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基于U-Net模型从低能锥形束CT图像实现高能成像的研究
编辑人员丨4天前
目的:基于U-Net网络深度学习的方法,实现在放疗临床中低能锥形束CT(CBCT)图像转换成高能CBCT图像,以期提供双能CBCT成像图像基础且降低辐射剂量。方法:利用放疗机载CBCT设备采集CIRS电子密度模体和CIRS头部体模在80和140 kV能量下的CBCT图像数据,数据集按10∶1分为训练集和测试集。利用U-Net网络从低能量(80 kV)CBCT图像预测高能量(140 kV)下CBCT图像。采用平均绝对误差(MAE)、结构相似度指数(SSIM)、信噪比(SNR)和峰值信号噪声比(PSNR)4种度量指标,定量评价预测高能CBCT图像。结果:预测高能图像与真实高能图像之间总体结构差异较小(SSIM:0.993 ±0.003)。预测高能图像噪声较低(SNR:15.33±4.06),但组织间分辨力有损失。预测高能图像比真实高能图像平均CT值偏低,在低密度组织中差异较小(<10 HU, P > 0.05),而在高密度组织中差异大(< 21 HU, t = -7.92, P < 0.05)。 结论:利用深度学习方法可以从低能CBCT图像获得结构相似度高的高能CBCT图像,预测高能图像具有应用于放疗临床双能CBCT成像技术中的潜力。
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编辑人员丨4天前
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基于iCBCT在线自适应放疗在盆腔肿瘤中的临床应用
编辑人员丨4天前
目的:初步探讨基于迭代锥形线束CT(iCBCT)引导的在线自适应放疗在盆腔恶性肿瘤中的临床应用。方法:北京协和医院放疗科开展了基于iCBCT引导的在线自适应放疗在盆腔恶性肿瘤中应用的前瞻性临床试验,本研究初步分析了2022年8—11月接受在线自适应放疗的13例盆腔恶性肿瘤(2例宫颈癌、4例宫颈癌术后、3例子宫内膜癌术后、3例膀胱癌、1例前列腺癌)患者的临床数据,探讨在线自适应放疗的可行性、自适应放疗相关流程时间、危及器官及靶区的修改程度、靶区剂量覆盖度、相关危及器官受量等。采SPSS软件进行分析,符合正态分布的数据以 xˉ±s表示,否则用 M( Q1, Q3)表示。方差齐性数据采用 t检验分析,非正态分布或方差不齐的数据则采用非参数检验进行分析。 结果:在自适应治疗过程中,在线自适应平均时间为15 min 38 s(从接受CBCT扫描到最后计划选择完成的时间)。85.4%(830/972分次)的人工智能自动生成的influencer结构(与临床靶区、计划靶区相邻并可能对靶区轮廓生成有高度影响的器官,在盆腔肿瘤中通常为膀胱、直肠、小肠)不需要任何修改或只需进行小修,89.8%(491/547分次)人工智能自动生成的临床靶区无需修改或只需要小修。98.5%(319/324分次)的放疗分次选择了adapted计划,与scheduled计划相比,adapted计划展示出较好的靶区剂量覆盖度,同时可以降低危及器官的受量。结论:在临床可接受的时间内可实现基于iCBCT的盆腔恶性肿瘤在线自适应放疗,且更好的靶区剂量覆盖展现了在线自适应放疗的优势。
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编辑人员丨4天前
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单侧后牙正锁 治疗前后髁突位置和形态CBCT研究
编辑人员丨4天前
目的:本研究采用CBCT对单侧后牙正锁 患者治疗前后双侧髁突在关节窝中的位置和形态进行测量分析,探讨治疗前后髁突位置和形态的变化,为正畸临床诊断和治疗提供理论依据。 方法:选取单侧后牙正锁 患者11例,男性2例,女性9例,平均年龄20.18±4.40岁;改良舌腭弓矫治器矫治锁 ;拍摄矫治前矫治后锥体束CT(cone beam computed tomography,CBCT),测量分析髁突位置、形态等相关项目进行并对测量数据进行统计分析。 结果:矫治前锁 侧较非锁 侧髁突中心点至正中矢状面的距离小,治疗后锁 侧较非锁 侧髁突矢状面与标准水平面角度减小,差异有统计学意义( P<0.05);治疗后较治疗前锁 侧髁突顶点至正中矢状面的距离增大,治疗后较治疗前锁 侧髁突高度增大;差异有统计学意义( P<0.05)。 结论:锁 影响髁突在关节窝的位置,矫治后髁突位置有改变。
