Pinnacle医疗软件架构对放射物理师计划决策的影响

目的：通过软件架构体系战术思想分析Pinnacle治疗计划系统在设计和评估治疗计划的过程中,对放射物理师执行计划决策的影响。方法：针对Pinnacle计划系统软件架构的主要模块,包括CT图像存储共享与导入模块,肿瘤靶区与危及器官的感兴趣区勾画模块,射束角度、能量与挡铅等设置模块,处方剂量给予与计算模块,逆向调强计划（Inverse Planning）参数设置模块,病人计划的剂量体积直方图评估模块,脚本的运用与设计模块等,让A、B两位放射物理师分别在上诉软件架构模块中执行计划设计、优化与计算等,运用软件体系的性能战术与可修改性战术对计划制定过程进行分析。结果：在CT图像导入、感兴趣区勾画、剂量计算等软件模块中,A、B物理师根据软件架构执行的策略在计划制定的时间与计划结果的质量上出现了较为明显的差异。结论：Pinnacle软件架构体系对放射物理师在计划决策上有较为重要的影响,改善软件架构体系的模块结构对计划质量的优劣也有深远的意义。     

DRG中AGEs通过调节Kv4.2参与糖尿病模型大鼠胃高敏感的发生

背景：糖尿病胃轻瘫（DGP）是最常见的糖尿病（DM）并发症之一,其主要症状包括上腹痛、恶心、呕吐、腹胀等,胃高敏感是DGP的主要发病机制。晚期糖基化终末产物（AGEs）是诱发DM慢性并发症的始动因素,其与胃高敏感的关系尚未明确。Kv4.2通道在调控内脏感觉中起有重要作用,Kv4.2亚单位失活可降低钾电流,增强痛觉感受,提高胃敏感性。目的：探讨AGEs通过影响Kv4.2通道的表达或活性参与DM模型大鼠胃高敏感的机制。方法：54只大鼠随机分为对照组、DM组和DM+AG组,腹腔注射链脲菌素（STZ）诱导DM大鼠模型。监测大鼠血糖、体质量、胃敏感性和胃排空率;蛋白质印迹法、ELISA法分别检测胃组织和血清CML含量;免疫荧光法检测脊髓背根神经节（DRG）中RAGE表达及其与Kv4.2共表达情况;蛋白质印迹法检测DRG神经元RAGE表达和ERK1/2、Kv4.2磷酸化水平。结果：与对照组相比,DM组大鼠胃敏感性显著增加（P<0.01）,胃排空率显著降低（P<0.05）,AGEs标志物血清和胃组织中CML含量显著升高（P<0.05）,DRG神经元中RAGE与Kv4.2共表达率显著...     

NSCLC-SBRT中4D-CBCT图像配准方式研究

目的 探讨在4D-CBCT扫描后,人工图像配准与灰度T＋R图像配准在NSCLC (NSCLC) SBRT中的临床应用,得到在NSCLC-SBRT疗程中最适合的配准方式。 方法 10例接受SBRT的NSCLC患者,在分次4D-CBCT扫描后,对扫描图像与定位CT图像分别进行人工与灰度T＋R配准。在患者分次治疗过程中,对配准图像分别计算最大互信息、Haunsdorff距离、平均对称距离,并行配对 t检验差异。 结果 第1～3次SBRT时,灰度T＋R配准较人工配准的最大互信息平均提高8.8%( P＝0.003,0.000,0.008),Haunsdorff距离平均减少21.1%( P＝0.000,0.000,0.000),平均对称距离平均较少13.4%( P＝0.000,0.002,0.018);第6～8次SBRT时,人工配准较灰度T＋R配准的最大互信息平均提高19.3%( P＝0.014,0.000,0.000),Haunsdorff距离平均减少17.6%( P＝0.000,0.000,0.000),平均对称距离平均较少19.6%( P＝0.001,0.000,0.000)。 结论 在NSCLC患者治疗前期,4D-CBCT后应用灰度T＋R进行图像配准较为合理,治疗后期应用人工配准较为合理。     

