目的训练和评价一种基于U-Net的自动分割方法对乳腺癌危及器官(Organs at Risks,OARs)的勾画。方法实验选取140例乳腺肿瘤病例,其中120例作为训练集,用于建立基于U-Net自动勾画模型,其余20例作为测试集,用于测试自动勾画方法的勾画准确...目的训练和评价一种基于U-Net的自动分割方法对乳腺癌危及器官(Organs at Risks,OARs)的勾画。方法实验选取140例乳腺肿瘤病例,其中120例作为训练集,用于建立基于U-Net自动勾画模型,其余20例作为测试集,用于测试自动勾画方法的勾画准确性,采用戴斯相似系数(Dice Similarity Coefficient,DSC)及平均最小距离(Mean Distance to Agreement,MDA)对所训练的自动勾画模型的勾画结果进行评估,并与有相同训练集及测试集的基于atlas的自动勾画方法进行比较。结果基于U-Net的自动勾画模型比基于atlas的自动勾画方法所勾画的OARs的DSC均值均高;且基于U-Net的自动勾画模型勾画的OARs的MDA均值较后者均低。两种自动勾画方法在双侧肺、健侧乳腺及心脏的DSC值差异以及在左肺、健侧乳腺及心脏的MDA值差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论基于U-Net的自动勾画模型在乳腺癌危及器官勾画中具有较好的勾画效果,且其勾画准确性较基于atlas的自动勾画方法的高。展开更多
Background Helical tomotherapy (HT) is a new image-guided intensity-modulated radiation therapy (IMRT).The aim of this study was to evaluate the changes in the target volume and organs at risk (OARs) of patients...Background Helical tomotherapy (HT) is a new image-guided intensity-modulated radiation therapy (IMRT).The aim of this study was to evaluate the changes in the target volume and organs at risk (OARs) of patients with nasopharyngeal carcinoma (NPC) during helical tomotherapy.Methods Forty-three patients with NPC and treated via HT from March 2008 to January 2010 were reviewed retrospectively.Repeated CT scanning and plan adaptation were conducted at the 20th fraction during radiotherapy.The volumetric differences between the two scans were evaluated for nasopharyngeal tumor and retro- pharyngeal lymph nodes (GTVnx),neck lymph nodes (GTVnd),and parotid glands,as well as the axial diameter of the head.Results The median interval between the two scans was 25 days (23-28 days).The volumetric decrease in GTVnx was 30.1% (median,29.8%) and in GTVnd 41.6% (median,45.9%).The variation in the GTVnd volume was correlated with the weight loss of the patient.The volume of the left parotid gland decreased by 35.5% (median,33.4%) and of the right parotid glands decreased by 36.8% (median,33.5%).The axial diameter of the head decreased by 9.39% (median,9.1%).Conclusions The target volume and OARs of patients with NPC varied considerably during HT.These changes may have potential dosimetric effects on the target volume and/or OARs and influence the clinical outcome.Repeated CT scanning and replanning during the HT for NPC patients with a large target volume or an obvious weight loss are recommended.展开更多
目的为探索乳腺癌根治术后三维适形照射技术(3D-CRT)与容积旋转调强技术(VMAT)的剂量学差异,文中比较乳腺癌改良根治术后3D-CRT及VMAT的放疗计划剂量学数据,探索乳腺癌患者术后个体化的临床放疗方案。方法回顾性分析2015年11月至2019年...目的为探索乳腺癌根治术后三维适形照射技术(3D-CRT)与容积旋转调强技术(VMAT)的剂量学差异,文中比较乳腺癌改良根治术后3D-CRT及VMAT的放疗计划剂量学数据,探索乳腺癌患者术后个体化的临床放疗方案。方法回顾性分析2015年11月至2019年2月河北省人民医院肿瘤科77例行乳腺癌改良根治术后辅助放疗患者的临床资料。根据放疗技术的不同分为3D-CRT组(n=54)与VMAT组(n=23)。利用剂量体积直方图分析评价放疗临床靶区的剂量参数[包括适形指数、均匀度、95%的处方剂量包含的体积(V95%)、100%的处方剂量包含的体积(V100%)、110%的处方剂量包含的体积(V110%)等],及危及器官的剂量参数(包括患侧肺平均剂量、V5、V10、V20、V30、V40,左侧乳腺癌患者心脏的平均剂量等)。结果VMAT组V110%较3D-CRT组明显降低[(7.18±6.36)%vs(12.14±14.03)%],适形指数升高(0.66±0.09 vs 0.62±0.11),差异有统计学意义(P<0.05)。VMAT组患侧肺平均剂量[(1114.34±233.71)cGy]低于3D-CRT组[(1308.42±276.49)cGy],V5、V10亦降低(P<0.05),健侧乳腺平均剂量高于3D-CRT组(P<0.05)。VMAT组左侧乳腺癌患者心脏的V5[(76.97±11.81)%]较3D-CRT组[(63.49±17.49)%]明显升高(P=0.028)。结论VMAT技术能有效降低患侧肺平均剂量及低剂量区的剂量,但3D-CRT技术更降低心脏低剂量区的剂量。对于存在肺部疾病的患者推荐VMAT技术,对于心脏功能异常的患者推荐3D-CRT技术。展开更多
