图像引导下放射治疗中心型非小细胞肺癌的配准范围、配准方式及靶区外放的研究

目的:研究图像引导下放射治疗(imaging-guided radiation therapy,IGRT)中心型非小细胞肺癌(non-smallcell lung cancer, NSCLC)中不同配准范围、配准方式对千伏锥形束CT(kilo-voltage cone beam CT,kVCBCT)图像与计划CT图像配准的影响,并探讨临床靶区(clinical target volume,CTV)的外放范围,为更好实施精确放射治疗提供依据。方法:选取26例中心型NSCLC患者每人在IGRT的摆位误差纠正前获得的kVCBCT图像4幅,共104幅图像进入分析。首先采用灰度配准加手动与治疗计划的CT图像进行配准,比较肿瘤、肿瘤+椎体两种配准范围的差异;其次以肿瘤+椎体为配准范围与治疗计划的CT图像进行配准,比较骨性配准加手动与灰度配准加手动两种配准方式的差异及所需时间。最后将所有患者200幅摆位误差纠正前kVCBCT图像以肿瘤+椎体为配准范围,采用骨性加手动配准方式与计划CT图像进行配准,记录其摆位误差并计算CTV的外放范围。结果:采用灰度配准加手动配准,肿瘤与肿瘤+椎体两种配准范围在X,Y,Z轴的平移及旋转误差差异均无统计学意义(P>0.05)。以肿瘤+椎体作为配准范围,骨性配准加手动、灰度配准加手动两种配准方式在X,Y,Z轴平移及旋转摆位误差差异均无统计学意义(P>0.05);而骨性配准加手动配准时间[(1.9±0.3) min]小于灰度配准加手动[(3.1±0.2) min]。以肿瘤+椎体为配准范围,采用骨性配准加手动配准,X,Y,Z轴方向CTV外放范围分别为5.3,4.9,5.7 mm。结论:IGRT中心型NSCLC可选择肿瘤+椎体作为配准范围,并建议采用骨性配准加手动方式进行图像配准;为减少摆位误差影响,提高治疗精确度,CTV外放计划靶区(planning target volume,PTV)时建议各方向外放6 mm。     

3种配准方式下头颈部肿瘤IGRT摆位误差的比较

目的 研究头颈部肿瘤图像引导放射治疗(IGRT)中不同图像配准方法对放疗摆位误差的影响.方法 使用西门子CTVision直线加速器分别治疗头颈部肿瘤患者22例,患者治疗前均行滑轨CT(CT-on-rail)扫描,获得的CT图像与原放疗计划CT图像进行配准,分析X、Y、Z轴方向的平移误差,比较骨性、灰度值及手动3种配准方式间的差异.结果 经114次滑轨CT扫描治疗前头颈部肿瘤患者(22例),手动配准、骨性配准、灰度值配准3种配准方式结果均显示X轴平移误差最大,其次为Y轴,Z轴最小,但是3种配准方式结果差异无统计学意义.结论 头颈部肿瘤患者行IGRT时,应用CT-on-rail系统可缩小摆位误差,建议首选骨性配准,实际操作过程中可结合手动微调,直到结果满足配准需要.     

鼻咽癌进行图像引导放疗时不同配准方法对体位校正的影响

目的探讨鼻咽癌进行图像引导放疗时不同图像配准方法对体位校正的影响.方法用不同的图像配准方法,对37例鼻咽癌患者在进行图像引导放疗时所获得的47对电子射野影像(EPID)和计划系统生成的数字重建图像(DRR)进行配准分析.方法A:系统自动选择窗宽窗位后进行图像灰度配准.方法B:系统自动选择窗宽窗位后以第一颈椎体前缘中点作为配准点进行自动配准.方法C:在方法A的基础上手动调节窗宽窗位后进行图像灰度配准.方法D:在方法B的基础上手动调节窗宽窗位后,再以第一颈椎体前缘中点作为配准点进行自动配准.在四种不同配准方式下,分别得靶区在X和Y轴方向的摆位误差,再用SPSS13.0统计软件对所得结果进行配对样本t检验.结果方法A与B、B与D相比,靶区在X、Y轴上的摆位误差均有显著差异(P＜0.05);方法A与C、C与D相比,靶区在X、Y轴上的摆位误差均无差异(P＞0.05).结论鼻咽癌进行图像引导放疗时,基于图像灰度的摆位误差校正与基于第一颈椎体前缘中点摆位误差校正差异明显.     

