随着前列腺癌(PCa)图像引导放疗(IGRT)软、硬件水平的提高,临床价值可观的辅助技术层出不穷.这些辅助技术中基于黄金基准标志物(GFM)的图像匹配和校准提高了PCa IGRT中靶区位置准确度,使患者得到了更高的治疗获益.通过注入水凝胶增加了前列腺同直肠前壁距离,从而降低了直肠毒性.MRI上GFM辨识准确度较高,可满足CT-MRI影像融合和单独基于MRI的PCa IGRT要求.MRI对水凝胶注入评价较全面,可保证水凝胶对直肠的保护效果.MRI的应用对提高放疗疗效和患者生活质量具有重要意义,已成为PCa IGRT中的研究热点.

目的:研究基于聚类的多Atlas分割方法对正常组织感兴趣区分割的改善，以达到更好的危及器官的勾画效果。方法:选取2019—2020年浙江省肿瘤医院已完成治疗的100例宫颈癌患者的CT图像作为Atlas图谱库。按照危及器官（膀胱、直肠和外轮廓）的体积特征参数作为测度，利用k均值聚类（k-means）算法将Atlas图谱库划分成若干子集。将待分割图像匹配到相对应的图谱库中进行多Atlas分割。使用相似性系数（DSC）对分割结果进行评价分析。结果:以30例患者作为测试组，比较了不同聚类方法所生成的子图谱库对图像分割结果的改进。相较于一般多Atlas分割，聚类多Atlas分割方法能显著提高膀胱（DSC为0.83±0.09∶0.69±0.15， P<0.001和直肠（DSC为0.7±0.07∶0.56±0.16， P<0.001）的分割准确性，但左、右双侧股骨头（0.92±0.04、0.91±0.02）和骨髓（0.91±0.06）的差异无统计学意义。并且聚类多Atlas分割方法平均分割时间短于一般多Atlas分割方法（2.7∶6.3 min）。 结论:聚类多Atlas分割方法不但会减少与待分割图像配准的Atlas图像个数，而且预期能提高分割效果，并获得较高的准确率。

目的:利用深度学习技术实现对程序性死亡配体-1(PD-L1)病理切片的辅助诊断.方法:通过开发细胞级深度学习定位、分类、识别算法,实现PD-L1病理切片中恶性肿瘤区域的定位与肿瘤细胞的精确检测,开发PD-L1病理切片辅助诊断阅片平台,为病理医生提供快速、准确的PD-L1辅助诊断信息.结果:基于该辅助诊断系统对200例PD-L1病理切片进行测试,系统与病理医师人工判读结果具有较高的一致性(ICC相关系数值为0.927),同时解决了现有PD-L1染色结果辅助判读方法准确性、稳定性与鲁棒性较差的问题.结论:基于深度学习的PD-L1病理切片辅助诊断系统性能整体表现良好,具有较强的客观性,是人工智能辅助诊断的有益探索.

基准标志物(Fiducial Marker,FM)已广泛应用于前列腺癌图像引导放疗(Image Guided Radiotherapy,IGRT)中.基于FM的图像匹配和校准技术提高了前列腺癌IGRT中靶区位置准确度,使患者获得了更高的治疗增益.前列腺癌IGRT中FM的准确辨识是实现其临床价值的关键前提,其辨识方法主要为X线成像技术.在以CT成像技术为主的FM辨识中,FM的类型逐渐由固态发展为液态,辨识自动化水平和准确度逐步提高.在以C型臂X线机成像技术为辅的FM辨识中,辨识结果可满足临床需求.基于CT的液态FM辨识优势最大且限制最少,该技术将成为未来前列腺癌IGRT中的研究和应用重点.本文对基于CT和C型臂X线机的FM辨识优、劣势和应用进展进行了综述,以期为医学影像、放疗、泌尿外科等相关专业医务人员提供一定的理论和实践参考.

目的 研究和分析局部晚期直肠癌新辅助治疗TOMO摆位误差.方法 回顾性收集我科2020年11月至2022年8月收治的22例局部晚期直肠癌患者进行研究,其中男性15例、女性7例,中位年龄65岁,均经病理证实为直肠腺癌.在接受放射治疗之前,会为每位病患进行MVCT扫描,这样可以帮助我们将其与模拟定位计划图像进行对准.在TOMO治疗的过程中,记录了4个不同方向(X、Y、Z和Roll)的四维数据用于校准,并得出图像匹配数据.此外,还针对治疗过程中病患的位置误差进行了分析,并提出了相应的控制策略.结果 经过观察,22名局部晚期直肠癌患者经过TOMO治疗后,发现了摆位误差差异大的5次与差异小的5次在X、Y、Z和ROLL方向的摆位误差(x±s)分别为:差异大的5次(x±s)是(2.16±0.49)mm、(10.57±1.07)mm、(3.88±3.32)mm、(1.11±0.41)mm;差异小的5次(x±s)是(2.08±0.64)mm、(2.11±0.84)mm、(3.30±1.35)mm、(1.21±0.42)mm;Y轴差异有统计学意义(P<0.05),而X、Z、ROLL3组的差异无统计学意义(P>0.05);此外,通过摆位误差分析,结果 显示膀胱横径及膀胱上下径之间差异无统计学意义(P>0.05).膀胱到左右两侧股骨头距离及到尾骨距离摆位误差分析差异亦无统计学意义(P>0.05).结论 通过对局部晚期直肠癌新辅助TOMO治疗摆位数据分析后,在膀胱充盈保持较好一致性的情况下,直肠状态对于摆位重复性的影响更显著.

