基于RGSC系统的左乳腺癌深吸气屏气放疗的应用及评估

目的:分析心脏和肺的受照剂量、治疗时间和摆位精度评估呼吸门控扫描器系统(RGSC)引导实现左乳腺癌术后深吸气屏气(DIBH)放疗的临床价值。方法:分别选择20例使用RGSC实现左乳腺癌术后DIBH容积调强弧形放疗的病例和20例左乳腺癌术后自由呼吸(FB)放疗的病例,两组病例的靶区都仅包含胸壁区和锁骨区。获取心脏V_(20)、D_(mean)和肺V_(20)、V_(10)、V_(5)、D_(mean);分析靶区配准结果,记录每次治疗时间。结果:DIBH和FB放疗的心脏V_(20)分别是2.36%±2.16%、7.26%±3.66%(P<0.01),心脏D_(mean)分别是(3.52±1.10)Gy、(6.56±1.59)Gy(P<0.01)。左肺V_(20)、V_(10)、V_(5)、D_(mean)分别是18.56%±4.51%vs 23.51%±4.37%(P=0.03)、30.48%±4.99%vs 37.99%±5.13%(P<0.01)、45.95%±5.81%vs 52.08%±12.74%(P=0.02)、(10.57±1.86)Gy vs(12.43±1.66)Gy(P=0.01);右肺V_(5)、D_(mean)分别是7.82%±3.59%vs 18.41%±11.44%(P<0.01)、(1.97±0.36)Gy vs(3.08±1.12)Gy(P<0.01)。DIBH和FB放疗的治疗时间为181.00(151.00,229.00)s,70.2(69.60,70.20)s(P<0.01)。CBCT图像进行6维配准后,在X、Y、Z平移方向和Rx、Rz旋转方向,DIBH放疗的配准误差小于FB放疗,在Ry方向差异没有统计学意义(P>0.05)。结论:基于RGSC系统实施左乳腺癌术后DIBH放疗可以实现较好的治疗精度,降低肺和心脏的剂量,但明显增加治疗时间。

Halcyon直线加速器在鼻咽癌放疗中靶区外放边界及摆位误差分析

目的:利用Halcyon直线加速器的锥形束CT(CBCT)对鼻咽癌放射治疗过程中的摆位误差及靶区外放边界进行分析,为Halcyon的鼻咽癌调强放射治疗计划提供临床靶区(CTV)外扩计划靶区(PTV)边界大小参考,提高放射治疗精度和疗效。方法:选取广州中医药大学金沙洲医院2020年5月至2022年6月117例使用Halcyon直线加速器进行容积调强弧形放疗的鼻咽癌患者,采集患者的3861次CBCT图像,然后与CT定位图像进行图像配准,获得床左右方向(Lat)、进出方向(Lng)、升降方向(Vrt)的修正值,进行摆位误差分析。利用靶区外扩公式=2.5∑+0.7δ计算得到PTV的外扩值。结果:Halcyon治疗鼻咽癌的摆位误差分别为:Lat 0.10(0.00,0.10)cm、Lng 0.10(0.00,0.20)cm、Vrt 0.20(0.10,0.30)cm,Lat、Lng和Vrt的CTV外扩PTV的值分别为0.12、0.12、0.09 cm。结论:鼻咽癌患者在Halcyon直线加速器做图像引导治疗时,摆位误差低。

一种结合低秩与稀疏惩罚的PET动态图像重建方法

目的提出一种结合低秩与稀疏惩罚的PET动态图像重建方法(L&S)。方法建立L&S重建模型,利用split Bregman法来最优化求解代价函数。采用单房室模型仿真一套PET心肌82Rb灌注图像,将L&S重建方法与最大似然期望值法(MLEM)、低秩惩罚和稀疏惩罚重建方法比较。结果 L&S方法重建的图像的均方误差(MSE)最小,并且保留了更多图像特征。另外L&S重建得到的靶心图和参考组的靶心图最相近。结论 L&S重建方法无论是在直观视觉上,还是定量分析上都优于另外3种方法。

