鼻咽癌放射治疗定位的CT/MRI图像配准辅助装置的研究

目的 研制用于鼻咽癌放射治疗定位的CT/MRI图像配准辅助装置,并且通过组织勾画差异分析使用该装置后所得配准融合图像在临床中的应用意义。方法 在普通的磁共振头颈线圈中设计特定形状的头枕,保持患者在扫描时与CT定位扫描时相同的体位。采用配对t检验分析CT图像与融合图像中腮腺、下颌骨的勾画差异。结果 患者的头颈部CT、MRI图像的配准精度较未使用该装置的图像具有明显的提高,使用该配准图像得到的融合图像、组织结构位置、细节显示准确清晰。左右腮腺体积在CT图像中较CT/MRI融合图像中偏小,左腮腺体积融合和CT图像中的体积分别为（17.78±6.89）cm³和（17.17±7.02）cm³（t=-2.715,P<0.05）;右腮腺体积融合和CT图像中的体积分别为（19.23±8.91）cm³和（17.47±7.42）cm³（t=-2.552,P<0.05）;下颌骨在CT图像中勾画体积较CT/MRI融合图像偏大,左下颌骨体积融合和CT图像中的体积分别为（33.7±5.59）cm³和（34.8±6.27）cm³（t=3.548,P<0.05）;右下颌骨体积融合和CT图像中的体积分别为（34.46±6.08）cm³和（35.38±6.72）cm³（t=3.14,P<0.05）。结论 使用该辅助装置,可以得到头颈部配准融合准确的CT/ MRI的图像,此融合图像对临床医师的组织和病灶勾画具有积极的参考价值。     

基于增强三维CT、四维CT及锥形束CT确定食管癌原发肿瘤大体肿瘤体积的比较

目的 比较基于三维CT （3D-CT）、四维CT （4D-CT）和锥形束CT （CBCT）图像勾画的食管癌大体肿瘤靶区位置和体积差异。方法 34例食管癌患者序贯完成3D-CT、4D-CT扫描,放疗首次拍摄CBCT。分别在3D-CT、4D-CT呼气末时相、4D-CT最大密度投影（MIP）和CBCT图像勾画得到GTV_3D、GTV_4D50、IGTV_MIP和IGTV_CBCT,4D-CT 10个呼吸时相的GTV融合得到IGTV₁₀,比较靶区间位置、体积和相互包含关系的差异。结果 胸上、中、下段大体肿瘤体积大小均为IGTV₁₀>IGTV_CBCT或IGTV_MIP>GTV_3D或GTV_4D50。以IGTV₁₀作为标准靶区,IGTV₁₀与IGTV_CBCT的漏误照均大于IGTV₁₀与IGTV_MIP的漏误照（t=-8.294~-3.192,P<0.05）。但IGTV₁₀未被GTV_3D包含比例与IGTV₁₀未被IGTV_CBCT包含比例间差异无统计学意义（P>0.05）。胸上段GTV_4D50/IGTV_CBCT与三维矢量成负相关（r=-0.756,P<0.05）,IGTV_CBCT与其余4个靶区中心在前后方向差异有统计学意义（t=-3.559~-2.435,P<0.05）。胸中段IGTV₁₀/IGTV_CBCT与三维矢量成正相关（r=0.695,P<0.05）,IGTV_CBCT和IGTV₁₀靶区中心在前后方向差异有统计学意义（t=2.201,P<0.05）,IGTV₁₀未被IGTV_CBCT包含比例与三维矢量成正相关（r=0.540,P<0.05）。胸下段IGTV_CBCT和IGTV_MIP靶区中心在左右方向差异有统计学意义（t=-2.365,P<0.05）,IGTV₁₀未被IGTV_CBCT包含比例与三维矢量成正相关（r=0.678,P<0.05）。IGTV_CBCT相对其余4个靶区的MI值为0.65~0.72。结论 CBCT图像包含的肿瘤运动信息量明显大于3D-CT图像,但小于4D-CT 10个时相融合包含的运动信息。CBCT与MIP图像包含相似的运动信息,但两者的靶区运动信息不能相互代替。     

