用卷积神经网络U-Net分割对比增强锥光束乳腺CT数据

乳腺肿瘤是一种常见的恶性肿瘤,其临床诊断不但费时费力,还容易出现误诊.本文旨在建立一个基于乳腺数据自动分割的乳腺肿瘤计算机辅助诊断模型,提高临床诊断的速度和准确率.为了用卷积神经网络U-Net模型分割对比增强锥光束乳腺计算机断层扫描(Contrast-Enhanced Cone-Beam Breast CT,CE-CBBCT)数据,本文首先沿冠状面将3维数据转换成2维切片,通过数据默认的窗口对其进行归一化处理.实验结果显示,使用U-Net卷积神经网络对数据进行分割,Dice系数和IoU(Intersection over Union)分别为0.7920和0.6962.然后,本文用不同骨干网络(即各种深度学习分类网络)去替换U-Net的编码器,再次进行分割并对比不同特征提取对分割性能的影响,发现旋转增广方式可以提升各分割网络的性能.其中,基于ResNet152的U形分割网络的性能最好,Dice系数和IoU分别达到0.8410和0.7576.随后,本文又在所有模型中选取5个性能最好的模型组成一个集成模型,重复分割实验,发现此模型有最佳分割性能,平均Dice系数和IoU可达0.8463和0.7676,性能显著提升.值得指出的是,在处理数据时本文仅使用数据默认的窗口,降低了对人工的依赖.

基于锥形束CT的深吸气屏气技术在左侧乳腺癌患者放射治疗危及器官保护中的应用

目的探讨基于锥形束CT(CBCT)的深吸气屏气(DIBH)技术在左侧乳腺癌患者放射治疗危及器官保护中的应用。方法回顾性分析2019年1月至2022年10月于医院采用DIBH技术行放射治疗的46例左侧乳腺癌患者的临床资料,比较治疗前CBCT图像与定位CT图像胸骨角水平横断面和胸骨体与剑突交界处横断面肺轮廓的一致性。结果46例患者共进行552次CBCT扫描。其中,CBCT胸骨角水平横断面肺轮廓大于定位CT 432次(占78.26%),小于定位CT 120次(占21.74%),且120次中5次差异大于呼吸门控阈值(占0.91%);CBCT胸骨体与剑突交界处横断面肺轮廓大于定位CT 428次(占77.54%),小于定位CT 124次(占22.46%),且124次中10次差异大于呼吸门控阈值(占1.81%)。结论采用基于CBCT的DIBH技术行左侧乳腺癌放射治疗时,治疗前CBCT肺轮廓多数大于定位CT,而在小于定位CT的治疗分次中,相差大于呼吸门控阈值的占比小于2%。因此,基于CBCT的DIBH技术对患者危及器官的保护准确性较高,但仍需进一步寻找适宜人群及建立呼吸训练指标。

锥形束CT图像引导乳腺癌放疗中不同配准方法研究

目的:比较锥形束CT(CBCT)图像引导乳腺癌放疗中采用不同配准方法[3D配准(平移)和6D配准(平移+旋转)]对配准精度的影响,为选择合理的图像引导方法提供临床依据。方法:回顾性分析18例乳腺癌患者共101次治疗前摆位CBCT图像,将CBCT图像与计划CT图像分别采用3D灰度配准和6D灰度配准方法进行配准,比较和分析两种配准方法的3D平移方向的配准偏差差异并计算其平移差别,进一步统计分析旋转角度偏差与平移差别的相关性并做线性模拟。结果:3D和6D两种配准方法得到不同的平移配准结果,其中在头脚(Y)方向[(-1.47±3.00)mm vs(-0.87±3.27)mm]和前后(Z)方向[(-2.91±4.49)mm vs(-3.41±5.38)mm]的差异存在统计学意义(P<0.001)。旋转角度偏差与平移差别存在相关性,其中ΔX和ΔZ均与Ry呈线性强相关性,其相关系数PCC分别为-0.883和0.795(P<0.001);ΔY与Rx呈线性强负相关性,PCC=-0.722(P<0.001)。根据线性模拟公式计算,当Rx>1°且Ry>2°时,两种配准方法将在各平移方向上存在将近1 mm的平移差别。结论:3D和6D平移配准结果的差异具有统计学意义。6D配准的旋转角度大小影响平移差别的大小,其中Ry影响最大。建议使用6D配准方法时应使用六维床进行6D偏差修正,以减小平移差别的影响。

