呼吸运动对4DCT扫描下靶区体积及位移的影响

【摘要】目的:探讨基于4DCT扫描图像勾画的靶区体积和位移与呼吸运动状态下肿瘤运动频率及幅度的关系。方法:使用自制的人体胸部模体及呼吸运动平台驱动直径为2 cm的小球做正弦运动（周期分别为3.0、3.8、6.0 s,幅度分别为1、2 cm）以模拟肺部肿瘤运动,再进行4DCT扫描。对每组4DCT图像中的10个时相进行大体肿瘤体积（GTV）靶区勾画并对每组4DCT图像中10个时相的GTV进行融合得到内靶区（ITV）。基于平均密度投影（AIP）和最大密度投影（MIP）进行自动靶区勾画,分别获得ITVAIP及ITVMIP。分析GTV体积与小球实际体积的关系,GTV体积和GTV中心位移与小球运动频率和幅度的关系,以及ITVP、ITVMIP及ITVAIP与小球运动范围的体积VP（理论ITV体积）的关系。结果:GTV体积与对应时相小球运动速度无相关性,但GTV中心偏差与小球运动速度呈弱相关性,小球运动速度越快,GTV中心位移的偏差越大。ITV和PTV体积与肿瘤运动周期无关,仅与运动幅度有关。ITVMIP和ITVP的体积与ITVAIP相比更接近理论ITV体积,而ITVAIP体积比理论ITV体积小。结论:对于胸腹部放疗的患者使用适当的呼吸管理手段控制患者呼吸或引导患者平稳呼吸有利于提高放疗精准度;基于MIP勾画的ITV靶区能够更好地反映肿瘤的运动。     

基于增强CT的手动勾画与基于PET-CT的自动勾画方法在鼻咽癌放疗中的对比研究

目的:探究基于增强CT的手动勾画与基于PET-CT的自动勾画方法在鼻咽癌放疗中的优劣性及应用价值。方法:采集34例鼻咽癌患者的PET-CT数据,比较医生分别在增强CT和PET-CT图像上勾画靶区的差异性,以CSCO指南在PET-CT双模态融合图像上手动勾画的靶区作为金标准,应用Matlab软件计算单一标准摄取值（SUV）阈值分割法和MIM软件自带的PET-EDGE分割法两者的重叠率Dice和豪斯多夫距离HD值,并采用t检验进行统计学分析。结果:基于增强CT图像的手动勾画法、基于PET-CT图像的单一SUV阈值法以及PET-EDGE自动勾画法,3者靶区分割结果的Dice值分别为0.706、0.736、0.806,HD值分别为12.601、11.631、6.143 mm。以PET-CT双模态图像作为参考的靶区手动勾画法与基于增强CT的手动勾画存在差异（Dice:P=8.33×10-7;HD:P=1.065×10-18）;MIM软件自带的PET-EDGE靶区分割法Dice和HD值高于单一SUV阈值法,差异具有统计学意义（Dice:P=0.019 8;HD:P=0.013 7）。结论:在鼻咽癌肿瘤靶区的分割性能上,基于PET-CT图像的自动勾画优于基于增强CT图像的手动勾画,MIM软件自带的PET-EDGE分割法优于单一SUV阈值分割法。     

基于4D-CT研究随呼吸运动靶区的剂量分布规律

目的:基于4D-CT探讨随呼吸运动靶区的受照剂量分布特征及进行个体化精确放疗计划设计方法。材料和方法:患者在自由呼吸状态下进行多床位Cine模式扫描,每个床位Cine扫描持续时间约4s～6s。扫描后,用研究开发的4D-CT图像重建系统对所得图像进行4D-CT、最大密度投影(MIP)和平均密度投影(AIP)重建,生成多相位4D-CT、MIP和AIPCT。将重建图像传入放疗计划系统中,分别以呼气末相4D-CT、AIPCT和MIPCT图像作为基准图像,其它相位4D-CT作为融合图像进行图像配准,在基准图像上勾画靶区并进行放疗计划设计,比较基准图像和融合图像中靶区的剂量分布。结果:当肿瘤靶区位于肺尖时,呼气末相和吸气末相4D-CT中靶区的剂量分布无明显差异;靶区在肺中部和腹部时,在呼气末相4D-CT上设计的放疗计划,其剂量分布不能很好地覆盖吸气末相时的靶区,可能导致靶区漏照射;在MIP和AIPCT上设计的放疗计划,其剂量分布能较好地覆盖呼气末相/吸气末相时的靶区。结论:基于4D-CT能直观地得到不同呼吸相位时靶区的剂量分布,利用MIP和AIPCT可快速实现运动靶区的个体化精确放疗计划设计。     