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编辑人员丨4天前
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锥形束CT引导 125I粒子植入治疗脊椎附件溶骨性转移瘤的应用价值
编辑人员丨4天前
脊椎溶骨性转移瘤患者易合并癌性骨痛、病理性骨折及脊髓压迫等骨相关不良事件,严重影响生活质量 [1]。脊柱转移瘤的治疗通常是姑息性局部治疗。 125I粒子是1种释放γ射线的持续低剂量微型放射源,与外放疗相比具有定位准确、可持续累积剂量、疼痛缓解快等优点 [2,3]。近年来,放射性粒子植入已被广泛用于恶性肿瘤的局部治疗。本研究通过回顾性分析行锥形束CT(cone beam CT, CBCT)引导 125I粒子植入术的脊椎附件溶骨性转移瘤患者的资料,探讨粒子植入的安全性及近期疗效。
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编辑人员丨4天前
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体部立体定向放射疗法治疗非小细胞肺癌的摆位误差分析
编辑人员丨4天前
目的:研究VERO系统的锥形束CT(CBCT)对非小细胞肺癌(NSCLC)患者体部立体定向放射疗法(SBRT)治疗中图像引导的准确性和摆位误差。方法:回顾性分析2017年1月至2018年12月浙江省丽水市人民医院80例NSCLC患者的临床资料,通过与四维呼吸相关锥形束CT(4DCBCT)重建最大密度投影和平均密度投影的CT图像,据其绘制肿瘤轮廓获得内在靶体积(ITV);通过比较手动ITV配准与CBCT上运动-模糊肿瘤来确定平移和旋转肿瘤定位误差,同时通过机器人定位床及环形旋转进行校正,校正之后对CBCT进行验证以评价残余误差。结果:初始设置的平均三维矢量位移明显大于六维自动校准后位移[(6.8 ± 2.1) mm比(1.5 ± 0.5) mm],差异有统计学意义( P<0.01);94.0%(425/452)的旋转误差≤ 3°;若无图像引导,则基于ExacTrac的立体定位需要左-右方向6.6 mm,上下方向9.8 mm,前后方向6.5 mm;六维校正残留误差后三个方向的安全边界分别降低至3.0、3.2和3.1 mm。 结论:使用ITV-CBCT匹配技术和VERO系统的自动六维校正的在线图像引导能够降低NSCLC患者SBRT治疗中的摆位误差,提高肿瘤定位的准确性。
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编辑人员丨4天前
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乳腺癌术后全乳房放疗皮肤表面定位摆位误差相关研究
编辑人员丨4天前
目的:通过图像分析探究乳腺癌术后全乳房放疗中的皮肤定位摆位误差。方法:选择2019年1—8月在浙江省肿瘤医院行辅助放疗的乳腺癌保乳手术术后患者80例。治疗计划中为每位患者创建CT定位图像,放疗过程中在对患者摆位完成后扫描获得锥形束CT(CBCT)验证片,通过图像处理软件将CT定位图像和CBCT验证片叠加至每位患者皮肤表面位置。测量乳头-肺( X轴)方向和颅尾( Y轴)方向的等中心偏差以及叠加图像 X、 Y轴旋转角度的偏差。 结果:在80例乳腺癌患者中, X、 Y轴和旋转角度的系统误差( μ)分别为(0.01 ± 0.01)mm、(-1.35 ± 0.14)mm和(0.06 ± 0.01)°; X、 Y轴和旋转角度之间的系统误差( Σ)分别为(1.76 ± 0.72)mm、(1.49 ± 0.58)mm和(0.90 ± 0.12)°; X、 Y轴和旋转角度的随机误差分别为(1.34 ± 0.96)mm、(1.93 ± 1.02)mm和(1.0 ± 0.2)°;在整体和左右侧患者中总矢量误差分别为(3.02 ± 1.26)、(2.88 ± 1.03)和(3.25 ± 1.38)mm,均不具有临床意义。 结论:乳腺癌保乳手术后常规乳房放射治疗过程中依据皮肤表面位置并且结合使用图像处理软件可获得足够小的摆位误差。