锥光束乳腺CT引导定位活检图像质量评价

目的 对锥光束乳腺CT(cone-beam breast com p uted tomogra phy,CBBCT)引导定位活检图像的质量进行评价并分析如何控制图像质量。方法 回顾性随机选取我院2019年7月至2021年12月期间33例行CBBCT引导乳腺病灶定位活检的CBBCT定位活检图像,由2名有经验的放射科医生采用5分赋值法评价CBBCT引导活检的图像质量,采用Kappa检验比较两者评估结果 的一致性。结果 医生A、B分别认为有26例(78.79%)28例(84.85%)达到4分以上,定位活检图像质量符合病灶定位需求,两名医师对图像质量评估具有高度一致性(Kappa=0.712),两者差异具有统计学意义(P<0.001)。结论 CBBCT引导定位活检图像质量良好,可准确引导定位,满足医师对乳腺病灶定位需求。

CICARE沟通模式在乳腺癌患者锥光束乳腺CT检查中的应用

目的探讨流程化沟通模式(CICARE)在乳腺癌患者锥光束乳腺CT(cone-beam breast CT,CBBCT)检查中的应用研究。方法选择2020年7月—2021年8月在广西医科大学附属肿瘤医院首次行CBBCT检查的乳腺癌患者258例为研究对象。按随机数字表法将其分为观察组(n=131)和对照组(n=127)。采用CICARE模式与观察组进行沟通,采用常规护理模式与对照组进行沟通。检查结束后,对比分析两组间患者检查满意度、舒适度、造影效果、不良反应,以及两组对护士沟通能力的评价。结果观察组满意度、沟通能力评分及造影效果优的比例均高于对照组,差异均具有统计学意义(P<0.05),舒适度评分、不良反应发生率均低于对照组(P<0.05)。结论CICARE沟通模式应用于乳腺癌患者的CBBCT检查,在一定程度上改善了护患间的沟通能力和护患关系,提高了患者满意度。

锥形束CT引导乳腺癌放射治疗的探讨

目的:探讨锥形束CT(Cone-Beam CT,CBCT)在乳腺癌三维适形或调强放射治疗位置精度保证中的应用。方法:采用Varian-21EX直线加速器机载影像系统(OBI),在适形或调强放射治疗前行锥形束CT扫描,系统自动重建成断层图像,获得患者三维方向的摆位数据,直接与治疗计划CT扫描图像相匹配后得出两者间的误差数据,对误差予以校正后行精确治疗。结果:经锥形束CT扫描并校正后,左右、腹背和头脚方向的位置误差值分别由(1.7±3.25)mm、(0.9±1.27)mm、(2.1±4.31)mm下降至(0.6±1.38)mm、(0.2±0.72)mm、(0.8±1.65)mm。结论:CBCT对于乳腺癌适形或调强放射治疗的精确实施具有重要作用。

锥形束CT引导下乳腺癌保乳术后调强放疗摆位误差及配准方式分析

目的探讨机载锥形束CT(CBCT)引导下乳腺癌保乳术后调强放疗(IMRT)不同乳腺厚度时摆位误差及配准方式的差异。方法 2016年3—10月,选择温州医科大学附属第一医院放化疗科接受IMRT的乳腺癌保乳术后患者85例,在医科达Synergy加速器上的机载CBCT引导下,对IMRT治疗前摆位进行验证。把CBCT重建图像和计划图像进行匹配。计算六维方向上的摆位误差,并在线自动校准上述误差。线下分别测量每例患者乳腺厚度(乳腺组织最大径,即乳腺组织最凸点至最近胸壁肌外缘的距离)并分组,对比分析自动骨性配准下和自动灰度配准下X轴(左右)、Y轴(上下)、Z轴(前后)及矢轴位(GX)、冠状位(GY)、横状位(GZ)的摆位误差。结果自动骨性配准下和自动灰度配准下,85例患者X轴和GY的摆位误差间差异有统计学意义(P<0.05)。自动骨性配准下A组(乳腺厚度≤30 mm)、B组(乳腺厚度>30~45 mm)、C组(乳腺厚度>45 mm)患者各个方向的摆位误差间差异均无统计学意义(P>0.05);自动灰度配准下3组患者各个方向的摆位误差间差异均无统计学意义(P>0.05)。结论乳腺癌保乳术后IMRT不同乳腺厚度患者摆位误差间无明显差异,两种配准方式建议首先使用灰度配准。放疗前进行CBCT引导下摆位误差校准,可以提高乳腺癌放疗的精度,从而实现精确放疗。

