目的:基于机器学习提出可应用于低图像质量、多叶准直器(MLC)遮挡和非刚性变形兆伏级(MV)图像的无标记射束方向观(BEV)肿瘤放疗跟踪算法。方法:采用窗口模板匹配法和Voxelmorph端到端无监督网络，处理MV图像中的配准问题。使用动态胸部模体，验证肿瘤跟踪算法的准确性。将模体质量保证(QA)计划在加速器上手动设置治疗偏移后执行，收集治疗过程中的682幅电子射野影像系统(EPID)图像作为固定图像；同时采集计划系统中对应射野角度的数字影像重建(DRR)图作为浮动图像，进行靶区跟踪研究。收集21例肺部肿瘤放疗的533对EPID和DRR图像进行肿瘤跟踪研究，提供治疗过程中肿瘤位置变化定量结果。图像相似度用于算法的第三方验证。结果:算法可应对不同程度(10%~80%)的图像缺失，且对数据缺失图像的非刚性配准表现较好。模体验证中86.8%的跟踪误差<3 mm，<2 mm的比例约80%作用。配准后标准化互信息(NMI)由1.18±0.02提高到1.20±0.02( t＝－6.78， P＝0.001)。临床病例肿瘤运动以平移为主，平均位移3.78 mm，最大位移可达7.46 mm。配准结果显示存在非刚性形变，配准后NMI由1.21±0.03增至到1.22±0.03( t＝－2.91， P＝0.001)。 结论:肿瘤跟踪算法跟踪精度可靠且鲁棒性好，可用于无创、实时、无额外设备和辐射剂量的肿瘤跟踪。

目的:初步探究体表光学引导跟踪系统(OGTS)在肿瘤放射治疗应用中的追踪精度。方法:分为模体验证及临床验证，模体验证采用专用设备，利用OGTS记录光学标记点在反光球平台上从指定位置移动到目标位置的位移值，将该位移值与模体中固定距离比较，以计算系统的准确性与重复性。临床验证通过选取45例放疗患者进行OGTS跟踪准确性和重复性研究，其中头部、乳腺、直肠肿瘤患者各15例。每例患者均获取随机3个治疗分次下图像引导校正摆位前后图像引导定位系统(IGPS)和OGTS的值，分别记录每次误差校正的平移值。治疗前用IGPS修正患者摆位误差并获取相关数据，以IGPS校正平移误差的结果为金标准验证OGTS监测患者位置平移的准确性，计算综合平移偏差。结果:模体测量结果显示，跟踪准确性的综合平移偏差最大值为0.18 mm，跟踪重复性综合平移偏差的标准差为0.03 mm。临床试验结果统计显示，IGPS与OGTS追踪精度仅在头部 z方向上差异有统计学意义( t＝2.21， P<0.05)，而在头部其他方向及乳腺、直肠的3个平移方向差异均无统计学意义( P>0.05)。综合平移偏差分析表明，在头、乳腺、直肠分别为(0.91±0.62)、(1.64±1.30)和(1.52±1.29)mm，符合两者偏差≤2 mm的要求。 结论:OGTS操作简单、追踪精度较好，可辅助IGPS用于治疗中实时呼吸监测。

目的:提出可应用于图像质量差、多叶准直器（MLC）遮挡和非刚性变形的兆伏级图像的无标记射束方向观（BEV）肿瘤放疗跟踪算法。方法:采用窗口模板匹配、图像结构转换和demons非刚性配准方法，解决兆伏级图像中的配准问题。在模体中生成质量保证（QA）计划并在加速器上手动设置治疗偏移后执行，收集治疗过程中的682幅电子射野影像装置（EPID）图像作为固定图像；同时采集计划系统中对应射野角度的数字重建影像（DRR）图作为浮动图像，验证算法的准确性。此外收集21例肺部肿瘤治疗患者的共533对图像进行肿瘤跟踪研究，提供治疗过程中肿瘤位置变化定量结果。图像相似度用于跟踪结果的第三方验证。结果:算法可应对不同程度（10%~80%）的图像缺失，模体验证中86.8%的跟踪误差在3 mm以下，80%在2 mm以下。配准前后归一化互信息（NMI）变化为（1.182±0.026）~（1.202±0.027）（ P<0.005），豪斯多夫距离（HD）变化为（57.767±6.474）~（56.664±6.733）（ P<0.005）。病例结果以平移为主（-6.0~6.2 mm），但非刚性形变仍存在。配准前后NMI变化为（1.216±0.031）~（1.225±0.031）（ P<0.005），HD变化为（46.384±7.698）~（45.691±8.089）（ P<0.005）。 结论:本文算法可应对不同程度图像缺失，且在数据缺失图像的非刚性配准中表现较好，适用于不同放疗技术，为多模态、部分数据及图像质量较差的兆伏级图像处理提供了参考思路。

