自动勾画软件ABAS在鼻咽癌自适应放疗中的应用

目的:评估ABAS自动勾画软件勾画的危及器官准确度和效率,以此来评估它在鼻咽癌患者自适应放疗中的适用程度.方法:随机抽取15例在我院治疗的鼻咽癌患者.CT1为患者的计划CT,CT2为三分之二疗程重薪扫描的CT图像,CT3为患者放疗结束后扫描的CT图像.在ABAS软件中CT1图像设为模板,在CT2和CT3上自动勾画出所需的危及器官,并将自动勾画结果和手工勾画的结果进行对比分析.利用形状相似性指数(Dice similarity coefficient,DSC)和自动勾画时间评价软件自动勾画的精准性和效率性.结果:ABAS软件自动勾画的体积较大的危及器官的DSC指数均大于0.9,在CT1和CT2组中DSC指数的最高为脊髓(0.96±0.01),最低为晶体(0.43±0.19),在CT1和CT3组中DSC指数最高为下颌骨(0.93±0.45),最低为晶体(0.49 ±0.17).同时用ABAS自动勾画危及器官所需平均时间为十分钟左右.结论:在鼻咽癌自适应放疗过程中,自动勾画软件勾画的危器官可以达到很好的准确度同时又明显的节省时间.这样就可以快速评价危及器官受量,使得鼻咽癌自适应放疗成为可能.     

直肠癌调强放疗计划中六维随机摆位误差的剂量学影响研究

目的 设计一种软件将随机六维摆位误差引入到直肠癌调强放疗(IMRT)计划中,并评估其剂量学影响。方法 随机选取21例直肠癌IMRT计划作为参考计划(单次剂量 2 Gy, 共50 Gy;PTV为CTV均匀外扩5 mm)。对参考计划的每个分次,通过调整射野几何参数的方法引入随机生成的六维摆位误差,并重新完成剂量计算。再将各分次剂量累加后得到存在摆位误差情况下的总剂量分布。基于美国瓦里安Eclipse脚本应用程序接口(ESAPI)开发能够自动完成上述流程的治疗模拟软件,将服从两种预设分布[分布1:平移误差服从N(0,4²),旋转误差服从N(0,2²);分布2:平移误差服从N(0,2²),旋转误差服从N(0,1²)]的六维摆位误差引入参考计划,并评估剂量学影响。结果 参考计划、误差分布1和误差分布2情况下,CTV的D_min分别为(49.4±0.41)、(47.56±0.76)和(49.17±0.64)Gy;CTV的D_98%分别为(50.23±0.07)、(49.98±0.10)和(50.27±0.09)Gy;主体靶区(靶区除去边缘后的内核部分)D_98%为(50.25±0.08)、(50.42±0.13)和(50.33±0.10)Gy;边缘靶区D_98%为(50.22±0.10)、(49.88±0.11) 和(50.26±0.10)Gy。另外,相比参考计划,误差分布1和2的情况下,膀胱和股骨头平均受量的变化差异均无统计学意义(P>0.05),剂量分布的适形指数虽有微弱降低,但临床意义有限。结论 本方法及据此开发的治疗模拟软件可以根据需要将服从不同分布的六维摆位误差引入到直肠癌IMRT计划中,并给出总体剂量学变化情况。     

基于图谱库的自动轮廓勾画软件在宫颈癌自适应放疗中的应用

目的 评估基于图谱库的自动轮廓勾画软件(ABAS)在宫颈癌自适应放疗中的应用.方法 选取2014年1月至3月收治的21例已行第1程调强放疗的宫颈癌患者,将其已勾画器官的CT图像及第2程未勾画器官的定位CT图像传输至ABAS软件系统,以第1程图像为模板图像,第2程定位图像作为目标图像.在第2程定位图像上手工勾画出靶区和危及器官,将ABAS软件自动勾画图像和医师手工勾画的靶区、危及器官图像传输至飞利浦Pinnacle计划系统,对两组结果进行评估.比较相似性指数(DSC)和勾画体积.结果 ABAS自动勾画与医师手工勾画的DSC平均值均大于0.7,其中靶区的DSC最大为肿瘤临床靶区(CTV, 0.89±0.08),最低为肿瘤区(GTV, 0.72±0.16).对于危及器官,DSC最高的为右股骨头(0.88±0.05),最低为直肠(0.73±0.07).左右髂骨自动勾画体积较手工勾画小,且差异具有统计学意义(t=3.37、2.74, P<0.05),其他轮廓体积差异无统计学意义.结论 宫颈癌放疗过程中,基于图谱库的ABAS勾画软件,节省了临床器官勾画工作时间,加强自动勾画后的轮廓修改,并建立患者模板数据库,得到满意度更高的重合结果,也为开展自适应放疗提供了强有力的支持.     

