基于不同体位定位CT探讨不同勾画者勾画保乳术后部分乳腺外照射靶区差异

目的 比较基于不同体位定位CT下不同勾画者勾画保乳术后部分乳腺外照射(EB-PBI)靶区差异。方法 2016-2017年间27例保乳术后拟行EB-PBI的患者在自由呼吸状态下序贯完成俯卧位及仰卧位模拟定位3DCT扫描。5位勾画者分别在两种不同体位CT图像上基于术腔金属夹完成瘤床(TB) 靶区勾画和临床靶区(CTV) 的构建。比较两种体位不同勾画者间的靶体积、变异系数(COV)、匹配指数(MD)差异。结果 无论仰卧位还是俯卧位时,不同勾画者所勾画TB、CTV均不同(P<0.001、P=0.001、P<0.001、P=0.001)。俯卧位时不同勾画者CTV交集比仰卧位大5.79cm³(P=0.011)。仰卧位时5位勾画者的COVCTV显著大于俯卧位(P=0.014)。仰卧位时5位勾画者的MDTBTB及MDTBCTV均显著劣于俯卧位(P<0.001、P=0.001)。结论 与仰卧位相比,基于俯卧位构建EB-PBI靶区可显著减少不同勾画者间差异,提高勾画者间的一致性。因此,在自由呼吸状态下基于俯卧位施行EB-PBI更为合理。     

基于自动勾画和快速蒙特卡罗计算的放射治疗全身器官剂量数据库平台的可行性研究

目的:探讨建立一种放射治疗全身器官剂量数据库平台的可行性。方法:使用基于深度学习的自动勾画软件DeepViewer?1例食管癌患者的全身CT上勾画全身器官，然后利用基于GPU加速的蒙特卡罗软件ARCHER计算相应的器官剂量分布，最后利用Lyman-Kutcher-Burman（LKB）模型评估放疗患者正常组织并发症概率（NTCP）。结果:针对该病例，成功建立基于DeepViewer?ARCHER和LKB模型的全身器官剂量数据库，发现距离靶区越近的器官剂量越大，其中心脏与靶区间距离最小，剂量为14.11 Gy，但因其模型参数特殊，通过LKB模型计算的NTCP为0.00%；左、右肺的剂量分别为3.19和1.16 Gy，但是NTCP值却很大，分别为2.13%和1.60%。对于距离靶区较远的头颈部器官（视交叉、视神经和眼）和腹部器官（直肠、膀胱和股骨头）剂量分别约为9和2 mGy，并且NTCP均近似为0.00%。结论:研究结果证明通过自动勾画软件DeepViewer?蒙特卡罗软件ARCHER和LKB模型建立全身器官剂量数据库的可行性。     

基于PET/CT模拟定位系统的靶区勾画对老年食管癌调强放疗心脏的剂量学研究

目的 探讨基于正电子发射型计算机断层扫描仪/计算机断层扫描仪(PET/CT)模拟定位系统的靶区勾画对老年食管癌调强放疗心脏的剂量学.方法 选取2019年1月至2020年6月本院收治的老年食管癌患者30例,均进行靶区勾画,将实施PET/CT模拟定位系统16例患者纳入A组,将实施CT模拟定位14例患者纳入B组,均进行勾画靶区和危及器官优化剂量计算,比较两组阳性淋巴结靶区心脏平均剂量(GTV Dmean)、计划靶区心脏平均剂量(PTV Dmean)及心脏受照30 Gy体积(V30)、40 Gy体积(V40)的照射剂量.结果 计算后,A组GTV Dmean、PTV Dmean及V30、V40照射剂量均低于B组,差异有统计学意义(P<0.05).结论 相对于单纯CT,基于PET/CT模拟定位系统的靶区勾画能有效降低危及心脏器官的照射剂量,继而减少对心脏功能的损伤.     

