基于深度学习的rtStation软件自动勾画乳腺癌术后患者心脏结构的应用分析

目的:使用基于深度学习的rtStation软件对乳腺癌术后患者的心脏结构进行自动勾画,对自动勾画的准确性进行测试和评估。方法:选取40例乳腺癌术后患者进行研究,分为左侧保乳(LB)组、右侧保乳(RB)组、左侧根治(LG)组和右侧根治(RG)组。首先将放疗定位CT图像传输至rtStation软件,使用该软件自动勾画各病例心脏结构,最后将勾画好的结构文件导回Eclipse治疗计划系统。计算两种勾画方法的体积差异(△V%)、位置差异(DC)和形状一致性(DSC)数据,评估该软件自动勾画心脏结构的准确性。结果:40例测试结果△V%、DC和DSC分别为(3.49±10.30)%、(0.48±0.30)cm、0.89±0.04。4组的DSC值分别为0.88±0.03(LB)、0.89±0.03(RB)、0.88±0.05(LG)、0.89±0.04(RG)。4个组合组的DSC值分别为0.89±0.03(LB+RB)、0.88±0.04(LG+RG)、0.88±0.04(LB+LG)、0.89±0.03(RB+RG)。统计学分析结果显示,LB、RB、LG、RG 4组的ΔV%、DC、DSC值没有统计学差异(P>0.05),LB+RB和LG+RG两组的ΔV%、DC、DSC值没有统计学差异(P>0.05),LB+LG和RB+RG两组的ΔV%、DC、DSC值没有统计学差异(P>0.05)。结论:对于不同类型的乳腺癌术后患者,使用rtStation软件自动勾画心脏结构,均可以达到较为准确的效果,且不同类型之间的结果没有统计学差异。

3种自动勾画软件对鼻咽癌危及器官勾画结果的对比分析

目的分析AccuContour、rtStation和PV-iCurve3种自动勾画软件勾画鼻咽癌危及器官的效果。方法随机选取广州中医药大学第一附属医院收治的30例鼻咽癌患者,由同一位医师人工勾画危及器官,分别使用3种软件进行自动勾画,以人工勾画结果为“金标准”,分别计算3种软件勾画结果的Dice相似性系数(Dice Similarity Coefficient,DSC)和Hausdorff距离(Hausdorff Distance,HD),比较3种软件勾画鼻咽癌危及器官的精确度。结果对于选取的14个危及器官,3种软件自动勾画的大部分器官的DSC均大于0.7,在视交叉和口腔这两个器官,rtStation勾画效果最优;对于其他器官的勾画,AccuContour则具有明显优势。rtStation与PV-iCurve相比,除脊髓和视交叉两个器官,rtStation均优于PV-iCurve,差异有统计学意义(P<0.05)。AccuContour与rtStation的勾画结果相比,AccuContour左眼球、左晶体、左视神经、脊髓和左颞叶这5个器官的HD均显著小于rtStation(P<0.05);对于视交叉和口腔,rtStation的勾画效果显著优于AccuContour(P<0.05)。AccuContour与PV-iCurve相比,AccuContour仅视交叉和口腔中HD大于PV-iCurve,其他12个器官,AccuContour的HD均小于PV-iCurve;rtStation和PV-iCurve相比,rtStation的HD均小于PV-iCurve,且除视交叉器官,其他13个器官两个软件比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论3种自动勾画软件各有优势,但在临床实际应用中,AccuContour在整体的勾画结果中效果最好,其次为rtStation。

不同图像分割软件用于胸部危及器官自动勾画的临床应用

目的 比较3种自动勾画图像分割软件(rtStation、AccuContour、RT-Mind)与手动勾画对胸部肿瘤危及器官(Organs atRisk,OARs)的勾画效果。方法 选取解放军总医院第五医学中心放疗科行胸部肿瘤放疗患者15例,由肿瘤放疗医生手动勾画OARs,经确认后以此勾画结果作为参考标准,再分别应用3种图像分割软件勾画OARs,比较手动勾画与自动勾画的时间、Dice相似性系数(Dice Similarity Coefficient,DSC)和Hausdroff距离(Hausdorff Distance,HD)。结果 3种自动勾画软件勾画速度比较:AccuContour>RT-Mind>rtStation,勾画时间均在3 min内完成,而人工勾画需30 min左右。3种自动勾画软件对心脏、左肺、右肺、脊髓的勾画效果较好,DSC均在0.85以上,但对食管和气管的勾画效果较差,且AccuContour、RT-Mind软件在勾画心脏、脊髓的DSC显著高于rtStation软件(P<0.05);在勾画左肺和右肺的DSC方面,AccuContour软件显著优于rtStation、RT-Mind软件(P<0.05)。3种自动勾画软件脊髓HD值最小,气管HD值最大,但AccuContour、RT-Mind软件的脊髓HD均显著低于rt Station软件(P<0.05);rt Station软件的心脏HD显著高于Accu Contour、RT-Mind软件(P<0.05);3种自动勾画软件的食管HD均低于2 cm,且AccuContour软件显著优于rtStation、RT-Mind软件(P<0.05);对于左、右肺,RT-Mind软件HD均超过2 cm,显著高于rtStation、AccuContour(P<0.05),勾画效果较差。结论 3种图像分割软件在胸部OARs自动勾画时,食管和气管勾画效果基本满意,但需要医师手动修改,软件有待进一步提高;心脏、肺和脊髓勾画效果理想,图像分割软件能够提高医师工作效率。