基于剂量组学预测肺癌患者放射性肺炎发生的研究

目的 探讨剂量组学在预测肺癌根治性放疗患者放射性肺炎发生中的应用潜能。方法 回顾性收集行根治性放疗的314例肺癌患者的临床资料、放疗剂量文件、定位及随访CT图像,根据临床资料及影像学随访资料对放射性肺炎进行分级,提取全肺的剂量组学特征,构建机器学习模型。应用1000次自助抽样法（bootstrap）的最小绝对值收敛和选择算子嵌套逻辑回归（LASSO‐LR）及1000次bootstrap的赤池信息量准则（AIC）向后法筛选与放射性肺炎相关的剂量组学特征,随机按照7∶3划分为训练集及验证集,应用逻辑回归建立预测模型,并应用ROC曲线及校正曲线评价模型的性能。结果 共提取120个剂量组学特征,经LASSO‐LR降维筛选得到12个特征进入“特征池”,再经过AIC向后法筛选,最终筛选出6个剂量组学特征进行模型构建,训练集AUC为0.77（95%CI为0.65~0.87）,独立验证集AUC为0.72（95%CI为0.64~0.81）。结论 利用剂量组学建立的预测模型具有预测放射性肺炎发生的潜力,但仍需继续纳入多中心数据及前瞻性数据进一步挖掘剂量组学的应用潜能。     

利用放射组学模型预测肺癌和食管癌患者发生放射性肺炎的研究

目的 分析探讨肺癌和食管癌易患放射性肺炎(RP)患者的放射组学共同特征,建立能够同时预测两种肿瘤放疗后发生RP的预测模型。方法 回顾性分析行根治性放疗的Ⅲ期肺癌和Ⅲ期食管癌各 100例,依据随访影像学资料及临床信息进行RP分级,并收集其定位CT图像,将全肺作为感兴趣区域进行放射组学特征的提取,分析与RP相关的放射组学特征及临床、剂量学特征,利用机器学习进行模型构建。结果 提取出放射组学特征1691个,肺癌和食管癌患者经过方差分析、最小绝对值收敛和选择算子降维后与RP相关的放射组学特征分别为8个和6个,其中相同的参数为5个。使用随机森林构建预测模型,将肺癌和食管癌分别交替作为训练集和验证集,食管癌和肺癌作为独立验证集曲线下面积分别为0.662和0.645。结论 构建肺癌和食管癌患者发生RP的共同预测模型是可行的,但还需进一步扩充样本量,并且纳入临床和剂量学参数增加其准确度、稳定性和泛化能力。     

基于放射组学预测放射性肺炎的初步研究

目的 基于肺癌患者胸部定位CT图像进行筛选与放射性肺炎发生相关的放射组学特征,构建机器学习模型,探讨放射组学在预测放射性肺炎发生中的价值。方法 回顾性分析行根治性调强放疗的Ⅲ期非小细胞肺癌患者86例,通过随访影像学资料及临床信息将其进行放射性肺炎分级,并收集其定位CT图像。将全肺作为感兴趣体积进行放射组学特征的提取,分析与发生放射性肺炎有关的放射组学特征及临床、剂量学特征。利用支持向量机进行模型构建, 通过五折验证方式检测模型预测性能。结果 提取出放射组学特征1029个,通过方差分析及LASSO方法共得到与发生放射性肺炎有关的放射组学特征5个。单纯利用放射组学特征构建模型的测试集曲线下面积(AUC)=0.67,利用放射组学特征结合临床、剂量参数构建模型的测试集AUC=0.71。结论 在通过利用Ⅲ期非小细胞肺癌患者的定位CT图像进行构建的放射组学模型有预测放射性肺炎发生的潜能,加入临床及剂量参数后可进一步提高预测效能。     

CBCT影像组学联合构建Nomogram模型预测食管癌放疗患者放射性肺炎

目的:通过对放疗疗程中不同时段CBCT图像的影像组学分析,寻找早期定量预测食管癌放疗放射性肺炎(RP)的参数,结合临床特征和肺剂量体积参数建立联合Nomogram模型并探讨这一模型对食管癌RP的预测价值。方法:回顾分析2017—2019年间临床资料、剂量学参数、CBCT图像资料完整的96例胸中段食管鳞癌调强放疗患者资料...     

