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锥形束CT和多层螺旋CT对寰枢椎成像的辐射剂量和图像质量差异研究
编辑人员丨1周前
目的:比较锥形束CT(CBCT)和多层螺旋CT(MSCT)应用于寰枢椎成像的检查剂量和成像质量的差异。方法:使用普兰梅卡CBCT扫描仪的30种曝光条件和东芝320排MSCT的15种曝光条件对头颈部体模进行扫描。基于蒙特卡罗算法剂量评价软件PCXMC计算CBCT的有效剂量( E);以剂量长度乘积(DLP)乘以成人颈部特异性转换系数得到MSCT的 E值。两独立样本的 t检验或Wilcoxon秩和检验用于比较两种成像方式的辐射剂量和主、客观图像质量。采用双盲法对图像的边缘清晰度、对比度、软组织层次、伪影进行5分制主观评分,测量感兴趣区(ROI)的信号与噪声,计算对比信噪比(CNR)。 结果:CBCT容积剂量指数、 E值分别为2.9 mGy、27.61 μSv,均低于MSCT的8.8 mGy、433.16 μSv,差异有统计学意义( z=-3.05、-5.25, P<0.05);CBCT组的噪声和CNR分别为27.74 HU和3.69,MSCT组为7.84 HU和27.1,差异有统计学意义( z=-5.39、-5.42, P<0.05);CBCT组的总体图像质量、对比度、伪影评分分别为3.5、3.0、5分,均高于MSCT组2.0、2.0、4.0分,差异有统计学意义( z=-2.32、-2.46、-3.31, P<0.05)。 结论:寰枢椎CBCT和MSCT扫描均可获得满足诊断要求的图像质量,与MSCT相比,CBCT寰枢椎扫描有效地降低了辐射剂量,符合辐射防护最优化原则。
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编辑人员丨1周前
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新型冠状病毒Omicron变异株BA.5.1.3亚型潜伏期研究
编辑人员丨1周前
目的:研究新型冠状病毒(新冠病毒)感染疫情的Omicron变异株BA.5.1.3亚型的潜伏期。方法:基于315例新冠病毒感染者流行病学调查数据,根据区间删失数据的特点,采用log-normal和Gamma两种分布估计潜伏期,利用离散时间马尔科夫链蒙特卡罗算法对分布函数的参数进行贝叶斯估计。结果:315例感染者年龄(42.01±16.54)岁,男性占30.16%。其中156例报告了症状出现时间,年龄(41.65±16.32)岁,log-normal和Gamma分布估计发病潜伏期 M( Q1, Q3)分别为2.53(1.86,3.44)d及2.64(1.91,3.52)d;估计感染潜伏期 M( Q1, Q3)分别为2.45(1.76,3.40)d及2.57(1.81,3.52)d。 结论:基于log-normal和Gamma分布进行贝叶斯估计的潜伏期接近,潜伏期最佳分布均为Gamma分布,感染潜伏期与发病潜伏期 M相差较小,Omicron变异株BA.5.1.3亚型比以往的Omicron变异株的潜伏期 M更短。
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编辑人员丨1周前
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北京市新型冠状病毒Omicron变异株的传播力研究
编辑人员丨1周前
目的:评估新型冠状病毒Omicron变异株在北京市现有防控措施下的传播力,为做好疫情防控工作提供参考依据。方法:收集北京市2022年3月7-25日报告的78例具有明确传播链的Omicron变异株感染者信息,分别采用Gamma和Weibull分布拟合潜伏期和序列间隔时间,使用马尔科夫链蒙特卡罗算法估计实时再生数( R t)。 结果:Omicron变异株感染者潜伏期 M( Q1, Q3)为4.0(3.0,6.0)d,序列间隔时间3.0(2.0,5.0)d,序列间隔时间在未完成和已完成全程疫苗接种感染者中 M( Q1, Q3)分别为2.0(1.0,4.0)d和4.0(2.0,6.0)d( Z=-2.12, P=0.034),儿童和成年人感染者分别为2.0(1.5,3.0)d和4.0(2.0,6.0)d( Z=-2.02, P=0.044),差异均有统计学意义。本轮疫情 R t初始值为4.98(95% CI:2.22~9.04)。 结论:与既往Delta变异株相比,北京市Omicron变异株的传播力较强,应持续做好常态化疫情防控和新型冠状病毒疫苗接种工作,关注儿童易感人群。