乳腺癌在锥光束乳腺CT中的影像表现

目的探讨乳腺癌在锥光束乳腺CT(Cone Beam Breast CT,CBBCT)的主要影像学表现,探索这一新的成像技术对于诊断的辅助意义。方法回顾性分析2020年6月至2021年3月于解放军总医院第一医学中心行CBBCT检查且病理结果为乳腺癌的30例患者的影像学资料。对于病变影像特征进行分析,包括肿块或非肿块,以及其钙化、形态、边缘、内部强化方式、分布特征等,并统计报告的BI-RADS分类。结果肿块性病变为26例(86.7%),非肿块病变为4例(13.3%);肿块类病变中发现不定型钙化8例(30.7%),形态不规则14例(53.8%),边缘毛刺9例(34.6%),增强扫描环形强化6例(23.1%),混杂强化19例(73.1%),均匀强化1例(3.8%)。BI-RADS分类结果27例为5类,2例为4类,1例为3类,漏诊率为3.33%。结论乳腺癌在CBBCT上的表现是多种多样的,可以表现为肿块及非肿块两大类表现,其中恶性的钙化、毛刺边缘及环形强化、节段性分布等特征有助于诊断;CBBCT诊断乳腺癌的漏诊率低,可以作为乳腺癌筛查的重要手段。

锥形束CT观察早期乳癌保乳术后全乳放疗过程中血清肿的体积变化

目的:评价锥形束CT观察早期乳癌保乳术后全乳放疗过程中血清肿体积变化的临床价值。方法:选取32例早期乳癌保乳术后出现血清肿的全乳放疗患者,采用锥形束CT和普通CT分别在每例患者全乳放疗初次和末次进行扫描成像,然后由2名医师分别在两类CT图像上勾画出血清肿大小,并比较两类CT图像上血清肿的体积变化值、血清肿可见度评分(SCS)和适形指数(CI)。结果:锥形束CT和普通CT图像上的血清肿体积变化值分别为(17.5±7.8)和(17.7±7.7)cm3,差异无统计学意义(t配对=1.939,P=0.062)。锥形束CT的SCS和普通CT的SCS一致性较差(Kappa=0.293,P=0.005),但两者呈正相关(rS=0.848,P<0.001)。锥形束CT的血清肿CI值和普通CT的血清肿CI值呈正相关(rP=0.882,P<0.001)。锥形束CT图像上血清肿的CI值和SCS呈正相关(rS=0.843,P<0.001),当SCS≥3分时,其CI值>0.60。结论:锥形束CT可以用来观察早期乳癌保乳术后全乳放疗过程中血清肿的体积变化,尤其是当SCS≥3分时,应用效果最佳。