基于斑块超声图像灰度分布的双峰Gamma模型评估斑块风险

目的:建立基于斑块超声图像灰度分布的双峰Gamma数学模型,识别不同回声特征的斑块,评估斑块的风险等级。方法:研究收集斑块样本137个,采用交叉验证法。首先,对斑块图像进行归一化处理,然后利用Potoshop软件获取斑块的灰度分布,接着利用Matlab内部的Lsqcurvefit非线性最小二乘法拟合函数,将双峰Gamma概率分布曲线拟合斑块原始灰度分布曲线,并建立双峰Gamma斑块灰度分布模型。最后通过曲线误差分析,测试斑块模型分类的准确率。结果:利用斑块模型分类,识别出高回声斑块、混合回声斑块和低回声斑块的准确率分别为100%、65%和75%。结论:双峰Gamma灰度模型有效描述斑块的灰度分布,识别高回声斑块有很高的准确率,对于评估斑块风险等级有很大潜能和良好的前景。

3种立体定向放射外科技术在不同脑转移瘤个数下的比较

目的:比较HyperArc、容积旋转调强(VMAT)和射波刀(CyberKnife)在单发和多发脑转移瘤(BM)放射治疗中的剂量学差异。方法:将75例脑转移瘤CT图像分成5组(1 BM、4 BM、8 BM、15 BM、20 BM),分别设计HyperArc、非共面VMAT和CyberKnife这3种不同技术(HA、nCO-VMAT、CK)的计划。分析比较3种计划的剂量学差异,包括靶区适形度指数(CI)、梯度指数(GI)、正常脑组织平均剂量(Brain_(mean))、机器总跳数(MU)以及出束时间。结果:在1 BM中,HA、nCO-VMAT、CK的GI值(P=0.429)和Brain_(mean)值(P=0.799)接近;HA和nCO-VMAT的CI值接近,优于CK(P<0.001)。在4 BM中,HA、nCO-VMAT、CK的GI值(P=0.334)和Brain_(mean)值(P=0.317)都接近;HA和nCO-VMAT的CI值接近,优于CK(P<0.001)。在8 BM中,HA和nCO-VMAT的CI值接近,优于CK(P<0.001);HA和CK的GI值接近,优于nCO-VMAT(P<0.001)。在15 BM中,HA的CI值(P<0.001)最优;CK的GI值(P<0.001)最优,HA次之,nCO-VMAT最差;CK的Brain_(mean)值(P<0.001)最优,HA次之,nCO-VMAT最差。在20 BM中,HA的CI值(P<0.001)最优;CK的GI值(P<0.001)最优,HA次之,nCO-VMAT最差。在所有组中HA和nCO-VMAT的MU值都比CK低,CK的出束时间都远大于HA和nCO-VMAT。结论:HA、nCO-VMAT与CK技术都可以降低正常脑组织的剂量,都能取得很好的CI和GI,但HA出束时间短,CK出束时间长。

基于Halcyon加速器的乳腺癌IMRT计划设计方法

目的:探索一种基于Halcyon平台的快速简洁的乳腺癌调强放射治疗(IMRT)计划设计方法,旨在降低乳腺癌IMRT计划设计难度。方法:回顾性选择10例包含锁骨上靶区的乳腺癌病例,在Halcyon上进行固定模式12野IMRT计划设计,勾画特定的辅助结构,使用基本固定的优化条件得到乳腺癌IMRT计划(HAL_IMRT)。并将该计划同TrueBeam临床使用的容积调强弧形治疗(TrueBeam_VMAT)计划进行比较。结果:HAL_IMRT计划患侧肺V_(5)、V_(10)、V_(20)、D_(mean),健侧肺V_(5),健侧乳腺V_(5)及D_(mean)显著低于TrueBeam_VMAT计划(P<0.05);靶区方面CI、HI、D_(2)、D_(98)均不存在统计学差异(P>0.05),但HAL_IMRT计划靶区最大点剂量D_(max)高于TrueBeam_VMAT计划(P<0.05)。结论:使用Halcyon固定模式的IMRT计划方法在满足临床剂量要求下,能够降低危及器官剂量,并且能够明显降低乳腺癌IMRT计划设计的难度。