基于影像组学与生物等效剂量组学的放射性肺炎预测研究

目的结合影像组学和剂量组学特征, 采用机器学习方法构建放射性肺炎的预测模型。方法回顾性分析2019—2021年在本院接受放疗的88例非小细胞肺癌患者。将肺组织-临床靶区的区域作为感兴趣区域, 从该区域的CT图像和剂量分布中提取影像组学和剂量组学特征。利用2 Gy/次等效剂量(EQD2)模型将物理剂量转换为生物等效剂量, 并从中提取基于EQD2的剂量组学特征。将影像组学结合剂量组学、影像组学结合生物等效剂量组学特征分别输入11个不同的分类器构建预测模型, 并采用五折交叉验证法完成分类实验。受试者工作特性曲线下面积(AUC)值被用来评价模型的有效性。结果两种模型都可以很好地预测放射性肺炎的发生, 两种算法下影像组学结合生物等效剂量组学模型的平均AUC值均更高(0.77±0.06∶0.85±0.03, 0.76±0.09∶0.85±0.05, 均P<0.05)。结论基于影像组学和生物等效剂量组学的多模态组学方法能够更加有效地预测放射性肺炎的发生, 为临床肺癌患者的放疗提供指导。     

肺灌注显像联合剂量体积直方图参数预测放射性肺炎的临床研究

 目的　观察接受三维适形或调强放疗的肺癌患者放疗前后肺灌注显像的变化、肺受照射的剂量体积直方图（DVH）参数等,并结合临床因素,探讨其与放射性肺炎发生的相关性。方法　18例接受三维适形或调强放疗的肺癌患者放疗前后行肺灌注显像检查,比较照射前后肺灌注显像的变化。放射性肺炎的评价按美国肿瘤放疗协作组（RTOG）急性放射性肺炎标准评定。获得的CT与单光子发射CT（SPECT）肺灌注图像融合后,将等剂量曲线投影到SPECT图像,将传统的DVH转换成f-DVH。将f-DVH曲线中每例患者的V5、V10和V20所对应的灵敏度与特异度相加,取其最大值,寻找到曲线的界值。分析放疗前后肺灌注显像变化及肺受照射的DVH与放射性肺炎发生的相关性。结果　18例患者中,33.3 %（6／18）发生了2级以上放射性肺炎。放疗前后肺灌注受损加重者2级以上放射性肺炎发生率为62.5 %（5／8）,肺灌注受损改善者发生率为10.0 %（1／10）。f-DVH图曲线中V5、V10和V20的界值分别为53 %、41 %和27 %,以V5对中重度急性放射性肺炎的预测准确度最高。放疗前后肺灌注显像的变化联合全肺DVH参数V5是放射性肺炎最强的预测因素。结论　肺癌患者放疗前后肺灌注显像能反映患侧肺灌注功能的变化。放疗前后肺灌注显像的变化联合DVH参数V5有望作为预测放射性肺炎发生的指标。     

CT图像影像组学特征参数变化与放射性肺炎的相关性研究

目的 应用影像组学技术分析发生放射性肺炎(RP)的肺癌患者定位及复位CT图像特征参数变化,筛选与RP发生密切相关的指标。方法 选取放疗后经过随访发生2级及以上RP的肺癌患者31例,获取其放疗前的定位CT图像和经过40 Gy放疗后的复位CT图像,将患侧肺和健侧肺设置为提取参数的ROI,在完成正常肺组织自动分割后,使用IBEX软件进行radiomics特征参数的提取,比较这些特征参数在定位和复位CT图像中的差异。结果 (1)每个时段的单侧肺分别提取了86个有效参数指标;(2)放疗前患侧肺和健侧肺差异有统计学意义的参数指标有22个;(3)复位CT中健侧肺和患侧肺差异有统计学意义的参数有12个;(4)患侧肺放疗前后差异有统计学意义的参数有28个;(5)健侧肺放疗前后差异有统计学意义的参数有28个。结论 在发生RP的肺癌患者中,部分CT影像组学特征在定位和复位CT间差异显著,对这些指标动态变化的追踪分析具有预测RP发生的潜在优势。     