MRI-CT图像融合技术在颈椎肿瘤靶区勾画中的应用

目的:探讨基于MRI-CT图像融合技术对颈椎肿瘤靶区勾画和剂量参数的影响。方法:收集11例颈椎肿瘤放疗患者的影像学资料，将MRI与CT图像进行融合，比较MRI-CT与CT为基础图像的靶区体积差异以及剂量差异。对不同医师所勾画的靶区体积以及剂量差异进行比较分析。实施组内相关系数（ICC）可靠性分析。结果:（1）由1名肿瘤放疗医师所勾画靶区体积GTVMRI-CT显著大于GTVCT，脊髓MRI-CT体积显著小于脊髓CT（P<0.05）；5名肿瘤放疗医师所勾画靶区体积比较差异与1名肿瘤放疗医师趋势一致，不同影像为基础的靶区勾画体积重叠系数为0.83±0.15。（2）5名肿瘤放疗医师所勾画靶区，GTV以及脊髓变异系数（CV）MRI-CT均小于CVCT；ICC在GTV中分别为0.97与0.95，在脊髓为0.83与0.82。（3）GTV剂量MRI-CT Dmax显著低于CT Dmax，脊髓剂量MRI-CT [D2 cm3]同样显著低于CT [D2 cm3]（P<0.05）。结论:MRI-CT图像融合技术能更精确地勾画靶区体积以及准确计算放射剂量，不易造成靶区漏照，同时MRI-CT图像融合技术在不同医师间差异较小，可提高靶区勾画的一致性和可靠性，值得在临床推广使用。     

呼吸运动对锥形束CT确定靶区的影响

肺部肿瘤会随着人的呼吸运动而运动,为研究肿瘤运动周期内运动时段的不同对锥形束CT(CBCT)确定肿瘤靶区的影响,应用CIRS008胸部运动模体,取直径分别为1cm和3cm的球形靶模拟肺部肿瘤的正弦运动,然后在振幅不变的情况下改变靶运动在近呼气端与近吸气端时间的比值(E/I)进行CBCT扫描。提取靶运动方向中心线上每个像素的CT值分析图像中靶区对比度的变化,应用区域生长的方法自动勾画靶区,并与根据小球运动轨迹计算的运动体积进行比较。结果显示随着E/I的增大,近呼气端对比度升高而近吸气端对比度降低。勾画的靶区体积随着E/I的增大而减小,当E/I=4,振幅A=1cm时,直径分别为1cm和3cm的小球,体积分别减小了48.2%和22.7%;研究表明E/I增大时CBCT不能完整的反映靶的运动范围,CBCT可能会低估肺部肿瘤的内靶区。     

4D—CT重建及其应用研究新进展

概述了不同4D-CT重建方法的优缺点及其改进方法,4D-CT在放疗中主要用于研究靶区和正常组织的运动规律、探讨胸腹肿瘤靶区与腹压的关系、分析靶区与内外标记的相关性、勾画肿瘤靶区、设计精确的4D放疗计划、比较剂量分布和进行图像引导放疗.4D放疗计划设计大多采用单相位CT、平均密度投影CT、最大密度投影CT进行.4D-CT数据量约1000张～1500张,使靶区勾画成为4D放疗的首要难题,基于呼吸运动的B-样条拟合模型和迭代模型重建的连续4D-CT可实现靶区自动勾画和计划设计自动化,在4D放疗计划制定的各个环节都需要进行变形图像的配准,4D-4D图像配准能提高4D图像引导放疗的精度.     