目的 评估Fraxion系统与热塑膜在脑恶性肿瘤放疗体位固定中的摆位准确性.方法 选取2018年1月至2022年9月在我院肿瘤内科接受头部放疗固定的脑恶性肿瘤患者92例(采用Fraxion系统32例,热塑膜60例)为研究对象.将锥形束容积断层成像技术图像与计划电子计算机断层扫描图像匹配后获得线性摆位误差、3D矢量位移;根据外扩边界(Margin of Planning Target Volume,MPTV)公式计算出计划靶区MPTV,比较Fraxion系统组和热塑膜组的摆位准确性.结果 Fraxion系统组和热塑膜组的摆位误差在左右方向(X轴)分别为(0.79±0.45)mm和(1.60±1.00)mm,在头脚方向(Y轴)分别为(0.82±0.46)mm和(1.77±1.07)mm,在前后方向(Z轴)分别为(0.62±0.37)mm和(1.88±1.05)mm;3D矢量位移分别为(1.42±0.45)mm和(3.13±1.62)mm.Fraxion系统组的线性摆位误差、3D矢量位移均小于热塑膜组,差异具有统计学意义(P＜0.001).Fraxion系统组和热塑膜组在X轴、Y轴、Z轴方向的MPTV分别为0.64、0.66、0.52 mm和1.08、1.12、2.64 mm.结论 Fraxion系统在脑恶性肿瘤放疗定位中摆位准确性优于热塑膜固定,可精准定位靶区.

目的:研究食管癌放疗个体化临床靶区(CTV)-计划靶区(PTV)外扩边界剂量及摆位误差,在合理的剂量要求下提高放疗治疗精度.方法:选取2021年6月到2022年6月中山大学肿瘤防治中心黄埔院区收治的54例食管癌患者为研究对象,所有患者分次内均行锥形束CT(CBCT)图像扫描,共收集1283次CBCT图像.在患者放疗前进行CBCT扫描,将CBCT图像与计划CT图像匹配,得到腹背方向(VRT)、头脚方向(LNG)、左右方向(LAT)、旋转横断位(Roll)、旋转矢状位(Pitch)、旋转冠状位(YAW)6个方向的误差.同时分别对54例患者前5次6个维度方向摆位误差计算出均值,利用单样本t检验方法,与全分次摆位误差进行比较,判断差异性.并利用公式(外放边界=2.5∑+0.7δ)计算出PTV外放边界.将计算得出的外扩边界分为5组:A组(所有方向均外扩5mm),B组(LAT方向外扩7.9 mm,其它方向5mm),C组(LNG方向外扩11.03 mm,其它方向5mm),D组(VRT方向外扩6.36 mm,其它方向5mm),E组(LAT方向外扩7.9 mm,LNG方向外扩11.03 mm,VRT方向外扩6.36 mm)对10例患者进行模拟计划制作.结果:通过统计学分析得出54例患者六维方向前5次误差均值与全分次误差差异性占比,54例患者6个维度方向共324个方向,其中192个方向(59.26%)差异没有统计学意义(P>0.05).其中LAT方向占比总病例数64.81%;LNG方向占比总病例数57.41%;VRT方向占比总病例数51.85%;Pitch方向占比总病例数64.81%;Roll方向占比总病例数57.41%;YAW方向占比总病例数59.26%.计算出CTV-PTV外扩边界为LAT=7.90 mm,LNG=11.03 mm,VRT=6.36 mm.运用统计学分析对比5组外扩边界下各危及器官及靶区覆盖率,结果均无统计学意义(P>0.05).结论:采用食管癌放疗前5次摆位误差预测后续摆位误差具有一定可行性,食管癌放疗合理的个体化外扩边界在不增大危及器官受照量的同时可以减少治疗分次间脱靶率,为食管癌靶区外扩提供参考,为精准治疗提供重要依据.