摆位误差对左乳癌术后放射治疗剂量分布的影响

目的 使用千伏级锥形束计算机断层扫描(kV-CBCT)技术测量左乳癌术后放射治疗摆位误差,探讨摆位误差对剂量分布的影响。方法 选取2021年9月至2022年12月在宣城市人民医院接受放射治疗的左乳癌术后患者30例为研究对象,提取每位患者前3次放射治疗前的kV-CBCT图像,分别与计划CT图像配准,由配准系统计算获得患者左右(X)、头脚(Y)、胸背(Z)方向摆位误差。以第1次配准结果作为校正前的误差,以第2、3次配准结果作为校正后的误差,在治疗计划系统中按校正前、后误差大小平移计划中心点,计算校正前的计划(S-Plan)和校正后的计划(C-Plan)的剂量,并与治疗计划(T-Plan)进行比较,分析3者在计划靶区(PTV)、浅表区域、危及器官方面的剂量差异,以及计划的伽马通过率差异。结果 校正前摆位误差分别为(1.85±3.76) mm、(-1.80±3.25) mm、(-2.10±3.99) mm,校正后摆位误差平均值分别为(0.04±1.59) mm、(0.10±1.55) mm、(-0.01±1.47) mm。3组计划的PTV D_(98)、D_(95)、D_(mean)、均匀性指数(HI)、适形性指数(CI)和浅表区域D_(mean)间差异均具有统计学意义(P<0.05),两两比较显示,S-Plan和T-Plan、C-Plan间差异均具有统计学意义(P<0.05),3组计划患侧肺的V_(5)、V_(20)、V_(30)、D_(mean)、心脏的D_(mean)、V_(5)和脊髓D_(max)间差异均具有统计学意义(P<0.05),两两比较显示,S-Plan和T-Plan、C-Plan间差异均具有统计学意义(P<0.05),3组计划的伽马通过率间差异具有统计学意义(P<0.05),两两比较显示,S-Plan和T-Plan、C-Plan间差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论 使用kV-CBCT测量并校正左乳癌术后放射治疗患者摆位,能有效减少摆位误差及其对剂量分布的影响,具有良好的可靠性和可重复性。

锥光束乳腺CT与MRI、乳腺X线摄影对乳腺非肿块型病变大小测量的准确性分析

目的:探讨锥光束乳腺CT (Cone beam breast computed tomography,CBBCT)、MRI及数字化乳腺X线摄影(Digitalmammography,DM)术前测量乳腺非肿块型病变(Non-masslesion, NML)大小的准确性。方法:本研究回顾性分析我院2019年7月至2019年12月期间37例同时行CBBCT、MRI及DM检查提示NML且经病理证实的患者资料,以大体手术病理为金标准,应用Pearson相关分析对三种检查方法测量病变大小与病理标本大小进行对比。结果:CBBCT、MRI、DM所测量病变最大径分别为(4.60 &#177;1.70) cm、(4.70 &#177;2.12) cm、(5.75 &#177;2.33) cm,大体手术标本最大径为(4.50 &#177;2.12) cm;三种影像方法所测量病变大小均较病理标本大,三种影像方法与大体病理测量病变大小的相关性系数分别为r = 0.941、0.846、0.609 (P值均【0.001),其中CBBCT所测量病变大小与大体病理测量病变大小的相关性最高。结论:CBBCT测量NML大小的准确性高于MRI及DM。

锥光束乳腺CT对乳腺疾病的诊断效能及术前评估价值

目的:探讨锥光束乳腺CT(CBBCT)对乳腺疾病的诊断效能及在乳腺癌术前评估中的价值。方法:回顾性分析2019年10月-2021年10月在本院经手术病理证实且在术前行CBBCT及乳腺MRI检查的68个乳腺病变的影像特征。其中,恶性病灶46个,良性21个,交界性1个。比较病灶在两种图像上影像学特征的差异,计算两种检查方法对乳腺病变的检出率,并采用ROC曲线分析其诊断效能。结果:CBBCT平扫和增强扫描及乳腺MRI检查对乳腺病灶的检出率分别为76.5%、98.5%及100%。平扫联合增强(CBBCT)和乳腺MRI诊断乳腺恶性病变的ROC曲线下面积(AUC)分别为0.921(95%CI:0.861~0.982)和0.929(95%CI:0.862~0.996),敏感度为95.7%和97.8%,特异度为76.2%和71.4%。CBBCT与乳腺MRI在显示肿块的形态、边缘和内部强化特征以及非肿块样强化的分布和内部强化特征方面的一致性均非常好(Kappa均>0.75,P均<0.001)。CBBCT及乳腺MRI测量的病灶最大径和病灶距乳头距离的一致性较高(ICC分别为0.972及0.976,P均<0.001)。结论:CBBCT对乳腺疾病的诊断效能和对病灶范围的评估准确性与乳腺MRI相当,在乳腺癌诊断及术前评估等方面可作为乳腺MRI检查的一种替代检查手段,能准确指导临床诊疗决策。

