Automatic evaluation of pressure sore status by combining information obtained from high-frequency ultrasound and digital photography

In this study, the different phases of pressure sore generation and healing are investigated through a combined analysis of high-frequency ultrasound (20 MHz) images and digital color photographs. Pressure sores were artificially induced in guinea pigs, and the injured regions were monitored for 21 days (data were obtained on days 3, 7, 14, and 21). Several statistical features of the images were extracted, relating to both the altering pattern of tissue and its superficial appearance. The features were grouped into five independent categories, and each category was used to train a neural network whose outputs were the four days. The outputs of the five classifiers were then fused using a fuzzy integral to provide the final decision. We demonstrate that the suggested method provides a better decision regarding tissue status than using either imaging technique separately. This new approach may be a viable tool for detecting the phases of pressure sore generation and healing in clinical settings.     

结合二维灰度直方图与PCNN的医学图像多类分割

针对医学图像中对组织器官多类分割的要求,提出一种结合二维灰度直方图的脉冲耦合神经网络（pulse coupled neural networks,PCNN）图像多类分割算法.首先根据PCNN模型的局部连接作用和阈值衰减特性对图像进行多类分割,然后利用基于类内最小离散度的二维直方图算法计算出PCNN网络迭代时的最佳门限值,从而实现医学图像的多类分割.通过对仿真的正常颅脑和非正常的颅脑核磁共振图像进行测试,结果显示本PCNN图像多类分割算法能够有效地分割出核磁共振颅脑图像中不同脑组织.因此,本文算法具有应用于医学图像的多类分割的可行性,并提高计算机辅助分割医学图像的准确性.     

非小细胞肺癌三维适形放疗所致重度放射性肺炎与剂量体积直方图分析

目的 探讨非小细胞肺癌三维适形放疗所致重度(≥3级)放射性肺炎(RP)与剂量体积直方图(DVH)参数之间的关系.方法 94例非小细胞肺癌患者予以三维适形放疗,对临床参数及DVH参数与重度RP发生的关系进行单因素、多因素Logistic分析.结果 年龄、性别、KPS评分、第1秒用力呼气容积、体重减轻、肺基础疾病、外科手术史和化疗史与重度RP的发生差异无统计学意义(P>0.05).单因素Logistic回归分析结果显示,除了总剂量以外,受到20、30或加Gy以上剂量照射的肺体积占全肺总体积的百分数(V20、V30、V40)、平均剂量(MLD)和正常组织并发症概率(NTCP)与重度RP的发生差异均有统计学意义(P<0.01);在多因素Logistic回归分析中,MLD、V30与重度RP的发生差异有统计学意义(P<0.01);当MLD<10 Gy、10～20 Gy、>20 Gy时,重度RP的发生率分别为0、21%(8/39)、35%(7/20),当V30<25%、25%～35%、>35%时,重度RP的发生率分别为0、12%(4/33)、38%(11/29).结论 MLD和V30是重度RP发生的重要预测因素,应该分别被限制到≤20 Gy和≤35%,以减少重度RP的发生.     