基于光学体表监测的左侧乳腺癌深吸气屏气放疗实时三维在体剂量验证分析

目的 对光学体表监测下的左侧乳腺癌深吸气屏气门控放疗(DIBH-SGRT)患者进行三维在体剂量验证,研究靶区剂量学差异以及影响通过率指标的相关因素。方法 选取浙江大学医学院附属妇产科医院放疗科行DIBH-SGRT的20例左侧乳腺癌患者,记录光学体表监测下患者DIBH过程中的分次内位移偏差,同时所有患者在治疗过程中均进行基于电子射野影像装置的三维在体剂量(EIVD)验证,统计2 mm/2%、3 mm/3%与3 mm/5%的3类γ通过率。以剂量体积直方图(DVH)参数,评估肿瘤靶区与危及器官的剂量学差异。采用Pearson相关性分析,计算3类γ通过率与剂量学差异、位移偏差间的相关性。结果 2 mm/2%、3 mm/3%和3 mm/5%的平均γ通过率分别为73.43%、86.00%和92.96%,EIVD测量剂量与计划剂量在计划瘤床靶区体积 (PTV_TB)和计划靶区体积(PTV)D_mean 的平均剂量偏差为0.23%和0.59%(P＞0.05)。Pearson分析显示,γ通过率与肿瘤靶区的剂量学差异相关性较弱(R＜0.7),与分次内DIBH的左右(Lat)方向和升降(Vert)方向位移偏差相关性较强(R＞0.7)。结论 三维EIVD验证能够有效保证左侧乳腺癌DIBH-SGRT过程中肿瘤靶区剂量传递的精准性,同时EIVD系统能够潜在发现患者屏气过程中的位移偏差。     

上胸段食管癌调强放射治疗中淋巴结意外照射的剂量学研究

目的比较上胸段食管癌容积旋转调强放射治疗(VMAT)与5野的静态调强放射治疗(5F-IMRT)在淋巴结意外照射中的剂量学差异,评估两种方式在上胸段食管癌放射治疗中的剂量学特点。方法选取20例典型的上胸段食管癌患者,在进行靶区勾画时,肿瘤区(GTV)、临床靶区(CTV)不包含所有淋巴结,而将淋巴结单独勾画作为正常组织。对这20例患者分别制定两套计划,即VMAT与5F-IMRT,主要的计划评估参数为靶区的适形指数(CI)、均匀指数(HI),以及接受相应处方剂量水平照射体积百分比V95、V110;危及器官(OAR)评估包括肺的Dmean、V5、V20、V30,心脏的Dmean、V25,脊髓的Dmax,机器调数(MU)。同时评估各个淋巴结的等效均衡剂量(EUD)与接受40 Gy照射剂量的体积百分比V40。结果5F-IMRT计划在V95%上具有较高的计划靶区(PTV)剂量覆盖率(t=-9.4,P<0.05),VMAT计划的适形指数(CI)优于5F-IMRT(t=-5.3,P<0.05);5F-IMRT计划较VMAT计划降低平均肺V510.9%(t=-7.8,P<0.05),降低平均脊髓Dmax 9%(t=-10.2,P<0.05);VMAT计划较5F-IMRT计划降低平均MU 18.6%(t=-6.2,P<0.05);5F-IMRT计划在所有上胸段淋巴结区域的平均EUD值为32.3~61.5 Gy,较VMAT计划(32.5~61.1 Gy)提高4.7%,平均V40提高2.4%。各个上胸段淋巴结区域除左气管支气管淋巴结(106tbL)外的意外照射剂量,与PTV的体积大小充分相关(R=0.716~0.933,P<0.05)。结论5F-IMRT的放射治疗计划在上胸段食管癌淋巴结意外照射中更具剂量学优势,且肿瘤靶区较大的患者淋巴结区域具有更高的辐射剂量。     

基于离线自适应放疗的宫颈癌病例靶区外扩边界及其剂量评估

目的 分析行容积旋转调强放射治疗宫颈癌病例在离线自适应放疗（off-line ART）中靶区的外扩边界及其剂量学参数。方法 选取50例宫颈癌病例,采用随机配对法均分成试验组与对照组,每例患者每周行2次锥形束CT （CBCT）扫描,记录整个治疗过程中,患者在左右（LR）、前后（AP）与头脚（CC）方向上的摆位误差值,利用靶区外放边界公式计算新的临床靶区体积（CTV）-计划靶区体积（PTV）的外扩边界。同时,将摆位误差值归一至等中心点（ISO）,回归治疗计划系统,对照组在原有PTV的基础上移动ISO后重新计算剂量,试验组在得到新的外扩边界后移动ISO重新计算剂量,比较评估两组计划在重新计算剂量后的CTV与危及器官剂量学参数。结果 根据靶区外放边界公式,CTV外扩边界在LR、AP和CC方向上分别为0.45、0.46和0.82 cm。治疗计划系统（TPS）剂量再计算结果显示,试验组在CTV的D_100%与D_95%上优于对照组（t=-8.16、-6.73,P<0.05）,在股骨头的V₄₀、V₃₀以及D_mean上均优于对照组（t=3.14、-9.52、-7.48,P<0.05）,在骨盆的V₃₄与D_mean上均优于对照组（t=10.14、-9.38,P<0.05）。结论 在宫颈癌的容积旋转调强放射治疗中,off-line ART技术可以有效地减少CTV-PTV的外扩边界,并且可以提高靶区的照射覆盖范围,减少相应危及器官的照射剂量。     

