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基于4D-CT高通气功能肺组织避让的胸部肿瘤放疗计划可行性研究

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中华放射医学与防护杂志 2024年第2期44卷 105-110页

作者：刘志强田源门阔戴建荣国家癌症中心、国家肿瘤临床医学研究中心、中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院放疗科北京100021

目的建立基于4D-CT肺通气功能图像的胸部肿瘤高通气功能肺避让(HVFLA)的放疗计划设计流程,确定HVFLA的放疗计划策略,为胸部肿瘤患者开展HVFLA放疗临床试验提供支持。方法基于前期已经建立的4D-CT肺通气功能图像深度学习模型,搭建计算平... 详细信息

目的建立基于4D-CT肺通气功能图像的胸部肿瘤高通气功能肺避让(HVFLA)的放疗计划设计流程,确定HVFLA的放疗计划策略,为胸部肿瘤患者开展HVFLA放疗临床试验提供支持。方法基于前期已经建立的4D-CT肺通气功能图像深度学习模型,搭建计算平台将其融入放疗计划流程,进一步回顾性入组10例行4D-CT模拟定位的胸部肿瘤患者,根据建立的模型获取每位患者的4D-CT肺通气功能图像,根据肺通气量相对值高低自动将肺通气功能区域三等分为高、中和低通气功能肺,并导入Pinnacle3治疗计划系统。对于每位患者,根据靶区处方剂量和危及器官的剂量限值要求,采用容积旋转调强技术,分别设计临床计划和HVFLA计划,要求每个计划均满足临床要求,其中,HVFLA计划增加限制高功能肺的优化条件。通过比较靶区、危及器官(双肺、心脏和脊髓)和高功能肺的剂量学参数评价计划,剂量学参数包括靶区的D2、D98和平均剂量,双肺和高功能肺的V_(5)、V_(10)、V_(20)、V_(30)和平均剂量,心脏的V_(30)、V40和平均剂量,脊髓的D1 cm^(3)等。采用配对t检验的方法对两组计划统计分析。结果临床计划和HVFLA计划的靶区和危及器官均满足临床要求,HVFLA计划高功能肺的平均剂量、V_(5)、V_(10)、V_(20)和V_(30)平均分别减少1.2 Gy、5.9%、4.2%、2.6%和2.3%,均具有统计学意义(t=-8.07、4.02、-6.02、-7.06、-6.77,P0.05)。结论建立了基于4D-CT肺通气功能图像的高功能肺避让的放疗计划设计流程,HVFLA计划可以显著降低高功能肺的受照剂量,双肺、心脏和脊髓受照剂量无显著变化。HVFLA放疗计划策略可行,可以为胸部肿瘤患者开展HVFLA放疗提供支持。

关键词： 4D-CT肺通气功能肺功能避让放疗计划深度学习

利用深度学习方法预测鼻咽癌患者放疗疗程中的解剖图像

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中华放射肿瘤学杂志 2024年第4期33卷 333-338页

作者：杨碧凝刘宇翔张国梁门阔戴建荣国家癌症中心/国家肿瘤临床医学研究中心/中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院放疗科北京100021

目的利用深度学习预测鼻咽癌患者疗程中的解剖图像,用于及时发现鼻咽癌患者放疗疗程中可能发生的解剖结构变化。方法收集2020年1月1日至2022年12月31日于中国医学科学院肿瘤医院就诊的230例T 3-T 4期鼻咽癌患者的图像资料,包括计划CT(p... 详细信息

目的利用深度学习预测鼻咽癌患者疗程中的解剖图像,用于及时发现鼻咽癌患者放疗疗程中可能发生的解剖结构变化。方法收集2020年1月1日至2022年12月31日于中国医学科学院肿瘤医院就诊的230例T 3-T 4期鼻咽癌患者的图像资料,包括计划CT(pCT)和各分次的锥形线束CT(CBCT)图像。使用3D Unet神经网络预测放疗第k+1周的解剖图像,输入包括pCT、第1-3天的CBCT和第2-k周的各1次CBCT。训练了4个模型分别用于预测第3-6周的解剖图像。在预测图像和真实图像上勾画出鼻咽原发肿瘤(GTV_(nx))和左右腮腺,通过评估预测图像和真实图像上勾画结构的一致性来评估模型性能。结果本研究提出的方法能较准确预测整个放疗疗程中的解剖图像。预测与真实图像上感兴趣轮廓的一致性较高,GTV_(nx)、左腮腺、右腮腺的戴斯相似性系数平均值分别为0.96、0.90、0.92,平均豪斯多夫距离分别为3.28、4.18、3.86 mm,平均最小距离分别为0.37、0.70、0.60 mm。结论利用深度学习方法预测鼻咽癌患者疗程中解剖图像的方法准确可行,有助于提前预测和准备治疗策略,实现个性化治疗。