Ⅲ+Ⅳ期非小细胞肺癌三维适形或调强放疗中复合指标预测放射性肺炎前瞻性临床研究

目的 探讨非小细胞肺癌三维适形或调强放疗正常肺V5和V10联合V20评价放射性肺炎(RP)的意义.方法 采用三维适形或调强后程加速超分割放疗经病理或细胞学证实初治非小细胞肺癌患者90例,其中Ⅲa期6例、Ⅲb期29例、Ⅳ期55例.放疗剂量61～80 Gy,中位数70 Gy.由剂量体积直方图计算全肺V5、V10、V20、V30、平均肺剂量(MLD),对侧肺V5、V10及同侧肺V30.用CTC3.0标准评估肺损伤.结果 90例患者中发生RP为1级29例、2级23例、3级5例、4级1例、5级1例.全肺V5、V10、V20、对侧肺V10、大体肿瘤体积(GTV)、计划靶体积、射野数目与≥1级RP相关(χ2=2.04、2.05、2.01、4.62、6.50、5.61、5.61,P=0.044、0.043、0.047、0.030、0.010、0.020、0.020),全肺V5、V10、V20和V30、MLD与≥2级RP相关(χ2=2.05、2.20、2.96、4.96、5.20,P=0.040、0.030、0.000、0.030、0.020).多因素分析显示GTV与≥1级RP发生相关(χ2=4.06,P=0.044),V20与≥2级RP发生相关(χ2=9.61,P=0.002).全肺V5、V10、V20的中位数分别为66%、48%、31%.V20>31%时≥2级RP概率增加,V20>31%+V10>48%+V5>66%时≥2级RP概率增加,V20>31%+V5>66%时≥2级RP概率增加;V20>31%时V10>48%与<48%比较RP概率相似,V20≤31%时V5>66%与<66%、V10>48%与<48%比较RP概率也相似.性别、年龄、临床分期、病理类型、治疗方式、KPS与≥1、2级RP无关.结论 肺V5、V10联合V20评价放射性肺炎的发生可能提高预测放射性肺炎的能力.     

宫颈癌多次计划CT引导三维近距离治疗可行性研究

目的 探讨宫颈癌患者多次计划CT引导的三维近距离治疗可行性及对危及器官剂量学影响。
方法 10例接受根治性放疗的Ⅱ_b~Ⅲ_b期宫颈癌患者每次腔内放疗前行CT扫描并勾画高危临床靶体积(HRCTV)及膀胱、直肠、乙状结肠。PLATO14.3计划系统设计,HRCTV采用D₉₀,危及器官采用D_{2 cm³}评价。处方剂量A点7 Gy单次后进行几何优化,直肠、乙状结肠D_{2 cm³}≤5 Gy,膀胱D_{2 cm³}≤5.5 Gy。第1次腔内治疗优化计划为标准计划,每次腔内放疗进行CT扫描制定几何优化计划。两组计划参数行独立样本t检验,危及器官体积与参数相关性采用Pearson法相关分析。
结果
标准计划与优化计划HRCTV的D₉₀相似(t=－0.03~－1.61,P=0.978~0.128),膀胱、直肠、乙状结肠D_{2 cm³}不同(t=－2.27~－3.35,P=0.049~0.004)。膀胱、直肠、乙状结肠体积与各自D_{2 cm³}均呈正相关(r=0.314、0.407、0.539,P=0.026、0.003、0.000)。
结论 CT引导的宫颈癌三维近距离治疗中多次计划有必要,危及器官体积对治疗CTV剂量无影响,但体积越大受照最多部位的D_{2 cm³}越高。     

鼻咽癌IMRT计划腮腺剂量预测模型建立与验证

目的 运用医学数据分析方法,建立鼻咽癌IMRT计划腮腺剂量预测模型并评估其准确性。方法 从鼻咽癌治疗数据库中选取50例相同射野角度的IMRT计划,获取腮腺DVH。自编软件计算腮腺中每个体素点到靶区边缘距离,统计并生成DTH。对DVH和DTH 数据进行主成分分析,并以DVH主成分为因变量,以DTH主成分、腮腺体积和靶区体积为自变量进行多元非线性回归,构建DVH预测模型。选取另外10例鼻咽癌IMRT患者,利用模型对腮腺剂量进行预测,并与原有IMRT计划设计的DVH进行比较以验证预测模型的可靠性和准确性。结果 DTH和DVH数据97%以上信息可以通过2、3个主成分进行表示。构建的腮腺DVH模型平均拟合误差为(0±3.5)%。10例验证病例显示腮腺预测DVH曲线形状与原TPS计划结果高度一致,平均偏差(-0.7±4.4)%,模型预测的准确性高达95%。结论 该模型能有效预测鼻咽癌IMRT计划腮腺剂量分布,可作为评估和验证治疗计划腮腺受量的质量保证工具。