超重患者肺动脉CT血管成像70 kV/sn150 kV联合高级模拟迭代重建的图像质量评估

目的 定量评价超重（25 kg/m²≤BMI<30 kg/m²）患者低剂量双能量（70 kV/sn150 kV）肺动脉成像中70 kVp、非线性融合联合高级模拟迭代重建（ADMIRE）图像的质量。方法 2018年10月至2019年3月行双源CT双能量肺动脉成像的可疑肺栓塞患者共70例,70 kV/sn150 kV扫描模式的体质量指数正常者及超重者各35例,对比剂用量均为30 ml。患者扫描后均获得70 kVp、150 kVp、线性融合及非线性融合图像,评估体质量指数正常者70 kVp （组1）、体质指数正常者非线性融合（组2）、超重者70 kVp （组3）、超重者非线性融合（组4）图像质量指标,包括肺动脉CT值、图像噪声（SD）、信噪比（SNR）、对比噪声比（CNR）,辐射剂量参数包括CT容积剂量指数（CTDI_vol）、剂量长度乘积（DLP）、有效剂量（E）。结果 4组肺动脉CT值差异无统计学意义（P>0.05）。段动脉SD值组1高于组4（t=2.69,P<0.05）。肺动脉主干、亚段动脉SNR值组2高于组3（t=1.44、5.40,P<0.05）。左肺动脉干SNR值组2高于组3、组4（t=1.52、1.52,P<0.05）。肺动脉主干、亚段动脉CNR值组2高于组3（t=1.45、5.01,P<0.05）。左肺动脉干CNR值组2高于组3、组4（t=1.50、1.50,P<0.05）。正常体质量指数组、超重组有效剂量为（1.60±0.54）、（1.88±0.45） mSv。结论 对于超重患者,肺动脉CT血管成像70 kV/sn150 kV双能量模式联合ADMIRE迭代重建的图像质量满足临床诊断,且对比剂用量及辐射剂量较低,是一种可行的双能量肺动脉扫描模式。     

BodyTom移动CT的辐射剂量和图像质量评估

目的 通过对新一代全身移动CT（BodyTom CT）与常用固定CT机的比较,对其辐射剂量和图像质量评估。方法 用CATPHAN 500性能测试体模评价图像质量,用常规的100 mm笔形电离室、CT聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）体部体模及头部体模测量辐射剂量（头模直径为160 mm,体部体模直径为320 mm,它们宽度均为140 mm）。结果 BodyTom CT的空间分辨率、密度分辨率与两类固定CT接近,差异无统计学意义（P>0.05）。对比度噪声比（CNR）降低20%左右：头部扫描模式下,明显低于飞利浦64排CT和东芝320排CT（重建函数soft时,t=-4.82、-6.98,P<0.05;重建函数standard时t=-20.60、-20.09,P<0.05）;体部扫描模式下,也明显低于飞利浦64排CT和东芝320排CT（重建函数soft时,t=-5.67、-12.82,P<0.05;重建函数standard时,t=-3.39、-9.18,P<0.05;重建函数sharp时,t=-3.88、-3.21,P<0.05）。BodyTom CT的辐射剂量高于固定CT,相同参数下体部体模比飞利浦64排CT机剂量高22.97%（t=9.48,P<0.05）,比东芝320排CT机高29.60%（t=11.66,P<0.05）;头模比飞利浦64排CT机高29.76%（t=23.44,P<0.05）,比东芝320排CT机高33.22%（t=23.11,P<0.05）。结论 移动CT的图像与常规CT图像质量相当时,辐射剂量增高20%以上。     

