基于空洞卷积U-Net模型的胰腺自动分割方法研究

目的 探讨一种空洞卷积U-Net模型对胰腺组织精准分割的可行性.方法 通过对标准U-Net模型进行改进,得到一种多尺度空洞卷积U-Net模型,以100例放疗定位CT中包含完整胰腺的盆腔肿瘤患者的影像和结构信息为研究对象,对两种U-Net模型进行训练和测试,最终比较两者的分割精度.分割精度量化指标分别是戴斯相似性系数(DSC)、杰卡德相似性系数(JSC)、豪斯多夫距离(HD)和平均表面距离(ASD).结果 与标准U-Net模型分割结果比较,该研究的空洞卷积U-Net模型的DSC均值达到0.87,JSC、HD和ASD均值也分别为0.78、9.85 mm和1.62 mm,且差异有统计学意义(P＜0.05).结论 基于标准U-Net模型搭建的空洞卷积U-Net模型能够更准确的分割健康胰腺组织,对改进辅助诊断系统和提高放射治疗效果有着重要的意义.     

基于U-net卷积神经网络的宫颈癌临床靶区和危及器官自动勾画的研究

目的:基于U-net卷积神经网络的深度学习方法,探讨宫颈癌放疗临床靶区和危及器官自动勾画的可行性。方法:利用U-net卷积神经网络模型搭建的端到端自动分割框架,以100例已进行IMRT治疗的宫颈癌患者CT及组织结构信息为研究对象,并随机选取其中的10例作为测试集。勾画的对象包括临床靶区（CTV）、膀胱、直肠和左、右股骨头5个部分,比较手动和自动勾画的戴斯相似性系数（DSC）和豪斯多夫距离（HD）以评估自动勾画模型的准确性。结果:4种危及器官自动勾画的DSC值都在0.833以上,平均值是0.898;HD值均在8.3 mm以内,平均值为5.3 mm;临床靶区DSC值是0.860,HD值为13.9 mm。结论:基于U-net卷积神经网络建立的自动勾画模型能较为准确地实现宫颈癌临床靶区和危及器官的自动勾画,临床应用中可大幅提高医生的工作效率及勾画的一致性。     

ArcCheck探测螺旋断层放疗误差的敏感性

目的:针对螺旋断层放疗（HT）系统,分析ArcCheck验证患者计划通过率对治疗床运动速度误差、机架旋转周期误差、机架起始角度误差、多叶准直器叶片开启时间误差的敏感性。方法:选取9例行HT的鼻咽癌患者计划,由自编程序生成与原计划相对应的误差计划。应用点剂量及Gamma分析,计算得出上述误差的临床可检测误差值。结果:所有患者的原计划采用3%/2 mm、2%/1 mm标准时的平均Gamma通过率分别为97.49%±1.08%、73.38%±4.31%。应用3%/2 mm通过率标准时,可检测的最小误差分别为治疗床运动速度:-1.58%、1.38%（上下限阈值）,机器旋转周期:-1.68%、1.31%（上下限阈值）,机架起始角度误差:2.50°,多叶准直器叶片开启时间:1.62%。而应用2%/1 mm标准时,检测精度得到提升,可检测的最小误差分别为治疗床运动速度:-0.69%、1.27%,机器旋转周期:-0.69%、0.69%,机架起始角度误差:2.06°,多叶准直器叶片开启时间:0.52%。结论:ArcCheck与电离室测量点剂量联用与单独使用ArcCheck Gamma通过率相比并未表现出明显优势,ArcCheck可以检测出临床相关的照射误差,更为严格的Gamma通过率标准可以明显提高误差计划的检测精度。     

不同三维探测器对鼻咽癌VMAT计划MLC位置误差探测灵敏度的研究

目的 研究鼻咽癌容积旋转调强(VMAT)计划剂量验证中,Delta⁴和ArcCHECK两种三维探测器对多叶准直器(MLC)叶片位置误差检测的灵敏度。方法 选取10例鼻咽癌VMAT计划,对原始文件中每个MLC子野的叶片分别引入0.5~4.0 mm的位置误差,使子野整体扩大、缩小或偏向一侧平移,模拟VMAT治疗中MLC可能出现的位置误差。分别用Delta⁴和ArcCHECK进行验证测量,比较计划系统计算值与测量结果的γ通过率并行配对t检验。结果 当评价标准取3 mm/3%时,两种探测器所有患者的原计划验证绝对剂量γ通过率均>95%,Delta⁴和ArcCHECK可以检测出的MLC外扩、内收以及平移误差分别是1.5、1.0、2.0 mm和3.0、1.0、3.0 mm;而取2 mm/2%评价标准时,患者原计划验证绝对剂量γ通过率有较大幅度下降,此时Delta⁴和ArcCHECK能检出的MLC外扩、内收和平移误差分别是1.0、1.0、2.0 mm和1.5、0.5、2.0 mm。结论 Delta⁴和ArcCHECK鼻咽癌VMAT计划的剂量验证可以检测出不同类型和大小的MLC位置误差,但两者的检测灵敏性略有差异,而对<1.0 mm微小误差的检测都不够敏感,日常工作中仍需加强MLC的质量保证。     