关键词：鼻咽肿瘤解剖结构变化人工智能深度学习放射疗法,自适应

管理信息化背景下企业组织变革与创新路径分析

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中文科技期刊数据库（全文版）经济管理 2024年第8期 0001-0004页

作者：门阔于程杨帅刘宇婷中车大连机车车辆有限公司(组织机构管理) 辽宁大连116022

随着信息技术的飞速发展,使得现今的市场环境愈加复杂、多变,而企业间的竞争也日趋激烈,因此,企业必须适时地进行组织变革与创新。企业的组织变革与创新,是将新的组织形态引进到已有的生产体系中,旨在让企业的经营组织能够持续地对内外... 详细信息

随着信息技术的飞速发展,使得现今的市场环境愈加复杂、多变,而企业间的竞争也日趋激烈,因此,企业必须适时地进行组织变革与创新。企业的组织变革与创新,是将新的组织形态引进到已有的生产体系中,旨在让企业的经营组织能够持续地对内外部环境进行调整,从而达到有效的运作。由传统的线性体系向功能体系、矩阵体系过渡,从企业组织结构的转型与创新,可以看出这种由集中向分散的转变。在管理信息化的大背景下,企业为了应对外部环境的变化,必须进行组织变革与创新。随着信息技术在企业管理中的广泛运用,现代企业的组织方式也随之改变。

关键词：管理信息化企业组织变革创新路径

经皮椎体成形术用于陈旧性不稳定型骨质疏松脊柱骨折治疗中的临床效果评价

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系统医学 2024年第13期9卷 42-44,48页

作者：门阔业毛春凤姚正灵高密市人民医院山东高密261500 高密市结核病防治所山东高密261500

目的研究分析陈旧性不稳定型骨质疏松脊柱骨折采用经皮椎体成形术治疗的临床疗效及应用价值。方法非随机选取高密市人民医院2022年1—12月收治的陈旧性不稳定型骨质疏松脊柱骨折患者80例,按手术方式不同分为两组,每组40例。参照组采取... 详细信息

目的研究分析陈旧性不稳定型骨质疏松脊柱骨折采用经皮椎体成形术治疗的临床疗效及应用价值。方法非随机选取高密市人民医院2022年1—12月收治的陈旧性不稳定型骨质疏松脊柱骨折患者80例,按手术方式不同分为两组,每组40例。参照组采取经皮椎体后凸成形术,观察组做经皮椎体成形术,分析组别间疾病治疗效果。结果观察组术后并发症发生率(7.50%)低于参照组的27.50%,差异有统计学意义(χ^(2)=5.541,P<0.05)。观察组患者躯体功能、手术指标及术后恢复指标优于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论陈旧性不稳定型骨质疏松脊柱骨折患者就诊,采用经皮椎体成形术对其进行治疗,治疗后患者躯体功能能够有显著恢复,且手术具有较高安全性。

关键词：经皮椎体成形术陈旧性不稳定型骨质疏松脊柱骨折临床效果

使用医科达AGL标准流程对多台加速器验收的可行性研究

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中华放射肿瘤学杂志 2024年第3期33卷 244-249页

作者：赵亮李桂元王晓红陈辛元门阔戴建荣田源国家癌症中心/国家肿瘤临床医学研究中心/中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院廊坊院区放疗科廊坊065001 国家癌症中心/国家肿瘤临床医学研究中心/中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院放疗科北京100021

目的验证使用医科达"快速验收流程"(AGL)标准流程验收多台加速器的可行性。方法通过PTW Beamscan三维水箱对3台加速器束流进行调试,使束流达到AGL标准。对达到AGL标准的3台加速器进行剂量验证。使用中国医学科学院肿瘤医院简单野测试例... 详细信息

