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AccuLearning自动勾画临床靶区和危及器官用于宫颈癌术后放疗的可行性研究

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实用医学杂志 2024年第2期40卷 153-157页

作者：陈飞龚筱钦余云鹏游涛王旭戴春华胡静江苏大学附属医院放疗科江苏镇江212000

目的从几何学和剂量学探讨AccuLearning(AL)建立宫颈癌术后临床靶区(CTV)和危及器官(OARs)自动勾画模型应用于临床的可行性。方法选取75例宫颈癌术后手动勾画CT数据,60例应用AL训练生成自动勾画模型,并对剩余15例进行自动勾画,同时将自... 详细信息

目的从几何学和剂量学探讨AccuLearning(AL)建立宫颈癌术后临床靶区(CTV)和危及器官(OARs)自动勾画模型应用于临床的可行性。方法选取75例宫颈癌术后手动勾画CT数据,60例应用AL训练生成自动勾画模型,并对剩余15例进行自动勾画,同时将自动勾画图像上的放疗计划导入到手动勾画结构上,比较两种勾画方式的效率、戴斯相似系数(DSC)、豪斯多夫距离(HD)和剂量学差异。结果自动勾画时间明显小于手动勾画(P<0.05);各结构DSC值≥0.87;肠袋和直肠的HD值在10 mm左右,其余结构小于5 mm;剂量学评估CTV(D98、V90%、V95%、Dmean、HI)、肠袋(V50)和膀胱(V50)有显著性差异(P<0.05)。结论基于AL形成的宫颈癌术后自动勾画模型提高了放疗效率,OARs具有直接应用于临床的可能性,CTV仍需进一步修改。

关键词：自动勾画宫颈癌临床靶区危及器官剂量学

基于深度学习软件的早期乳腺癌靶区及危及器官自动勾画技术在临床的应用研究

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基于深度学习软件的早期乳腺癌靶区及危及器官自动勾画技术在临床...

作者：龚筱钦苏州大学

学位级别：硕士

目的:比较深度学习软件小样本数据训练后的模型和软件原有模型在早期乳腺癌临床靶区及危及器官自动勾画中的效果研究。方法:选取60例早期右侧乳腺癌保乳术后患者,以同一位主任医师手动勾画的临床靶区(Clinical Target Volume,CTV)及危... 详细信息

目的:比较深度学习软件小样本数据训练后的模型和软件原有模型在早期乳腺癌临床靶区及危及器官自动勾画中的效果研究。方法:选取60例早期右侧乳腺癌保乳术后患者,以同一位主任医师手动勾画的临床靶区(Clinical Target Volume,CTV)及危及器官(Organs At Risk,OARs),经两位主任医师审核确认后作为“参考标准”。随机抽取40例患者作为训练集,导入AccuLearning(AL)软件深度学习,建立训练后的自动勾画模型,定义为Model-AL;AccuContour(AC)软件中原有模型定义为Model-AC。其余20例患者作为测试集,分别导入Model-AL和Model-AC两组勾画模型中进行CTV及OARs的自动勾画。采用戴斯相似系数(Dice Similarity Coefficient,DSC)、豪斯多夫距离(Hausdorff Distance,HD)及体素相对误差(Relative Volume Difference,RVD)对两组勾画效果进行评估和比较,同时由临床主任医师对两组模型勾画的CTV及OARs进行临床评估及勾画效率评估。结果:Model-AL中CTV的DSC、HD以及RVD值均优于Model-AC组,其中DSC值的差异具有统计学意义(P<0.05)。在危及器官的自动勾画比较中,Model-AC组双侧肺、肝脏、食管的DSC值均高于Model-AL;双侧肺的HD值低于Model-AL,心脏的HD和RVD值高于Model-AL;左肺、气管和食管的RVD值均低于Model-AL;Model-AL脊髓的初始三个指标优于Model-AC,以上各评价指标有统计学意义(P<0.05)。在对自动勾画的结果进行临床评估中,Model-AL和Model-AC的CTV均分分别是2.35和1.46,差异具有统计学意义(P<0.05);食管均分分别是2.30和2.75,差异具有统计学意义(P<0.05)。Model-AL辅助人工修改以及Model-AC辅助人工修改与手动勾画CTV平均时间相比,分别节省746s(75.05%)和414s(41.65%);危及器官的勾画效率评估中,两组自动勾画模型较手动勾画均大幅度节省时间,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:两组自动勾画模型相比手动勾画均能大幅度节省时间,提高工作效率。其中AccuContour软件原有的Model-AC模型在乳腺癌OARs的自动勾画中更加精确,而将本院数据输入AccuLearning软件,通过深度学习后建立的Model-AL模型在CTV中的自动勾画准确性优于Model-AC,。