CT-MRI同体位图像融合在高级别脑胶质瘤放射治疗靶区勾画中应用

目的 探讨同体位MRI图像(MRIsim)与CT模拟定位图像融合在高级别脑胶质瘤放射治疗靶区勾画中的临床应用价值。方法 选择20例脑胶质瘤术后放射治疗患者,其中男性13例,女性7例;年龄39～69岁,平均年龄45.5岁;全部为单发病变;均已行全切或不全切手术,全部经病理组织诊断证实;世界卫生组织(WHO)分级Ⅲ级6例,Ⅳ级14例。将每例患者的同体位MRIsim、常规MRI影像(MRIconv)分别与CT模拟定位图像融合。运用Dice相似指数(DSC)和豪斯多夫距离(HD)算法来评价配准的精确度。在CT与MRIsim融合图像(Fusion-CT MRIsim)、CT与MRIconv融合图像(Fusion-CT MRIconv)上分别勾画危及器官(OAR)及靶区[大体肿瘤靶区(GTV)、临床肿瘤靶区(CTV)]。评估两种融合图像(即Fusion-CT MRIsim组和Fusion-CT MRIconv组)OAR勾画体积、GTV、CTV及剂量学差异。结果 融合精确度评估：除全脑外,Fusion-CT MRIsim组其余OAR DSC均高于Fusion-CT MRIconv组(P<0.0...     

放疗影像自动分割效果评估中几何参数与剂量学参数之间的关联性

目的:通过分析感兴趣区域（ROI）的几何参数与剂量学参数之间的关联性,探讨放疗影像自动分割效果评估时联合使用几何参数与剂量学参数的必要性。方法:利用卷积神经网络构建的分割模型对18例宫颈癌术后患者的危及器官与靶区进行自动分割,把自动分割结果与医生手动勾画结果进行比较,用于评估的几何参数包括基于体积/面积的Dice相似性系数、相对体积差与基于距离的几何参数:最大Hausdorff距离、95% Hausdorff距离、质心差,剂量学参数包括针对危及器官的平均剂量差、针对靶区的ΔD95和ΔD98。采用线性回归方法研究不同分割方式下ROI几何学参数与剂量学参数间的关系,并使用Spearman相关性分析获得几何参数间的相关性及医生勾画与自动分割间剂量学的相关性。结果:所有ROI的几何参数与剂量学参数间的关系均较弱（63.3%的R2<0.4）且不稳定;同时几何参数间的相关系数|r|不超过0.625,互为弱相关或不相关。结论:在对放疗领域的图像分割结果进行评估时,应该同时考虑到几何参数与剂量学参数。选择几何参数时,应联合基于面积/体积的评估方式与基于距离的评估方式。     

基于PCNN的PET／CT图像分割在肺癌靶区勾画中的应用

摘要：目的：研究基于脉冲耦合神经网络PCNN的PET／CT图像自动分割技术在肺癌靶区勾画中的应用。方法：采集20例无转移的肺癌患者的PET／CT图像。由2名有经验的放疗科医生分别依据CT图像和PET／CT图像采用目测法勾画肿瘤靶区,分别命名为GTV-cT和GTV-PET。所有PET图像均由自主编写的基于PCNN的分割方法进行靶区的自动分割．所得靶区为GTv-PETauto。采用PINNACLEV9．2放射治疗计划系统分别计算三种方法所勾画的靶区体积,对三种GTV的体积大小和重合关系进行比较。结果：两名医生依据cT图像勾画的靶区平均体积GTV-CTl和GTV-CT2分别为（210．56＋197．38）cm3和（192．83±187．05）cm3,两者之间差异有统计学意义（P〈0．05）;依据PET／CT勾画的靶区GTV-PETl和GTV．PET2分别为（141．50±118．43）cm3和（130．47±116．70）cm3,未见统计学差异（P〉0．05）。两名医生依据PET／CT图像勾画的靶区差异较依据CT的差异小。PET／CT自动分割靶区GTV-PETauto为（133．19±101．28）cm3,与GTV-PET比较未见统计学差异（P〉0．05）,验证了PCNN分割方法的可靠性。GTV-PETauto、GTV-PET均小于CT手动勾画靶区GTV-CT,差异有统计学意义（P〈0．05）,其中13例靶区因区分肿瘤和肺不张而缩小。结论：基于PCNN的PET／CT图像分割技术提高了肿瘤靶区勾画的精确性,减少了不同医生勾画靶区的差异性,并大大缩短了医生进行靶区勾画的时间。     