非肿块强化乳腺癌锥光束乳腺CT特征与HER2表达的相关性研究

目的分析非肿块强化(non⁃mass enhancement,NME)乳腺癌锥光束乳腺CT(cone beam breast computed tomography,CBBCT)特征与人表皮生长因子受体2(human epidermal growth receptor 2,HER2)表达的相关性。方法选择2019年7月至2019年12月于广西医科大学附属肿瘤医院经病理证实为NME乳腺癌的69例患者为研究对象,并分为HER2阳性组和HER2阴性组,采用χ^(2)检验比较两组患者CBBCT特征的差异。结果CBBCT图像分析显示,两组强化分布均以段样分布为主;HER2阳性组局灶性分布比例低于HER2阴性组(3.1%vs 24.3%,P=0.031)。强化特征方面,HER2阳性组以集群卵石样强化为主;HER2阳性组不均匀强化比例低于HER2阴性组(25.0%vs 48.6%,P=0.043),但簇状小环形强化比例高于HER阴性组(15.62%vs 0,P=0.018)。钙化分布方面,HER2阳性组集群分布比例低于HER2阴性组(17.4%vs 47.7%,P=0.032),但段样分布比例高于HER2阴性组(39.1%vs 9.5%,P=0.023)。可疑钙化形态方面的特征两组差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论CBBCT中NME强化分布及强化类型、钙化分布的影像学特征与HER2表达具相关性,CBBCT可能作为NME乳腺癌预后评估及临床治疗方案选择的辅助手段。

锥形束CT离线校正在乳腺癌放疗摆位中的应用

目的研究锥形束CT(CBCT)在乳腺癌保乳术后放疗中离线校正治疗等中心的作用。方法随机选取接受放疗的乳腺癌保乳术后患者30例,均采用调强放射治疗,前3次治疗前均对患者行CBCT扫描,离线计算3次摆位误差均值,依据误差均值调整患者治疗等中心,后续治疗过程中每周1次CBCT扫描,计算调整前后PTV外扩值(M)。采集的CBCT图像以计划CT作为基准,应用Grey_(T+R)匹配分别对整体区域(GROI)、患侧胸壁区域(CROI)、患侧锁骨头区域(SROI)进行图像配准,记录离线校正治疗等中心前后的平移和旋转误差情况。结果离线校正治疗等中心后,X轴(左右)、Y轴(头脚)及Z轴(前后)方向上的平移误差均值从0.4 cm减少至0.1 cm,差异有统计学意义(P<0.05)。在左右、头脚、前后方向上的M值分别由调整前的0.54、0.76、0.62 cm变成了修正后的0.17、0.17、0.19 cm。配准区域分别选择GROI、患侧CROI、患侧SROI进行Grey_(T+R)匹配,结果发现GROI、CROI和SROI在X轴上的平移误差、Y轴旋转误差上的差异无统计学意义(P>0.05),其他方向和旋转角度上差异有统计学意义(P<0.05)。结论乳腺癌保乳术后调强放疗应用锥形束CT扫描离线校正可以作为复位的有效补充,调整等中心后可以有效降低摆位误差。

锥形束CT引导下调强放射治疗不同乳腺厚度的摆位误差及配准方式

目的:分析锥形术CT(CBCT)引导下调强放射治疗(IMRT)不同乳腺厚度的摆位误差及配准方式。方法:选择行IMRT的149例乳腺癌患者,将乳腺厚度<30 mm的患者分为Ⅰ组(47例),厚度30~45 mm的患者分为Ⅱ组(63例),厚度>45 mm的患者分为Ⅲ组(39例),比较三组患者CT骨性配准和灰度配准下组间的摆位误差,并分析摆位误差的产生因素。结果:三组患者CT骨性配准和灰度配准摆位在X轴、Y轴、Z轴及冠状位(GY)中存在显著差异(t=3.424,t=4.215,t=3.643,t=3.135;P<0.05)。骨性配准下,三组患者摆位误差在Z轴和GY有显著差异(F=5.764,F=5.576;P<0.05),其中Ⅰ组Z轴误差显著大于Ⅱ组和Ⅲ组,Ⅱ组GY误差显著小于I组和Ⅲ组。灰度配准下,三组患者摆位误差无显著差异。摆位误差的主要原因为皮肤牵拉、身体扭曲(占34.80%)及患者紧张等心理因素(占19.44%)。结论:骨性配准和灰度配准的摆位误差存在差异,其中乳腺厚度对于灰度配准摆位误差影响较小。