关键词：乳腺癌自动勾画深度学习临床靶区危及器官

残差U-net与先验知识协同模型自动勾画宫颈癌术后临床靶区和危及器官

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中国医学影像技术 2022年第9期38卷 1380-1384页

作者：陈飞胡静龚筱钦张开军华晔戴春华游涛江苏大学附属医院放疗科江苏镇江212000

目的搭建残差U-net(RU)网络与先验知识协同(RPKC)自动勾画模型,评估其自动勾画宫颈癌术后患者临床靶区(CTV)和危及器官(OAR)的准确性。方法基于48例(训练集)宫颈癌术后定位CT训练RPKC模型。以临床医师勾画的CTV及OAR为标准,采用戴斯相... 详细信息

目的搭建残差U-net(RU)网络与先验知识协同(RPKC)自动勾画模型,评估其自动勾画宫颈癌术后患者临床靶区(CTV)和危及器官(OAR)的准确性。方法基于48例(训练集)宫颈癌术后定位CT训练RPKC模型。以临床医师勾画的CTV及OAR为标准,采用戴斯相似系数(DSC)和第95百分位豪斯多夫距离(HD95)评估RPKC模型与RU模型勾画另20例宫颈癌术后患者(测试集)CTV及OAR(包括肠袋、直肠、膀胱、骨盆及双侧股骨头)的准确性。结果RPKC模型自动勾画上述结构的DSC均高于RU模型,其中CTV及肠袋勾画效果差异有统计学意义(P均<0.05);除直肠外,RPKC模型自动勾画的HD95均低于RU模型,二者勾画CTV效果差异差异有统计学意义(P<0.05)。结论RPKC模型能更准确地勾画宫颈癌术后CTV和OAR,有助于提高深度学习自动勾画的临床实用性。

关键词：子宫颈肿瘤体层摄影术,X线计算机临床靶区危及器官残差

自动勾画临床靶区和危及器官用于制定早期乳腺癌保乳术后放疗计划

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中国医学影像技术 2023年第7期39卷 1075-1079页

作者：龚筱钦陈飞胡静杨灵杰戴春华张开军游涛江苏大学附属医院放疗科江苏镇江212000 中国人民解放军63680部队医院超声科江苏无锡214400 新疆生产建设兵团第四师医院放疗科新疆伊犁835000

目的观察自动勾画临床靶区(CTV)和危及器官(OAR)用于制定乳腺癌保乳术后放疗计划的可行性。方法选取52例女性早期右侧乳腺癌保乳术后患者,由医师于胸部CT图像中手动勾画CTV和OAR。采用AccuLearning^(TM)软件对其中40例(训练集)CT图像进... 详细信息

目的观察自动勾画临床靶区(CTV)和危及器官(OAR)用于制定乳腺癌保乳术后放疗计划的可行性。方法选取52例女性早期右侧乳腺癌保乳术后患者,由医师于胸部CT图像中手动勾画CTV和OAR。采用AccuLearning^(TM)软件对其中40例(训练集)CT图像进行训练,生成自动勾画模型,并以之对其余12例(测试集)CT图像进行自动勾画,辅以手动修改获得CTV及OAR;分别根据手动和自动勾画的CTV和OAR制定放疗计划,即Plan-RS和Plan-DL,对比其CTV及OAR剂量学参数及勾画时间。结果测试集Plan-RS与Plan-DL的CTV剂量学参数差异均无统计学意义(P均>0.05);二者间健侧肺、心脏及健侧乳腺的平均放疗剂量(D_(mean))差异有统计学意义(P均0.05)。手动勾画和自动勾画CTV平均用时分别为1006 s和239 s,前者长于后者(P<0.05);除脊髓外,自动勾画其他OAR用时较手动勾画缩短(P均<0.001)。结论自动勾画CTV和OAR可用于制定乳腺癌保乳术后放疗计划。

关键词：乳腺肿瘤放射治疗体层摄影术,X线计算机自动勾画

基于本底剂量计划功能的两种调强技术在乳腺癌保乳治疗中的应用研究

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解放军医学院学报 2022年第3期43卷 291-295,302页

作者：龚筱钦杨灵杰陈飞李春梅胡静戴春华游涛江苏大学附属医院江苏镇江212000 解放军63680部队医院江苏无锡214400 新疆生产建设兵团第四师医院新疆伊犁835000

背景乳腺癌患者受照的放疗剂量对治疗后生活质量有着较大影响。基于瓦里安Eclipse计划优化系统中的本底剂量计划(base dose plan,BDP)功能,对乳腺癌保乳治疗的患者设计调强技术和混合调强技术放疗计划,为BDP功能应用于临床提供数据支持... 详细信息