目的 建立双光子显微镜下可视化胶质瘤、壁细胞和血管的活体自发荧光的基因小鼠模型并进行评价.方法 以PDGFRβ-Cre+/-:Rosa26-tdTomato+/-基因工程小鼠为观察壁细胞和血管结构的载体,接种GL261-CFP小鼠胶质瘤细胞并对颅骨进行透明化,通过双光子显微镜动态跟踪观察胶质瘤增殖侵袭过程中血管与壁细胞的动态变化.结果 通过基因鉴定证实 PDGFRβ-Cre+/-:Rosa26-tdTomato+/-基因工程小鼠成功繁育.对比C57BL/6 小鼠,基因工程小鼠的形态外观和繁殖等无显著性差异,组织苏木素-伊红(HE)染色切片分析显示脏器发育无异常.Tamoxifen诱导下基因工程小鼠的Cre重组酶活性至第 7 天作用完全.接种GL261-CFP后观察到胶质瘤增殖侵袭的动态过程及肿瘤内血管形态结构紊乱、游离壁细胞增多.结论 成功构建了荧光可视化壁细胞的基因工程小鼠,分别利用异硫氰酸荧光素-葡聚糖标记血管和青色荧光标记肿瘤细胞,使用玻璃圆片与固定环替代小鼠颅骨,实现了活体状态下长期稳定地动态跟踪小鼠接种脑肿瘤后血管及血管支持细胞的形态结构变化,为研究脑胶质瘤提供了病理可视化的动物模型.

目的 提取并检测喉癌、下咽癌的患者外周血中外泌体(exosomes)并探讨其临床意义.方法 收集我院2015年6月～2017年6月共计22例头颈肿瘤患者术前外周血,其中喉癌11例,下咽癌11例,所有患者均术后病理明确诊断,并收集11例正常人血液作为对照组,用试剂盒System Biosciences(EXOTC10A-1)提取exosomes.采用透射电子显微镜下观察exosomes形态,纳米粒子跟踪分析(NTA)对exosomes进行计数(即颗粒浓度)和测粒径,蛋白浓度定量试剂盒(BCA)检测exosomes蛋白浓度,蛋白质免疫印迹(WB)检测蛋白的表达.结果 喉癌组和下咽癌组的上清液中可以分离出肿瘤来源的exosomes,透射电子显微镜下观察具有杯状结构的特征,直径在30～100 nm,其体积比对照组更大.喉癌组及下咽癌组的exosomes蛋白浓度与对照组相比显著增加.三组exosomes中均检测到CD63蛋白及CD81蛋白,未检测到Calnexin蛋白,exosomes颗粒浓度各组间无明显差异.与对照组比较,喉癌组exosomes粒径增加但无显著差异,下咽癌组的exosomes粒径显著增加.结论 喉癌、下咽癌患者外周血清来源的exosomes是十分有潜力的肿瘤标志物,可能对喉癌、下咽癌的早期诊断带来帮助.