脑转移瘤HyperArc放射治疗技术的两种计划验证方法比较

目的比较Octavius 4D(OCT)验证系统和Portal Dosimetry(PD)验证系统在单发或多发脑转移瘤(BM)中HyperArc(HA)放射治疗计划的γ通过率。方法选择2021年1—12月在广州中医药大学金沙洲医院接受HA放射治疗的30例BM患者为研究对象,按BM个数将患者分为1~4 BM组、8 BM组和15 BM组,每组10例,分别使用OCT与PD验证系统对3组进行计划验证,比较分析其γ通过率,分析标准取3%/3 mm、3%/2 mm和2%/2 mm。结果在1~4 BM组中,OCT与PD验证系统的γ通过率分别为3%/3 mm[99.80%(0.95%)、99.25%(4.15%),P=0.444]、3%/2 mm[98.30%(3.95%)、96.75%(9.78%),P=0.820]、2%/2 mm[95.35%(6.38%)、93.30%(14.90%),P=0.821],OCT与PD验证系统的γ通过率比较,差异无统计学意义;在8 BM组中,OCT与PD验证系统的γ通过率分别为3%/3 mm[98.50%(2.10%)、92.10%(4.03%),P<0.001]、3%/2 mm[94.25%(5.70%)、84.50%(6.30%),P=0.001]、2%/2 mm[86.90%(9.55%)、78.85%(11.20%),P=0.001],OCT验证系统的3种分析标准的γ通过率均优于PD验证系统,差异有统计学意义;在15 BM组中,OCT与PD验证系统的γ通过率分别为3%/3 mm[96.85%(8.07%)、90.80%(9.95%),P=0.031]、3%/2 mm[88.80%(13.10%)、81.70%(16.58%),P=0.038]、2%/2 mm[81.10%(16.57%)、75.05%(16.58%),P=0.198],OCT验证系统的3%/3 mm和3%/2 mm的γ通过率均优于PD,差异有统计学意义,OCT与PD验证系统的2%/2 mm的γ通过率比较,差异无统计学意义。结论OCT与PD验证系统均能满足HA计划剂量的验证要求,随着靶区的个数增加,OCT和PD的γ通过率逐渐降低,但OCT的γ通过率略优于PD;经分析,计划的复杂度和设备的空间分辨力是影响HA计划验证通过率的主要原因。

自动羽化技术在射野衔接处的剂量鲁棒性研究

目的在长靶区双中心容积调强弧形治疗(VMAT)计划中设置不同射野交叠长度来研究治疗计划系统的自动羽化技术在射野衔接处的剂量学特点和不同摆位误差的鲁棒性。方法在美国CIRS公司的胸部模体上模拟勾画1个长靶区,设计2组头脚方向双中心VMAT计划,一组不同中心的2个射野交叠长度为5 cm,另1组2个射野交叠长度为10 cm,在治疗时,其中1个射野中心通过移床,分别在射野衔接处引入±1、±3、±5 mm的摆位误差,使用钻石探头测量射野衔接处点剂量,比较射野交叠长度分别为5、10 cm时使用和不使用自动羽化点剂量的鲁棒性。结果当射野交叠长度为5 cm,摆位误差分别为±1、±3、±5 mm时,自动羽化计划射野衔接处点剂量分别增加或减少2.45%(4.54%)、5.50%(9.69%)、13.62%(13.67%);不使用自动羽化的计划,点剂量分别增加或减少2.18%(3.45%)、13.79%(10.17%)、33.61%(12.66%)。当射野交叠长度为10 cm,摆位误差分别为±1、±3、±5 mm时,自动羽化计划点剂量分别增加或减少1.03%(3.00%)、1.93%(4.58%)、4.15%(6.93%);不使用自动羽化的计划,点剂量分别增加或减少1.41%(1.01%)、11.61%(1.67%)、35.37%(3.17%)。结论不使用自动羽化的双中心VMAT计划,当出现摆位误差(射野过交叠)时,射野衔接处的剂量会急剧增加,出现高热点,而使用自动羽化的双中心VMAT计划,则不会出现很高的热点。射野交叠长度为10 cm计划的安全性比射野交叠长度为5 cm的更好。当射野交叠长度为10 cm时,自动羽化双中心VMAT计划在射野衔接处有较好的剂量鲁棒性。

