图像特征匹配的鼻咽癌调强放射治疗摆位误差

目的探讨图像特征匹配方法编程实现鼻咽癌调强治疗摆位误差数据自动化识别。方法基于Matlab平台,根据调强治疗之前的图像获取工具(CBCT)摆位误差图像,利用特征匹配的方法编程,以实现误差数据和患者住院号的自动化识别。选取2017年10—11月接受治疗的鼻咽癌初诊患者45例。进行程序稳定性和精确性测试。结果程序运行结果经过逐例人工检查,住院号和摆位误差100%获得识别。每例病例平均运行时间约为0.25 s。结论利用本研究所编的程序,可以快速并准确地获取摆位误差及患者的住院号等数据。可以满足临床数据记录的要求。     

基于ArcCHECK系统六维摆位误差校正方法精确性观察

目的 观察使用ArcCHECK系统验证全六维摆位误差校正方法的精度。方法 选取 2015年5—9月接受IMRT技术治疗的 14例鼻咽癌患者,使用CBCT获取初次治疗摆位误差。在ArcCHECK模体上模拟摆位误差,使用全六维校正方法对摆位误差进行校正。分别对正确摆位、校正误差前以及校正误差后3种情况进行计划验证。正确摆位与校正误差前后计划验证的DTA和γ通过率行配对t检验。结果 正确摆位,校正误差前及校正误差后验证的DTA、γ通过率分别为(96.76±1.57)%、(98.35±0.92)%,(59±21.42)%、(62.86±21.63)%及(91.41±4.82)%、(94.11± 4.33)%。正确摆位与校正误差前后验证的DTA通过率不同(P均<0.05),正确摆位与校正误差前后验证的γ通过率也不同(P均<0.05)。结论 全六维摆位误差校正方法应用于鼻咽癌IMRT患者的临床治疗是可行的,而且可以更好的修正误差,获得高精度的IMRT治疗剂量分布。     

自动勾画软件ABAS在鼻咽癌自适应放疗中的应用

目的:评估ABAS自动勾画软件勾画的危及器官准确度和效率,以此来评估它在鼻咽癌患者自适应放疗中的适用程度.方法:随机抽取15例在我院治疗的鼻咽癌患者.CT1为患者的计划CT,CT2为三分之二疗程重薪扫描的CT图像,CT3为患者放疗结束后扫描的CT图像.在ABAS软件中CT1图像设为模板,在CT2和CT3上自动勾画出所需的危及器官,并将自动勾画结果和手工勾画的结果进行对比分析.利用形状相似性指数(Dice similarity coefficient,DSC)和自动勾画时间评价软件自动勾画的精准性和效率性.结果:ABAS软件自动勾画的体积较大的危及器官的DSC指数均大于0.9,在CT1和CT2组中DSC指数的最高为脊髓(0.96±0.01),最低为晶体(0.43±0.19),在CT1和CT3组中DSC指数最高为下颌骨(0.93±0.45),最低为晶体(0.49 ±0.17).同时用ABAS自动勾画危及器官所需平均时间为十分钟左右.结论:在鼻咽癌自适应放疗过程中,自动勾画软件勾画的危器官可以达到很好的准确度同时又明显的节省时间.这样就可以快速评价危及器官受量,使得鼻咽癌自适应放疗成为可能.     

基于数据库的宫颈癌自动调强计划设计可行性研究

目的 基于重叠体积直方图(OVH)和优质宫颈癌IMRT计划数据库,研究并评估宫颈癌IMRT自动计划的可行性。方法 选取200例宫颈癌患者的优质IMRT计划和OVH,建立OVH和优质计划数据库。另选取26例宫颈癌病例作为测试病例,自编程序实现OVH数据至图像转化及图像相似度计算。选取图像相似度最高的数据库病例的计划优化函数,结合Pinnacle³计划系统脚本实现自动计划设计。比较自动计划和手工计划的剂量学参数、计划质量和设计时间。结果 与手工计划相比,自动计划的靶区覆盖、适形性、均匀性相当(P>0.05);直肠V40、V45和平均剂量分别下降了6.1%、1.3%和50.7 cGy (P<0.05),小肠和股骨头的平均剂量分别下降了31.7 cGy和188.9 cGy(P<0.05),髂骨的平均剂量下降了92.3 cGy(P>0.05)。自动计划降低了71%的计划设计时间。结论 基于OVH和优质宫颈癌IMRT计划数据库所设计的宫颈癌自动调强计划,不仅大大减少了计划设计时间,而且能够在不降低靶区覆盖度、适形性的同时降低正常组织的受照剂量。     

