利用深度反卷积神经网络自动勾画放疗危及器官

目的:勾画危及器官是放射治疗中非常重要的常规工作。然而,目前的人工勾画非常耗时,而且依赖于医生的知识和经验。为此,本研究提出一种深度反卷积神经网络,用于自动和精确地勾画危及器官。 方法:深度反卷积神经网络是一个用于自动分割的端到端框架。实验使用了230例头颈部患者的数据,在其中随机选择了184例作为训练集,用于调制自动分割模型的参数,其余46例用作测试集评估方法的性能。用于分割的危及器官包括脑干、脊髓、左腮腺、右腮腺、左颞叶、右颞叶、甲状腺、喉、气管9个危及器官。自动分割精度的量化指标使用戴斯相似性系数和豪斯多夫距离。 结果:所有危及器官自动分割的戴斯相似性系数值均在0.70以上（平均值为0.81）,豪斯多夫距离值在5.0 mm内（平均值为4.3 mm）,表明本研究提出的自动分割方法能准确地分割危及器官。 结论:利用深度反卷积神经网络建立了一种自动分割危及器官的方法,可以得到较准确的结果,为放射治疗流程自动化提供了技术支持。     

基于IAEA 483号报告的小野射野输出因子测量及修正方法

目的 IAEA 483号报告阐述了最新的小野剂量学方法,本研究应用报告中的射野输出因子测量及修正方法,提高不同探测器小野输出因子测量结果的准确性和一致性。方法 分别使用IBA公司的 CC13电离室、 CC01电离室、PFD半导体探测器、EFD半导体探测器和Razor半导体探测器测量Varian Edge加速器6 MVX射线射野面积从0.6 cm×0.6 cm到10 cm×10 cm的射野输出因子,使用射野输出修正因子对测量结果进行修正。结果 与修正后数据相比,由于电离室主要受到体积平均效应和注量扰动的影响,造成测量结果偏低,在0.6 cm×0.6 cm时偏低4.70%;有屏蔽半导体主要受到注量扰动的影响,造成测量结果偏高,在0.6 cm×0.6 cm时偏高4.80%;无屏蔽半导体主要受到能量响应和注量扰动的影响,造成射野>0.8 cm×0.8 cm时测量结果偏低,在1.5 cm×1.5 cm时偏低2.10%,射野<0.8 cm×0.8 cm时测量结果偏高,在0.6 cm×0.6 cm时偏高1.10%。修正前不同类型探测器测的测量结果差异较大,平均标准差为0.016 6。经过修正后各探测器之间的差异明显减小,平均标准差为0.006 6。结论 对于电离室、半导体等探测器,在测量小野射野输出因子时可以通过射野输出修正因子进行修正,从而提高测量结果的准确性和一致性。     

不同融合方法对鼻咽癌IMRT中剂量分布变化的影响

Objective To compare the dosimetric effects of simulation and correction fusion (SF), automatic and visual correction fusion (AF), and bone fusion (BF) during the course of intensity-modulated radiotherapy (IMRT) for nasopharyngeal carcinoma (NPC). Methods Fifteen patients with stage III-IV_a NPC treated with IMRT had planning CT scans before and after 20-25 fractions of radiotherapy. SF, AF, and PF methods were separately used to undertake the fusion between the first and second planning CT images. New treatment isocenters were the shadow cast of the initial isocenter on the second planning CT images with the three fusion methods;initial treatment planning was transferred to the second planning CT according the new treatment isocenter, and new dosimetric distribution was calculated. The fusion parameters of the three fusion methods, as well as dosimetric changes in the target volume and normal tissue, were compared with paired t-test. Results There were relatively small differences in fusion parameters between SF and AF methods;the paired difference means in translation in all directions were less than 0.13 cm, and the paired difference means in rotation in all directions were less than 0.40 degree. BF fusion parameters differed widely from others, especially in rotation, and the paired difference means were more than 0.71 degree. The three fusion methods have similar dosimetric effects on the target volume and normal tissue,but had a significant dosimetric effect on the neck region, with a significant decrease in GTV_nd D₉₅(P=0.039). D_max and D_{1 cm³} for the brain stem remained unchanged or showed an increasing trend with the BF method, but they showed a decreasing trend with the SF and AF methods. Conclusions Different fusion methods would lead to different results in the research on dosimetric changes in the target volume and normal tissueduring the IMRT for NPC, so the fusion method should be introduced in the reports of these research. TheBF method is not recommended because its dosimetric effect on the neck region is great, resulting in a big
DOI:10.3760/cma.j.issn.1004-4221.2015.03.018
基金项目:北京希望马拉松专项基金资助(LC2012B36)
作者单位:100021 北京协和医学院 中国医学科学院肿瘤医院放疗科
通信作者:高黎,Email:li_gao2008@outlook.comdifference from the actual dose distribution. The SF and AF methods have similar dosimetric effects, which are close to the actual situation.     