目的 研究一种双能X线透视成像方法,采集呼吸周期高低能X线图像序列,通过改进双能减影算法获取软组织减影图像,以提高在图像引导放射治疗中无标记肺部肿瘤运动跟踪的肿瘤可视度.方法 采用具有C臂旋转结构和高低能快速切换采图机制的双能X线透视成像系统,分别在4个投影方向实时采集呼吸周期9或10个时相的高低能图像对序列.通过优化加权对数减影算法,对去除同一时相高低能图像对中的骨骼,得到软组织减影图.双能减影算法采用CNR作为图像质量评价参数,自动获取最佳软组织减影图像.采集和分析20例患者数据,评价软组织减影图像中肿瘤可视度的提高程度.结果 分别在0°、45°、90°和135°投影方向采集198、196、198、和198个高低能图像对,肿瘤可视图像分别为198、38、69和49对.所获软组织减影图像中,肿瘤可视图像分别为198、108、149和159幅.结论 本研究提出的双能X线透视成像方法可显著提高肺部肿瘤的可视度.

目的:利用双能X射线透视成像技术,通过呼吸周期内高低能运动图像序列对软组织剪影图像配准,提供一种无需金属标记的肺部肿瘤呼吸运动跟踪方法.方法:以肺部肿瘤患者的高低能X射线透视图像为研究对象,通过自动双能减影算法获得软组织减影图像,然后采用本研究提出的一种结合自适应参考图像选择和归一化互信息匹配的肿瘤运动跟踪算法,计算肿瘤呼吸运动轨迹和运动幅度.采集并分析19例肺癌患者的临床数据,以人工测量结果为参考基准,评价肿瘤运动跟踪算法的准确性.结果:19例病例分析结果显示,运动跟踪算法计算获得的肿瘤呼吸运动轨迹和运动幅度,与人工测量方法获得的结果具有很好的一致性.对大部分病例,头脚方向运动幅度明显大于左右和腹背方向运动幅度,位于肺下半部分肿瘤的运动幅度明显大于位于肺中上部肿瘤.结论:无需金属标记的肿瘤运动跟踪算法,利用双能减影软组织图像,直接对肿瘤进行图像配准,能够较准确地跟踪肺部肿瘤呼吸运动.

目的:探讨健脾消癌方对人结肠癌细胞(HCT116)来源外泌体诱导正常人胚肺成纤维细胞(HFL1)向肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)活化的影响.方法:以13.1 g·kg-1的健脾消癌方灌胃SD大鼠以制备含药血清,采取超高速离心法分别提取含10％无外泌体血清培养的HCT116细胞外泌体及含20％健脾消癌方含药血清培养的HCT116细胞外泌体,纳米颗粒跟踪分析仪(Zetaview)检测外泌体的粒径分布,蛋白免疫印迹法(Western blot)鉴定外泌体的标志蛋白凋亡转接基因2互作蛋白X(Alix),热休克蛋白70(HSP70),肿瘤易感基因101蛋白(TSG101),荧光显微镜观察HFL1对细胞膜染色试剂盒(PKH67)标记的外泌体的摄取情况;将HFL1细胞分6组:空白组,转化生长因子-β1(TGF-β1)组,TGF-β1联合HCT116外泌体2 mg·L-1组,TGF-β1联合HCT116外泌体4 mg· L-1组,TGF-β1联合健脾消癌方外泌体2 mg· L-1组,TGF-β1联合健脾消癌方外泌体4 mg·L-1组,均干预48 h,Western blot和实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)分别测定α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)蛋白和mRNA的表达水平.结果:Zetaview检测粒径分布主要集中在50～100 nm,结合标志蛋白Alix,HSP70和TSG101的表达证实其为外泌体,HFL1细胞与外泌体共孵育后,荧光显微镜下可看到大量外泌体被HFL1细胞所摄取;与空白组比较,TGF-β31组和TGF-β1联合HCT116外泌体组的α-SMA蛋白及mRNA表达水平升高(P＜0.05);与TGF-β1联合HCT116外泌体组比较,TGF-β1联合健脾消癌方外泌体组的α-SMA蛋白及mRNA水平下降(P＜0.01).结论:人结肠癌细胞外泌体联合TGF-β1可诱导HFL1.活化成CAFs,健脾消癌方可通过影响α-SMA的表达水平而降低HFL1的活化能力从而达到拮抗结肠癌肺转移的作用.