不同图像配准算法调用对食管癌IGRT配准结果的影响

目的探讨食管癌图像引导放疗(Image Guided Radiotherapy,IGRT)时不同配准算法调用对配准结果的影响。方法对20例食管癌IGRT病例的60次锥形束CT图像分别采用骨性算法和灰度算法与计划CT影像进行自动配准,通过比较不同配准算法自动配准与放疗医师手动微调后的配准结果差异来评估食管癌放疗中不同图像配准算法调用对图像配准结果的影响。结果两种算法的自动配准情况:平移误差在三个方向上均存在显著差异,而旋转误差在三个方向只有x方向和y方向有差异,z方向未见明显差异。与放疗医师手动微调后的配准结果差异情况:骨性算法要好于灰度算法,在平移误差上偏差更小(P<0.05),而在旋转误差上则未与灰度算法表现出明显差异(P>0.05)。结论在食管癌IGRT,使用骨性配准算法,并在自动配准的基础上采用手动微调的方式进行图像配准,能够获得满足临床放疗需要的较好配准结果。     

4D-CBCT在临床中的应用

4D-CBCT是直线加速器机载的千伏级四维锥形束CT,在锥形束CT的基础上加入了时间变量因素,能够全面、直观、方便地校正摆位误差,提高胸部肿瘤放疗的精确度,成为现代精准放疗不可或缺的影像引导设备。本研究测试了4D-CBCT在图像扫描和重建、图像配准、使用耗时方面,不同条件下的临床应用的配准效果,总结了4D-CBCT在不同使用条件下更为合理的应用方式,即:4D-CBCT的临床在线校准更适合采用低分辨率图像重建方式; 4D-CBCT图像配准前必须调整配准框范围为包括PTV三维方向上各外放5cm,若肿瘤与附近骨结构相对位置固定,也必须包括这些骨结构。在配准方式的选择上,若肿瘤与附近骨结构相对位置固定,可选骨配准;若是肺内孤立性病灶,选灰度配准效果好。综上,该研究测试的结果对于我科将4D-CBCT临床应用于胸部肿瘤患者的精确放疗具有实际意义。     

2D／3D影像配准在鼻咽癌放疗中的应用

目的：研究2D/3D像配准方法对鼻咽癌放疗中计划靶区PTV外扩距离的影响。方法应用OBI （On Board Image,OBI）系统获取2D影像（kV图像和PV图像）和3D影像（CBCT图像）,将获取的2D和3D影像分别经DRR配准系统和模拟定位CT进行图像配准,确定前后、头脚、左右3个方向上的摆位误差,再由2种PTV外扩公式计算3个方向上的PTV外扩距离。结果2D和3D影像配准的PTV外扩值有所不同。kV,PV,CBCT三者配准误差相互比较P〉0.05,无统计学意义。结论kV图像和PV图像和CBCT图像都能很好地验证照射野位置。CBCT图像可以分析三维方向的影像误差,降低了2D图像影像重叠产生的摆位误差的影响。     

肺癌图像引导放疗不同配准方式对摆位误差的影响

目的：探讨图像引导肺癌放射治疗（以下简称放疗）时不同图像配准方法对摆位误差的影响。方法：利用Elekta Synergy直线加速器对43例肺癌患者进行基于锥形束CT（CBCT）的图像引导放疗（IGRT）。将重建获得的CBCT图像与原计划系统CT图像进行骨性和灰度两种模式匹配,分析X、Y、Z轴水平方向的摆位误差及旋转方向摆位误差,比较两种匹配模式之间的差异。结果：43例肺癌放疗共进行114次CBCT扫描,其中骨性配准和灰度配准在X轴水平方向的误差分别为（-0.297±3.137）mm、（0.377±2.958）mm;在Y轴水平方向的误差为（-1.415±5.313）mm、（0.719±5.451）mm;在Z轴水平方向的误差为（0.632±3.033）mm、（-0.679±2.982）mm。骨性配准和灰度配准在X轴旋转方向的误差分别为（-0.469±1.605）°、（-0.493±1.461）°;在Y轴旋转方向的误差为（-0.203±1.431）°、（0.35±1.424）°;在Z轴旋转方向的误差为（0.134±1.478）°、（0.196±1.348）°。将6个方向摆位误差计量数据配对进行统计学处理,骨性配准和灰度配准两种配准方式除了在X轴旋转和Z轴旋转差异无统计学意义（均P〉0.05）外,其他4个方向的摆位误差计量数据差异均有统计学意义（P〈0.05）。结论：肺癌行IGRT时,两种配准方式均可选择,建议首先使用灰度配准,骨性配准辅之。     

