基于Auto-Planning技术的肺癌容积旋转调强放疗计划评估

目的:比较基于Auto-Planning技术的自动肺癌容积旋转调强放射治疗（VMAT）计划与物理师手动设计的常规VMAT计划的剂量学差异,研究Auto-Planning技术在肺癌VMAT计划中的优化性能和临床应用价值。方法:随机选取25例已完成全程放疗的肺癌病例,应用Pinnacle3 V9.10计划系统分别进行基于Auto-Planning的自动计划（AP-VMAT）和常规手动计划（M-VMAT）设计,分析比较两组不同计划的肿瘤靶区剂量分布、危及器官受照剂量等剂量学参数。结果:两组计划的靶区覆盖度和危及器官限量均能满足临床要求。AP-VMAT计划靶区最大剂量略高于M-VMAT,但剂量适形度指数明显优于M-VMAT。与M-VMAT计划相比,AP-VMAT有效降低了脊髓受到的最大剂量和平均剂量,双肺的V30、平均剂量以及心脏的V40、V30、平均剂量都在一定程度上有所降低,差异有统计学意义（P<0.05）。结论:对于肺癌VMAT放疗计划,AP-VMAT能够满足临床要求,且比M-VMAT具有更优的靶区适形度,同时可以有效降低脊髓、肺、心脏等危及器官的受照剂量,更好地保护正常组织。     

基于Compass的鼻咽癌调强放疗三维剂量验证

目的探讨Compass系统的独立剂量核算和剂量重建功能在鼻咽癌调强放疗计划三维剂量验证中的作用和意义。方法对30例鼻咽癌患者进行调强放疗计划设计,对TPS计算的剂量分布(Plan Dose,PD)、基于Compass内置剂量模型核算的剂量分布(Compute Dose,CD)和Compass实测并重建的剂量分布(Reconstructed Dose,RD)进行两两对比(A组:PD vs.CD;B组:PD vs.RD;C组:CD vs.RD),统计分析各靶区和危及器官的Gamma通过率和D99%、Dmean、D1%、Dmean差异值、Pmean等剂量学参数。结果三组中躯体平均Gamma通过率均大于97%(3 mm/3%标准),且其D1%、Dmean的相对偏差<2.5%。B组中躯体、GTVnd、腮腺、眼球、晶体和颞叶的Gamma通过率低于A组,差异有统计学意义(P<0.05)。B组中躯体、GTVnd、CTV1、CTV2、腮腺、晶体和颞叶的Gamma通过率低于C组,差异有统计学意义(P<0.05)。三组中各靶区的剂量相对偏差大多在0.8%~2.5%之间,小部分约2.7%~3.2%。A组中各靶区及躯体的Dmean差异值有统计学意义(P<0.05),C组中除了视交叉,其余危及器官的Dmean差异值有统计学意义(P<0.05)。结论Compass系统的独立剂量核算和剂量重建功能相结合,可为临床放疗计划的三维剂量验证提供有效的手段。     

基于Auto-Planning的食管癌容积旋转调强计划的剂量学比较

目的 探讨自动计划模块(Auto-Planning)技术在食管癌容积旋转调强放疗(Volumetic Modulated Arc Therapy,VMAT)计划中的优势.方法 选取13例Ⅱ～Ⅲ期同期放化疗的食管癌患者,在Pinnacle V9.10放疗计划系统中分别设计完成人工计划(Manual-VMAT)和基于Aut...     

不同配准方式下鼻咽癌千伏级CBCT图像引导放疗的摆位误差

目的:比较鼻咽癌千伏级锥形束CT（CBCT）不同配准方式得出的配准结果,为摆位修正提供参考。方法:回顾性分析2018年5月~2019年8月在广州医科大学附属肿瘤医院进行治疗的100例鼻咽癌患者的CBCT图像。按照大区域（Large）即全扫描范围、小区域（Small）即计划靶区范围、骨性（Bone）、灰度（Grey）的不同组合方式,对千伏级CBCT图像分别采用大区域骨性（LB）、大区域灰度（LG）、小区域骨性（SB）、小区域灰度（SG）这4种方式进行配准,并对平移误差和旋转误差结果进行分析。结果:4种方式等中心点平移误差均值范围为-0.29~1.07 mm,旋转误差均值范围为-0.10°~0.61°。除LB与SB在Y方向的平移误差存在显著性差异（P=0.00）之外,其余平移和旋转误差均无显著性差异（P=0.05~0.82）。LG与SG的所有平移和旋转误差均无显著性差异（P=0.14~0.64）。而LG与LB相比除Y方向的平移和旋转误差无显著性差异（P=0.67, 0.57）外,其余所有误差均有显著性差异（P=0.00~0.02）。SB与SG相比除X方向平移误差和Y方向旋转误差无显著性差异（P=0.36, 0.72）外,其余所有误差均有显著性差异（0.00~0.02）。Pearson相关性分析表明三维方向上所有平移和旋转摆位误差结果均呈正相关（R=0.48~0.98, P<0.01）。采用LG和SG进行配准得出的摆位误差在X、Y、Z平移和旋转方向上的95％一致性限度分别为［1.19, -1.25］、［0.95, -1.01］、［1.13, -1.31］和［0.80, -0.85］、［0.69, -0.60］、［1.02, -1.13］。按照2 mm和2°界值标准二者摆位误差具有一致性。结论:在鼻咽癌的图像引导放疗中用千伏级CBCT进行自动模式下的图像配准时,三维方向上的配准结果可能因骨性或灰度配准方式的不同而有差别。配准区域选择靶区或全扫描范围时,配准结果差异不明显。     