目的验证使用医科达"快速验收流程"(AGL)标准流程验收多台加速器的可行性。方法通过PTW Beamscan三维水箱对3台加速器束流进行调试,使束流达到AGL标准。对达到AGL标准的3台加速器进行剂量验证。使用中国医学科学院肿瘤医院简单野测试例,比较MapCheck 3面剂量测量结果与同一加速器模型计算得到的面剂量。随机选取头颈、食管、乳腺、肺、直肠等部位肿瘤的10例临床患者影像,分别采用容积弧形调强放疗(VMAT)和调强放疗(IMRT)技术进行计划设计,比较ArcCheck测量剂量与同一加速器模型计算得到的计划剂量。使用单因素方差分析对二维剂量和三维剂量的验证通过率进行统计学分析。结果3台加速器6 MV X射线在水下10 cm处的百分深度剂量(PDD10)分别为67.45%、67.36%、67.47%,且3台加速器之间最大偏差为0.11%。6 MV非均整模式(FFF)X射线的PDD10分别为67.33%、67.20%、67.20%,且3台加速器之间最大偏差为0.13%。3台加速器X射线各能量30 cm×30 cm Profile主轴上所有要求的离散点剂量与标准数据偏差小于±1%。对MapCheck 3二维剂量矩阵验证结果进行绝对γ分析,在10%阈值2 mm/3%标准下,中国医学科学院肿瘤医院测试例平均通过率均在99%以上且差异无统计学意义(P>0.05)。对ArcCheck验证结果进行绝对γ分析,在10%阈值条件下,2 mm/3%的通过率均在95%以上,3台加速器不同能量不同治疗技术的平均通过率最大差异分别为0.28%(6 MV,VMAT)、0.19%(6 MV FFF,VMAT)、0.56%(6 MV,IMRT)和0.05%(6 MV FFF,IMRT),差异无统计学意义(P>0.05)。结论与传统的加速器验收流程相比,使用AGL标准流程验收加速器,每台加速器验收时间缩短4~6周,并保证了患者放疗计划可以在各加速器之间互换执行。

关键词：加速器验收 AGL标准流程测试例

利用基于图像配准的深度学习方法提高磁共振引导前列腺癌放疗自动勾画精度

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中国医学物理学杂志 2024年第6期41卷 667-672页

作者：王云祥杨碧凝刘宇翔朱冀卢宁宁戴建荣门阔国家癌症中心/国家肿瘤临床医学研究中心/中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院放射治疗科北京100021

目的:改进在线磁共振图像中前列腺靶区和危及器官的自动勾画性能,提高磁共振引导前列腺癌在线自适应放射治疗的效率。方法:对40例接受磁共振引导在线自适应放射治疗的前列腺癌患者进行回顾性研究,其中训练集25例、验证集5例、测试集10... 详细信息

目的:改进在线磁共振图像中前列腺靶区和危及器官的自动勾画性能,提高磁共振引导前列腺癌在线自适应放射治疗的效率。方法:对40例接受磁共振引导在线自适应放射治疗的前列腺癌患者进行回顾性研究,其中训练集25例、验证集5例、测试集10例。将模拟定位图像与相应勾画信息和在线磁共振图像进行配准后输入深度学习网络,实现对磁共振图像的自动勾画,并与形变配准方法和单MR输入的深度学习方法进行比较。结果:本文方法的自动勾画准确性整体优于形变配准方法和单MR输入的深度学习方法,临床靶区、膀胱、直肠和左、右侧股骨头的平均Dice相似性指数分别达0.896、0.941、0.840、0.943和0.940。结论:本文方法能有效提高磁共振引导前列腺癌在线自适应放射治疗中自动勾画的准确性和效率。

关键词：前列腺癌磁共振引导在线自适应放射治疗图像配准深度学习自动勾画

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FLASH放疗技术对正常组织保护效应和肿瘤治疗效果的研究进展

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国际放射医学核医学杂志 2024年第1期48卷 52-59页

作者：陈欢郇福奎门阔戴建荣任雯廷国家癌症中心国家肿瘤临床医学研究中心中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院放疗科北京100021

超高剂量率(FLASH)放疗是一种新型的放疗技术,其已成为近6年放疗领域备受关注的新兴革命性技术之一。FLASH放疗具有很好的正常组织保护效应且不影响肿瘤的放疗效果。同时,FLASH放疗的射线曝光时间极短,可消除器官或肿瘤运动对治疗精确... 详细信息

超高剂量率(FLASH)放疗是一种新型的放疗技术,其已成为近6年放疗领域备受关注的新兴革命性技术之一。FLASH放疗具有很好的正常组织保护效应且不影响肿瘤的放疗效果。同时,FLASH放疗的射线曝光时间极短,可消除器官或肿瘤运动对治疗精确度的影响,提升治疗的精准度和患者的舒适度,有可能彻底改变恶性肿瘤治疗的现状。目前,FLASH放疗对正常组织保护效应的内在机制尚不清楚。笔者从正常组织保护效应和肿瘤治疗效果两个方面归纳总结FLASH放疗的研究进展,概括了FLASH放疗对正常组织保护效应的可能的生物学机制,为FLASH放疗的进一步研究提供参考。

关键词：放射疗法超高剂量率正常组织肿瘤治疗

脊柱转移瘤并神经压迫的分离减压微波消融和椎体成形

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中国矫形外科杂志 2024年第15期32卷 1419-1423页