长尾分布下的PET-CT肺癌图像的深度学习网络检测与定位探索

目的:提出一种用于PET/CT图像在长尾分布下的肺癌检测方法,以提高PET/CT图像中的肺癌诊断效能。方法:以YOLOv5作为骨干网络(Backbone),通过将Backbone与自适应类损失函数(ACSLoss)相结合来构建一个基于自适应类损失函数的YOLO模型(ACS-YOLO),以此解决PET/CT肺癌图像真实数据集中的长尾分布问题并提高PET/CT图像中的肺癌诊断效能。结果:在Lung-PET/CT-Dx公开数据集上与现存的YOLOv5变体相比,本文提出的ACS-YOLO取得了最好的检测性能,Precision、Recall、mAP@0.5和mAP@0.5:0.95指标最好的值分别为0.9607、0.9489、0.9706和0.5583。与其他YOLOv5变体相比,ACS-YOLO的检测性能提升约1%~5%,而尾部类别检测性能提升约5%~11%。结论:提出的ACS-YOLO可有效地提高长尾分布下PET/CT图像中的肺癌检测效能,这表明本文提出的方法能够作为现实PET/CT肺癌诊断的辅助工具。

小柴胡汤合桂枝龙骨牡蛎汤治疗高血压临床效果分析

深入分析小柴胡汤合桂枝龙骨牡蛎汤治疗高血压的应用效果,以期为高血压的临床治疗提供参考价值。方法 选取广州中医药大学金沙洲医院在2020年1月至2021年1月收治的80例高血压患者为研究对象,把所有患者分为两组,对照组(n40)予以常规西药治疗,实验组(n40)予以小柴胡汤合桂枝龙骨牡蛎汤治疗,对比治疗相关数据。结果 治疗后,实验组患者血压水平低于对照组(P<0.05);实验组治疗总有效率为97.5%(39/40),高于对照组的85%(34/40)(P<0.05);实验组不良反应发生率为5%(2/40),低于对照组的17.50%(7/40)(P<0.05);实验组患者的QOL-BREF评分高于对照组。结论 综上所述,小柴胡汤合桂枝龙骨牡蛎汤应用于高血压患者的临床治疗中,能够实现血压水平的合理调控,且与常规降压西药相比,其用药安全性更高,对提高患者生活质量和临床疗效有重要意义,可进行推广使用。

基于TrueBeam平台设计左乳腺癌术后放疗VMAT计划

目的探索一种基于TrueBeam直线加速器平台的快速简捷的乳腺癌容积旋转调强放疗(VMAT)计划设计的方法,旨在降低乳腺癌VMAT计划设计难度和降低危及器官剂量。方法选择广州中医药大学金沙洲医院2020-05-11-2022-03-01的收治24例左乳腺癌术后深吸气屏气放疗病例(靶区仅包含胸壁区和锁骨区),在Varian的Eclipse 15.6计划系统上,勾画特定的辅助结构,设置4条子弧,使用基本固定的优化条件重新设计得到左乳腺癌VMAT计划(VMAT_limit)。并将该计划与原TrueBeam临床治疗的VMAT计划(VMAT_clinic)进行比较,其中包括靶区适形性指数(CI)、均匀性指数(HI)、靶区最大点剂量(Dmax)、危及器官平均剂量(Dmean)、脊髓、肺、心脏的剂量以及机器总跳数(MU)。结果与VMAT_clinic相比,VMAT_limit的左肺V10体积降低了7.09%(Z=-4.13,P<0.001)、左肺V5体积降低了10.93%(Z=-4.804,P<0.001)、心脏Dmean降低了2.29 Gy(Z=-4.578,P=0.001)、右肺V5体积降低了11.70%(Z=-5.691,P<0.001)、右肺Dmean降低了1.33 Gy(Z=-5.815,P<0.001)。但是VMAT_limit的对侧乳腺V5体积增加了8.60%(Z=2.423,P=0.015),对侧乳腺Dmean增加了0.60 Gy(Z=2.299,P=0.021),MU增加了132.75(Z=4.227,P<0.001)。结论与VMAT_clinic的VMAT计划比较,使用VMAT_limit计划设计方法在满足临床剂量要求下,能降低左肺V5、V10体积,右肺V5体积、右肺Dmean和心脏Dmean,但增加了对侧乳腺V5体积和Dmean,该方法能够降低左乳腺癌术后VMAT计划设计的难度。