前列腺癌患者定位与调强放疗时膀胱充盈程度不一致对剂量学参数的影响

目的 分析前列腺癌调强放疗患者治疗与定位时膀胱充盈程度不一致对剂量学参数的影响。方法 42例行调强放疗的前列腺癌患者,真空垫体位固定后行定位CT扫描,用放疗计划系统进行靶区和危及器官勾画、计划设计及计算。患者首次治疗时行锥形束CT（CBCT）,与定位CT图像配准后将CBCT图像导入计划系统,将定位CT计划的靶区拷贝至CBCT图像上,并勾画危及器官,采用与定位CT计划相同的计划设计进行剂量计算。比较定位CT计划和CBCT计划获得的剂量学参数差异,包括计划靶区（PTV）平均剂量、均匀性指数（HI）、适形指数（CI）;膀胱及直肠的平均剂量、V₃₀、V₄₀、V₅₀、V₆₀、V₆₅。结果 根据治疗与定位时相比膀胱体积变化,将患者分为膀胱体积缩小组和膀胱体积增大组,42例患者中膀胱体积缩小组有27例,膀胱体积增大组有15例。定位CT计划与CBCT计划比较,下列剂量学参数差异有统计学意义：两组膀胱体积、PTV HI、PTV CI（t=6.838、-4.372、-3.553、-3.462、6.380、5.037,P<0.05）;膀胱体积缩小组膀胱V₃₀、V₄₀、V₅₀、V₆₀、V₆₅（t=-5.004、-4.092、-3.124、-2.707、-2.489,P <0.05）和直肠V₄₀、V₅₀、V₆₀、V₆₅、平均剂量（t=-2.946、-2.643、-2.426、-3.127、-2.530,P <0.05）;膀胱体积增大组膀胱V₃₀、V₄₀、V₅₀及平均剂量（t=5.107、4.204、3.777、4.155,P <0.05）。结论 前列腺癌患者进行调强放疗时,定位和治疗时膀胱充盈程度不一致,会导致靶区及危及器官剂量学参数实际数值与治疗计划计算结果存在差异。     

320排CT单心动周期动态容积扫描对高心率患者支气管动脉CT成像辐射剂量及图像质量的影响

目的 探讨高心率咯血患者,采用自由呼吸状态下320排CT单心动周期动态容积扫描,对支气管动脉CT成像（CTA）图像质量及辐射剂量的影响。方法 连续收集温州医科大学附属第一医院2016年10月至2017年5月151例心率≥65次/min咯血患者进行前瞻性研究,采用320排前瞻性心电门控动态容积CT进行自由呼吸下支气管动脉成像,按例数不等的完全随机区段分组法分成A、B两组,A组81例,B组70例。A组采用320排CT默认的多心动周期扫描生成多扇区图像A1,经2次重建获得单扇区图像A2;B组采用单心动周期扫描生成单扇区图像B。比较两种扫描方式的辐射剂量指标,比较B组与A1、A2组的图像质量客观指标[血管CT值、图像噪声（SD）、信噪比（SNR）、对比噪声比（CNR）]与图像质量主观评分,并对照数字减影血管造影（DSA）用受试者工作特征（ROC）曲线评价其对体循环-肺循环瘘检出的准确性。计量资料采用独立样本t检验,等级资料采用独立样本非参数检验。结果 B组与A组的辐射有效剂量的中位数分别为1.42和3.06 mSv,B组显著低于A组,差异有统计学意义（Z=-8.724,P<0.05）;B组与A2组的图像质量客观指标、图像质量主观评分的差异均无统计学意义（P>0.05）,B组图像质量主观评分中位数为4,明显高于A1组的2,差异有统计学意义（Z=-10.584,P<0.05）;B组和A1组图像SD值分别为（25.7±0.35）和（13.9±0.36）,两组比较差异有统计学意义（t=-0.983,P<0.05）,B组和A1组SNR值分别为（38.5±6.9）和（48.4±10.6）,B组明显低于A1组,差异有统计学意义（t=7.898,P<0.05）,B组和A1组的CNR值分别为（31.61±8.80）和（45.36±13.01）,B组亦明显低于A1组,差异有统计学意义（t=7.695,P<0.05）;两组检查的主动脉、肺动脉平均CT值差异均无统计学意义（P>0.05）。B组和A2组对体循环-肺循环瘘检出的准确性中等偏高,ROC曲线下面积（AUC）分别为0.891和0.864（Z=7.210、7.430,P<0.05）,A1组的准确性较差,ROC曲线下面积为0.626（Z=2.434,P<0.05）;B组和A1、A2组灵敏度分别为80.0%、28.6%和76.2%。结论 320排单心动周期动态容积CT在降低支气管动脉CTA检查辐射剂量的同时,可以有效提高图像质量及对体循环-肺循环瘘CT检出的准确性。     