目的放射治疗过程中危及器官的勾画繁琐耗时,自动勾画软件的出现在一定程度上提高了勾画效率。本研究探讨基于Atlas实施宫颈癌危及器官自动勾画时不同软件对自动勾画结果的影响。方法分别基于MIM-Maestro6.6.5和RayStation 6.0软件建立...目的放射治疗过程中危及器官的勾画繁琐耗时,自动勾画软件的出现在一定程度上提高了勾画效率。本研究探讨基于Atlas实施宫颈癌危及器官自动勾画时不同软件对自动勾画结果的影响。方法分别基于MIM-Maestro6.6.5和RayStation 6.0软件建立入库病例数目为60例的宫颈癌Atlas模板库,该60例患者由中国人民解放军总医院放射治疗科2014-07-01-2016-12-31收治,随机选择Atlas库外10例宫颈癌患者,由中国人民解放军总医院放射治疗科2017-01-01-2017-04-30收治,临床医生手动勾画危及器官(膀胱、直肠和双侧股骨头),并定义为参考勾画(Vref)。分别运用2款软件对10例患者的CT图像进行自动勾画。采用勾画时间(T)、相似性系数(dice similarity coefficient,DSC)、敏感性指数(sensitivity index,SI)、包容性系数(inclusiveness index,IncI)、质心偏差(deviation of centroid,DC)、Jaccard系数(jaccard index,JAC)、Hausdorff距离(hausdorff distance,HD)评价勾画结果,并进行配对样本t检验。结果MIM软件的勾画时间为(1.89±0.09)min,小于RayStation软件的勾画时间(8.17±0.63)min,Z=-2.81,P=0.01。膀胱的勾画结果显示,除HD〔(2.92±1.17)cmvs(3.68±1.51)cm,Z=-1.07,P=0.29〕外均差异有统计学意义,MIM软件勾画结果优于RayStation软件。对于直肠,2款软件勾画结果的各评价参数差异均无统计学意义,均P>0.05;从均值分析,MIM软件的结果在体积(DSC:0.53±0.08;JAC:0.37±0.08)上优于RayStation软件(DSC:0.48±0.18;JAC:0.34±0.16),但在位置上MIM软件〔DC:(1.58±0.75)cm;HD:(3.54±0.89)cm〕略差于RayStation软件〔DC:(1.56±0.52)cm;HD:(3.40±1.0)cm〕。对于双侧股骨头,2款软件的勾画结果差异均无统计学意义,勾画结果均较为理想(DSC左侧股骨头0.86±0.04 vs 0.86±0.05,Z=-0.12,P>0.05;DSC右侧股骨头0.85±0.03 vs 0.85±0.04,Z=0.36,P>0.05)。结论基于Atlas实施危及器官自动勾画时,MIM软件勾画效率高于RayStation软件。2款软件对于双侧股骨�展开更多
文摘目的训练和评价一种基于U-Net的自动分割方法对乳腺癌危及器官(Organs at Risks,OARs)的勾画。方法实验选取140例乳腺肿瘤病例,其中120例作为训练集,用于建立基于U-Net自动勾画模型,其余20例作为测试集,用于测试自动勾画方法的勾画准确性,采用戴斯相似系数(Dice Similarity Coefficient,DSC)及平均最小距离(Mean Distance to Agreement,MDA)对所训练的自动勾画模型的勾画结果进行评估,并与有相同训练集及测试集的基于atlas的自动勾画方法进行比较。结果基于U-Net的自动勾画模型比基于atlas的自动勾画方法所勾画的OARs的DSC均值均高;且基于U-Net的自动勾画模型勾画的OARs的MDA均值较后者均低。两种自动勾画方法在双侧肺、健侧乳腺及心脏的DSC值差异以及在左肺、健侧乳腺及心脏的MDA值差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论基于U-Net的自动勾画模型在乳腺癌危及器官勾画中具有较好的勾画效果,且其勾画准确性较基于atlas的自动勾画方法的高。
文摘Background Helical tomotherapy (HT) is a new image-guided intensity-modulated radiation therapy (IMRT).The aim of this study was to evaluate the changes in the target volume and organs at risk (OARs) of patients with nasopharyngeal carcinoma (NPC) during helical tomotherapy.Methods Forty-three patients with NPC and treated via HT from March 2008 to January 2010 were reviewed retrospectively.Repeated CT scanning and plan adaptation were conducted at the 20th fraction during radiotherapy.The volumetric differences between the two scans were evaluated for nasopharyngeal tumor and retro- pharyngeal lymph nodes (GTVnx),neck lymph nodes (GTVnd),and parotid glands,as well as the axial diameter of the head.Results The median interval between the two scans was 25 days (23-28 days).The volumetric decrease in GTVnx was 30.1% (median,29.8%) and in GTVnd 41.6% (median,45.9%).The variation in the GTVnd volume was correlated with the weight loss of the patient.The volume of the left parotid gland decreased by 35.5% (median,33.4%) and of the right parotid glands decreased by 36.8% (median,33.5%).The axial diameter of the head decreased by 9.39% (median,9.1%).Conclusions The target volume and OARs of patients with NPC varied considerably during HT.These changes may have potential dosimetric effects on the target volume and/or OARs and influence the clinical outcome.Repeated CT scanning and replanning during the HT for NPC patients with a large target volume or an obvious weight loss are recommended.