调强放疗计划验证γ通过率的参考范围

目的目前,我国尚无统一的关于调强放疗(IMRT&VMAT)计划验证γ通过率的参考范围,该研究通过回顾性分析,以期建立合理的可实现的γ通过率参考范围。方法回顾性分析2017年6月至2019年7月于医院行调强放疗的2487例患者的计划剂量验证结果,采用SPSS 19.0统计软件按照病种部位(因素A)、计划系统(因素B)和验证工具(因素C)对3%/3 mm、3%/2 mm和2%/2 mm评价标准下的γ通过率进行分类,并进行3×3×2析因分析,检验各因素对γ通过率的影响情况,同时参照AAPM TG-119报告提出的置信限(CL)的定义,探讨2%/2 mm、3%/2 mm和3%/3 mm评价标准对应病种部位、计划系统及验证工具下的调强放疗计划γ通过率的置信度区间。结果不同病种部位、计划系统和验证工具均是γ通过率的独立影响因素,它们之间的差异均有统计学意义(P<0.01);同时,病种部位与计划系统、病种部位与验证工具、计划系统与验证工具对γ通过率的影响均有交互作用(P<0.01)。对于头颈部、胸部和腹部肿瘤,在不考虑计划系统和验证工具的情况下,其3%/3 mm、3%/2 mm、2%/2 mm的γ通过率的平均CL分别为(5.7、9.4、16.2)、(5.1、9.6、19.3)、(5.5、9.9、20.4);对于Pinnacle、Oncentra和Monaco计划系统,在不考虑病种部位和验证工具的情况下,其3%/3 mm、3%/2 mm、2%/2 mm的γ通过率的平均CL分别为(7.2、12.1、23.0)、(4.6、9.4、18.4)、(4.4、7.4、14.5);对于ArcCheck和MapCheck验证工具,在不考虑病种部位和计划系统的情况下,其3%/3 mm、3%/2 mm、2%/2 mm的γ通过率的平均CL分别为(5.0、9.6、18.9)、(5.8、9.6、18.3)。结论病种部位、计划系统及验证工具对调强放疗计划验证的γ通过率既是独立影响的主效应因素,又存在因素之间的交互作用,即不同病种部位、计划系统和验证工具的调强放疗计划验证的γ通过率不同,CL值也不同。     

三种不同优化方法在局部晚期宫颈癌腔内联合组织间插植近距离治疗计划中的剂量学比较

目的 比较分析局部晚期宫颈癌腔内联合组织间插植近距离治疗计划3种优化方法的剂量学差异。方法 回顾性选取局部晚期宫颈癌患者20例,对每例患者根据不同优化方法,分别制定3种计划,分别为手动计划组,基于图形优化;逆向1计划组,基于模拟退火优化算法;逆向2计划组,在逆向1组基础上增加了靶区（CTV）最大剂量限定。比较计划中CTV的体积剂量参数V₂₀₀、V₁₅₀、V₁₀₀、D₁₀₀、D₉₀、均匀性指数（HI）,以及直肠、膀胱、乙状结肠的剂量参数D_{0.1 cm³}、D_{1 cm³}、D_{2 cm³}。结果 CTV方面,手动组和2个逆向组的D₁₀₀参数差异无统计学意义（P>0.05）,但2个逆向组的V₂₀₀、V₁₅₀、V₁₀₀、HI参数明显优于手动组（t=-3.422~9.910,P<0.05）。逆向1组的V₁₀₀和D₁₀₀优于逆向2组（t=7.238、5.032,P<0.05）。危及器官（OARs）方面,与手动组相比,2个逆向组中直肠、膀胱、乙状结肠的D_{0.1 cm3}、D_{1 cm³}和D_{2 cm³}明显降低（t=2.235~5.819,P<0.05）。结论 对于局部晚期宫颈癌腔内联合组织间插植技术,基于3组优化方法的计划均能满足临床需求,且使用逆向优化方法保证了靶区剂量覆盖,同时减少直肠、膀胱、乙状结肠的最大受量。