2017年安徽省放射治疗基本情况调查研究

目的 调查安徽省放射治疗单位、人员结构、设备等基本情况,全面了解全省放疗现状,合理配置放疗资源,促进放疗事业的发展。方法 从2017年4月1日至2017年10月13日,安徽省医学会肿瘤放射治疗学分会制定放疗基本情况调查表,通过电话、邮件、即时通讯软件等方式分发和回收调查表,将全省放疗单位的基本情况进行统计。结果 截至2017年10月13日,安徽省放疗单位共74家,放疗人员共2 661人,其中医师、物理师(包括工程师)、技师、护士分别为867人、148人、407人、1 239人;全省拥有直线加速器95台,⁶⁰Co治疗机6台,伽马刀5台,近距离治疗机14台,模拟定位机63台,属于放疗科室单独使用的CT 19台,治疗计划系统85套,放疗质控设备209套;能够开展3D-CRT的放疗单位为69家,IMRT 55家,IGRT 22家,VMAT 8家,TomoTherapy 2家;2017年安徽省放疗床位数为4 687张;2014年至2016年每年放疗病人分别为36 659人次、41 111人次和45 624人次。结论 安徽省放疗基本情况与2015年全国平均水平相当,但地域性差异较大,应合理配置放疗资源,加大放疗投入。     

左侧乳腺癌保乳术后不同调强放疗计划的剂量学研究

目的 比较左侧乳腺癌保乳术后不同调强放疗技术的剂量学差异.方法 选取14例左侧乳腺癌保乳术后患者,分别设计4野静态调强(4F-IMRT)、混合调强(Hy-IMRT)和2个部分弧长容积旋转调强放疗(VMAT)计划,并比较3组计划的计划靶区(PTV)、危及器官和正常组织剂量参数以及治疗效率的差异.结果 3组计划PTV的最小剂量、平均剂量(Dmean)、适形度指数和V105相差不大,但最大剂量、均匀性指数和V110差异有统计学意义(P<0.05),其中4F-IMRT的靶区剂量分布最优.不同计划患侧肺V5、V10、V15、Dmean以及心脏的V10、V20差异有统计学意义(P<0.05),Hy-IMRT患侧肺和心脏的剂量参数优于4F-IMRT和VMAT计划.Hy-IMRT靶区外正常组织的V5、V10明显优于其它两种计划(P<0.05).4F-IMRT所需机器跳数(MU)最多,而VMAT的治疗时间最短.结论 4F-IMRT在降低计划靶区高剂量区体积和提高剂量均匀性等方面有明显的优势;Hy-IMRT对左肺、右肺、心脏等危及器官保护较好,治疗所需的MU也最少;VMAT可以缩短治疗时间,提高患者舒适性和放疗工作效率.     

三种局部补量技术在晚期宫颈癌放疗中的应用研究

目的 探讨三维腔内联合组织间插植（IC/IS BT）、三维腔内（ICBT）联合调强 （ICBT+IMRT）以及单纯IMRT技术在局部晚期宫颈癌治疗中的剂量学差异。方法 选取16例接受三维近距离治疗的局部晚期宫颈癌患者,在原IC/IS BT计划的基础上分别设计ICBT+IMRT和单纯 IMRT计划,研究3种计划中肿瘤靶区和危及器官（OARs）的剂量学差异。结果 共制定75个后装治疗计划,其中IC/IS BT、ICBT+IMRT和单纯 IMRT各25个。 ICBT+IMRT与IC/IS BT计划的靶区体积剂量D₉₀差异无统计学意义（P>0.05）, OARs的剂量比较低。单纯IMRT计划中OARs受量相对较大,且V₆₀明显偏高（与IC/IS BT相比,t=6.77、10.37、4.61、2.83,P<0.05）。结论 ICBT+IMRT计划的肿瘤靶区剂量覆盖较好且OARs受剂量低,可以作为IC/IS BT替代治疗手段。单纯 IMRT技术虽然靶区覆盖度较好,但OARs保护差,不适用于晚期宫颈癌的局部补量治疗。     

不同放疗剂量治疗80岁以上高龄食管癌患者的预后分析

目的:回顾性分析不同放疗剂量治疗80岁以上高龄食管癌临床疗效、安全性和影响因素。方法:回顾性分析2013年7月~2016年9月间行调强放疗的83例80岁以上高龄食管癌的临床资料,Kaplan-Meier法计算总生存率（OS）和无进展生存率（PFS）,Log-rank法检验单因素预后分析和Cox回归模型检验多因素预后分析。结果:中位随访时间37.2月,1、2和3年OS分别为68.7%、46.7%和32.1%,1、2、3年PFS率分别为61.1%、40.0%和24.7%,中位OS和PFS分别为24.1月和19.4月。单因素分析显示影响OS和PFS的临床因素有放疗剂量（P=0.006和0.013）,老年营养风险指数（GNRI）（P=0.002和0.007）和成人合并症评估-27（ACE-27）评分（P=0.018和0.040）。多因素分析显示放疗剂量（P=0.015和0.029）和GNRI（P=0.007和0.019）是OS和PFS的独立预后因素。高剂量“≥60 Gy”组患者3级以上不良反应发生率为57.1%,高于低剂量“<54 Gy”组的25.0%（P=0.037）和较高剂量“54~60 Gy”组的26.2%（P=0.016）。结论:调强放疗治疗80岁以上高龄食管癌患者耐受性尚可,患者营养状态和放疗剂量是影响患者预后的主要因素,较高剂量“54~60 Gy”组预后较好且治疗毒副反应较轻,可作为高龄食管癌优选放疗剂量。