用“金标植入法”优化“3D模板”复位的临床研究

目的 将“金标导引”应用于3D打印非共面模板辅助下的精准粒子植入术中的“复位环节”,评价其是否缩短3D模板复位时间，并通过对粒子植入前后剂量学吻合程度的观察，评价其是否提高模板复位的准确度，从而证明其对3D模板的复位环节起到良好的优化作用。方法 纳入2016年1月至2018年12月于福建医科大学附属福建省肿瘤医院接受“CT引导下3D打印非共面模板辅助下的放射性125 I粒子植入术”的恶性肿瘤患者共13例。所有患者均行术前讨论、个体化真空垫制作、金标植入、模拟CT定位及靶区勾画、术前计划设计、3D打印模板制作、术前复位验证、插植及粒子植入，术后验证计划；模板复位过程记录复位完成时间，并对比植入术前、植入术后剂量学参数，包括D90、V90的差异。结果 在金标的导引下，模板复位成功平均耗时4.7 min(1.5～8 min)。13例患者粒子植入前D90为(11238.62±1314.01) cGy,植入后D90为(11039.23±1324.66) cGy;植入前V90为(94.3±0.71)%,植入后V90为(92.73±1.74)%。术前、术后参数比较，差异均未见统计学意义(P>0...     

基于第一分次目标函数的鼻咽癌后续多分次自动计划

【摘 要】 目的:利用Perl语言编写Pinnacle计划系统脚本的嵌入式自动化程序,进行多分次鼻咽癌调强治疗计划快速自动设计,研究多分次自动计划设计的可行性及设计效率。 方法:选取14例鼻咽癌患者,每例患者均在整个治疗过程中接受4次CT模拟图像（分别为CT1、CT2、CT3、CT4）。在Pinnacle计划系统（9.2m版本）上基于首次CT模拟图像（CT1）手工设计出满足处方剂量和危及器官剂量限制要求的调强放疗计划,并将CT1上手工计划的目标函数设置参数用Perl语言写入Pinnacle计划系统脚本,应用于同一患者的后续3个分次间CT图像（CT2、CT3、CT4）的自动计划设计。同时,由工作经验分别为不足1年和大于5年的两位物理师基于CT2独立设计手工计划,标记为Ma和Mb组。自动计划与手工计划的设计时间进行配对t检验。另外,由一名工作经验为10年以上的临床放疗医师评估手工计划和自动计划的临床可行性。 结果:在CT2、CT3和CT4上设计的自动计划时间与Ma、Mb组的手工计划时间分别为（3.358±0.490）、（2.837±0.340）、（2.754±0.270）、（43.169±8.980）、（39.088±13.210） min,可应用于临床的计划所占比例分别为78.6%、78.6%、71.4%、78.6%、78.6%,且自动计划比手动计划在时间上有明显减少（P<0.05）。 结论:利用Perl语言基于第一分次的目标函数编写的自动化程序,可以完成后续多分次鼻咽癌自动计划设计。运用自动计划能够节省计划人员大量的计划设计时间,保证计划的设计质量,并为鼻咽癌多分次快速放疗计划设计提供一种便捷方案。     

3DCT与CBCT确定周围型孤立肺癌肿瘤内靶体积的差异性研究

目的：对比基于常规三维CT（3DCT）和k V级锥形束CT（CBCT）定义的周围型孤立性肺癌的内靶体积（ITV3DCT和ITVCBCT）大小、相似度的差异性研究。方法：纳入12例周围型孤立肺腺癌,治疗前行常规3DCT定位扫描勾画形成大体肿瘤靶区（GTV）,定义GTV前后、左右、头足向分别均匀外扩5mm、5mm、10mm形成内靶体积ITV3DCT。放疗第一天行CBCT扫描并直接勾画获取ITVCBCT,对比ITV3DCT和ITVCBCT大小,配对t检验对比ITV3DCT和ITVCBCT的差异性。同时将CT及CBCT图像融合配准调整并进行不同扫描坐标坐标系转换,使得两幅图像在同一坐标系上,用DICE相似法（DSC）计算出重叠度。结果：ITV3DCT较ITVCBCT明显偏大,体积平均增加35.4cm3（范围9.0-92.8cm3）,且P=0.000,差别有统计学意义。平均体积相似度仅为0.49（范围0.26-0.67）。结论：常规3DCT不能用于确定运动肿瘤内靶体积,临床实践中可以参考CBCT来确定肿瘤运动的大小和空间位置,以获得更好的治疗效果。     