6D治疗床联合锥形束CT引导下妇科肿瘤摆位误差及计划靶区外放边界研究

目的 探究6D治疗床联合锥形束CT(CBCT)容积旋转调强(VMAT)治疗妇科肿瘤患者的摆位误差,以及其靶区外放边界的变化趋势。方法 妇科肿瘤术后患者20例,采用HexaPOD^TMevo RT 6D治疗床和kV级CBCT影像引导的容积调强放射治疗。所有患者常规摆位后均行校正前CBCT扫描,利用6D治疗床在线校正后,再次行CBCT扫描,治疗后第3次行CBCT扫描,分别获得校正前、校正后、治疗后X射线容积影像,所有容积图像与计划CT图像采用自动骨性标记和手动微调的配准方式,获得三维平移(x、y、z)和旋转方向(Rx、Ry、Rz)的摆位误差,分析其摆位误差及计划靶区外放边界。结果 患者共行CBCT扫描594次,6D治疗床在线校正后,分次间摆位误差在y、z、Rx、Ry、Rz轴方向上明显缩小(t=6.21、-8.60、2.13、-8.51、-3.48,P<0.05)。外扩边界M_PTV在x轴、y轴、z轴方向上分别为2.20、3.43、2.00 mm,校正前后减少幅度为4.46~6.05 mm。结论 6D治疗床联合CBCT可明显提高妇科肿瘤盆腔放疗患者的摆位精度,同时可为精确设定计划靶区外放边界提供可靠依据。     

光学表面监测系统在胸部肿瘤调强放疗的初步应用

目的 探讨光学表面监测系统在胸部肿瘤调强放疗的摆位精度及其应用价值。方法 选取28例胸部肿瘤患者,应用体表标记与激光灯进行治疗前摆位,治疗前行锥形束CT（CBCT）扫描,扫描时通过光学表面监测系统获取表面影像,并与参考影像配准,记录x（左右）、y（头脚）与z（前后）轴的平移误差与旋转误差;扫描后CBCT图像与计划CT图像配准并记录x、y与z轴的平移误差与旋转误差,校正误差后治疗。应用Pearson法分析两组摆位误差的相关性,计算两组摆位误差的系统误差（Σ）与随机误差（σ）;应用Bland-Altman法评估两种影像系统的一致性,并计算95%的可信区间。结果 两组摆位误差有较好的相关性,相关系数在x、y、z轴分别为0.79、0.62、0.53,光学表面监测系统（OSMS）的Σ/σ（mm/mm）在x、y与z轴分别为0.7/1.5、0.9/1.8、0.9/1.5;CBCT的Σ/σ（mm/mm）在x、y与z轴分别为0.8/1.6、1.3/1.9、0.7/1.5;95%的可信区间在x、y与z轴的平移方向分别为（-2.0~2.3）、（-3.4~3.6）与（-3.3~2.4）mm,旋转方向分别为（-2.0~1.6）°、（-2.0~1.4）°与（-1.6~1.6）°。结论 OSMS是一种有效的图像引导工具,能快速准确地验证患者位置,提高摆位精度,可用于胸部肿瘤患者调强放疗的治疗摆位。     

基于锥形束CT的保乳术后调强放疗在线校正前后分次间位移规律分析

目的 基于锥形束CT（CBCT）探讨乳腺癌保乳术后调强放疗（IMRT）疗程中在线校正分次间位移变化规律。方法 选择保乳术后行全乳IMRT患者18例,共获取452次CBCT图像,获取CBCT校正前后分次间三维方向位移及摆位误差,分析分次间三维方向位移曲线。 结果 患者分次间位移幅度变化较大,同一患者不同方向的分次间位移幅度差异也较大。疗程中左右（LR）、前后（AP）和头脚（SI）方向分次间位移差异最大为0.22、0.49和0.48 cm,CBCT校正后LR、AP和SI方向位移差异最大为0.16、0.21和0.17 cm,CBCT在线校正降低了放疗疗程中患者SI方向的分次间位移（-0.08 cm 和0.03 cm,t=-2.373,P<0.05）和LR、AP、SI方向的随机误差（t=5.302、6.689、4.812,P<0.05）,系统误差差异无统计学意义。CBCT校正前后放疗疗程中患者分次间位移无明显规律性。结论 对于保乳术后IMRT患者,通过自动像素-解剖结构密度配准实施CBCT在线校正降低了放疗过程中患者头脚方向的分次间位移和三维方向的随机误差;由于个体差异性的存在,CBCT在线校正前后患者分次间三维方向位移离散度较大。     

