基于脚本函数实现ART计划剂量评估方法研究

目的 基于脚本函数实现ART计划剂量评估的方法,使各版本Pinnacle TPS均可以完成动态计划模块具有的放疗计划移植功能。方法 首先编写并嵌入脚本,然后在后程影像空间设置照射等中心点。再通过执行脚本程序完成照射野导出、导入和设置权重,实现放疗计划在不同影像空间的移植。分别用本方法和Pinnacle TPS的动态计划模块完成对1例鼻咽癌患者的ART计划评估,从计划参数和剂量学角度对比两种方法差异。结果 与动态计划模块相比,通过本方法移植的放疗计划保持了前、后程计划参数的一致性。两种方法的等中心位置存在偏差,从而导致剂量分布不同。如果将两种方法生成的ART计划移植在相同等中心位置,则剂量分布结果完全一致。结论 提出的ART计划评估方法准确、简便、易行,适用于各种版本Pinnacle TPS,且不额外占用图像存储空间。该方法提高了评估自适应放疗剂量的灵活性和精度,也为开展临床及科研工作提供了技术支持。     

CT图像影像组学特征参数变化与放射性肺炎的相关性研究

目的 应用影像组学技术分析发生放射性肺炎(RP)的肺癌患者定位及复位CT图像特征参数变化,筛选与RP发生密切相关的指标。方法 选取放疗后经过随访发生2级及以上RP的肺癌患者31例,获取其放疗前的定位CT图像和经过40 Gy放疗后的复位CT图像,将患侧肺和健侧肺设置为提取参数的ROI,在完成正常肺组织自动分割后,使用IBEX软件进行radiomics特征参数的提取,比较这些特征参数在定位和复位CT图像中的差异。结果 (1)每个时段的单侧肺分别提取了86个有效参数指标;(2)放疗前患侧肺和健侧肺差异有统计学意义的参数指标有22个;(3)复位CT中健侧肺和患侧肺差异有统计学意义的参数有12个;(4)患侧肺放疗前后差异有统计学意义的参数有28个;(5)健侧肺放疗前后差异有统计学意义的参数有28个。结论 在发生RP的肺癌患者中,部分CT影像组学特征在定位和复位CT间差异显著,对这些指标动态变化的追踪分析具有预测RP发生的潜在优势。     

基于Raystation计划系统实现多病种多类型自动计划技术的研究

目的 使用Raystation计划系统脚本,开发一种适用于多病种多计划类型的自动计划平台,以此提高计划设计效率。方法 采用IronPython计算机语言和WPF用户界面框架编写应用程序,针对不同病种不同类型计划在设计中的差异问题,分别从处方识别、可视化计划参数输入和目标优化函数的设置方面进行程序设计。将该自动计划程序应用于全脑照射、鼻咽癌、宫颈癌、食管癌、乳腺癌病种的测试,包括IMRT和VMAT,对比人工计划评估计划设计效率,并选择全脑照射评估计划剂量学参数。结果 程序应用中物理师只需输入并选择必需的计划参数,即可实现放疗计划自动设计。对比5个病种自动计划程序设计效率最大可以提高至2.4倍,全脑照射剂量学参数评估中,人工计划和自动计划均满足临床需求,靶区D2%、CI、HI相近(P>0.05),人工计划靶区D98%和晶体Dmax的平均值高于自动计划0.4%和7.1%(P<0.05)。结论 本程序具备了自动计划系统的功能,能够实现多病种多类型放疗计划的自动设计,大幅提高计划设计效率,具有重要的临床应用价值。     

鼻咽癌IMRT自动计划与人工计划比较

目的 将鼻咽癌调强放疗的自动计划与人工计划进行对比,探讨自动计划在鼻咽癌放疗中是否有优势。方法 回顾性纳入97例鼻咽癌患者,所有患者均在Eclipse治疗计划系统上完成调强放疗人工计划的制作。使用Pinnacle³治疗计划系统的自动计划软件包重新进行调强放疗自动计划制作。统计对比两种计划方式得到的靶区剂量95%靶区体积所对应的剂量、靶区均匀指数和靶区适形指数,正常器官剂量。结果 人工计划和自动计划PTV覆盖率和均匀性相近(P=0.30)。与人工计划相比,自动计划在正常器官保护方面更为出色,平均剂量降低了270~1870 cGy (P=0.16)。结论 自动计划在保证靶区处方剂量的同时能让正常器官的剂量进一步降低,放疗计划的质量有明显提高。     

直肠癌术前/术后适形/调强放疗靶区勾画共识与图谱

目的 在三维放疗时代,为直肠癌术前/术后放疗制定靶区勾画的中国专家共识,并辅以高分辨率图谱。方法 收集直肠癌放疗靶区勾画的国际指南,结合国内肿瘤中心的经验,起草“直肠癌术前/术后适形调强放疗靶区勾画共识与图谱”,在“中国医师协会结直肠肿瘤专委会放疗专委会”集中会议上进行讨论及投票,由专门的执行小组对最终的结果进行归纳。结果 主要针对直肠癌放疗的定位技术、术前放疗靶区定义、根治术后放疗靶区定义、OAR定义、剂量和分割等方面,根据证据的强弱和专家意见一致的程度,给予分级推荐;同时在高分辨率CT上提供了CTV的图示。结论为直肠癌放疗提供中国专家共识,规范直肠癌放疗流程,减少不同单位或不同医生之间勾画的差异。     