容积旋转调强与固定野动态调强低剂量区比较

目的:对容积旋转调强(VMAT)和不同射野数的固定野动态调强(IMRT)的低剂量区进行比较,探讨具有低剂量敏感危及器官的肿瘤适用射野技术。方法:用Eclipse 10.0计划系统,在(30×30×30)cm~3均匀模体中模仿常见肿瘤,从简单到复杂依次勾画圆形、C形、H形、S形、X形及π形靶区,给予处方50 Gy/25 Fx,用5野、7野、9野IMRT和VMAT进行计划设计,所有优化限制条件均相同。将靶区外缘2.5 cm至模体表面区域作为低剂量统计区,统计不同技术低剂量区的V_5、V_(10)、V_(15)、V_(20)、V_(30)及平均剂量差异,以及靶区适形指数(CI)。结果:5野IMRT V_5、V_(10)、V_(15)低剂量区与VMAT和7,9野IMRT相比较低,有统计意义。VMAT的CI比IMRT好,VMAT的V_(30)体积与5野和7野IMRT相比更低,与9野技术没有统计学差异。其他低剂量区VMAT和IMRT相比没有统计学意义。结论:对于肿瘤周围有低剂量敏感危及器官的肿瘤,比如胸部肿瘤,V_5低剂量区会增加2级以上放射性肺炎发生率,所以尽可能采用5野以下IMRT。危及器官对低剂量区不敏感的其他部位肿瘤,VMAT技术与IMRT相比有更好的靶区适形度,治疗时间更短,所以VMAT技术有较大优势。     

FDG-PET/CT图像SUV阈值在放疗计划设计时的应用

目的:通过对FDG-PET/CT图像信息的预处理,寻找可以通过设定标准摄取值(standardized uptake value,SUV)来量化确定靶区的方法。方法:选择有明确病理诊断的肺癌患者15例入组研究,并以下述4种方式勾画靶区(GTV):①自开发可以设定SUV值并据此勾画轮廓的软件,设定SUV=2.5,由软件自动勾画靶区(GTV-AUTO);②基于CT窗宽/窗位在-800 Hu~800 Hu的条件下勾画靶区(GTV-CT);③基于FDG-PET的视觉法勾画靶区(GTV-VIS);④在治疗计划系统(TPS)上通过调整窗宽/窗位使其达到SUV=2.5时,由医生勾画靶区(GTV2.5)。比较上述4种方法确定的靶区的体积差异。结果:GTV-AUTO与GTV-2.5的比较无差异。以CT为基础勾画的靶区(GTV-CT)小于以PET为基础勾画的靶区,其中GTV-CT的体积明显小于GTV-AUTO(P=0.007)和GTV-2.5(P=0.003)。结论:自开发的软件可以精确量化靶区的勾画,并使靶区的确定更加规范。同时,根据病人行PET-CT扫描时相关参数的计算结果及预设的SUV值,在TPS上勾画靶区(GTV),也可以达到此目的。     

适形指数在宫颈癌放疗评价中的应用

目的:通过评价宫颈癌放疗计划中靶区的适形度指数,来评价放疗计划的优异性。方法:选择10例宫颈癌患者,每周治疗前做1次CT扫描,扫描的图像在TPS上和首次做放疗计划定位的图像进行融合。然后,在融合图像上勾画靶区、危及器官,将首次放疗计划移植到扫描图像上并对靶区及危及器官进行评价。结果:分别对每位患者开始治疗后CT图像上7野、5野调强,4野适形放疗计划评估与首次治疗计划评估相比较。靶区适形度指数呈正向高度相关(P0.05),均匀性指数呈弱相关。膀胱、直肠的V_(50)、V_(40)的变化与靶区体积变化呈正相关且变化比较大,而股骨头相对变化较小。小肠最高剂量虽有差异,但不在同一点因而不能准确评价。结论:通过对比发现膀胱、直肠体积变化较大的情况下,适形指数没有差异。因此适形指数可以作为宫颈癌整个放疗疗程评估的标准。     