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编辑人员丨4天前
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肠道膀胱准备下不同固定方式对前列腺癌精准放疗影响
编辑人员丨4天前
目的:比较3种体位固定装置在前列腺癌精准放疗中的摆位误差,为盆腔肿瘤精准放疗固定装置的选择和靶区外扩边界(M PTV)提供依据。 方法:回顾性分析中山大学肿瘤防治中心2015年4月至2020年12月133例需盆腔引流区照射的前列腺癌患者,采用1.2 m真空袋(39例)、1.8 m真空袋(44例)和本中心改进的个体化俯卧板(50例)固定。每位患者定位、放疗前均按流程进行肠道膀胱准备,每次治疗前锥形束CT与计划CT的配准采取相同配准框和算法,记录合格肠道膀胱的头脚、左右、腹背三个方向摆位误差,分析3种固定装置下3个方向摆位误差及相应M PTV数值,分析摆位误差与年龄、体重指数的相关性。 结果:3333组摆位误差数据得出,头脚、左右方向的1.2 m真空袋摆位误差均值(3.26、2.34 mm)均大于1.8 m真空袋(2.51、1.90 mm, P值均<0.001)和个体化俯卧板(3.07 mm, P=0.066;2.10 mm, P=0.009)。腹背方向的1.2 m真空袋(仰卧)摆位误差均值(2.20 mm)小于1.8 m真空袋(3.33 mm ,P<0.001)和个体化俯卧板(3.61 mm, P<0.001)。1.8 m真空袋各方向摆位误差均小于个体化俯卧板( P≤0.028)。根据Van Herk外扩公式得出:1.2 m真空袋3个方向M PTV为4 mm左右,1.8 m真空袋和个体化俯卧板头脚、左右方向M PTV为3 mm左右,腹背方向>5 mm。摆位误差与年龄、BMI均不相关。 结论:摆位精准方面,1.8 m真空袋最优,个体化俯卧板次之;腹背方向仰卧位优于俯卧位。
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编辑人员丨4天前
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基于盆腔迭代锥形束CT图像的剂量学可行性分析
编辑人员丨4天前
目的:研究利用盆腔迭代锥形束CT(CBCT)图像用于治疗计划剂量计算的可行性分析,为自适应放疗提供图像保障。方法:使用Varian Halcyon 2.0环形加速器对CIRS 062 M模体(CIRS, Norfolk, VA, USA)进行扫描,测量其不同散射条件下的CT值并计算其平均值,建立锥形束CT-电子密度转换曲线(iterative Cone-beam CT to electron density,ICBCT-ED)。采集CIRS 002PRA盆腔调强专用模体的CT和不同位置的ICBCT图像,设计基于CT图像的VMAT计划,移植至ICBCT图像上,重新进行剂量计算,比较靶区、危及器官及三维体积剂量 γ通过率的差异。以患者实际治疗计划为基准,回顾性分析10例盆腔患者全流程三维剂量 γ通过率的差异。 结果:无散射体的孤立模式与全散射中心位置的CT值偏差较大,最大偏差144 HU。其他全散射位置与中心位置CT值相近,最大偏差<50 HU。基于盆腔模体不同位置处的ICBCT图像的计算结果,无论靶区还是危及器官的剂量偏差均<1 Gy。与基于CT图像的计划相比,基于ICBCT图像的三维剂量 γ通过率1%/1 mm和2%/2 mm的平均值分别为(88.86±1.18)%和(98.38±0.89)%。10例盆腔肿瘤患者2%/2 mm和3%/3 mm的平均值范围分别为90.03%~95.43%和93.58%~97.78%。最差结果为膀胱过充盈引起的外轮廓变化造成的剂量差异,2%/2 mm和3%/3 mm的三维剂量通过率仅为85.90%和92.90%。 结论:在足够的散射条件下,重建ICBCT-ED转换曲线,利用Halcyon直线加速器的ICBCT图像进行治疗计划设计,其精度是可以满足临床应用的标准的,为将来的自适应放疗提供了保障。
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编辑人员丨4天前
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舌侧矫治联合骨皮质切开术治疗成人严重双颌前突的研究