锥光束乳腺CT平扫对乳腺病变的诊断价值研究

目的比较锥光束乳腺CT(Cone-Beam Breast Computed Tomography,CBBCT)平扫及数字乳腺X线摄影(Digital mammography,DM)对乳腺病变的诊断效能。方法回顾性分析2020年11月至2021年1月就诊于郑州大学第一附属医院并在术前行CBBCT检查与DM检查的乳腺病患者的临床资料,共纳入96例患者,114个病灶,由同一位高年资医生分别评估CBBCT平扫图像及DM图像,记录腺体分型,影像特征、BI-RADS分类等。结果CBBCT与DM对乳腺腺体分型具有一致性,Kappa值为0.642,P<0.01;CBBCT及DM对于病灶的总体检出率(89.5%vs.70.2%,P<0.01)及良性病变的检出率有显著差异(86.2%vs.60.3%,P<0.01),但对恶性病变的检出率无明显差异(92.9%vs.80.4%,P=0.096)。CBBCT与DM对乳腺癌诊断的敏感性及特异性无明显差异,但CBBCT平扫AUC值大于DM(0.875 vs.0.809)。结论CBBCT平扫有助于提高病灶的检出率,诊断效能优于DM。

锥光束乳腺CT增强检查对致密类乳腺内病灶的诊断价值研究

背景与目的:乳腺纤维腺体组织的密度与乳腺癌的发生、发展有密切关系,该研究旨在比较乳腺X线摄影(mammography,MG)、锥光束乳腺CT(cone beam breast computed tomography,CBBCT)平扫及CBBCT增强检查对具有致密类乳腺的临床就诊者的乳腺恶性肿瘤的诊断效能,探讨CBBCT增强检查的临床价值。方法:回顾2012年5月—2014年8月同时接受MG、CBBCT平扫及增强检查的患者,共有来自80例患者的80侧乳腺符合条件入组。将80侧乳腺的MG、CBBCT平扫及增强诊断结果与其病理学检查结果相比较。测量CBBCT增强前后肿物的CT值变化(△CT),并对其强化程度及类型进行分类。结果:符合条件入组的80侧致密类乳腺,经手术或活检病理学证实,其中40侧为良性,40侧为恶性。将80侧乳腺的MG、CBBCT平扫及增强诊断结果与病理学检查结果比较,绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线,三者的曲线下面积(area under curve,AUC)分别为0.934(95%CI:0.855～0.977)、0.971(95%CI:0.907～0.996)和0.975(95%CI:0.912～0.997),P<0.01。以BI-RADS 4b为截断点,三者诊断的灵敏度分别为72.5%、75%和92.5%。CBBCT增强检查可见恶性肿瘤多呈明显不均匀强化,而良性肿瘤强化方式呈多样性。恶性肿瘤强化程度明显高于良性肿瘤,良、恶性肿瘤增强前后的CT值变化(△CT)之间差异有统计学意义(t=-4.180,P<0.01)。结论:CBBCT增强检查有助于提高诊断的准确率及灵敏度,对提高具有致密类乳腺的临床就诊者乳腺肿瘤的诊断效能和良恶性肿瘤的鉴别具有较高价值。