低管电压低管电流联合全模型迭代重建在颈动脉CT血管造影的应用

目的 探讨低管电压低管电流联合全模型迭代重建（IMR）在颈动脉CT血管造影（CTA）的应用价值。方法 将40例行颈动脉CTA的患者（BMI 20~25 kg/m²）按随机数字表法分为常规剂量组和低剂量组,每组20例。常规剂量组管电压120 kV,自动mAs,应用滤波反投影法（FBP）重建;低剂量组管电压80 kV,自动mAs并限制最大值为150 mAs,应用FBP和IMR重建。两组病例对比剂均采用碘帕醇（370 mg I/100 ml）,用量32 ml,注射速率4 ml/s,注射完毕后以同等速率注射生理盐水50 ml。以画感兴趣区域（ROI）的方式分别测量主动脉弓、左颈总动脉分叉处、右颈动脉颅内岩骨段3段血管CT值、SD值（图像噪声）和同层面邻近肌肉CT值、SD值（背景噪声）,计算信噪比（SNR）、对比噪声比（CNR）。运用多平面重组（MPR）、最大密度投影（MIP）、容积再现（VR）等技术重建图像,采用四分法对各图像质量进行主观评价。记录每例患者的容积CT剂量指数（CTDI_vol）和剂量长度乘积（DLP）,并计算有效剂量（E）。结果 低剂量组图像主动脉弓、左颈总动脉分叉处和右颈动脉颅内岩骨段CT值分别为（479.87±70.28）、（514.78±82.69）和（436.50±89.87） HU,高于常规剂量组图像CT值（295.63±34.75）、（325.09±37.81）和（286.93±36.46） HU （t=-6.47、-5.76、-3.66,P<0.05）;低剂量组IMR重建主动脉弓、左颈总动脉分叉处、右颈动脉颅内岩骨段3段颈动脉的SNR和CNR均高于常规剂量组FBP重建图像（t=-7.54、-3.55、-5.31、-7.13、-5.28、-8.35,P<0.05）。常规剂量组FBP重建和低剂量组IMR重建颈动脉图像质量、血管边缘形态整体满意,低剂量组FBP重建图像质量差于常规组FBP重建和低剂量组IMR重建（Z=-2.87、-3.69,P<0.05）。低剂量组有效剂量（0.57±0.13） mSv较常规组（2.22±0.36） mSv降低73.0%。结论 采用低管电压低管电流扫描联合IMR,可使颈动脉CTA获得良好图像质量并大幅降低受检者辐射剂量。     

基于U-Net模型从低能锥形束CT图像实现高能成像的研究

目的基于U-Net网络深度学习的方法, 实现在放疗临床中低能锥形束CT(CBCT)图像转换成高能CBCT图像, 以期提供双能CBCT成像图像基础且降低辐射剂量。方法利用放疗机载CBCT设备采集CIRS电子密度模体和CIRS头部体模在80和140 kV能量下的CBCT图像数据, 数据集按10∶1分为训练集和测试集。利用U-Net网络从低能量(80 kV)CBCT图像预测高能量(140 kV)下CBCT图像。采用平均绝对误差(MAE)、结构相似度指数(SSIM)、信噪比(SNR)和峰值信号噪声比(PSNR)4种度量指标, 定量评价预测高能CBCT图像。结果预测高能图像与真实高能图像之间总体结构差异较小(SSIM:0.993 ±0.003)。预测高能图像噪声较低(SNR:15.33±4.06), 但组织间分辨力有损失。预测高能图像比真实高能图像平均CT值偏低, 在低密度组织中差异较小(<10 HU, P > 0.05), 而在高密度组织中差异大(< 21 HU, t = -7.92, P < 0.05)。结论利用深度学习方法可以从低能CBCT图像获得结构相似度高的高能...     