MRI定位对乳腺癌保乳术后部分乳腺照射的靶区和剂量的影响

目的 比较乳腺癌保乳术后仰卧位CT与MRI定位图像的靶区和剂量的差异,探讨MRI定位在保乳术后部分乳腺照射中的应用价值。方法 29例早期乳腺癌患者保乳术后放疗前在仰卧位下行CT及MRI定位扫描,分别对CT与MRI图像上的瘤床进行术腔可视化评分(CVS),勾画瘤床(TB)、临床靶区(CTV)、计划靶区(PTV),并基于CT图像制定部分乳腺照射计划。比较CT与MRI图像上TB的CVS、靶区差异与一致性,探讨40Gy处方剂量等剂量线覆盖PTV比例差异。结果 CT、MRI图像上TB的CVS分别为2.97±1.40、3.10±1.40(P=0.408)。MRI图像上勾画的TB、CTV、PTV较CT均明显增加,分别为(24.48±16.60) cm³∶(38.00±19.77) cm³、(126.76±56.81) cm³∶(168.42±70.54) cm³、(216.63±81.99) cm³∶(279.24±101.55) cm³(均P<0.001),但CTV、PTV增加的比例较TB明显减小(均P<0.001)。CT与MRI图像勾画的TB、CTV、PTV一致性指数分别为0.43±0.13、0.66±0.11、0.70±0.09(P<0.001)。放疗计划40Gy等剂量线覆盖PTV-CT与PTV-MRI比例中位数分别为95.6%(95.0%~97.5%)与81.9%(62.3%~92.4%)(P<0.001)。结论 CT与MRI对于TB术腔的可视化相近,但MRI图像勾画的TB、CTV、PTV范围明显增加,基于CT图像制定的放疗计划对于PTV-MRI剂量覆盖不充分。作为CT定位的补充,保乳术后MRI定位的应用可能可以提高TB勾画的准确性。     

左侧乳腺癌根治术后调强放疗两种勾画指南的比较研究

摘 要：［目的］ 比较左侧乳腺癌改良根治术后调强放疗(IMRT)两种靶区勾画指南的差异,为临床选择提供参考。［方法］入组20例左侧乳腺癌改良根治术后患者,对所有患者均采用RTOG和ESTRO勾画指南分别勾画,运用TPS计划系统比较两种勾画指南的靶区体积和心、肺组织的受量。［结果］ 患侧胸壁（CTV-C）、锁骨上淋巴结区（CTV-S）和腋窝淋巴结Ⅱ区（CTV-Ⅱ）靶区体积有明显差异（P＜0.01）,而腋窝淋巴结Ⅲ区（CTV-Ⅲ）靶区体积无明显差异性（P=0.91）。患侧肺受量（V5、V10、V20）和心脏受量（V20、V30、V40）比较无明显差异（P>0.05）。［结论］ ESTRO标准有效减少了部分照射体积,在临床的合理性和操作的重复性上更有优势。     

不同放疗靶区对食管癌疗效及安全性的影响

目的:分析不同临床靶区勾画对食管癌同步放化疗疗效及安全性的影响,探讨食管癌三维适形放疗的临床靶区范围。方法:2009年1月至2012年1月收治的60例食管癌患者随机分为非预防组和预防组,均接受同步放化疗。非预防组28例,CTV包括原发灶上下外扩3cm、周围外扩0.8-1.0cm及肿大淋巴结累及区;预防组32例,食管癌原发灶CTV外扩同非预防组,根据原发灶部位不同,给予区域淋巴结引流区的预防照射。结果:非预防组和预防组1、2年的生存率分别为67.9%、57.1%和68.8%、50.0%;1、2年局部控制率分别为71.4%、60.7%和71.9%、59.4%;野内淋巴结复发率分别为7.1%、6.3%。非预防组Ⅲ级以上放射性肺炎、放射性食管炎及骨髓抑制为3.6%、7.1%、14.3%;预防组Ⅲ级以上放射性肺炎、放射性食管炎及骨髓抑制发生率为6.3%、12.5%、15.6%。结论:预防组在提高生存率、局部控制率及降低野内淋巴结复发率方面未表现出明显优势,两组疗效相当(P>0.5)。预防组放射性肺炎、放射性食管炎及骨髓抑制发生率均高于非预防组,但两组比较无统计学意义(P>0.5)。预防组肺V10(%)、肺V20(%)、肺V30(%)三项指标均大于非预防组,两者差异有统计学意义(P<0.05)。     