基于数据库的宫颈癌自动调强计划设计可行性研究

目的 基于重叠体积直方图(OVH)和优质宫颈癌IMRT计划数据库,研究并评估宫颈癌IMRT自动计划的可行性。方法 选取200例宫颈癌患者的优质IMRT计划和OVH,建立OVH和优质计划数据库。另选取26例宫颈癌病例作为测试病例,自编程序实现OVH数据至图像转化及图像相似度计算。选取图像相似度最高的数据库病例的计划优化函数,结合Pinnacle³计划系统脚本实现自动计划设计。比较自动计划和手工计划的剂量学参数、计划质量和设计时间。结果 与手工计划相比,自动计划的靶区覆盖、适形性、均匀性相当(P>0.05);直肠V40、V45和平均剂量分别下降了6.1%、1.3%和50.7 cGy (P<0.05),小肠和股骨头的平均剂量分别下降了31.7 cGy和188.9 cGy(P<0.05),髂骨的平均剂量下降了92.3 cGy(P>0.05)。自动计划降低了71%的计划设计时间。结论 基于OVH和优质宫颈癌IMRT计划数据库所设计的宫颈癌自动调强计划,不仅大大减少了计划设计时间,而且能够在不降低靶区覆盖度、适形性的同时降低正常组织的受照剂量。     

图像引导下宫颈癌容积旋转调强放疗中膀胱和直肠实际受照剂量评估

目的:研究宫颈癌容积旋转调强放疗过程中,利用图像引导技术评估膀胱与直肠因平移摆位误差因素对受照剂量的影响。 方法:入组2017年2~4月的25例行容积旋转调强放疗的宫颈癌病人。在计划CT图像和首次摆位的锥形束CT（CBCT）图像中勾画出膀胱和直肠。然后根据首次摆位误差,对膀胱和直肠在前后、左右、头脚方向上进行相应的平移。分别比较计划设计与加入平移摆位误差下的膀胱和直肠剂量差异,并用配对t检验分析差异。 结果:在计划CT与CBCT图像上勾画出的直肠体积为（33.0±16.0）和（21.8±16.5） cm3,膀胱体积为（387.1±222.3）和（227.8±107.3） cm3。在计划CT图像与考虑平移摆位误差的CBCT图像上,直肠的V50为（17.27±13.42）%和（23.9±26.58）%,膀胱的V50为（33.59±12.2）%和（44.27±22.61）%,直肠的最大剂量为（5 324±383）和（5 370±441） cGy,膀胱的最大剂量为（5 547±365）和（5 513±328） cGy。直肠和膀胱的V50均有统计学意义（t=-3.60, P<0.01;t=-2.98, P<0.01）,直肠和膀胱的最大剂量均无统计学意义（t=-1.18, P=0.20;t=0.66, P=0.51）。 结论:宫颈癌放射治疗中,膀胱和直肠在计划CT和首次治疗时的体积与剂量均有较大差异,故应该多次采集图像来评估剂量分布,才能准确评价放射治疗的真正疗效。     

剂量预测引导的鼻咽癌放疗计划质量定量评估方法

目的:利用人工神经网络模型对鼻咽癌计划进行剂量预测,根据剂量预测值建立计划质量测度标准（PQM）,实现放疗计划个性化定量评估。方法:回顾性分析于福建省肿瘤医院进行放射治疗的鼻咽癌计划114例。提取25项危及器官（OAR）与靶区之间的几何空间关系特征,训练（81例）得到基于人工神经网络的剂量预测模型并测试（23例）验证其准确性。分别用基于剂量限值建立PQM和基于剂量预测值建立PQM两种评估方法对10例临床通过计划进行定量评估,讨论两种评估方法的合理性。结果:11项鼻咽癌主要OAR剂量学指标,预测值与实际值的剂量相关总体平均差值为（-0.07±4.55） Gy,体积相关总体平均差值为-1.06%±3.80%,预测准确性可达90%。10例临床通过的鼻咽癌计划,基于剂量限值建立PQM方法对病例4评估为不合格,其余病例合格。基于剂量预测值建立PQM方法对病例9评估为不合格,其余病例合格。结论:剂量预测引导的鼻咽癌计划质量定量评估方法可以反映计划是否存在继续优化的空间,且该评估方法克服了剂量限值未考虑病例特异性的缺陷,能更科学合理地对放疗计划进行定量评估。