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编辑人员丨1周前
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计划靶体积概念是否适合肺癌质子调强治疗计划
编辑人员丨1周前
目的:基于计划靶体积(PTV)和内靶体积(ITV)概念计划差异,论述PTV概念不适合于肺癌质子调强治疗(IMPT)计划,为临床提供参考。方法:基于上海质子治疗示范装置固定束模型和商业化治疗计划系统软件,对6例肺癌患者在平均CT图像上分别制作基于PTV的常规IMPT计划(PTV-IMPT)和基于ITV稳健的IMPT计划(ITV-IMPT)。所有计划均设置3个射束,采用蒙特卡罗剂量算法进行最终剂量计算。评估PTV-IMPT和ITV-IMPT计划的计划质量和稳健性能。结果:ITV-IMPT、PTV-IMPT计划的ITV适形指数分别为0.58、0.43,均匀指数分别为0.96、0.92,双肺V 5Gy(RBE)分别为13.1%、13.5%,脊髓D max分别为8.9、9.5 Gy(RBE),机器跳数分别为338、401 MU。在分别轻度扰动和重度扰动场景的7种状态下,ITV-IMPT、PTV-IMPT计划的靶区覆盖稳健性指数λ范围分别为0.003~0.032、0.02~0.28,双肺500 Gy(RBE)剂量体积指标ΔV 5Gy范围分别为0.06~0.11、0.07~0.13。 结论:与PTV-IMPT比较,ITV-IMPT具有计划质量高、稳健性好的优势,具有重要的临床价值。因此,临床推荐使用ITV概念设计肺癌的质子调强计划。
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编辑人员丨1周前
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组织非均匀性对宫颈癌近距离治疗剂量评估影响研究
编辑人员丨1周前
目的:比较近距离治疗两种临床常用的剂量计算方法和基于CT影像的蒙特卡罗程序计算的剂量差异,探讨组织非均匀性对宫颈癌近距离治疗剂量评估的影响。方法:回顾性选取2018年1月至2020年6月在安徽省肿瘤医院接受三维近距离治疗的宫颈癌患者11例,分别采用美国医学物理师协会(AAPM)TG43号报告的纯水剂量计算方法(TG43-BT)、快速非均质剂量计算算法Acuros BV(BV-BT)和基于治疗CT影像的EGSnrc蒙特卡罗程序(MC-BT)计算各计划的剂量分布,分析比较3种算法的靶区剂量( D98、 D90和 D50)、剂量区体积( V3 Gy、 V6 Gy、 V9 Gy和 V12 Gy)和危及器官(OARs) D2 cm 3剂量差异。 结果:TG43-BT中HRCTV D90为6.274 Gy,比MC-BT高出了近5%,且TG43-BT对靶区体积剂量和各剂量区体积均存在过高评估;除靶区 D50和高剂量区 V12 Gy外,BV-BT和MC-BT对于靶区剂量计算差异无统计学意义( P>0.05)。此外,BV-BT和MC-BT在直肠、小肠和乙状结肠的 D2 cm 3评估上差异无统计学意义( P>0.05),而MC-BT膀胱 D2 cm 3为4.609 Gy,比TG43-BT、BV-BT明显偏高。 结论:TG43-BT未考虑组织非均匀性影响,普遍高估了靶区和多数OARs受量;BV-BT计算效率高,且在多数靶区和OARs评估参数上与MC-BT计算基本一致,但在近源位置和被充盈膀胱的剂量计算上存在不足,临床评估时仍需谨慎。
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编辑人员丨1周前
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体电子密度对术后宫颈癌放射治疗计划剂量精确度的影响研究
编辑人员丨1周前
目的:通过在放疗计划系统手动赋予以CT图像为基础的肿瘤组织及危及器官准确的均匀体电子密度,研究其对剂量精确性的影响。方法:回顾性选取20例术后宫颈癌放疗计划,从国际辐射单位与测量委员会(ICRU)46号报告导出相应器官的体电子密度,转化为相对电子密度后植入计划系统(Monaco5.11, Sweden)的危及器官模块,包括膀胱、直肠、小肠、肾脏、脊髓、股骨头、髂骨,其他组织以人体的平均电子密度代替。原始计划为双弧容积旋转调强(360° VMAT,采用蒙特卡罗算法,计算网格为0.3 cm×0.3 cm×0.3 cm,最小子野宽度为0.6 cm。保持原始计划通量不变,重新计算剂量生成新计划。通过剂量学参数以及剂量-体积直方图(DVH)二维曲线比较两种计划的区别。