肺癌患者放射性肺炎诊治回顾性分析

目的:回顾性分析肺癌患者接受胸部放疗后并发放射性肺炎的发生率,了解其发生的相关因素及诊治情况。方法:选取接受胸部放疗的Ⅱ～Ⅳ期肺癌患者968例,研究照射剂量、面积等14个因素对放射性肺炎发生的影响。应用SPSS 13.0进行χ2检验的单因素分析。结果:113例患者均发生不同程度的放射性肺炎,发生率11.7%(113/968)。单因素分析显示,放疗剂量、射野面积、辐照体积V30及合并胸腔积液、肺部感染、有肺慢性疾病病史是放射性肺炎的主要影响因素;肿瘤病理类型、临床分期、性别、合并化疗、糖尿病与放射性肺炎无关。放射性肺炎的治疗除吸氧、支气管扩张剂等一般处理外,抗生素加激素治疗是关键。结论:照射野面积大和剂量高的患者放射性肺炎的发生率明显增高,在肺癌放疗中正确设计放疗靶区,全面了解患者的肺部并发症,可明显减少放射性肺炎的发生机会。     

基于剂量组学的食管癌放化疗后放射性肺炎的预测模型北大核心CSCD

目的研究基于剂量组学的局部晚期食管癌根治性放化疗后发生放射性肺炎的影响因素和预测模型。方法回顾性分析2020年1月至2021年8月在浙江省肿瘤医院行根治性放射治疗的105例食管癌病例资料,放射性肺炎的评级按照美国国立癌症研究所常见不良反应术语评定标准5.0版进行评价,分别收集临床因素、传统剂量学特征和剂量组学特征。对用于预测是否发生放射性肺炎的特征进行limma分析。使用支持向量机、k最近邻算法、决策树、随机森林和极致梯度提升算法分别建立预测模型,用十折交叉验证法评估模型的性能,delong检验评估采用不同特征时的模型差异。结果全组患者放射性肺炎发生率为21.9%。1个临床因素、6个传统剂量学特征和42个剂量组学特征与放射性肺炎发生相关(P<0.05)。支持向量机使用线性核函数得到的预测性能最好,未加入和加入剂量组学特征的受试者操作特征曲线下面积分别为0.72和0.75。支持向量机、随机森林和极致梯度提升算法所建立的模型在未加入和加入剂量组学特征时差异有统计学意义(P<0.05)。结论加入剂量组学特征可有效提高食管癌放疗后放射性肺炎的预测模型性能。     

肺癌放疗后放射性肺炎剂量学相关预测因素的研究进展

放射性肺炎（radiation pneumonitis,RP）是肺癌放射治疗的主要并发症之一,本文现将近年来通过剂量体积直方图（dose-volume histograms,DVH）有关参数评估放射性肺损伤的研究现状并作系统回顾。     

非小细胞肺癌同期放化疗后重度急性放射性肺炎的预测因素

目的 评价剂量体积直方图参数及临床因素对非细胞肺癌三维适形放疗同期化疗后急性重度放射性肺炎(SARP)的预测价值。方法 回顾分析2006-2010年行三维适形放疗同期化疗的非小细胞肺癌 147例病例资料。对有无SARP的剂量学参数行成组t检验,对有差异的和临床因素行Logistic法多因素预测分析。用受试者工作特征(ROC)曲线分析各剂量学因素的预测价值,Pearson法分析剂量学数据间相关性并从剂量学参数中提取有代表性因子。结果 全组患者SARP发生率为9.5%。平均肺剂量(MLD)、V₂₀、V₃₀、V₄₀、V₅₀与SARP发生相关(χ²=4.87~6.84,P=0.009~0.025)。控制SARP发生率≤5%时的界值分别为MLD≤16.77 Gy,V₂₀≤34.15%, V₃₀≤23.62%, V₄₀≤18.57%, V₅₀≤13.02%, 其敏感性、特异性、ROC曲线下面积分别为78.0%、48.1%、0.678,42.9%、82.0%、0.661,78.6%、52.9%、0.667,71.4%、61.7%、0.677,57.1%、67.7%、0.651。因子分析显示可考虑选取MLD、V₂₀、V₃₀中的1个或2个,V₄₀、V₅₀中的1个用于预测SARP。肿瘤位于右中下肺者SARP发生率高于其他部位(22.2%∶6.7%,χ²=6.19,P=0.023)。结论 MLD、V₂₀、V₃₀、V₄₀、V₅₀可用于放射性肺炎预测,但单个预测价值不佳,要多种参数联合使用。肿瘤位于右肺中下叶者放疗后发生SARP危险性较肿瘤位于其他部位者高。     