千伏级CBCT与X线透视成像校正鼻咽癌患者摆位误差相关性及一致性研究

目的探讨千伏级锥形束CT（CBCT）与X线透视成像在鼻咽癌影像引导调强放疗中摆位校正时的相关性及一致性。方法选择35例鼻咽癌患者为研究对象,治疗实施前均行正侧位的千伏级X线透视成像、千伏级CBCT检查,分别将正侧位千伏级X线透视图像、CBCT图像与治疗计划数字重建射野图像进行手动配准与自动的骨性配准,得出左右（x）、上下（y）、前后（z）等3个方向上的摆位误差值。应用Spearman相关分析两种图像采集方法的相关性,Bland-Altman绘图法检验两者的一致性。结果CBCT、千伏级X线透视成像在x、y、z方向的CTV-PTV外放边界（M_ptv）推荐值分别为0.41、0.56、0.31cm和0.36、0.50、0.43cm。两种图像采集方法在x、y、z方向所得的平移摆位误差结果均呈正相关（rs=0.634、0.869和0.735,均P＜0.05）。两种图像采集方法在x、y、z方向上的95%一致性限度分别为[0.26,-0.22]、[0.21,-0.23]、[0.21,-0.33]cm,提示两者所得的平移摆位误差缺乏足够的一致性。结论X线透视成像尚不能替代CBCT。考虑到千伏级X线透视成像的照射剂量较千伏级CBCT小一个数量级,临床上可根据实际情况联合运用两种方法。     

CBCT成像在涎腺造影检查中的应用价值

  目的  探讨CBCT成像技术在涎腺造影诊断涎腺疾病中的应用价值。  方法  对51例患者行涎腺造影术后,进行传统曲面体层摄影（traditional pantomography,TPAN）和CBCT扫描;利用CBCT容积数据重建多平面图像（multi-planar reconstructed ,MPR）、合成曲断面图像（synthetic pantomography,SPAN）及3D图像,并与TPAN影像对比。  结果  51例涎腺造影后的CBCT- 3D图像,能360°立体展示涎腺全貌,对涎腺导管扩张、狭窄及末梢导管“点状扩张”等病变特征的显示优势明显;其MPR三维图像对涎腺占位性病变（如阴性涎石、肿瘤）形成的充盈缺损显示更为清晰和准确。  结论  CBCT成像在涎腺造影检查中能以多种重建技术（MPR、SPAN、3D）立体展示涎腺导管系统及腺体形态改变,更有利于涎腺疾病诊断,加之体位舒适、操作简便,辐射剂量低等优点,在涎腺疾病诊断中具有独特的应用价值。     

肺癌锥形束CT图像引导放疗联合在线配准方式的内靶区外放研究

目的：研究肺癌锥形束CT图像引导放疗联合在线配准方式的内靶区外放边界。方法：选取24例肺癌患者,应用医科达Synergy加速器行CBCT扫描,将获取的CBCT图像与计划CT图像配准,得到患者放疗时三维方向上的平移摆位误差和旋转误差,XVI系统配合治疗床进行在线校正,并计算内靶区外放边界值。结果：校正前后左右、头脚、前后方向的外放值分别为4.5mm、7.4mm、3.2mm和1.9mm、1.6mm、1.0mm。结论：肺癌患者采用CBCT下图像引导放疗可显著缩小ITV外放范围,提高放疗精度。     

乳腺癌Ki-67人工智能自动诊断系统的真实世界应用测试

  目的  研究人工智能（AI）用于辅助临床乳腺浸润性导管癌（IDC）Ki-67评分的不同方法并比较其结果。  方法  收集100例真实临床IDC诊断病例,包括HE、免疫组化Ki-67染色的切片和诊断结果。将病理切片扫描成全片数字化图像（whole slide image, WSI）,并使用AI对其进行评分。AI评分方式分为两种,一种为AI纯自动计数,使用Ki-67自动诊断的评分系统对WSI进行全片计数;第二种是AI半自动计数,需要人工选择区域计数,然后用智能显微镜进行自动计数。病理医生的诊断结果作为纯人工计数的结果。将全人工（病理诊断结果）、AI半自动、AI全自动此3种计数所得的Ki-67分数进行两两比较,分别按差异高低进行归类,差异高低分为3档:相差≤10%、相差>10%～<30%和相差≥30%,并且使用组内相关系数 （intra-class correlation coefficient, ICC）对其进行相关性的评价。  结果  全自动AI计数1例Ki-67的时间为5～8 min,而半自动AI方法为2～3 min,全人工计数则需要1～3 min。两种AI计数方法相比较,Ki-67分数的相差全部在10%以内（占比100%）,ICC指数高达0.992。全人工计数和AI半自动相比,相差≤10%的有60例（占比60%）,相差>10%～<30%的例数为37例（占比37%）,而≥30%的只有3例（占比3%）,ICC指数为0.724;全人工计数和AI全自动相比,相差≤10%的有78例（占78%）,相差>10%～<30%的例数为17例（占比17%）,而≥30%的有5例（占比5%）,ICC指数为0.720。ICC数值示,两种AI方法之间差异不大、可重复性很好,AI和人工计数之间的可重复性可接受。  结论  AI全自动方法的优势在于更节省人力,病理医生只需在最后核对诊断结果。而半自动的方法更符合临床病理医生的诊断习惯,整体耗时较AI全自动方法少。此外,AI方法虽然可重复性较高,但不能完全取代病理医生,而应作为有力的辅助工具看待。     