结果:植入体电子密度后生成的计划中(Plan RED),患者绝大部分的靶区剂量参数与原始计划(Plan ref)之间的偏差<2%,所有靶区 D2、 D98、 Dmean的平均偏差<0.7%,180个数据中只有2个数值在2%~3%。膀胱、直肠、小肠的 V20、 V30、 D1 cm 3、 Dmean、Plan ref的平均偏差<0.6%,240个数据中有4个数值>2%。Plan RED的平均跳数比Plan ref高0.9%,子野总数不变。手动赋予电子密度生成的计划剂量偏高,但符合临床要求。DVH图中靶区、危及器官的二维曲线几乎完全重合。两组计划剂量参数的差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:通过在计划系统中手动赋予人体电子密度来生成的术后宫颈癌计划与原始计划剂量整体偏差<2%,符合临床要求,为实现MRI直接用来进行放疗计划设计和剂量计算提供了参考。
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编辑人员丨1周前
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ArcherQA三维剂量验证系统在鼻咽癌调强放疗计划中的应用
编辑人员丨1周前
目的:探讨ArcherQA三维剂量独立验证系统在鼻咽癌调强放疗计划验证中的可行性。方法:回顾性选取Eclipse治疗计划系统(TPS)制定的105例鼻咽癌患者调强放疗计划,分别利用ArcherQA与Portal dosimetry(PD)验证系统进行剂量验证。比较ArcherQA与PD的 γ通过率(3 mm/3%,TH=10%),以及ArcherQA与TPS在靶区剂量( Dmean、 D90%)与危及器官剂量( Dmean)上的差异,并分析ArcherQA结果中各危及器官的三维 γ通过率情况。 结果:ArcherQA计算得到的平均三维 γ通过率为(99.04±1.01)%,PD测量结果的平均二维 γ通过率为(99.49±0.78)%,二者差异具有统计学意义( t= -3.35, P<0.05)。ArcherQA与TPS在靶区的剂量学差异为:GTV: Dmean(0.57±0.48)%, D90%(0.65±0.56)%;平均 γ通过率:GTV(97.67±3.43)%,GTVnd-L(97.80±4.35)%,GTVnd-R(97.82±4.07)%,CTV1(97.88±2.44)%,CTV2(96.64±4.32)%;各靶区平均剂量差异为CTV1(0.57±0.46)%,GTVnd-L(0.85±0.55)%,GTVnd-R(0.73±0.55)%,CTV2(0.88±0.52)%;ArcherQA结果中各危及器官的平均 γ通过率为脑干(99.93±0.22)%,视交叉(99.17±2.82)%,眼晶状体(100±0)%,脊髓(99.56±1.05)%,甲状腺(99.00±2.06)%,气管(87.86±10.42)%。各危及器官平均剂量,除左侧视神经、右侧海马、右侧腮腺外,差异均具有统计学意义( t=-14.62~4.82, P<0.05)。 结论:ArcherQA基于高性能图形处理器平台,采用高精度蒙特卡罗算法,可根据患者CT图像快速并准确地计算出体内的三维剂量分布和 γ通过率,并给出各感兴趣区域的剂量-体积直方图(DVH)指标参数比较,可用于鼻咽癌调强放疗计划验证,不占用加速器机时,有利于提高工作效率。
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编辑人员丨1周前
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算法和射野设置对肺癌容积旋转调强计划的剂量学影响
编辑人员丨1周前
目的:分析不同剂量计算算法和不同射野设置对肺癌容积旋转调强计划(VMAT)的剂量学差异,为临床计划设计提供参考。方法:选择20例肺癌患者,分别设计4组VMAT计划:基于各向异性解析算法(AAA)的2野2弧(2F2A_AAA)、基于外照射光子剂量算法(AXB)射的2野2弧(2F2A_AXB)、基于蒙特卡罗算法(MC)的2野2弧(2F2A_MC)、基于MC算法的1野2弧(1F2A_MC)。分别对不同算法、不同射野设置的计划,在靶区覆盖、高量控制、剂量均匀性指数(HI)、适形性指数(CI),以及危及器官(OARs)受照剂量进行评估。结果:3组不同算法的2F2A计划靶区结果表明,2F2A_MC在PGTV的 D1%和 V95%(受到95%处方剂量所包绕的靶区相对体积)上均优于2F2A_AAA( D1%: t=-2.44, P=0.03; V95%: z=-2.04, P=0.04)和2F2A_AXB( D1%: t=2.34, P=0.03; z=-3.21, P<0.01)。