不同放化疗治疗模式对肺癌患者放射性肺炎发生的影响

目的 比较肺癌放疗患者不同放化疗治疗模式下2级以上放射性肺炎（RP）发生的差异,以及临床治疗特征对RP发生的影响。方法 回顾性分析自2014年1月至2016年1月在我院行放化疗综合治疗的肺癌患者136例,按期随访并复查肺功能、胸部CT,按RTOG急性放射肺炎评价标准对肺损伤分级进行评价,分析临床特征及治疗模式对RP发生的影响。结果 ≥2级RP 36例,发生率为26.5%。临床特征方面,粉尘接触史和病理类型与RP发生有一定相关性（P=0.048, 0.047）,其余指标方面差异均无统计学意义。治疗模式方面,序贯放化疗与同步放化疗比较,在总RP发生、2级和3级RP发生率方面差异均无统计学意义,而≥4级RP发生率两组比较差异有统计学意义（6.7% vs. 0, P=0.05）。不同化疗方案之间比较在≥2级RP发生方面差异无统计学意义。RP严重程度与总化疗周期数及诱导化疗周期数呈显著正相关（P=0.000）。结论 粉尘接触史和病理类型是临床特征方面增加RP发生的独立因素。不同治疗模式对RP的发生有一定的影响,其中与患者化疗周期数密切相关,特别是总化疗周期或诱导化疗周期。     

细胞因子联合DVH参数预测放射性肺炎的临床研究

目的评价肺癌胸部放疗前及照射40～50 Gy时血浆中TGF-β、IL-6及ACE含量变化、肺受照射剂量体积因素与放射性肺炎发生的关系。方法67例肺癌患者按治疗常规给予放疗或(和)化疗;男60例,女7例,中位年龄58岁(26～81岁)。放疗前、照射40～50 Gy时采血冻存,采用酶联免疫吸附法检测血液中TGF-β、IL-6及ACE含量。放射性肺炎根据CTC AE3.0标准评价,评价终点为≥2级放射性肺炎。结果存活患者中位随访时间22.6个月。2级以上的放射性肺炎发生率25.4%。自放疗开始至发生放射性肺炎的中位时间73天。放疗前、放疗40～50 Gy时血浆中TGF-β、IL-6含量以及其在放疗期间的变化与放射性肺炎无明显相关性。发生放射性肺炎组患者的疗前、疗中血浆ACE含量明显低于未发生肺炎者(P=0.033、0.004)。发生放射性肺炎组的全肺接受10 Gy照射体积(V10)为44%,高于未发生肺炎组的39%(P=0.029)。健肺MLD、V10、V15、V20分别高于未发生肺炎组(1931 cGy:990 cGy、52%:35%、48%:23%、37%:10%,P<0.05)。将生物因素ACE含量和DVH参数联合分析发现疗中血浆ACE含量和全肺V10组合是放射性肺炎最强的预测因素。疗中ACE含量ACE>506 ng/ml且全肺V10≤40%时,放射性肺炎的发生风险最低,13例中无一发生;但如果ACE≤506 ng/ml且全肺V10>40%时,放射性肺炎风险达50%(6/12);其他情况疗中ACE>506 ng/ml且V10>40%或疗中ACE≤506 ng/ml且V10≤40%时,放射性肺炎发生率26.7%(P=0.008)。结论(1)放疗前、放疗中血浆ACE含量低是放射性肺炎发生的高危因素。(2)血浆ACE联合DVH参数V10有望作为预测放射性肺炎发生的指标。     