下颌管在下颌骨内解剖结构的锥形束CT测量

  目的  利用锥形束CT（cone-beam computed tomography，CBCT）观测下颌管在下颌骨内的解剖结构，为口腔医师开展牙种植术及牙槽外科手术等提供理论依据。  方法  按照纳入和排除标准收集昆明医科大学附属口腔医院的CBCT影像资料共339例，根据不同的年龄及性别进行分组，测量分析下颌管在下颌骨内的解剖结构和位置走行。  结果  下颌管距牙槽嵴顶、颊侧骨板、舌侧骨板及牙根根尖的距离在年龄和性别上的差异具有统计学意义（P < 0.05），下颌管距下颌骨下缘的距离在年龄上的差异有统计学意义（P < 0.05），在性别上差异无统计学意义（P > 0.05）。  结论  下颌管的解剖结构变异较大，在下颌骨中从远中向近中由舌侧向颊侧并逐渐靠近牙槽嵴顶走行；运用CBCT能够清晰的观测到下颌管在下颌骨内三维位置，对下颌骨外科手术及种植手术方案的制定具有重大的临床指导和参考价值。     

基于无监督学习的数字病理切片自动分割方法

  目的  使用无监督的方式进行图像分割,作为人工标记的一种替代。  方法  选取了共100张HE染色和巴氏染色切片的全片数字化图像（whole slide image, WSI）数据作为研究和测试的对象,其中乳腺切片70张,肺切片20张,甲状腺切片10张。为了保证数据的多样性,乳腺的切片包含了正常组织、炎症、肿瘤,肺切片取材主要为下叶新生物（包含了炎症和肿瘤）,甲状腺为细针穿刺的细胞（均为良性）。每张图像的最大总倍率（原始倍率）均为400倍,文件格式为ndpi。对每张WSI进行人工的标注,每张WSI的标注区域都大于10个视野,标注后的信息将用于有效性的验证。使用基于超像素与全卷积神经网络的算法构建无监督图像分割技术,对没有标记的WSI的任意感兴趣区域（regions of interest, ROI）进行图像分割。与区域邻接图合并的方法进行比较,以欠分割错误差率、边缘召回率和平均交并结果比判定两种方法的分割效果,并比较两种方法的效率。在执行效率的比较中,测试过程包含了超像素的预处理的时间,去掉了加载深度学习引擎的时间。  结果  对WSI任意ROI区域按纹理和颜色对图像实现了无监督的自动分割,乳腺切片、肺切片和甲状腺切片测试的结果差异小,多次测试的结果稳定,但该方法在对炎症和肿瘤的区分中表现一般。其欠分割错误差率、边缘召回率和平均交并结果分别为19.10%、82.06%和45.06%。区域邻接图合并的方法的欠分割错误差率、边缘召回率和平均交并的结果分别为21.52%、78.39%和44.81%。在GPU模式下整个过程平均耗时为0.27 s,在CPU模式下平均耗时为1.30 s,由于区域邻接图合并的方法没有实现GPU模式,在CPU模式下平均耗时为10.5 s。  结论  本方法通过简单的人机交互操作得到理想的像素级标注结果,可以有效降低数字病理切片数据标注的成本,比区域邻接图合并的方法在处理图像纹理的方面表现得更好,处理速度更快。     

凝血检验报告自动审核系统的建立与应用评价

  目的   建立凝血检验报告自动审核系统并进行应用效果评价。  方法   制定凝血检验报告审核规则写入LIS程序。抽取试运行期间自动审核的6281份报告人工验证,评价规则的可行性。  结果  凝血检验报告自动审核通过率71.34%,假阳性率4.49%,假阴性率0.032%,阳性符合率24.14%,阴性符合率71.34%,一致率95.48%,通过正确率99.96%。  结论   23条拦截规则,APTT项目的Delta Check规则需进一步完善,其余22条拦截规则通过正确率达100%。     