内镜下钛夹标记在早期食管癌精确放疗中应用

目的 介绍内镜下钛夹标记病变上、下界位置在早期食管癌精确放疗中的应用。方法 17例早期食管癌患者,通过内镜下钛夹标记病变上、下界,再行CT模拟定位勾画大体肿瘤体积(GTV),评估该项技术在精确放疗中的应用价值。结果 所有患者(包括13例初治、4例经内镜下切除后需放疗者)在CT和常规钡餐造影片上肿瘤显示不明显,无法准确确定GTV范围,内镜下在病变上下界均成功置入至少一个钛夹,标记肿瘤位置,在模拟定位CT上都能成功显示,并以此为依据准确勾画靶区,且未发生出血穿孔等3-4级不良反应。结论 早期食管癌在内镜下置入钛夹定位简便易行,对放疗靶区的确定有重要的临床价值。     

Pinnacle TPS计划设计过程备份与还原可行性探讨

目的 建立放疗计划设计过程中的数据备份及还原方案,提高计划设计效率及数据安全性。方法 设计数据保存(Script_Save)和系统退出(Script_Exit)脚本来代替TPS内置的保存(File-Save)和退出(File-Exit)菜单,脚本在完成与系统菜单相同的功能外,还按物理师的要求将当前的工作状态备份。放疗计划设计过程中因调整参数而导致计划质量变差或因其它原因导致数据受损时,可通过备份数据还原计划,保证数据的安全性,提高工作效率。结果 与原设计方案相比,本方案的保存数据和退出系统操作更加简单,备份过程不影响计划设计工作;治疗计划设计过程中平均备份次数为27.1次/计划,每次备份需要的磁盘空间为2.7 MB,每例患者备份需要的磁盘空间为59.4 MB,1.9%的治疗计划在设计过程中会出现差错从而需要被还原;还原操作发生在1天、1周及1个月的比例分别为65%、80%及87.6%,4个月后仍然有个别计划需要还原。结论 在Pinnacle TPS上实现计划设计过程备份与还原具有临床可行性,可提高计划设计效率和数据安全性。     

放疗科信息化管理平台建设及应用研究

目的 开发放疗科信息化管理平台,优化放疗流程,实现放疗流程管理信息化,提高医疗效率。方法 采用多元化数字化模板实现肿瘤治疗信息整合,以服务器配多终端模式组建放疗流程信息化管理平台,按照不同岗位设置工作权限,同时系统与放疗计划系统、医院信息系统以及医学影像的存储和传输系统等连接,实现放疗科信息采集、记录收费、信息传递以及计划评估与审核等操作信息化。结果 放疗科信息化管理平台能够优化放疗流程,解决放疗科内不同系统间缺乏联系、信息散乱的现状,同时实现了放疗科与医院多种信息信息平台的互联互通,规范了放疗流程,提高临床工作效率。结论 放疗科信息化管理平台的应用提高了放疗流程信息化管理水平,建立统一的肿瘤治疗流程规范,为临床医疗提供完善的流程及质控管理方案,在治疗流程管理、信息采集的系统化、质控等方面处于业内领先地位,具有独创性和前瞻性。     

基于危及器官剂量预测和射野角度优化的食管癌调强放疗自动计划研究

目的 在Raystation计划系统上实现基于危及器官剂量预测和射野角度优化的食管癌调强放疗(IMRT)计划自动设计。方法 选取50例食管癌IMRT计划数据作为训练集,训练危及器官剂量预测模型。另外选取20例病例应用RuiPlan自动计划脚本和人工方法分别进行计划设计,其中在自动计划中使用射野角度优化和危及器官剂量预测模型。配对t检验比较两组计划的剂量差异和工作效率。结果 人工计划和自动计划计划靶体积的适形指数、均匀性指数,全肺V5Gy与脊髓Dmax均相近(均P>0.05)。自动计划的左肺和右肺V20Gy、Dmean较人工计划下降1.1%、0.37Gy和1.2%、0.38Gy (均P<0.05),心脏V30Gy、V40Gy、Dmean较人工计划下降5.1%、3.0%、1.41Gy (均P<0.05)。自动计划的人工操作时间、计算机处理时间、机器跳数较人工计划分别减少了65.8%、14.1%、17.2%(均P<0.05)。结论 RuiPlan自动计划脚本能够通过危及器官剂量预测和射野角度优化的方法提高食管癌计划设计效率,为食管癌放疗计划设计提供了另一种可选途径。     