2F2A_AXB在PGTV的CI表现上优于2F2A_AAA( z=-3.66, P<0.01),与2F2A_MC相当。就危及器官而言,2F2A_AXB和2F2A_MC全肺的 V5 Gy上分别较2F2A_AAA减少了0.68%( z=-2.69, P=0.01)和3.05%( z=-3.52, P<0.01)。2F2A_AXB计划在全肺 Dmean为1 776.44 cGy,均优于2F2A_MC( t=2.67, P=0.02)和2F2A_AAA( t=8.62, P<0.01)。2F2A_AXB的Body_5 mm在 V20 Gy相较于2F2A_AAA和2F2A_MC分别减少了1.45%( z=-3.88, P<0.01)和2.01%( z=-3.66, P<0.01)。而不同射野设置的两组计划结果表明,1F2A_MC在PTV1的CI和PTV2的HI上均优于2F2A_MC(CI: t=2.61, P=0.02; HI: z=-2.20, P=0.03)。1F2A_MC在全肺 Dmean相对于2F2A_MC增加了26.29 cGy( t=2.28, P=0.04)。 结论:在进行肺癌VMAT计划设计时,MC算法适用于靶区优先,AXB算法适用于危及器官优先;而仅有MC算法的情况下,靶区优先时推荐选择1F2A,危及器官优先时推荐选择2F2A。
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编辑人员丨1周前
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基于机器学习算法构建慢性阻塞性肺疾病吸入剂治疗患者不良吸入风险预警模型
编辑人员丨3周前
目的 构建并验证接受吸入剂治疗的慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者不良吸入的风险预测模型,为不良吸入的个体化预防提供决策支持工具.方法 采用横断面研究,收集COPD吸入剂治疗患者相关数据,形成数据集.按4∶1 将数据集随机分为训练集和测试集,通过采用4 种不同的缺失值填补方法、3 种变量特征筛选方法以及18 种机器学习算法,在训练集上构建模型.在测试集中使用蒙特卡罗模拟法进行重采样,验证模型,以曲线下面积(AUC)、准确率、精准率、召回率和F1 值评估模型性能.选择最优模型用于构建不良吸入预测平台.结果 共纳入 COPD患者308例,135 例(43.8%)存在不良吸入风险.根据 33 个特征变量构建了216 个风险预警模型,其中,集成学习算法的平均AUC最大,为0.844±0.058[95%CI=(0.843,0.845)].216 个模型在预测性能方面差异有统计学意义(P<0.01).在集成学习算法下,吸入剂使用依从性(38.087 4%)、吸入剂满意度(25.680 1%)、教育水平(24.031 3%)、吸入剂数量(5.482 3%)、年龄(4.204 5%)和过去一年急性加重频次(2.184 7%)对预测模型贡献最大.该模型展现出良好的预测性能,其AUC 0.869 3、准确率83.87%、精准率86.96%、召回率74.07%、F1 值0.8.结论 该研究构建的COPD吸入剂治疗患者不良吸入风险的预测模型预测能力良好,具有一定潜在临床应用价值.
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编辑人员丨3周前
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一种超铀核素致伤口污染成像探测装置的模拟和分析
编辑人员丨1个月前
目的 为解决超铀核素对伤口的放射性污染问题,开展基于编码孔成像技术的伤口辐射成像研究.方法 通过蒙特卡罗模拟多种源项,比较两种图像重建算法在近场条件下成像效果的差异,以及探测器像素和成像平面像素数量对图像分辨率的影响.结果 根据设计的尺寸进行成像系统模拟工作,模拟成像视野为 89.4 mm×89.4 mm,模拟角分辨率为 1.98°,根据对比不同条件下重建点源的平均半高宽,得出增加探测器和成像平面中的像素数量可以优化角分辨率,但显著延长蒙特卡罗模拟时间.结论 根据模拟结果,该成像系统的参数可以有效的对放射性污染进行成像,为超铀核素致伤口污染测量提供了方法支持,同时为后续实际伤口污染成像探测系统的研发奠定基础.
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编辑人员丨1个月前