ExacTrac X线系统二种不同图像配准序列在头颈部肿瘤放疗中的应用研究

目的 比较2种不同ExacTrac X线系统(ExacTrac X-ray,ET)图像配准序列与锥形束CT(cone beam CT,CBCT)图像配准序列在头颈部肿瘤放疗中的应用,探讨ET在头颈部肿瘤放疗中的临床最优配准序列.方法 选择行调强放射治疗(intensity-modulated radiation the...     

宫颈癌调强放射治疗三维在体剂量验证分析及最佳γ通过率阈值

目的:对宫颈癌调强放射治疗（IMRT）进行基于电子射野影像装置的三维在体剂量验证（EIVD）分析,研究测量剂量与计划剂量间的差异,并通过剂量学敏感性探讨EIVD质控中最佳γ通过率阈值。方法:回顾性分析浙江大学医学院附属妇产科医院行IMRT的45例宫颈癌患者,所有患者在治疗过程中行EIVD验证,获取测量剂量。采用2 mm/2%、2 mm/3%、3 mm/3%的全局γ指标进行通过率分析,采用剂量体积直方图参数评估测量剂量和计划剂量之间的差异。通过皮尔逊（Pearson）相关性分析研究γ通过率与剂量学差异间的相关性,绘制受试者工作特征（ROC）曲线确定最佳γ通过率阈值。结果:3类γ指标2 mm/2%、2 mm/3%、3 mm/3%的平均通过率分别为（83.07±5.25）%、（91.69±3.52）%、（95.02±2.46）%;EIVD测量剂量与计划剂量在计划靶区（PTV）的平均剂量（Dmean）偏差为2.43%（P=0.016）,膀胱、直肠、小肠的Dmean偏差分别为0.35%、0.46%、0.30%（P>0.05）。Pearson分析显示3类γ指标与PTV的剂量偏差相关性较强（r>0.7）,与危及器官相关性较弱（r<0.7）;ROC分析显示2 mm/2%、2 mm/3%、3 mm/3%最佳的γ通过率阈值分别为79.06%、90.04%、94.19%。结论:EIVD能够有效保证宫颈癌IMRT过程中PTV剂量传递的精准性,利用γ通过率阈值能够为下一步宫颈癌自适应IMRT提供一定的临床依据。     

多感受野的轻量化YOLOv4用于检测肺结核

肺结核疾病特征错综复杂,人工筛查成本较高,缺少规范的数据集。当前基于卷积神经网络的检测模型结构复杂、参数量大且检测精度有待进一步提高,为此提出一种改进的轻量化YOLOv4的肺结核检测模型。首先选取300例实际病例,制作一套规范的数据集,用于评估模型的性能;随后通过残差通道注意力模块改进MobileNetv3的结构,并作为YOLOv4的主干提取器,进一步减少参数量并融合上下文信息;然后在主干提取器的3个有效特征层后加入多感受野模块,有效增强低特征层的信息提取能力并降低对小型肺结核病灶的漏检率;最后,将以上改进的模块与YOLOv4的多尺度结构相结合,构建一种多感受野的轻量化YOLOv4的肺结核检测模型。与原始YOLOv4相比,该模型的参数量减少了约47%,平均精准度（mAP）值提升至96.60%,漏检率降低至6%,验证该模型能有效辅助影像科医师诊断肺结核。     

人工智能在眼前段疾病的应用

随着人工智能(artificial intelligence,AI)技术的快速发展,基于深度学习(deep learning,DL)和机器学习的AI技术在医学领域上的应用受到了广泛的关注。AI在眼科的应用也逐渐向更全面更深入的层次发展,通过角膜断层扫描、光学相干断层扫描、裂隙灯图像等技术,AI在对角膜病变、结膜病变、白内障、青光眼等眼部疾病的诊断和治疗方面都表现出了良好的性能。然而AI在眼科的应用方面也存在一些诸如结果可解释性的欠缺、数据集标准化的缺乏、数据集质量的不齐、模型适用性的不足和伦理问题等挑战。在5G和远程医疗飞速发展的时代,眼科AI同时也有许多新的机遇。本文综述了AI在前段眼科疾病中的应用、临床实施的潜在挑战和前景,为AI在眼科领域的进一步发展提供参考信息。