目的 利用锥形束CT分析宫颈癌调强放疗两种治疗方法的临床应用价值.方法 将56例宫颈癌放疗患者按固定体位方式和治疗计划分为两组,常规组采用仰卧位体架和热塑体膜固定,执行静态调强计划治疗;观察组采用俯卧位体架和热塑体膜固定,执行容积调强计划治疗;治疗时每人每周第一次治疗前均扫描锥形束CT,利用骨性标记在线与计划CT图像匹配,记录并分析两组患者左右方向(X)、头脚方向(Y)、前后方向(Z)摆位误差;利用剂量体积直方图分析两组患者小肠、膀胱、直肠和股骨头重要器官的受照剂量体积比.结果 两组患者共获取280幅锥形束CT图像,两组患者在Y、Z轴摆位误差比较差异有统计学意义(tY=2.336,PY=0.021;tz=3.278,Pz=0.0004),X轴比较,差异无统计学意义(t=0.573,P=0.290);两组在X轴旋转误差比较,差异有统计学意义(t =2.134,P=0.029),Y、Z轴比较,差异无统计学意义(P＞0.05);观察组在计划总跳字和治疗时间均优于常规组,差异有统计学意义(t =9.549和17.324,均P=0.000);观察组膀胱V50优于常规组(P =0.031),在小肠、直肠、膀胱、左股骨头的平均剂量Dmean＞常规组(P＜0.05),两组其余比较无差异.结论 采用锥形束CT技术对两种宫颈癌调强放疗的体位摆放进行指导,为提高放疗精度提供影像学上的依据,具有较好的临床应用价值.

目的 测量并比较分析鼻咽癌两种固定方式的摆位误差,并确定其计划靶区(planning target volume,PTV)外放边界.方法 73例鼻咽癌患者采用头枕+头颈肩热塑面罩固定35例和发泡胶+头颈肩热塑面罩固定38例均实施调强放射治疗,在治疗摆位纠正前进行锥形束(cone beam computed tomography,CBCT)扫描共429次,其中头枕+头颈肩热塑面罩固定组201次,发泡胶+头颈肩热塑面罩固定组228次.将获得的CBCT图像和计划CT图像匹配,得到X、Y、Z轴方向上的平移及旋转误差,并对摆位误差进行分析.结果 头枕+头颈肩热塑面罩固定组在X、Y、Z轴上的平移误差分别为(0.11±0.08)、(0.15±0.12)、(0.12 ±0.10)cm,旋转角度误差分别为0.59°±0.53°、0.84°±0.62°、0.61°±0.51°,外放边界分别为0.33、0.46、0.37 cm;发泡胶+头颈肩热塑面罩固定组的平移误差分别为(0.09 ±0.07)、(0.13 ±0.09)、(0.11 ±0.10)cm,旋转角度误差分别为0.55° ±0.49°、0.69°±0.51°、0.58°±0.46°,外放边界分别为0.28、0.39、0.35 cm.采用发泡胶+头颈肩热塑面罩固定组和头枕+头颈肩热塑面罩固定组在Y轴上的平移及旋转角度误差数据差异均具有统计学意义(P＜0.05).结论 采用发泡胶+头颈肩热塑面罩固定鼻咽癌患者,可减小其在Y轴(头脚)方向的平移及旋转误差.CBCT可精确地测量出摆位误差,对外放边界的确定有指导意义.

目的:分析和比较常规方法与改良后方法(IUNU法)在前列腺全器官切片与MRI图像匹配方面的优劣.方法:2017年2月至5月期间共收集前列腺癌根治标本48例,术前均行3.0T多参数磁共振(multiparameter MRI,mpMRI)检查,将标本随机分两组,分别按常规方法和IUNU法进行取材,对两种方法取材所得的组织块的数量和厚度进行比较分析;再将获得的病理切片按照两种方法分别与术前的MRI图像进行匹配,比较两种方法获得的病理切片和MRI图像层面匹配的结果有无差异.最后比较配对的病理和MRI图像两者的相似程度,从而对两种方法在精准匹配方面进行评估.结果:常规方法取材获得24(标本尖端)+176个组织块,IUNU法取材获得24(标本尖端)+198组织块.此外,IUNU法获得的组织块平均厚度较常规法更薄,更均一[(2.98±0.247) mm vs (3.64±0.49) mm,P＜0.0001].IUNU法取材时剖面的偏斜程度在前后方向[(1.252±1.080) vs (0.582±0.521) mm,P＜0.001]和左右方向[(0.873±0.891) mm vs (0.504±0.444) mm,P=0.07]均更小.获得的病理切片按照常规方法与mpMRI图像进行匹配所对应的层面和IUNU法进行匹配有92/374张(24.6％)发生了变化.两种方法的最终配对结果平均分为3.250和4.129,差异有统计学意义(P＜0.001).结论:IUNU法在前列腺全器官切片制作和匹配上体现出了非常明确的优势,该方法可进一步提高前列腺全器官切片和mpMRI图像的匹配精确程度.