作者：庄青山张敏张骁门阔业樊广辉陈乃旺厉锋刘大勇潍坊市人民医院山东潍坊261041

[目的]评估分离减压联合微波消融椎体成形治疗脊柱转移瘤合并神经压迫症状的临床疗效。[方法]回顾性分析2018年3月—2023年6月收治的26例接受“分离手术”联合微波消融椎体成形的脊柱转移瘤合并神经压迫症状患者的临床资料,记录手术时... 详细信息

[目的]评估分离减压联合微波消融椎体成形治疗脊柱转移瘤合并神经压迫症状的临床疗效。[方法]回顾性分析2018年3月—2023年6月收治的26例接受“分离手术”联合微波消融椎体成形的脊柱转移瘤合并神经压迫症状患者的临床资料,记录手术时间、术中出血量、微波消融时间、骨水泥注入量。比较术前及术后随访期间脊髓神经功能ASIA分级、疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)、Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index,ODI)、Karnofsky功能状态评分(Karnofsky performance scale,KPS),评价临床疗效。定期复查术区CT和MRI,观察术区骨水泥周缘骨质及软组织内肿瘤浸润情况,评价肿瘤局部控制情况。[结果]26例患者均顺利完成手术,手术时间(127.3±51.4)min、术中出血量(358.5±241.7)ml,微波消融时间(12.2±3.7)min,骨水泥注入量(4.7±2.1)ml,术中无脊髓及神经根损伤,内固定及骨水泥位置良好。随时间自术前、术后1、3、6个月的推移,VAS疼痛评分[(8.2±1.4),(3.4±1.1),(2.6±0.6),(2.0±0.5),P<0.001]、ODI[(83.7±11.3),(35.2±7.6),(14.2±2.4),(13.2±2.3),P<0.001]和KPS评分[(41.7±16.4),(68.4±16.3),(76.4±15.6),(80.2±11.6),P<0.001]均显著改善;此外,ASIA神经功能评级亦显著改善(P<0.05)。至术后6个月,除3例患者因原发疾病死亡外,所有患者术区肿瘤控制良好,无肿瘤复发。[结论]分离减压联合微波消融和椎体成形术可以有效缓解疼痛,解除神经压迫并重建脊柱稳定性,可以控制局部肿瘤,改善患者生存质量。

关键词：脊柱转移瘤微波消融椎体成形神经症状

仅MRI模拟定位用于鼻咽癌放疗计划剂量计算的可行性分析

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中华放射肿瘤学杂志 2024年第5期33卷 446-453页

作者：谢雪洁张国梁袁斯琦刘宇翔王云祥杨碧凝朱冀陈辛元门阔戴建荣国家癌症中心/国家肿瘤临床医学研究中心/中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院放疗科北京100021

目的评估采用单一MRI模拟定位实现鼻咽癌光子和质子放疗计划剂量计算的可行性。方法回顾性分析2020年1月至2021年12月在中国医学科学院肿瘤医院接受放射治疗的100例鼻咽癌患者的T1加权MRI图像和CT图像。利用深度学习网络模型将MRI转换成... 详细信息

目的评估采用单一MRI模拟定位实现鼻咽癌光子和质子放疗计划剂量计算的可行性。方法回顾性分析2020年1月至2021年12月在中国医学科学院肿瘤医院接受放射治疗的100例鼻咽癌患者的T1加权MRI图像和CT图像。利用深度学习网络模型将MRI转换成伪CT,训练集、验证集和测试集分别包括70例、10例和20例。深度学习方法采用监督学习的卷积神经网络(CNN)和无监督学习的循环一致性生成对抗网络(CycleGAN)两种方法。利用平均绝对误差(MAE)和结构相似性(SSIM)等定量评估图像质量,利用γ通过率和剂量体积直方图(DVH)评估剂量。用Wilcoxon符号秩检验来统计分析伪CT的图像质量。结果图像生成方面,CNN和CycleGAN模型的MAE分别为(91.99±19.98)HU和(108.30±20.54)HU,SSIM分别为0.97±0.01和0.96±0.01。剂量学方面,伪CT用于光子剂量计算的准确性高于质子。光子放疗计划的γ通过率(3 mm/3%)分别为:CNN模型99.90%±0.13%,CycleGAN模型99.87%±0.14%,且均大于98%。质子放疗计划分别为:CNN模型98.65%±0.64%,CycleGAN模型97.69%±0.86%。DVH的指标显示,伪CT的光子计划中剂量数值一致性优于质子计划。结论基于深度学习的模型能从MRI图像生成准确的伪CT,大多数剂量学差异都在光子和质子放疗的临床可接受范围内,只用MRI成像的工作流程对鼻咽癌患者放疗是可行的。但与原始CT相比,伪CT图像在鼻腔区域的CT值误差较大,临床使用时应特别注意。

关键词：深度学习仅MRI模拟定位卷积神经网络循环一致性生成对抗网络放射治疗计划