加速器MVCBCT扫描图像在自适应放疗中应用的可行性研究

目的 探讨加速器成像射束影像系统（IBL）的全扇形束和大射野（EFOV）两种模式扫描得到的兆伏级锥形束断层（MV CBCT）图像可否用于剂量计算。方法 利用大孔径CT和在IBL的全扇形束和EFOV模式下对CIRS 062M型电子密度模体进行扫描,在Pinnacle计划系统中分别建立电子密度曲线。用CT和加速器MV级CBCT模式扫描头颈、胸、腹盆腔部仿真模体,利用CT图像制作调强计划,并将计划移植于MV CBCT的图像中,利用相应的电子密度曲线计算剂量,比较靶区及危及器官剂量分布。结果 MV CBCT图像中剂量分布比参考计划剂量偏低,并且在头颈、胸、腹盆腔模体中偏差依次增大。与参考计划相比,头颈部靶区剂量和危及器官剂量分布一致,偏差均在3%以内。胸部和腹盆腔靶区和危及器官的剂量分布均有大幅度的降低,偏差分别达到5%和10%,超出了临床接受范围。结论 在加速器IBL中全扇形束模式条件下,头颈部患者扫描得到的MV CBCT图像可在自适应放疗中用于剂量计算,胸、腹盆腔部位在EFOV模式下仅可用于图像引导,不能用于剂量计算。     

Quantitative assessment of artefacts and identification of gaps in prosthetic crowns: a comparative in vitro study between periapical radiography and CBCT images

Objectives:To evaluate, in an in vitro study, the quantity of artefacts generated by two different restorative materials, and to determine the diagnostic accuracy of cone beam CT (CBCT) scans and periapical radiographs in identifying gaps in prosthetic crowns.Methods:A total of 30 teeth restored with metal-ceramic (n = 15) and all-ceramic (n = 15) crowns, properly adapted and with 0.30- and 0.50 mm gaps, underwent CBCT exams (with voxel sizes of 0.25 and 0.30 mm) and periapical radiographs. The artefacts generated by two different crowns were quantified and compared by the Mann–Whitney test. In addition, five examiners evaluated the presence or absence of gaps in periapical radiographs and CBCT images. The accuracy of tests was determined by the area under the receiver operatring characteristic curve and these values were compared by using the Kruskal–Wallis test.Results:There was no significant difference in artefact values between the different restorative materials and the different resolutions of CBCT images. Regarding the accuracy of the tests evaluated, periapical radiography and CBCT with voxel size 0.25 mm showed the best performance for smaller gaps (0.30 mm). For larger gaps (0.50 mm), all exams tested showed the same performance.Conclusions:Periapical radiography was still the most cost-beneficial method for the diagnosis of maladaptation in dental restorations. CBCT exams did not improve accuracy in detecting gaps in prosthetic crowns.     

High-dose-rate prostate brachytherapy based on registered transrectal ultrasound and in-room cone-beam CT images

PurposeTo present a high-dose-rate (HDR) brachytherapy procedure for prostate cancer using transrectal ultrasound (TRUS) to contour the regions of interest and registered in-room cone-beam CT (CBCT) images for needle reconstruction. To characterize the registration uncertainties between the two imaging modalities and explore the possibility of performing the procedure solely on TRUS.Methods and MaterialsPatients were treated with a TRUS/CBCT-based HDR brachytherapy procedure. For 100 patients, dosimetric results were analyzed. For 40 patients, registration uncertainties were examined by determining differences in fiducial marker positions on TRUS and registered CBCT. The accuracy of needle reconstruction on TRUS was investigated by determining the position differences of needle tips on TRUS and CBCT. The dosimetric impact of reregistration and needle reconstruction on TRUS only was studied for 8 patients.ResultsThe average prostate V₁₀₀ was 97.8%, urethra D₁₀ was 116.3%, and rectum D_{1 cc} was 66.4% of the prescribed dose. For 85% of the patients, registration inaccuracies were within 3 mm. Large differences were found between needle tips on TRUS and CBCT, especially in cranial–caudal direction, with a maximum of 10.4 mm. Reregistration resulted in a maximum V₁₀₀ reduction of 0.9%, whereas needle reconstruction on TRUS only gave a maximum reduction of 9.4%.ConclusionsHDR prostate brachytherapy based on TRUS combined with CBCT is an accurate method. Registration uncertainties, and consequently dosimetric inaccuracies, are small compared with the uncertainties of performing the procedure solely based on static TRUS images. CBCT imaging is a requisite in our current procedure.     