四维CT在体部伽玛刀肝癌靶区勾画中的应用

目的利用四维CT(4DCT)测量肝脏八段内病灶随呼吸运动产生的位移,用以确定体部伽玛刀肝脏各段病灶放射治疗所需的内靶区(ITV)。方法选择2014年3月至2018年10月在解放军总医院第五医疗中心医院行伽玛刀治疗肝癌患者30例,其中男性13例,女性17例;年龄32~76岁,中位年龄60岁。分别行非门控扫描(计划图像)和4DCT扫描,在4DCT得到的10个呼吸时相的图像上分别勾画肝内占位性病灶并测量靶区体积(GTV)中心在三维(3D)方向的位移大小,得到呼吸动度值,此动度值作为计划图像上GTV需要外扩的范围,得到ITV。结果共有75个肝内占位性病灶,Ⅰ段内病灶9个,Ⅱ段12个,Ⅲ段10个,Ⅳ段11个,Ⅴ段9个,Ⅵ段7个,Ⅶ段7个,Ⅷ段10个。肝脏八段内病灶的呼吸动度不同,其中Ⅰ段内病灶3D方向呼吸动度最小,病灶中心点在左右、前后、头脚方向的位移分别为(0.14±0.06) cm、(0.19±0.05) cm、(0.70±0.19) cm;Ⅱ段内病灶3D方向呼吸动度最大,病灶中心点在左右、前后、头脚方向的位移分别为(0.22±0.09) cm、(0.31±0.15) cm、(1.05±0.22) cm;病灶在头脚方向的呼吸动度大于左右方向、前后方向,差异均有统计学意义(P均0.05)。病灶在前后方向的呼吸动度大于左右方向,但差异无统计学意义(P 0.05)。结论应用4DCT得到的肝脏八段内的病灶动度,可以准确确定肝脏各段病灶ITV。在体部伽玛刀治疗肝脏肿瘤时应用4DCT扫描能够保证治疗的精度,提高疗效。     

基于图像变形配准的肺癌自适应放疗剂量学研究

目的:应用图像配准技术实现肺癌自适应放疗中剂量的累加,并评价放疗计划中靶区、正常组织和危及器官相应的剂量学改变。方法:选取9例接受自适应调强放射治疗的肺癌患者,这些患者在经过20次分次治疗后,重新采集CT图像,运用变形图像配准技术将2次CT图像进行剂量累加,得到累加剂量以及相关计量学参数,然后比较自适应放疗及常规的调强放射的剂量学差异。结果:经自适应放疗,大体肿瘤体积(GTV)体积相对于放疗前平均缩小53.2%,靶区肿瘤受照剂量相对于常规调强放疗计划平均提高0.41 Gy;肺组织V_(20)、V_(30)分别平均降低2.17%、3.32%;心脏V_(30)平均降低1.14%,V_(40)降低2.98%;脊髓最大受照剂量降低1.21 Gy。结论:肺癌放疗过程中,自适应放疗相对于常规调强放疗能提高靶区受照剂量,有效减少周围正常组织剂量,降低放疗副作用的发生。     

头颈部肿瘤PET与MRI融合放疗靶区自适应区域生长勾画

目的:为了有效解决单独使用正电子发射断层扫描(PET)和核磁共振成像(MRI)影像勾画大体肿瘤靶区(GTV)存在的肿瘤、水肿及其周围正常组织区分难题。方法:首先选取PET图像上包含肿瘤区域的感兴趣区域(ROI)中标准摄取值(SUV)最大的体素点作为肿瘤区域生长算法的初始种子点,在PET和MRI影像上分别进行第一阶段自适应区域生长。然后从其勾画的肿瘤PET靶区内自动获取肿瘤的最小SUV值,并联合肿瘤MRI靶区自适应区域生长的最佳阈值构建第二阶段肿瘤PET和MRI联合区域生长准则,进行第二阶段区域生长,完成PET与MRI融合靶区勾画。结果:与单独使用PET和单独使用MRI影像的自适应区域生长分割结果相比,参考两位经验丰富的临床放疗专家手工勾画的鼻咽癌MRI GTV,本文方法勾画的融合GTV与MRI GTV具有最高相似性,且同时具有较高灵敏性和较高特异性。结论:本文方法可实现头颈部肿瘤PET与MRI融合大体肿瘤靶区自适应高精度勾画。     