编辑人员丨4天前
目的:研究应用定制式舌侧矫治技术联合应用骨皮质切开术治疗成人严重双颌前突,可否安全有效地实现上前牙压入及根尖部牙槽骨改建。方法:本研究为回顾性研究,选取2018年1月至2020年12月于上海交通大学医学院附属第九人民医院正畸科门诊就诊双颌前突病例14例,拔除四个第一前磨牙,应用定制式舌侧矫治器及系统化力学设计,并于治疗中接受上前牙区唇侧骨皮质切开术。治疗前后拍摄头颅定位侧位片及锥形束CT,测量并比较上颌切牙切缘到腭平面距离,牙根不同水平处牙槽骨厚度的变化。结果:头影测量分析发现治疗后上下前牙唇倾度减小,软组织颏部前移[治疗后上中切牙点-前颅底平面(U1-SN)减小13.09°±1.26°, P<0.001,下中切牙-眶耳平面角(FMIA)增大9.31°±3.11°, P<0.001,零子午线-软组织颏前点(0-Mer-Pog′)增加(3.22±1.43) mm, P<0.001]。锥形束CT影像测量显示治疗后上颌中切牙、侧切牙切缘点到腭平面距离减小,中切牙治疗后压入(1.42±0.66) mm, P<0.001,侧切牙治疗后压入(1.35±0.70) mm, P<0.001。治疗后上颌中切牙及侧切牙根尖部唇侧的牙槽骨厚度增加,中切牙增加(1.02±0.68) mm, P<0.001,侧切牙增加(0.89±0.63) mm, P<0.001。上切牙根中部腭侧的牙槽骨厚度减小,中切牙减少(1.28±0.85) mm, P<0.001;侧切牙减少(1.20±0.69) mm, P<0.001。根尖部腭侧的牙槽骨厚度也减小,中切牙减小(1.39±0.92) mm, P<0.001,侧切牙减小(1.35±0.94) mm, P<0.001。而上切牙冠方、根中部唇侧的牙槽骨厚度以及冠方腭侧牙槽骨厚度的变化无统计学差异。 结论:应用定制式舌侧矫治器及系统化力学设计,辅以牙槽骨唇侧骨皮质切开微创手术,优化前牙内收过程中的垂直向控制,实现成人严重双颌前突患者上前牙压入及根尖部牙槽骨改建,达到面下1/3及唇部美学重塑。
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编辑人员丨4天前
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脑转移瘤大分割立体定向放射治疗中体位固定设备联合摆位引导方式的优选研究
编辑人员丨4天前
目的:比较开放式面罩联合光学表面监测系统(OSMS)引导摆位与闭合式面罩联合激光灯+面罩标记引导摆位之间的平移和旋转方向误差,评估开放式面罩联合OSMS引导摆位方式在脑转移瘤大分割立体定向放射治疗(HSRT)的应用优势,并计算脑转移瘤患者在不同固定设备与摆位方式下计划靶区体积(PTV)的外放边界。方法:回顾性分析55例脑转移瘤患者HSRT的摆位数据,根据固定设备和摆位引导方式的不同,分为OSMS联合开放式面罩组(A组)、头颈肩封闭式面罩+发泡胶组(B1组)和头颈肩封闭式面罩+头枕组(B2组)。A组利用OSMS自动移床功能引导摆位,B1组和B2组利用激光灯+面罩标记引导摆位。3组均通过锥形束CT(CBCT)骨性配准得到六维方向( x轴、 y轴、 z轴、 x轴旋转、 y轴旋转、 z轴旋转)摆位误差,并根据van Herk公式计算计划靶区的外放边界。 结果:共采集CBCT配准数据288套,其中A组六维方向摆位误差和3D矢量误差均最小,分别为(0.47±0.33)、(0.49±0.31)、(0.44±0.31)mm,(0.42±0.32)°、(0.48±0.31)°、(0.42±0.22)°和(0.90±0.39)mm;除 z轴旋转方向A组与B1组差异无统计学意义外( P>0.05),其余方向与B1组和B2组比较,差异均有统计学意义( P<0.05);且A组无平移方向≥2 mm,旋转方向≥2°的摆位误差。B1组 y轴、 z轴、 z轴旋转方向及3D矢量误差均显著小于B2组,且差异有统计学意义( P<0.05)。A组3个方向PTV外放边界分别为1.32、1.19和1.22 mm,均小于另外两组。 结论:脑转移瘤HSRT中,与头颈肩封闭式面罩联合激光灯+面罩标记引导摆位相比,应用开放式面罩联合OSMS引导摆位,可明显提高六维方向摆位精度,降低重复摆位率,减小PTV外放边界,具有临床应用价值。
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编辑人员丨4天前