Influence of CBCT-based volumetric distortion and beam hardening artefacts on the assessment of root canal filling quality in isthmus-containing molars

Objectives:To evaluate the influence of artefacts in cone beam CT (CBCT) images of filled root canals in isthmus-containing molars.Methods:10 teeth presenting canals with an isthmus were instrumented and filled with a thermoplasticised obturation technique. The teeth were scanned using a micro-CT device and two CBCT devices: 3D Accuitomo 170 (ACC) and NewTom VGi evo (NT), with different acquisition protocols: larger and smaller voxel size. Three examiners assessed the CBCT images for: (1) detection of filling voids; (2) assessment of under- or overestimation of the filling material and (3) resemblance of CBCT images to the reference standard. Analyses of Task 1 yielded accuracy, sensitivity and specificity for detection of filling voids. For tasks 2 and 3, statistical analysis was performed using Wilcoxon test. The level of significance was set at p < .05.Results:For Task 1, ACC showed higher sensitivity, whereas NT presented higher specificity. No significant difference was found between the protocols in ACC, however, for NT, differences between protocols were significant for all diagnostic values. In Task 2, visualisation of the filling was overestimated for NT, while for ACC, underestimation was observed. For Task 3, images with smaller voxel size were more similar to the reference image, for both CBCT devices.Conclusions:Different artefacts compromise the detection of filling voids on CBCT images of canals in mandibular molars with isthmus. ACC and NT present rather similar diagnostic accuracy, even though artefact expression remains device-specific.     

磁共振模拟定位及磁共振诊断影像与定位CT融合的精准性比较

目的 与磁共振成像（MRI）诊断影像（MRIdiag）相比较,评估MRI模拟定位影像（MRIsim）与模拟CT融合的精准性,为MRIsim的进一步应用提供参考。方法 选择行MRIsim同时又有MRIdiag的患者24例,其中脑胶质瘤、鼻咽癌和前列腺癌各8例。将每位患者的MRIsim、MRIdiag影像分别与模拟CT融合,在3种图像上分别勾画危及器官（OAR）,在CT与MRIsim融合影像（F_CTMsim）、CT与MRIdiag融合影像（F_CTMdiag）上分别勾画靶区。评估基于MRIsim、MRIdiag与CT之间OAR的一致性指数（CI）、形似指数（DSC）、图像相似性指数（S）。基于F_CTMsim的靶区和CT的OAR设计IMRT计划,评估靶区和OAR的剂量学差异。结果 除了鼻咽癌患者的全脑和前列腺癌患者的盆骨外,其余OAR基于3种图像的体积值无明显差异（P>0.05）;MRIsim的所有OAR与CT比较的CI和DSC值均高于MRIdiag,其中50%的OAR差异有统计学意义（t=2.58~5.47,P<0.05）。MRIsim、MRIdiag与CT比较,S值分别为0.89、0.83（t=5.77,P<0.05）,相对于MRIdiag,MRIsim改善了S值10%（2%~56%）。OAR和靶区剂量学差异无统计学意义（P>0.05）。结论 相对于MRIdiag,将MRIsim引入放疗与模拟CT融合可以明显改善图像匹配的精准性。但两者基于刚性匹配肿瘤区域结合手动调整方法所勾画的靶区之间没有剂量学差异。     

