基于三维U-NET深度卷积神经网络的头颈部危及器官的自动勾画

勾画危及器官是放射治疗中的重要环节。目前人工勾画的方式依赖于医生的知识和经验,非常耗时且难以保证勾画准确性、一致性和重复性。为此,本研究提出一种深度卷积神经网络,用于头颈部危及器官的自动和精确勾画。研究回顾了496例鼻咽癌患者数据,随机选择376例用于训练集,60例用于验证集,60例作为测试集。使用三维(3D)U-NET深度卷积神经网络结构,结合Dice Loss和Generalized Dice Loss两种损失函数训练头颈部危及器官自动勾画深度卷积神经网络模型,评估参数为Dice相似性系数和Jaccard距离。19种危及器官Dice相似性指数平均达到0.91,Jaccard距离平均值为0.15。研究结果显示基于3D U-NET深度卷积神经网络结合Dice损失函数可以较好地应用于头颈部危及器官的自动勾画。     

鼻腔NK/T细胞淋巴瘤螺旋断层放射治疗疗效观察

目的：研究鼻腔NK/T细胞淋巴瘤螺旋断层放射治疗后的临床疗效及不良反应。方法对2008年8月-2013年4月我科收治的25例鼻腔NK/T细胞淋巴瘤患者进行螺旋断层放射治疗,该组中3例未行化疗,1例行同步放化疗,2例放疗后行序贯化疗,其余患者均行1~2周期诱导化疗后行放疗再行序贯化疗。所有患者的化疗方案均以CHOP-L方案(环磷酰胺＋多柔比星＋长春新碱＋泼尼松+左旋门冬酰胺酶)为主,化疗总周期数均为1~7次,中位化疗周期数为4次。放疗均采用螺旋断层放射治疗,剂量GTV DT 50~56 Gy(中位剂量50 Gy),单次剂量2~2.78 Gy,CTV剂量范围DT 36~50 Gy(中位剂量40 Gy),单次剂量1.6~2 Gy。结果25例放疗后达到完全缓解(complete remission,CR)14例,部分缓解(partial response,PR)4例,稳定(stable disease,SD)3例;2例失访,2例放疗后1个月内死亡。患者总有效率(CR + PR)为78.3%,2年总生存率为92%,平均生存期55.3个月(95%置信区间49.0~61.5个月)。放疗后大部分患者出现不同程度的口干及味觉改变症状,少部分出现视力或听力下降,未出现脑损伤症状。结论相对于常规调强放射治疗,鼻腔NK/T细胞淋巴瘤螺旋断层放射治疗的临床疗效更优,不良反应更少。     

保乳术后静态调强放疗、螺旋断层放疗与断层径照3种治疗计划的剂量学评价

目的:探讨采用静态调强放疗(static intensity-modulated radiotherapy,sIMRT)、螺旋断层放疗(helical tomotherapy,HT)、断层径照TomoDirect(TD)3种调强技术制订乳腺癌保乳术后放疗计划的剂量学差异,为临床选择最优放疗方案提供参考。方法:回顾性选取15例左侧乳腺癌保乳术后患者,对每个患者分别采用sIMRT、HT、TD技术设计放疗计划,根据采用的放疗技术不同将所有计划分为sIMRT、HT、TD 3组。统计3组计划的适形度指数(conformity index,CI)、均匀性指数(homogeneity index,HI)、机器跳数、治疗时间及危及器官的照射剂量等数据。采用SPSS 22.0软件进行数据分析。结果:s IMRT、HT、TD 3组计划均能满足临床要求,3组计划靶区CI分别为0.70±0.08、0.81±0.03、0.74±0.05,HI分别为1.10±0.01、1.05±0.01、1.06±0.01。HT组左肺受量V5、V20均低于TD和sIMRT组(P<0.05);HT、TD组健侧肺(右肺)V5均...     

螺旋断层放疗系统自适应软件在评价腮腺剂量变化中的初步应用

介绍了研究螺旋断层放疗（Helical tomotherapy,HT）系统自适应软件系统在评价头颈部癌腮腺剂量学变化中的应用价值。该自适应软件以HT系统为平台,通过MVCT扫描得到的影像,计算感兴趣区域实际体积及照射剂量,并以此为基础决定是否进行重新改野以及改野的时机,为实现自适应放疗提供帮助。本研究以一例鼻咽癌为样本,评价双侧腮腺在整个放疗过程中的体积及剂量学变化。在每周及最后一次行MVCT扫描,共8次图像系列。随着治疗疗程的进行,腮腺体积逐渐缩小,接受剂量逐渐增加,腮腺体积变化和V1与D50呈负性相关（p均〈0.05）。     

PET影像在高龄非小细胞肺癌适形放射治疗中应用

目的分析应用胸部^18FDG—PFT影像对高龄非小细胞肺癌实施三维适形放射治疗效果。方法2000年4月至2004年11月间对23例70岁以上非小细胞肺癌患者实施了三维适形放射治疗。患者年龄70～87岁，中位年龄82岁。全组的肺功能评价均为中、重度阻塞性通气功能障碍。参照^18FDG—PET影像勾画靶取区，处方剂量为40～60Gy，应用DVH进行靶体积和关键器官和结构的剂量评价。严格控制心脏和肺所接受的平均剂量，全组患者的治疗计划DVH评价显示，患侧肺的V20范围为20％～45％。结果全组存活时间为6～31个月，中位存活时间为10个月。1年存活率为69％。已经死亡的8例中，有6例（75％）死于肺部感染、呼吸衰竭。结论本组有90％以上的患者获得了临床症状的缓解和生活质量的改善，提示对此组患者采用三维适形放射治疗进行准确的局部照射可以获得较好的姑息治疗效果。对于高龄肿瘤患者这一组特殊的病例，借助于PET生物影像学信息实施安全、精确、合理的放射治疗方案，可以将治疗益处最大化，将治疗危险最小化，获得较为满意的临床效果。     