联合应用NLR、V20和Dmean预测肺癌放射性肺炎发生——一项外部验证研究

目的 用已建立的中性粒细胞、淋巴细胞绝对值比值(NLR)联合双肺V20及双肺Dmean预测肺癌放疗≥3级放射性肺炎模型,对另外一批在我院接受放疗的肺癌患者进行外部验证。方法 选择参与建立模型的166例肺癌患者作为内部验证集,选择2016-2018年间在我院接受调强放疗的85例肺癌患者作为外部验证集。比较2个验证集患者≥3级放射性肺炎的发生率;对NLR、V20、Dmean行Logistic多因素预测分析;利用ROC曲线分析联合应用NLR、V20和Dmean预测放射性肺炎的区分度;利用Hosmer-Lemeshow检验来评价预测模型的校准度。结果 内部验证集和外部验证集患者≥3级放射性肺炎发生率分别为23.8%和22.9%。多因素预测分析结果显示内部验证集中NLR、V20、Dmean均有统计学意义(P=0.032、0.006、0.005);外部验证集中仅V20具有统计学意义(P=0.038)。模型预测放射性肺炎区分度和校准度在内部验证集和外部验证集均相近(P>0.05)。内部验证集NLR、V20、Dmean及三者联合预测的曲线下面积值分别为0.611、0.646、0.682和0.775,外部验证集相应值分别为0.544、0.702、0.658和0.754。内部验证集校准度P=2.797、0.834。外部验证集的P=2.452、0.653。结论 联合应用NLR、V20和Dmean的预测模型可以较好地预测肺癌放疗患者≥3级放射性肺炎的发生,且在外部数据集中得到了验证。     

氨溴索注射液预防肺癌放射性肺炎的疗效观察

目的:观察氨溴索注射液对急性放射性肺炎的预防作用。方法:72例不能手术的原发性肺癌患者随机分为治疗组36例与对照组36例。采用适形放射治疗技术,总剂量60Gy～64Gy,V₂₀限制在20%～30%;治疗组从放疗开始到放疗结束应用氨溴索注射液每天40mg,bid,静脉点滴;对照组单纯放疗。结果:治疗组和对照组放射性肺炎发生例数（率）分别是4（11.1%）和12（33.3%）,两组差异有统计学意义（P<0.05）,且治疗组无2级及以上放射性肺炎的发生。结论:肺癌患者放疗期间应用氨溴索注射液能有效预防放射性肺炎的发生。     

结合肺灌注影像参数的等效均匀剂量模型与放射性肺炎的相关性研究

背景与目的:目前,临床上用来预测放射性肺损伤的肺剂量体积参数准确度较低,且阈值不统一.该研究通过肺功能影像,探讨结合肺血流参数的等效均匀剂量(equivalent uniform dose,EUD)在预测放射性肺炎方面的价值.方法:将15例肺癌放疗患者肺灌注影像与定位CT影像形变融合,以肺灌注最高计数为归一点,将肺依功能状态分为四级区域,取每级区域中的平均计数与最高计数的比值作为肺灌注系数代入EUD模型中,获得肺部的功能等效均匀剂量(functional equivalent uniform dose,fEUD)模型.比较单肺及双肺的fEUD与不含肺功能指数的等效均匀剂量(general equivalent uniform dose,gEUD)、V5、V20在预测放射性肺炎方面的统计学差异,并进一步分析上述参数的统计学分布特征及彼此之间的相关性.放射性肺炎的判断标准采用不良事件常用术语评定标准(Common Terminology Criteria for Adverse Events,CTCAE)4.03版肺部症状3级以上,P<0.05为差异有统计学意义.结果:该研究的样本中,当V5、V20等指标显示与放射性肺炎无关时,高剂量侧肺的fEUD值呈现与放射性肺炎显著相关(P=0.007).单侧肺fEUD值与gEUD值呈显著线性关系(t=0.815,P=0.000).结论:单侧肺fEUD较传统剂量-体积指标更好地体现了肺功能不同区域间的放射生物学差异,可以作为放射性肺炎预测指标,建议阈值为21 Gy.     