通过深度学习模型从增强CT图像合成平扫CT图像的质量分析

目的通过基于卷积神经网络深度学习方法从增强CT合成平扫CT图像, 临床主观和客观评估合成平扫CT图像(DL-SNCT)与金标准平扫CT图像的相似性, 探讨其潜在临床价值。方法同时行常规平扫和增强CT扫描的患者34例, 通过深度学习模型将增强CT图像合成DL-SNCT图像, 以平扫CT图像为金标准, 主观评价DL-SNCT的图像质量(评价指标包括解剖结构清晰度、伪影、噪声、图像结构完整性、图像变形, 均采用4分制);利用配对t检验比较DL-SNCT与金标准平扫CT图像不同血供特点的解剖部位(主动脉、肾脏、肝实质、臀大肌)以及不同强化模式的肝脏病变(肝癌、肝血管瘤、肝转移瘤、肝囊肿)的CT值。结果主观评价上, DL-SNCT图像在伪影、噪声、图像结构完整性、图像变形方面评分都达到4分, 与平扫CT图像评分相一致(P>0.05);在解剖结构清晰度方面评分略低于平扫CT图像[(3.59±0.70)分vs. 4分)], 差异有统计学意义(Z=-2.89, P <0.05)。对于不同解剖部位而言, DL-SNCT图像主动脉、肾脏的CT值显著高于平扫CT图像(t=-12.89、-9.58...     

3种图像模式在影像引导放射治疗中的差异性研究

目的 检测并分析电子射野影像系统( EPID)、kV级平面摄像(kV planar)、kV级锥形束CT( CBCT)3种图像模式在影像引导放疗(IGRT)中摆位误差的精度.方法 通过在计划系统的模体CT图像上模拟25组摆位偏差,生成25组DRR参考图像和25组三维CT参考图像,分别与模体在原点位置获取的EPID,kV planar和CBCT 3种图像模式进行图像配准和摆位误差的测量,检测并比较3种图像模式在摆位误差测量中的精度.结果 共读取675组残留误差,3种图像及其相应的配准方法均具有较高的精确度,残留误差的平均值在x、y、z方向上均＜1 mm,CBCT的灰度值配准精度＜0.1 mm,kV planar图像在手动配准时其测量摆位误差的精度好于EPID(＜0.65 mm),在自动配准方法时与EPID具有同等的精度.结论 医院IGRT系统的3种图像模式及其相应的配准方法均可以满足临床应用,CBCT为首选,结合图像质量、成像剂量和配准精度等因素,kV planar优于EPID.     

前列腺癌放疗定位中膀胱体积的变化对摆位重复性的影响

目的 研究前列腺癌放疗定位膀胱体积对放疗中膀胱体积的一致性和摆位精度的影响,为临床实践提供参考。方法 回顾性选取2015年8月至2020年11月在中山大学肿瘤防治中心进行调强放疗的66例前列腺癌患者,患者在CT定位及治疗前自主憋尿后进行定位扫描或执行放疗,每次放疗前行锥形束计算机体层(CBCT)扫描获得左右、头脚和前后平移方向误差。在CT模拟定位影像和CBCT影像上勾画膀胱轮廓并计算体积,根据CT定位影像上膀胱体积进行分组,200~300 ml组18例、300~400 ml组24例、>400 ml组24例,分析CT定位膀胱体积对放疗过程中CBCT膀胱体积相对计划体积的变化百分比和摆位误差的影响。结果 200~300 ml组放疗中膀胱体积减少15%,300~400 ml组放疗中膀胱体积减少26%,>400 ml组放疗中膀胱体积减少32%,3组膀胱体积变化百分比两两比较差异均有统计学意义(Z=3.43、7.97、4.83,P<0.05)。三维平移方向摆位误差比较:头脚方向差异有统计学意义(H=26.72,P<0.05),左右、前后方向无统计学意义(P>0.05)。头脚方向摆位误差分别为200~300 ml组:0.00(-0.20,0.20)cm; 300~400 ml组:0.00(-0.20,0.30)cm;>400 ml组: -0.10(-0.30,0.20)cm。>400 ml组在头脚方向摆位误差大于其余两组,差异有统计学意义(Z=4.17、4.66,P<0.05),其余差异无统计学意义(P>0.05)。结论 模拟定位时膀胱充盈容积控制在200~300 ml,有利于患者在放疗中保持膀胱体积一致性及减少放疗时的摆位误差。