背景乳腺癌患者受照的放疗剂量对治疗后生活质量有着较大影响。基于瓦里安Eclipse计划优化系统中的本底剂量计划(base dose plan,BDP)功能,对乳腺癌保乳治疗的患者设计调强技术和混合调强技术放疗计划,为BDP功能应用于临床提供数据支持。目的基于瓦里安Eclipse计划优化系统中的BDP功能,比较无锁骨上淋巴结转移情况下乳腺癌调强技术与混合调强技术的剂量学差异及验证通过率。方法选取2018年8月-2020年12月于江苏大学附属医院治疗的15例乳腺癌保乳术后无锁骨上淋巴结转移的患者,年龄35~65岁,均为女性。分别根据同一CT模拟定位图像设计调强放射治疗(intensity modulated radiotherapy,IMRT)和混合调强放射治疗(hybrid intensity modulated radiotherapy,Hy_IMRT)计划,比较不同计划95%、105%的处方剂量覆盖靶区体积的百分数(V95%、V105%)、靶区适形指数(conformity index,CI)、均匀性指数(homegeneity index,HI)、最大剂量(D_(max))、平均剂量(D_(mean))、不同危及器官的剂量差异以及治疗计划机器跳数(monitor unit,MU),并采用瓦里安系统中的BDP功能对15例乳腺癌患者进行两种计划剂量验证对比,分析验证通过率。结果计划指标比较:Hy_IMRT计划中的计划靶区V105%、D_(max)、D_(mean)、CI低于IMRT(P0.05);健侧乳腺D_(mean),Hy_IMRT低于IMRT(P0.05)。结论相比Hy_IMRT技术,IMRT的靶区有更高的平均剂量,在降低危及器官的高剂量区上更有优势;而Hy_IMRT能更好地保护危及器官的低剂量区,并提高治疗效率。

关键词：乳腺癌保乳术放射治疗调强计划混合调强剂量学

训练集病例数对基于深度学习宫颈癌临床靶区及危及器官自动勾画的影响

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中国医疗设备 2022年第9期37卷 33-37页

作者：胡静陈飞龚筱钦游涛张开军戴春华江苏大学附属医院放疗科江苏镇江212000

目的探讨基于2D U-net深度学习网络模型实施宫颈癌临床靶区(Clinical Target Volume,CTV)及危及器官(Organs at Risk,OARs)自动勾画时训练集中病例数对自动勾画结果的影响。方法选取我院收治的140例宫颈癌患者的放疗CT图像,随机抽取120... 详细信息

目的探讨基于2D U-net深度学习网络模型实施宫颈癌临床靶区(Clinical Target Volume,CTV)及危及器官(Organs at Risk,OARs)自动勾画时训练集中病例数对自动勾画结果的影响。方法选取我院收治的140例宫颈癌患者的放疗CT图像,随机抽取120例患者CT图像数据作为深度学习训练集,其余20例作为测试集,运用基于2D U-net网络的AccuLearning(AL)平台训练生成5组自动勾画模型(训练量分别为15、30、60、90、120例),并对20例测试集进行自动勾画,采用相似性系数(Dice Similarity Coefficient,DSC)、豪斯多夫距离(Hausdorff Distance,HD)、体积相对偏差(Relative Volume Difference,RVD)指标比较自动勾画效果。结果CTV的DSC和RVD,肠袋的DSC、HD和RVD,直肠和膀胱的DSC以及左侧股骨头HD在5组不同训练量模型中的差异具有统计学意义(P<0.05),且上述指标随着训练量的增加呈较好趋势变化。结论基于AL平台对宫颈癌CTV及OARs自动勾画建模时,CTV可选90例建模;肠袋和直肠可选60例建模;膀胱、骨髓以及双侧股骨头可选15例建模。

关键词：深度学习训练量宫颈癌临床靶区危及器官

CBCT配合6D治疗床对食管癌放疗摆位偏差的纠正分析

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临床医药文献电子杂志 2017年第74期4卷 14547-14547页

作者：龚筱钦江苏大学附属医院

目的探讨食管癌CBCT配合6D治疗摆位误差的纠正及再纠正。方法选取2015年1月;017年1月我院收治的给予IGRT治疗机治疗的胸部肿瘤病人10例为对象,比较病人治疗前、纠正后及治疗后KV级CBCT图像。结果纠正前、纠正后,病人的六维误差四项差异... 详细信息