头颈部肿瘤放疗单模板自动轮廓勾画软件的应用

目的探讨单模板自动轮廓勾画软件(atlas-based auto segmentation,ABAS)在头颈部肿瘤调强放疗(intensity modulated radiation therapy,IMRT)计划中器官轮廓勾画的准确性及其相关因素。方法选取中山大学肿瘤防治中心2013-06-01-2013-12-31收治的50例头颈部肿瘤患者资料进行回顾性分析,将1例体征参数接近中位平均值的患者CT平扫图像〔已完成14种危及器官(organs at risk,OARs)轮廓手动勾画并经临床确认〕导入ABAS软件作为通用模板,对软件自动生成与临床确认的器官轮廓计算形状相似性指数(dice similarity coefficient,DSC),并统计相应勾画时间。依照患者体征(身高、体质量、头径、颈径和体表面积)对各器官DSC值进行等间距分组,采用SPSS 17.0进行单因素方差分析。对体征差异过大的患者分别基于通用模板和个体化模板进行自动勾画并通过配对样本t检验比较两者差异性。结果采用通用模板的大体积组和小体积组DSC均值分别为0.84±0.08和0.03±0.03,差异有统计学意义,t=27.806,P<0.001;中体积组DSC值为0.80±0.12,与小体积组相比差异有统计学意义,t=22.848,P<0.001。单因素方差分析结果证实,颞叶DSC值与患者头径体征存在相关性(颞叶-L:F=4.245,P=0.006,颞叶-R:F=4.264,P=0.006),差异有统计学意义;腮腺DSC值与患者头径体征亦存在相关性(腮腺-L:F=2.934,P=0.043,腮腺-R:F=3.163,P=0.034),差异有统计学意义。体征参数差异大患者分别采用通用模板和个体化模板进行自动勾画的脑干DSC值分别为0.75±0.08和0.82±0.06,差异有统计学意义,P=0.045。双侧颞叶DSC值分别为0.75±0.09、0.74±0.08和0.83±0.06、0.84±0.05,差异有统计学意义(颞叶-L:P=0.018,颞叶-R:P=0.041)。双侧腮腺DSC值分别为0.74±0.04、0.78±0.04和0.84±0.05、0.86±0.06,差异有统计学意义(腮腺-L:P=0.001,腮腺-R:P=0.001)。双侧内耳DSC值分别为0.67±0.11、0.66±0.12和0.77±0.09、0.79±0.13,差异有统计学意义(内耳-L:P=0.019,内耳-R:P=0.029)。单例患者ABAS软件用时约4~5 min,医生手动修改约为10~25 min,纯粹手动勾画约90~150min。结论基于通用模板的ABAS软件对头颈部多数OARs自动勾画结果较好,但对于特异性体征患者建议设计个体化模板以提高自动勾画准确性。小体积器官推荐临床医生手动勾画。临床应用单模版ABAS可以明显节约医生正常组织勾画时间,提高工作效率。     

一种基于肝分段和肝癌轮廓融合的放疗靶区数据库建立方法

提出一种基于肝分段和肝癌轮廓融合的放疗靶区数据库建立和全过程数据质量管理方法,为后续人工智能靶区勾画或评估当前手工勾画提供数据支持。从肝癌数据库中取出原始图像,分别对其做带有肝脏放疗靶区勾画和分区分段轮廓标注工作,并通过图像融合技术使肝癌的放射治疗精确到肝段,最后使用深度学习的方法训练Unet网络以得到精准肝分割的神经网络模型,以实现针对肝癌的精准放疗。     

结合伪MRI信息的腹部CT危及器官自动勾画

目的:结合伪MRI（sMRI）软组织信息,提出新的腹部器官自动勾画模型,改进CT软组织的勾画效果。方法:使用两个独立的深度神经网络分步完成病人腹部危及器官的自动勾画。首先,基于CycleGAN网络构建由CT图像转换sMRI图像的模型,采用去噪判别器等改进方法,得到器官轮廓一致的高清晰度sMRI。其次,使用sMRI与手工勾画信息训练自动勾画模型Residual U-Net,在CT和sMRI上分别自动勾画危及器官轮廓,Residual U-Net的残差模块能够充分利用提取到的特征来区分不同的器官。采用戴斯相似性系数（DSC）作为自动勾画模型分割精度的评价标准,35例宫颈癌与35例前列腺癌患者用于自动勾画模型的训练和评估。结果:结合sMRI信息的自动勾画模型在直肠、膀胱、左右股骨头的平均DSC分别为0.779±0.021、0.944±0.006、0.834±0.006、0.845±0.021。结论:使用结合sMRI信息的腹部CT自动勾画方法,可以在直肠获得更精确的自动勾画结果。