经皮激光椎间盘减压术治疗颈椎间盘突出伴脊髓损伤

经皮激光椎间盘减压术(PLDD)是choy等于1986首先开展,并取得满意疗效.自2006年7月至2010年7月我院用PLDD治疗颈椎间盘突出伴脊髓损伤56例,疗效满意,报告如下. 资料与方法 1.一般资料男30例,女26例,年龄35-65岁,平均46岁;均通过临床表现及MRI检查确诊为颈椎间盘突出伴脊髓损伤,单个椎间盘47例,两个相邻或不相邻椎间盘共9例.部位:C3-4 10个,C4-5 25个,C5-6 23个,C6-7 7个,共65个椎间盘.     

新型混合滤波器在FDK算法中的应用

目的 探讨新型混合滤波器在锥束CT图像重建FDK算法中的应用价值。方法 对使用锥束CT图像质量检测模体CatPhan 500获得的投影数据进行FDK算法重建,重建过程中分别应用由R-L滤波器和S-L滤波器组成的传统混合滤波器及R-L滤波器和NEW滤波器组成的新型混合滤波器,比较两种混合滤波器重建图像的质量。结果 与传统混合滤波器相比,新型混合滤波器重建图像的对比噪声比及空间均匀性有所提高,且图像噪声有所降低;而两种混合滤波器重建图像的空间分辨率无明显差别。结论 FDK算法中新型混合滤波器在重建图像空间分辨率无明显下降的情况下,提高了对比噪声比及空间均匀性,降低了图像噪声,因此新型混合滤波器的重建效果优于传统混合滤波器。     

MR加速器在肝脏肿瘤放疗中的临床应用北大核心CSCD

目的初步探讨MR加速器在肝脏肿瘤中的应用流程、疗效及安全性。方法回顾性分析2019—2021年15例采用MR加速器治疗的肝脏肿瘤患者的临床数据, 探讨肝脏肿瘤采用MR加速器治疗的流程, 分析患者肿瘤的图像识别率、疗效及不良反应。结果全组15例患者中肝细胞癌6例、结直肠癌肝转移8例、乳腺癌肝转移1例;肝内1个病灶10例、2个病灶4例、3个病灶1例;中位肿瘤最长径2.4 cm (0.8~9.8 cm)。MR加速器大体肿瘤体积(GTV)识别率达13/15, 2例患者GTV显示不清, 采用肿瘤周边大血管或胆管识别辅助仍可达精准配准。全组患者均接受体部立体定向放疗。肝细胞癌患者中位分割次数9次(5~10次), GTV或计划靶体积(PGTV)中位单次剂量6 Gy (5~10 Gy), 中位总剂量52 Gy (50~54 Gy), α/β=10的中位2 Gy等效剂量(EQD2Gy)为72 Gy (62.5~83.3 Gy)。肝转移瘤患者中位分割次数10次(5~10次), GTV或PGTV的中位单次剂量5 Gy (5~10 Gy), 中位总剂量50 Gy (40~50 Gy), α/β=5的中位EQD2Gy为71.4 Gy (71.4~107.1 Gy)。放疗后1个月野内总有效率8/13, 疾病控制率13/13, 放疗后3~6个月野内总有效率6/6。全组患者中位随访4.0个月(0.3~11.6个月), 4个月局部无进展生存、无进展生存和总生存分别为15/15、11/15和15/15。放疗不良反应轻微, 未见≥3级不良反应。结论 MR加速器对肝内肿瘤显示率高, 且可通过周边大血管或胆管的显示辅助精准配准, 在肝脏肿瘤的精准治疗上初步展现优势, 局部疗效肯定, 耐受性好。     