基于双能X射线透视成像的肺部肿瘤运动跟踪方法及临床评价

目的:利用双能X射线透视成像技术,通过呼吸周期内高低能运动图像序列对软组织剪影图像配准,提供一种无需金属标记的肺部肿瘤呼吸运动跟踪方法。方法:以肺部肿瘤患者的高低能X射线透视图像为研究对象,通过自动双能减影算法获得软组织减影图像,然后采用本研究提出的一种结合自适应参考图像选择和归一化互信息匹配的肿瘤运动跟踪算法,计算肿瘤呼吸运动轨迹和运动幅度。采集并分析19例肺癌患者的临床数据,以人工测量结果为参考基准,评价肿瘤运动跟踪算法的准确性。结果:19例病例分析结果显示,运动跟踪算法计算获得的肿瘤呼吸运动轨迹和运动幅度,与人工测量方法获得的结果具有很好的一致性。对大部分病例,头脚方向运动幅度明显大于左右和腹背方向运动幅度,位于肺下半部分肿瘤的运动幅度明显大于位于肺中上部肿瘤。结论:无需金属标记的肿瘤运动跟踪算法,利用双能减影软组织图像,直接对肿瘤进行图像配准,能够较准确地跟踪肺部肿瘤呼吸运动。     

纤支镜肺泡灌洗在脑死亡边缘性供肺维护中的作用

  目的  研究纤支镜肺泡灌洗在脑死亡边缘性供肺维护中的作用。  方法  选取昆明医科大学附属甘美医院2017年9月至2019年12月收治的符合纳入标准的脑死亡患者,按照随机分组原则,在常规维护的基础上,分为纤支镜肺泡灌洗组（实验组）及对照组,通过2组胸片、动脉血气（氧合指数）、纤支镜检查等指标的比较,进行统计学分析。  结果  2组实验后氧合指数、胸片、纤支镜镜下表现评分均低于实验前评分,差异具有统计学意义（P < 0.05）,且2组试验后有效率比较差异有统计学意义（P < 0.05）,实验组有效率大于对照组。  结论  纤支镜肺泡灌洗可以作为一种有效维护供肺的技术,是提高边缘性供肺利用的有效手段。     

基于Oncomine数据库研究PDE4D基因在卵巢癌中的表达及血根碱的调控作用

目的 通过深度挖掘Oncomine数据库中PDE4D在卵巢癌的研究数据,分析PDE4D基因在卵巢癌中的表达变化,并进行细胞实验研究血根碱对卵巢癌细胞中PDE4D基因表达的影响.方法 PharmMapper数据库查询与血根碱药效基团匹配的作用靶点,收集Oncomine数据库PDE4D在卵巢癌中的研究数据,进一步分析PDE...     

血液细胞分析仪红细胞碎片参数检测性能评价

  目的  红细胞碎片（fragmented red cells,FRC）是全自动血液细胞分析仪提供的一项新的检测参数,其与血栓性微血管病等多种疾病密切相关,因此对血液细胞分析仪红细胞碎片的检测性能进行评价。  方法  通过携带污染率、精密度、线性、正确度、灵敏度、特异度等指标,对SYSMEX XN系列全自动血液细胞分析仪红细胞碎片的检测性能进行评价。所有数据采用 SPSS 19.0软件进行分析整理。  结果  SYSMEX XN系列全自动血细胞分析仪检测红细胞碎片的携带污染率为0.11%;批内精密度:各实验浓度下其变异系数（coefficient of variation,CV）分别为8.75%（FRC:42.15×109/L）、6.38%（FRC:83.42×109/L ）、4.57%（FRC:228.74×109/L）、5.31%（FRC:796.89×109/L）;线性验证:线性回归方程为Y = 1.0001X + 9.3288,相关系数为r = 0.9936;正确度验证:以人工镜检为标准,仪器法与其比较,差异无统计学意义（P > 0.05）,其相关系数为r = 0.82,灵敏度为92%,特异度为82%。  结论  SYSMEX XN系列全自动血液细胞分析仪检测红细胞碎片快速、简便,携带污染率低,精密度尚佳,线性范围满足要求,与人工镜检法相比具有较好的相关性,特异度和敏感度也较高。血液细胞分析仪可作为外周血红细胞碎片的快速筛查手段,但其检测的精密度仍需进一步提高,且由于方法的局限性,阳性标本需要在显微镜下进行确认。