基于锥光束乳腺CT测量乳腺密度的可靠性研究

目的:探讨基于锥光束乳腺CT(cone beam breast CT,CBBCT)的阈值分割法测量乳腺密度的准确性,及其对乳腺腺体分类和乳腺癌筛查的意义。方法:回顾性分析2012年5月至2013年9月于天津医科大学肿瘤医院行乳腺X线检查(mammography,MG)及CBBCT检查的195例患者的影像学资料,其中64例患者的64侧乳腺符合入组条件。依据BI-RADS中乳腺构成的分类标准对其进行分类并得到多数报告;基于其CBBCT图像进行阈值分割法测量乳腺密度,并得到手动修正后乳腺密度。1个月后重复上述步骤。采用组内相关系数(intraclass correlation coefficient,ICC)比较观察者内、观察者间、阈值分割法测量与手动修正、非致密类及致密类乳腺测量结果之间的一致性。结果:阈值分割法测量乳腺密度的观察者内和观察者间ICC值分别为0.9624(95%CI:0.9388~0.9770)和0.9666(95%CI:0.9500~0.9785);手动修正测量观察者内和观察者间ICC值分别为0.9750(95%CI:0.9592~0.9847)和0.9775(95%CI:0.9661~0.9855);阈值分割法与手动修正测量之间ICC值为0.9962(95%CI:0.9983~0.9977);非致密类和致密类乳腺阈值分割法与手动修正之间ICC值分别为0.9497(95%CI:0.7072~0.9914)和0.9983(95%CI:0.9971~0.9990)。结论:基于CBBCT图像的阈值分割法是一种较为稳定且准确的计算机辅助测量乳腺密度的方法,未来有望应用于大规模乳腺癌筛查,并为乳腺癌风险的预测提供更多信息。

基于图像边缘约束cGAN的稀疏角度锥束乳腺CT重建

锥束乳腺CT(CBBCT)相对高的辐射剂量和相对长的扫描时间阻碍了它的临床应用。该研究提出稀疏角度CBBCT解决上述问题。为了去除用滤波反投影(FBP)重建稀疏角度CT带来的伪影,该研究提出带有图像边缘约束的条件生成对抗网络—ECGAN。ECGAN的生成器是改进后的U-net,判别器是patch GAN和LSGAN的结合,这样的设计是为了提高训练效果,保留高频信息。为了进一步保留细微结构,图像边缘提取后被同时加入生成器和判别器中。之后采用20组临床原始数据进行训练验证。结果显示,ECGAN能实质性地提高稀疏角度CBBCT的图像质量,效果也优于基于全变分的迭代重建和基于FBPConv Net的深度学习后处理。在投影数从300降低到100时,ECGAN将峰值信噪比(PSNR)和结构相似度(SSIM)从FBP的24.26、0.812提高到37.78、0.963。结果表明ECGAN在保证图像质量基本不变的前提下,能将CBBCT的扫描时间和剂量降低为原来的三分之一。

早期左侧乳腺癌术后锥形束CT引导下VMAT摆位误差致靶区及危及器官受照剂量变化研究

目的:研究早期左侧乳腺癌保乳术后患者在锥形束CT(CBCT)引导下行容积旋转调强治疗(VMAT)因摆位误差而导致靶区剂量和危及器官受量的变化。方法:2019年2月-2020年2月于笔者所在医院接受CBCT引导下VMAT治疗的62例早期左侧乳腺癌保乳术后患者作为研究对象,处方剂量为PTV 50 Gy/25 f、PGTVtb 10 Gy/5 f,疗程中每例患者均扫描5次CBCT,每周扫描1次,共获得310套CBCT摆位误差数据和CBCT三维图像,分析摆位误差规律,并模拟如果按存在摆位误差照射,对靶区及危及器官受量的影响。结果:62例早期乳腺癌保乳术后放疗患者共获取310套CBCT扫描图像,结果显示在左右方向(X)、腹背方向(Y)、头脚方向(Z)摆位误差分别为(3.42±0.88)、(3.81±1.68)、(2.83±0.91)mm,三维方向均存在摆位误差。纠正后患者首次摆位误差值低于纠正前摆位误差值,差异有统计学意义(P<0.05),治疗时患者摆位误差值低于纠正后摆位误差值,差异有统计学意义(P<0.05);误差摆位PTV D2%、D5%、D95%、D98%、Dmean均低于标准摆位,差异均有统计学意义(P<0.05);误差摆位双肺V20、V30、V40及心脏V20、V30均高于标准摆位,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:早期左侧乳腺癌患者保乳术后在CBCT引导下行VMAT可一定程度上减少其摆位误差,进而可使靶区受到的实际照射更加准确,减少毗邻正常组织器官的受照量,让靶区适形性提高,使靶区内部剂量分布更加均匀。