目的 探讨肠三叶因子(TFF3)在非小细胞肺癌的诊断及化疗疗效评估中的作用,为诊断和治疗非小细胞肺癌提供新的肿瘤标志物.方法 选取2020年06月20日至2021年06月06日于安徽医科大学第一附属医院呼吸与危重症科初次确诊的84例非小细胞肺癌患者〔肺鳞癌(LUSC)38例),肺腺癌(LU-AD)46例〕作为非小细胞肺癌组,同一时期在本医院进行体检的21例健康者为对照组,跟踪仅接受培美曲塞(LUAD)或紫杉醇(LUSC)+铂类方案连续化疗2个周期的非小细胞肺癌患者作为化疗组.使用酶联免疫吸附法(ELISA)检测非小细胞肺癌患者初次确诊时、连续化疗2个周期后、健康对照组体检第一天血清TFF3水平.采集非小细胞肺癌患者初次确诊时外周血实验室指标(中性粒细胞计数、血小板计数、淋巴细胞计数)、神经元烯醇化酶(NSE)、癌胚抗原(CEA)、细胞角蛋白19片段(CYFRA21-1).下载肿瘤基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库中的肺鳞癌、肺腺癌数据,分析TFF3表达水平与化疗疗效的关系.结果 在非小细胞肺癌组中,肺腺癌和肺鳞癌患者化疗前血清TFF3水平均高于健康对照组,差异有统计学意义(P<0.05).在血小板计数 ≥ 中位数的非小细胞肺癌患者血清中,TFF3的水平高于血小板计数<中位数组的非小细胞肺癌患者(P<0.05).血清TFF3水平诊断非小细胞肺癌、肺腺癌、肺鳞癌的ROC曲线下面积(AUC)分别为0.73〔95％CI(0.62,0.83)〕、0.69〔95％CI(0.56,0.82)〕、0.77〔95％CI(0.66,0.89)〕,约登指数分别为0.45、0.37、0.55,截断值分别为1109.37 pg/mL、1109.37 pg/mL、1110.61 pg/mL.在接受化疗的非小细胞肺癌患者中,化疗后血清TFF3水平显著低于化疗前,差异有统计学意义(P<0.05).亚组分析显示:肺腺癌患者化疗后血清TFF3水平显著低于化疗前,差异有统计学意义(P<0.05),而肺鳞癌患者化疗前后血清TFF3水平无明显变化.通过分析TCGA数据库中非小细胞肺癌患者组织中TFF3水平与化疗效果之间的关系,发现对化疗效果敏感的肺腺癌患者具有更高的TFF3表达水平(P<0.05),而肺鳞癌患者化疗效果与TFF3的表达水平之间未发现明显关系(P>0.05).结论 TFF3有望成为非小细胞肺癌的诊断及化疗疗效评估的新型肿瘤标记物.

目的 探讨计算机导航辅助下切除四肢干骺端恶性肿瘤保留自体关节的安全性及长期随访疗效.方法 选择2007年1月至2011年9月10例四肢关节干骺端IIB期恶性肿瘤患者,其中7例骨肉瘤,3例尤文肉瘤.术前薄层CT扫描数据和MRI数据输入计算机导航系统进行图像融合,术中用导航探头经过导航跟踪器将手术部位和导航计算机建立联系,然后用导航探头在固定的解剖定位点或术前制作的人工标记点进行计算机注册,再在骨暴露表面散在选择50个点注册增加图像和手术部位配准的准确性,验证若匹配误差小于1 mm则可用于术中导航.然后在导航指导下精准截骨切除肿瘤,腓骨瓣复合异体骨重建肿瘤切除后的骨缺损,术后定期随访,评估保留关节功能、有无肿瘤局部复发及相关并发症等.结果 术中计算机导航匹配误差平均为0.41 mm,导航下截骨线与肿瘤边缘之间的平均距离为9.9 mm,术后平均随访140个月,除1例肿瘤肺转移死亡外,其余所有患者均无瘤存活,所有患者均无局部肿瘤复发,肢体MSTS评分平均为27.8分.结论 导航辅助下可做到肿瘤精确切除,使关节结构保留最大化的同时保证肿瘤不复发,而保留的自体关节使得患者可以长期使用.