基于4D-CT和Mimics软件模拟分析肺癌肿瘤的呼吸运动规律

目的：利用Mimics10.01软件和4D-CT10个呼吸时相的肺部三维模型,研究肺部肿瘤的呼吸运动规律。方法：选择1例左上肺癌患者,在肿瘤上、中、下部植入3个金标,间隔为6 mm,4D-CT扫描相位排序后重建10个呼吸时相的CT图像。将10个时相的CT图像依次导入Mimics10.01软件中,采用阈值分割、区域生长的方法提取肺部区域,重建左右肺的三维模型。测量10个呼吸时相的左右肺体积和表面积;吸气末与呼气末时相之间左肺三维模型之间的偏差也进行了分析。在每个时相的CT图像上读取植入3个金标的位置坐标,求出金标在X、Y、Z方向上质心的坐标。结果：从吸气末到呼气末左、右肺体积的变化范围分别为12.8%和12.4%,左、右肺表面积的变化范围为6.6%和6.7%。3个金标的质心变化幅度在左右、头脚、前后方向分别为2 mm,1mm和2.7 mm。结论：利用4D-CT的图像和Mimics软件重建得出的肺模型可以方便地计算肺体积以及靶区的运动范围,有利于根据患者的靶区运动特征实现个体化治疗。     

MRI与CT模拟定位技术在局部晚期鼻咽癌放射治疗中剂量学对比研究

目的 通过MRI模拟定位技术与CT模拟定位技术在局部晚期鼻咽癌肿瘤靶区和危及器官(OAR)勾画方面的应用对比,探讨两种定位技术在鼻咽癌放射治疗中的剂量学差异。方法 选择蚌埠医学院第一附属医院2022年4月至2023年9月接受鼻咽癌放射治疗的37例患者,其中男性29例,女性8例;年龄29～75岁,平均年龄53.14岁;美国癌症联合委员会(AJCC)分期Ⅱ期24例,Ⅲ期13例。患者在相同体位下行CT模拟定位及MRI模拟定位,在CT定位上通过患者现有影像学资料勾画靶区及OAR,并完成三维适形调强治疗计划;然后进行CT模拟定位及MRI模拟定位融合,再进行靶区勾画及OAR勾画;比较两种计划靶区体积、剂量[近似最大剂量(D_2%)、近似最小剂量(D_98%)、中位剂量(D_50%)和OAR接受的最大点剂量(D_max)]及适形性指数(CI)和均匀性指数(HI)差异。并比较二者OAR的剂量学差异。结果 MRI模拟定位图像上所勾画放疗计划靶区体积小于CT模拟定位(30.54 mm³±18.98 mm<...     