肺癌放化疗中放射性肺损伤的临床预测因素

放射性肺损伤是肺癌放化疗综合治疗中常见并发症，放化疗因素、临床因素在肺损伤中预测作用如何未有统一意见，剂量参数是目前唯一肯定的预测因子。     

经调强适形放疗治疗的肺癌患者发生放射性肺炎的相关因素分析

 目的　探讨调强适形放疗（IMRT）治疗肺癌发生放射性肺炎（RP）的相关因素,寻找合理的预测性指标,为放疗计划的制定提供参考。方法　对163例经IMRT治疗肺癌患者的临床资料及剂量-体积直方图的相关参数进行量化分析,放疗结束后随访时间≥6个月,应用统计学方法研究其与RP之间的关系。结果　≥2级RP的发生率为28.22 %（46／163）。单因素分析发现下叶肿瘤（P＝0.033）、合并慢性阻塞性肺疾病（COPD）（P＝0.020）、联合化疗（P＝0.020）、未预防性使用糖皮质激素及抗生素（P＝0.025）与RP的发生有关。其中肺基础疾病及联合化疗是影响≥2级RP发生的独立因素。多因素分析表明健侧肺V20、全肺V5及靶区总体积是RP发生的独立影响因素。结论　RP的发生与多种因素相关,放疗计划应根据患者的具体情况合理地制定。     

FeNO预测肺癌患者放射性肺炎的临床价值

目的:观察肺癌患者放疗后一氧化氮分数（FeNO）的增加能否提示放射性肺损伤。方法:本研究中,我们评估了FeNO变化与放疗后呼吸症状、CT扫描改变和剂量体积直方图（DVH）参数之间的关系。测量65例肺癌患者放疗前及放疗后4、5、6、10周和4、7.5月的FeNO。结果:在放疗后,11名肺癌患者（17%）自述有明显的呼吸道症状,21名（32%）患者有超过1/3的被照射肺区表现出放射性肺炎样图像。13名患者（20%）的FeNO增加超过10 ppb。以FeNO增加超过10 ppb为标准诊断放疗相关呼吸症状的灵敏度和特异性分别为18%和83%。FeNO变化与放疗后DVH参数或CT扫描改变之间无显著相关性。3名患者（5%）在第4、5周持续表现出异常高水平的FeNO（2或3倍,高达55 ppb）,随后出现了显著的呼吸症状和/或放射性肺炎图像。结论:放疗期间的连续FeNO监测预测肺癌患者放射性肺炎症状或图像的能力较差。然而,三名患者表现出的特定模式值得研究。     

放射性肺炎预测因素的相关性研究

目的前瞻性研究转化生长因子(TGF-β_1)、V_(20)及肺功能与放射性肺炎(RP)的关系,并建立放射性肺炎预测指数模型。方法121例符合研究条件的食管癌及肺癌患者接受15 MV X线常规胸部照射D_T60～68 Gy分30～34次42～46d完成。放疗前均行胸部CT扫描,并经三维TPS生成DVH图,得出V_(20)。放疗前、放疗第20天以及放疗结束时,均行血清TGF-β_1检测及肺功能(PFTs)测定。根据增强CT结合临床症状诊断RP。结果121例中32例发生了RP。Logistic回归模型分析结果显示,V_(20)和TGF-β_1比率对RP的发生有影响,V_(20)≥30%者较易发生RP,TGF-β_1比率≥1者较易发生RP。肺功能差者与肺功能正常者相比,发生RP的概率无差别(P=0.079)。预测方程为PI= 2.941×TGF-β_1比率 2.141×V_(20)-FEV_1/FVC,121例的PI中位值为2.89(1.7～6.8)。按PI值将其划分为预后好组(55例,PI<2.8)、预后中组(37例,2.8≤PI<4.5)、预后差组(29例,PI≥4.5)。在自身样本中的符合率为79.6%。结论TGF-β_1比率与放射物理因素V_(20)的有机结合对放射性肺炎发生有一定预测作用。PI方程可定量确定发生放射性肺炎的高危人群,并在决定某种放疗方案时前瞻性地预测放射性肺炎发生概率及程度。