基于诊断CT影像组学对食管癌放疗疗效早期评估

目的 探讨分析诊断级CT图像特征预测食管癌放疗效果的可行性。方法 33例接受调强放疗的Ⅰ-Ⅳ期食管癌患者;治疗期间采用CT-on-rail影像系统获取CT图像,MIM图像系统获取大体肿瘤、脊髓和无照射组织(NIT)的容积、CT平均值、标准差、斜度等影像特征数据,并观察其变化。根据治疗后3个月随访结果将患者分为有效组(完全缓解+部分缓解)24例、无效组(无变化+进展)9例。采用自行设计Matlab软件动态分析组间差异。结果 33例患者的肿瘤容积、CT平均值随照射剂量增加而逐渐减小,有效组、无效组容积和CT平均值分别减少42.46%、21.76%和5.76HU和3.66HU,有效组下降幅度较无效组更显著(P<0.005);无效组的斜度随放疗剂量增加而下降,有效组的斜度变化趋势则相反,两组变化值分别为0.503和-0.450(P=0.034);脊髓和NIT随照射剂量增加无变化。结论 分析放疗期间食管癌患者CT图像的特征数据可能早期预测放疗疗效。     

人工智能技术在鼻咽癌放疗危及器官自动勾画中的应用研究

目的 评估基于人工智能技术的放疗危及器官自动勾画软件在临床应用中的价值.方法 选取2019年4月—2020年4月在自贡市第一人民医院肿瘤科治疗的30例鼻咽癌患者进行研究.首先,使用AccuContour软件勾画30例鼻咽癌患者的危及器官;然后使用瓦里安Eclipse v13.6计划系统人为手工勾画危及器官;最后将自动勾...     

基于Eclipse脚本API放疗剂量交互式评估表格的实现

目的:在Eclipse计划系统中实现放疗剂量交互式表格评估和适形指数(CI)、均匀性指数(HI)的自动计算。方法:使用Eclipse Scripting API (ESAPI)应用程序开发接口和C#编程语言,以脚本插件结合独立程序的方式进行开发。通过可视化界面编程和调用API中相关剂量查询函数实现了交互式表格剂量评估和...     

对金属植入物模体不同剂量计算方法研究

目的 分析比较含有金属植入物的12-bit和16-bit CT图像应用不同算法下剂量的差异。方法 将钛合金棒插入模体中,CT下进行扫描,重建图像得到12-bit和16-bit图像。通过网络传输到Monaco计划系统,设计一个0°的单野,分别用PB算法,CC算法和MC算法计算剂量分布;扩展CT-ED曲线,重新计算剂量。使用Matlab 8.3数据处理软件获取沿射野方向通过金属植入物中心点的深度剂量曲线,对比12-bit和16-bit图像不同算法的剂量分布曲线和距金属植入物入射面与出射面不同距离处的剂量差异。并使用指形电离室进行测量。结果 16-bit CT图像能准确读出金属植入物的CT值,扩展CT-ED曲线后,相对于MC算法,PB算法在金属植入物入射面的剂量降低了5.43%,而在出射面处剂量升高了25.56%,在出射面后方剂量比MC算法结果高。CC算法降低了金属植入物入射面的剂量达4.5%,出射面处的剂量降低了4.31%,在出射面后方降低的更多。MC算法的计算值与测量值最接近。结论 对含有金属植入物的放疗患者,使用16-bit CT图像并扩展治疗计划系统的CT-ED曲线,并利用MC算法可以提高剂量计算的精确度。     

基于病理标本探索MRI T2WI-TSE-BLADE序列精确勾画食管癌大体体积的价值

目的:通过MRI的T 2WI-TSE-BLADE序列上测得食管癌肿瘤长度与手术病理标本长度相关性与一致性,探讨BLADE序列在确定食管癌放疗靶区范围的价值。 方法:收集郑州大学附属肿瘤医院2016—2019年间经病理学证实为食管鳞癌并行术前食管MRI检查的36例初治患者资料。将CT、DWI序列、B...     

Eclipse应用程序接口联合RapidPlan临床实践的自动计划设计方法北大核心CSCD

目的基于Eclipse应用程序接口(ESAPI)实现Eclipse15.6版计划系统放疗计划全自动设计程序SmartPlan,并对其临床应用进行评估。方法在临床计划中选择鼻咽癌及直肠癌各20例,使用SmartPlan联合RapidPlan进行自动计划设计并与手动计划进行剂量学参数比较。采用Wilcoxon符号秩检验行两组间差异比较。结果自动计划和手动计划结果在剂量学上均能满足临床需求。鼻咽癌计划中靶区覆盖方面两组相近(P>0.05),且自动计划在危及器官保护方面多数优于手动计划(P<0.05)。直肠癌计划中自动计划除靶区均匀性和小肠最大剂量略差于手动计划外,其余剂量学参数均优于手动计划(P<0.05)。结论相比手动计划,自动计划具有同等或相似的靶区覆盖,相似或更优的危及器官保护能力,且执行方式更加简单。基于ESAPI开发的SmartPlan自动计划程序具有临床可行性和有效性。