肺癌立体定向体部放疗以靶区为准进行锥形束CT在线配准的可行性研究

目的:在使用锥形束CT(CBCT)立体定向体部放疗(SBRT)前进行位置验证时,由于呼吸运动,容易导致以骨性标志或外轮廓配准时靶区与计划图像严重偏离;反之,以靶区配准,则骨性标志或外轮廓容易出现严重偏离。本文探讨出现上述情况时,以靶区为准进行CBCT在线配准的可行性。方法:选取9例肺癌患者,对患者行4DCT扫描,采用美国瓦里安公司Eclipse 13.5计划系统,分别为9例患者设计VMAT计划,处方剂量为60 Gy/10次,使用美国瓦里安公司iX加速器进行治疗。为了验证靶区与外轮廓发生偏移对剂量分布的影响,本文在原始CT图像中,将靶区分别朝患者右侧脚方向和背部移动0.5和1 cm,再将原计划治疗中心依据肿瘤移动方向分别移动0.5、1 cm至移动后的靶区中心,重新计算剂量分布,生成模拟计划,并与原计划的靶区及正常器官受量进行比较。结果:原计划中靶区的最大剂量(D_(max))、最小剂量(D_(min))、平均剂量(D_(mean))、60 Gy剂量包绕的靶区体积(V_(60))分别为108.5%±1.6%、98.3%±0.2%、101.1%±0.9%、95.1%±0.3%(D_(max),D_(min),D_(mean)均以相对靶区处方剂量的百分量表示),脊髓D_(max)为(9.7±1.9)Gy,双肺V_(20)为5.2%±1.9%,D_(mean)为(3.9±1.4)Gy。靶区向患者右侧移动1 cm、背部移动0.5和1 cm后、脚方向移动0.5和1 cm后,D_(max)较原计划差异均具有统计学意义,脚方向移动0.5 cm后D_(min)和V_(60)较原计划也具有统计学差异,但是结果仍然满足RTOG0915号报告的要求。当靶区向患者背部移动0.5和1 cm时,脊髓受量与原计划差异具有统计学意义,靶区向患者脚方向移动0.5和1 cm时,全肺V_(20)和D_(mean)与原计划差异具有统计学意义,但这些结果均满足RTOG0915号报告的要求。结论:本研究建议对于肺癌SBRT患者在线CBCT配准时,可以直接利用可见肿瘤进行配准,若误差小于1 cm,无需重新定位,可以直接移动治疗床进行治疗。     

利用堆叠式神经网络提高格蕾丝眼病放疗靶区的自动勾画精度

相较于以往将靶区作为单独区域进行自动分割的神经网络,本文提出了一种利用靶区周围器官的位置及形状信息来限定靶区形状及位置,并通过多个网络的叠加融合空间位置信息,从而提高医学图像自动分割精度的堆叠式神经网络。本文以格蕾丝眼病为例,基于全卷积神经网络构建了堆叠式神经网络,对其左右两侧放疗靶区分别进行分割。以医生手动勾画结果为标准,计算体积戴斯相似系数(DSC)和双向豪斯多夫距离(HD)。相较于全卷积神经网络,堆叠式神经网络勾画结果可以使左右两侧体积DSC分别提高1.7%和3.4%,同时左右两侧的双向HD距离分别下降0.6。结果表明,堆叠式神经网络在提升自动分割结果与手动勾画靶区重合度的同时,减小了小区域靶区的分割误差,进一步说明堆叠式神经网络能有效地提高格蕾丝眼病放疗靶区的自动勾画精度。     

胸中段食管癌VMAT与IMRT的心脏及其亚结构剂量学比较

目的:比较胸中段食管癌VMAT与IMRT的心脏及心脏亚结构的剂量学差异,寻找对心脏保护更佳的放疗技术。方法:对15例病理确诊的胸中段食管癌患者在相同标准下进行靶区及危及器官勾画,同时分别行7野IMRT计划和单弧全弧VMAT计划,并对两计划的心脏及心脏亚结构剂量进行比较。结果:在满足靶区相似覆盖的情况下,心脏及心脏亚结构高剂量区:全心V_(20)~V_(40)、心包V_(20)和V_(25)、左心房V_(40)、右心房V_(25)和V_(30)、右心室V_(20)~V_(30)、右冠脉计划危险体积的V_(20)~V_(30)等比较上VMAT更低,差异具有统计学意义(P0.05)。相比IMRT,VMAT在全心、左心室、右心室、右冠脉计划危险体积等Dmean上也更低(P0.05)。而低剂量区比较上右心室V_5则VMAT更高,但是在左冠脉前降支计划危险体积的V_5、V_(10)上却相反(P0.05)。其余参数比较则不具有统计学意义(P0.05)。结论:VMAT与IMRT均能满足胸中段食管癌患者的放疗要求,但VMAT较IMRT能提供更好的心脏保护,从剂量学方面降低了放疗导致的心脏损伤。