文摘目的为探索乳腺癌根治术后三维适形照射技术(3D-CRT)与容积旋转调强技术(VMAT)的剂量学差异,文中比较乳腺癌改良根治术后3D-CRT及VMAT的放疗计划剂量学数据,探索乳腺癌患者术后个体化的临床放疗方案。方法回顾性分析2015年11月至2019年2月河北省人民医院肿瘤科77例行乳腺癌改良根治术后辅助放疗患者的临床资料。根据放疗技术的不同分为3D-CRT组(n=54)与VMAT组(n=23)。利用剂量体积直方图分析评价放疗临床靶区的剂量参数[包括适形指数、均匀度、95%的处方剂量包含的体积(V95%)、100%的处方剂量包含的体积(V100%)、110%的处方剂量包含的体积(V110%)等],及危及器官的剂量参数(包括患侧肺平均剂量、V5、V10、V20、V30、V40,左侧乳腺癌患者心脏的平均剂量等)。结果VMAT组V110%较3D-CRT组明显降低[(7.18±6.36)%vs(12.14±14.03)%],适形指数升高(0.66±0.09 vs 0.62±0.11),差异有统计学意义(P<0.05)。VMAT组患侧肺平均剂量[(1114.34±233.71)cGy]低于3D-CRT组[(1308.42±276.49)cGy],V5、V10亦降低(P<0.05),健侧乳腺平均剂量高于3D-CRT组(P<0.05)。VMAT组左侧乳腺癌患者心脏的V5[(76.97±11.81)%]较3D-CRT组[(63.49±17.49)%]明显升高(P=0.028)。结论VMAT技术能有效降低患侧肺平均剂量及低剂量区的剂量,但3D-CRT技术更降低心脏低剂量区的剂量。对于存在肺部疾病的患者推荐VMAT技术,对于心脏功能异常的患者推荐3D-CRT技术。
文摘目的放射治疗过程中危及器官的勾画繁琐耗时,自动勾画软件的出现在一定程度上提高了勾画效率。本研究探讨基于Atlas实施宫颈癌危及器官自动勾画时不同软件对自动勾画结果的影响。方法分别基于MIM-Maestro6.6.5和RayStation 6.0软件建立入库病例数目为60例的宫颈癌Atlas模板库,该60例患者由中国人民解放军总医院放射治疗科2014-07-01-2016-12-31收治,随机选择Atlas库外10例宫颈癌患者,由中国人民解放军总医院放射治疗科2017-01-01-2017-04-30收治,临床医生手动勾画危及器官(膀胱、直肠和双侧股骨头),并定义为参考勾画(Vref)。分别运用2款软件对10例患者的CT图像进行自动勾画。采用勾画时间(T)、相似性系数(dice similarity coefficient,DSC)、敏感性指数(sensitivity index,SI)、包容性系数(inclusiveness index,IncI)、质心偏差(deviation of centroid,DC)、Jaccard系数(jaccard index,JAC)、Hausdorff距离(hausdorff distance,HD)评价勾画结果,并进行配对样本t检验。结果MIM软件的勾画时间为(1.89±0.09)min,小于RayStation软件的勾画时间(8.17±0.63)min,Z=-2.81,P=0.01。膀胱的勾画结果显示,除HD〔(2.92±1.17)cmvs(3.68±1.51)cm,Z=-1.07,P=0.29〕外均差异有统计学意义,MIM软件勾画结果优于RayStation软件。对于直肠,2款软件勾画结果的各评价参数差异均无统计学意义,均P>0.05;从均值分析,MIM软件的结果在体积(DSC:0.53±0.08;JAC:0.37±0.08)上优于RayStation软件(DSC:0.48±0.18;JAC:0.34±0.16),但在位置上MIM软件〔DC:(1.58±0.75)cm;HD:(3.54±0.89)cm〕略差于RayStation软件〔DC:(1.56±0.52)cm;HD:(3.40±1.0)cm〕。对于双侧股骨头,2款软件的勾画结果差异均无统计学意义,勾画结果均较为理想(DSC左侧股骨头0.86±0.04 vs 0.86±0.05,Z=-0.12,P>0.05;DSC右侧股骨头0.85±0.03 vs 0.85±0.04,Z=0.36,P>0.05)。结论基于Atlas实施危及器官自动勾画时,MIM软件勾画效率高于RayStation软件。2款软件对于双侧股骨