前列腺癌TomoTherapy治疗过程中分次间及分次内误差研究

为了探讨MVCT在线图像引导技术分析前列腺癌螺旋断层放疗过程中分次间误差及分次内误差,并计算CTV-PTV的外扩边界,对10例早期前列腺癌患者行螺旋断层调强放疗.靶区为前列腺及精囊,剂量76 Gy/34次.所有患者每次治疗前及治疗后均行MVCT扫描,10例患者共行MVCT扫描680次.分次间误差在左右方向最小,≤5 m...     

一种放疗激光定位系统校验模体的研制

目的:研制一种放疗激光定位系统校验模体,以解决目前进口校验模体价格昂贵、结构复杂、校正精度低、功能单一等问题。方法:该校验模体主要由圆柱底座、固定立柱、中心旋转轴和测量面板4个部分组成。圆柱底座用于支撑固定立柱和中心旋转轴,上面设有水平调节旋钮和气泡水平仪;中心旋转轴置于固定立柱中,其外周壁和固定立柱的内周壁分别刻有角度刻度线;中心旋转轴的顶端固定有测量面板,测量面板表面刻有刻度线且中心嵌有金属小球。除金属小球和气泡水平仪外,所有组件均采用有机玻璃制作。结果:该校验模体可以较好地实现CT模拟定位机以及光子、质子和重离子等放疗设备激光定位系统的校验、治疗床到位精度的检测以及机械kV、MV级成像系统等中心精度的验证。结论:该校验模体结构简单、体积小、校正精度高,能够快速实现放疗专用激光定位系统的校验,较好地完成对激光定位系统的日常质控,具有广泛的应用价值。     

静态调强放疗射野等中心选择对二维电离室矩阵验证通过率的影响

探讨静态调强放疗计划设计中射野等中心选择对二维电离室矩阵剂量验证通过率的影响.选10例患者资料,以相同目标约束条件分别设计以靶区中心(PO)、x/y方向各偏离靶中心8 cm(PX/PY)为射野等中心的3组计划,采用PTW729二维电离室矩阵行机架角归零式二维绝对剂量验证,以不同验证条件行计划整体和单野γ分析.发现PO通过率最高,整体高于单野,PY组随窄缝漏射量的增加而变差.表明射野等中心选择直接影响验证通过率,设计中应尽量靠近靶区中心.     

用二维电离室阵列对螺旋断层治疗的调强计划进行剂量验证

Objective To investigate the feasibility of dose verification of intensity modulated (IM) planning of helical tomotherapy (HT) using two-dimensional ion chamber array (2DICA),and develop an efficient way to validate the dose delivered under the parameters mirroring those during the treatment. Meth-ods A 2DICA,I'mRT MatriXX and MULTICube equivalent solid water phantom from IBA company were used to verify the dose distribution of 10 IM planning. The combined phantom was set up to measure the dose distributions on coronal and sagittal surface. The precise setup of phantom was guided by HTMVCT images. After the irradiation, the measured dose distributions on the coronal and sngittal plane were compared with those calculated by the IM planning system for verification. The results were evaluated and the feasibility of the different measuring methods was studied. Results The dose distribution measured by the MatriXX 2DICA was well consistent with that calculated by the treatment planning system. The errors between the measured dose and predicted dose in the selected points were within ±3%. In the comparison of the pixel-segmented ionization chamber versus treatment planning system using the 3 mm/3% γ criteria, the passing ratio of pixels with γ parameter ≤1 was 97.76% and 96.83%, respectively. Conclusions MatriXX is a-ble to measure the absolute and relative dose distributions simultaneously,which can be used for dose verifi-cation of IM planning.     

子宫内膜癌螺旋断层放疗与静态调强放疗的剂量学比较

背景与目的：螺旋断层放疗（helical tomotherapy,HT）在很多肿瘤治疗中体现了剂量学优势,但目前尚没有子宫内膜癌术后全盆腔HT的报道。本研究通过比较子宫内膜癌术后全盆腔HT与固定机架角静态调强放疗（step-and-shoot intensity-modulated radiation therapy,SaS-IMRT）剂量学的差异,探讨子宫内膜癌术后全盆腔HT是否具有剂量学优势。方法：选择10例接受子宫内膜癌术后全盆腔放疗患者,对每例患者分别设计全盆腔SaS,IMRT和HT计划。比较两组计划的靶区、危及器官和正常组织剂量分布。结果：SaS-IMRT和HT计划的平均PTV100是95．6％和95．8％（P=0．72）。两组计划平均适形指数都是0．87,平均均匀性指数是1．10和1．07（P=0．00）。与SaS-IMRT计划相比,HT计划直肠和膀胱平均剂量分别下降了1.3 Gy和3.0 Gy,小肠加结肠、盆腔骨接受中低剂量照射的体积增加,盆腔骨平均剂量增加1.1 Gy。HT计划正常组织V5、V10、V20分别增加13．0％、18．0％和5．O％（P=0．00）。平均剂量增加2．5Gy（P=0．00）。结论：与SaS-IMRT比较。HT靶区剂量更均匀,能够更好地保护膀胱和直肠。小肠和结肠、盆腔骨及正常组织接受中低剂量照射的体积增加,其临床意义尚需进一步研究。