过伸性颈椎损伤合并颈椎间盘撕裂伤的影像学诊断

目的 探讨过伸性颈椎损伤合并颈椎间盘撕裂伤的影像学诊断.方法 选择符合条件的37例患者,入院时均行颈椎X线、CT、MR检查,其中男32例,女5例,年龄24～48岁,平均(29.0±0.4)岁.结果 所有患者X线片、CT、MRI均提示不同程度的病理改变,以椎前阴影增宽、椎前间隙增宽、椎间盘突出、脊髓压迫及水肿为突出特点....     

老年腰椎间盘突出并椎管狭窄症的手术治疗

目的探讨全椎板切除术式治疗腰椎间盘突出并椎管狭窄症的中长期疗效。方法对40例老年腰椎间盘突出并椎管狭窄症患者行后路全椎板切除治疗,年龄65～75岁,平均（69.5±3.5）岁,病程3d～5年,术后随访24～60个月,平均45个月,回顾性分析临床资料,按照Oswestry功能障碍指数（Oswestrydisabilityindex,ODI）设计问卷随访,对临床效果进行评分并行统计学分析。结果该术式总体优良率92.5%。结论全椎板切除术为腰椎间盘突出并椎管狭窄症彻底减压创造良好条件,无论是单节段或双节段病变,均能提高临床疗效。全椎板切除术是治疗单节段或双节段老年腰椎间盘突出并椎管狭窄症的安全、有效方法。     

超声荡洗对根管治疗效果的临床评价

目的 评价根管预备后超声荡洗对根管治疗效果的影响.方法 选择200例2D07-20D9年口腔门诊牙髓病、根尖周病初诊患者,随机分为A实验组:100例.根管预备后做超声荡洗.B对照组:100例.根管预备后注射器冲洗.结果 两组按各自程序进行根管清理,术后疼痛反应无显著性差异.一年后复查180例,结果显示实验组成功率高于对照组.结论 两组病例有无超声荡洗,术后疼痛反应无显著性差异,一年后临床疗效观察显示.超声荡洗可以提高根管治疗有效率.     

基于深度学习自动分割模型乳腺癌放疗临床应用与评价

目的 将深度学习算法与商用计划系统整合,建立乳腺癌靶区和危及器官(OARs)自动分割平台并加以验证。方法 入组在中国医学科学院肿瘤医院行保乳术后放疗的左、右乳腺癌患者各400例。基于深度残差卷积神经网络进行训练临床靶区(CTV)和OARs分割模型,建立端到端的基于深度学习的自动分割平台(DLAS)。使用42例左乳腺癌和40例右乳腺癌验证DLAS平台勾画的准确性。分别计算总体戴斯相似性系数(DSC)和平均豪斯多夫距离(AHD)。并计算相对层位置与每层DSC值(DSC_s)的关系,进行逐层分析。结果 左/右乳腺癌全乳CTV平均总体DSC和AHD分别为0.87/0.88和9.38/8.71mm,左/右乳腺癌OARs平均总体DSC和AHD范围为0.86~0.97和0.89~9.38mm。对CTV和OARs进行逐层分析,达到0.90以上表示医生只需要较少修改甚至不用修改的层面,左右乳腺癌的CTV勾画占比约44.7%的层面,OARs自动勾画占比范围为50.9%~89.6%。对于DSC_s<0.7,在两侧边界区域(层位置0~0.2和0.8~1.0) CTV和除脊髓以外的感兴趣区域DSC_s值明显下降,且越靠近边缘降低程度越明显。脊髓采用全层勾画,未发现有特殊区域出现DSC_s明显下降。结论 建立端到端的DLAS平台整合乳腺癌分割模型取得较好的自动分割效果。在头脚方向的两侧边界区域,勾画的一致性下降较明显,有待进一步提高。