目的探讨食管癌CBCT配合6D治疗摆位误差的纠正及再纠正。方法选取2015年1月;017年1月我院收治的给予IGRT治疗机治疗的胸部肿瘤病人10例为对象,比较病人治疗前、纠正后及治疗后KV级CBCT图像。结果纠正前、纠正后,病人的六维误差四项差异显著（P0.5°则需重新配准。

关键词：食管癌影像引导放射治疗摆位纠正

AccuContour软件在乳腺癌靶区和危及器官自动勾画中的研究

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中国医疗设备 2022年第7期37卷 76-79,88页

作者：龚筱钦陈飞胡静游涛张开军戴春华朱雅群苏州大学附属第二医院放疗科江苏苏州215000 江苏大学附属医院放疗科江苏镇江212000

目的探讨基于U-net的AccuContour(AC)软件在乳腺癌临床靶区(Clinical Target Volume,CTV)和危及器官(Organs At Risk,OARs)自动勾画中的可行性。方法选取60例早期右侧乳腺癌保乳术后患者,由临床医生勾画CTV和OARs。随机抽取40例作为训练... 详细信息

目的探讨基于U-net的AccuContour(AC)软件在乳腺癌临床靶区(Clinical Target Volume,CTV)和危及器官(Organs At Risk,OARs)自动勾画中的可行性。方法选取60例早期右侧乳腺癌保乳术后患者,由临床医生勾画CTV和OARs。随机抽取40例作为训练集,剩余20例作为测试集。对训练集进行学习形成新的自动勾画模型(Model-ST),利用戴斯相似系数(Dice Similarity Coefficient,DSC)、豪斯多夫距离(Hausdorff Distance,HD)及相对体积差值(Relative Volume Difference,RVD)分析其效果,并与AC软件自带的模型(Model-AC)比较。结果Model-ST中CTV的DSC值优于Model-AC(P<0.05)。OARs中,Model-AC双侧肺、肝脏、食管的DSC值均高于Model-ST,双肺的HD值以及左肺、气管和食管的RVD值均低于Model-ST,心脏的HD和RVD值高于Model-ST(P<0.05)。结论与Model-AC相比,Model-ST模型能够更准确地实现乳腺癌的靶区自动勾画,而Model-AC模型在危及器官自动勾画的准确性方面优于Model-ST。

关键词：乳腺癌自动勾画深度学习临床靶区危及器官

瓦里安加速器高分辨多叶准直器位置偏移对前列腺癌调强放射治疗剂量分布的影响

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现代医药卫生 2015年第22期31卷 3380-3381,3384页

作者：游涛陈飞龚筱钦江苏大学附属医院放疗科江苏镇江212001

目的评价高分辨多叶准直器(HDMLC)位置偏移对前列腺癌调强放射治疗(IMRT)在不同剂量率下剂量分布的影响,为多叶准直器(MLC)的日常质量控制提供参考。方法选取2014年2月至2015年4月32例前列腺癌患者,使用9个照射野IMRT计划进行放射治疗,... 详细信息

目的评价高分辨多叶准直器(HDMLC)位置偏移对前列腺癌调强放射治疗(IMRT)在不同剂量率下剂量分布的影响,为多叶准直器(MLC)的日常质量控制提供参考。方法选取2014年2月至2015年4月32例前列腺癌患者,使用9个照射野IMRT计划进行放射治疗,射野间隔40°,使用瓦里安Turebeam STX加速器HDMLC、Eclipse治疗计划系统,模拟每个计划在下列条件下引入固定数值(0.3、0.5、1.0、2.0 mm)的MLC位置偏差:(1)MLC X1X2方向同时扩大;(2)MLC X1X2方向同时缩小。每个计划结果的比较使用以下2个指标:(1)95%等剂量线适形指数(95%CI);(2)直肠最高剂量(Rectum Dmax)。结果 (1)如果MLC沿X1X2准直器方向扩大偏移大于或等于0.3 mm,则95%CI下降,Rectum Dmax增加,并且这种影响与剂量率和偏移量的增大成正比;(2)如果MLC沿X1X2准直器方向缩小偏移大于或等于0.3 mm时,95%CI先增加到峰值;如果MLC缩小偏移大于或等于1.0 mm时,95%CI迅速下降,且剂量率越高下降越明显;然而,Rectum Dmax呈明显减少趋势,并且这种减少与剂量率和偏移量的增大成正比。结论 HDMLC的叶片位置误差大于0.3 mm时,前列腺癌的IMRT计划会发生大量的剂量偏差,并且这种偏差随着剂量率的增加更加明显,因此MLC日常质量保证应将MLC平均位置误差控制在0.3 mm以内。

关键词：前列腺肿瘤放射治疗剂量多叶准直器位置偏移