生成式人工智能工具对手稿文本进行语言润色和语法抛光。所有概念设计、数据获取、分析、结果解释和手稿修订均由作者完成。作者根据需要审查和编辑了输出，并对已发表文章的内容承担全部责任。
资金支持
本工作得到了四川省卫生健康委员会医学科学技术研究项目（24QNMP037）和四川省医学会肿瘤（恒瑞 - 宜航）专项科研项目（2024HR19）的支持。
Fanrui Zeng|Min Liu|Wenguang Chen|Hao Guo|Yuankang Xu|Tianyu Zhang|Wenjun Liao|Guangxi Wang|Xianliang Wang