宫颈癌放疗中基于精确表面剂量累加的直肠并发症预测模型

目的 提出并验证一种应用于宫颈癌放疗的基于精确表面剂量累加的直肠并发症预测方法.方法 回顾性采集到42例宫颈癌患者数据,对各个治疗分次的直肠壁进行精确点配准得到变形场,利用该变形场对直肠壁受照剂量进行变形和叠加,得到3D总剂量.将3D直肠总剂量分布映射到2D平面,分别提取出剂量体积特征和剂量几何特征,并筛选出有显著性差异(P<0.05)的剂量分布特征,建立基于序列前向选择算法和逻辑回归的直肠并发症预测模型.结果 直肠壁表面配准的精度较高,4个相似度评价指标表明,配准后不同治疗分次的直肠表面配准程度有显著性提高.五折交叉验证结果显示准确性、敏感性、特异性和AUC分别为:79.5%,81.3%,75.0%和0.88.结论 本文提出基于精确表面剂量累加的直肠并发症预测模型具有可行性,为宫颈癌患者直肠毒性预测提供可靠的支持.     

基于CT影像组学的肺癌生存预后预测分析

目的 探讨非小细胞肺癌(NSCLC)患者基于治疗前CT增强图像的影像组学特征对其生存期的预后价值。方法 研究数据来源于癌症影像档案(the cancer imaging archive, TCIA)中的NSCLC-Radiomics公共数据集,使用数据库中的421例NSCLC患者的基线资料和CT影像数据,然后从每例患者的CT三维影像数据中提取组学特征,将所有病例按照7∶3的比例随机分为两组：训练集(296例)和测试集(125例),在训练组中以最小绝对收缩和选择算子(LASSO)算法筛选预测总生存(OS)的影像组学特征,基于Cox比例风险回归模型,建立预测模型,将患者分为高、低风险2组,Kaplan-Meier生存曲线比较两组间生存差异,纳入临床特征建立预后模型,曲线下面积(AUC)评价其预测效能。基于预后模型绘制列线图。结果 共提取1 409个组学特征,经降维后得到11个最有价值的组学特征。建模后计算组学标签,高、低风险2组在训练集和验证集中OS均有显著性差异(P<0.001)。Cox单因素和多因素分析显示影像组学标签均是影响OS[风险比(HR)值：1.529、1.369,95%...     

基于影像组学和剂量组学的放射性肺炎预测研究

目的：旨在利用影像组学和剂量组学的多组学方法，建立并验证一个有效的基于CT图像的放射性肺炎（RP）预测模型。方法：对2019年至2021年在广州医科大学附属肿瘤医院接受放疗的91例非小细胞肺癌患者进行回顾性分析。将除去临床靶区的全肺（Lung-CTV）作为感兴趣区域，从Lung-CTV区域的CT图像和剂量分布中提取影像组学和剂量组学特征。将单独的剂量体积直方图（DVH）特征、影像组学结合DVH(radio+DVH)特征、影像组学结合剂量组学（radio+dose）特征，分别输入11个不同的分类器来构建预测模型，采用五倍交叉验证法来完成分类实验。利用接受者操作特征（ROC）曲线下的面积（AUC）、准确性、精确性、召回率和F1值来评估预测模型的性能。结果：与DVH模型相比，radio+DVH和radio+dose的AUC值更高，差异有统计学意义（P<0.05）。与DVH和radio+DVH模型相比，radio+dose的准确率和F1值更高，差异有统计学意义（P<0.05）。结论：使用基于机器学习的影像组学和剂量组学的多组学方法预测RP的性能更好，有望为临床治疗提供指导。