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基于mim软件行CT-MRI图像融合技术在脑胶质瘤精确放疗中的应用

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西安交通大学学报（医学版） 2020年第5期41卷 668-672页

作者：刘锐赵旭赵东利张晓智西安交通大学第一附属医院肿瘤放疗科陕西西安710061

目的研究脑胶质瘤精确放疗中应用mim软件行CT-MRI图像融合技术的价值。方法选取2016年10月至2018年12月西安交通大学第一附属医院肿瘤放疗科收治的脑胶质瘤患者30例,利用mim软件系统图像融合功能进行CT和MRI的图像融合,融合完成后由同... 详细信息

目的研究脑胶质瘤精确放疗中应用mim软件行CT-MRI图像融合技术的价值。方法选取2016年10月至2018年12月西安交通大学第一附属医院肿瘤放疗科收治的脑胶质瘤患者30例,利用mim软件系统图像融合功能进行CT和MRI的图像融合,融合完成后由同一位放疗科医师对每例患者的CT图像及CT-MRI图像进行靶区勾画,并应用相同治疗计划系统分别为每例患者制作2组不同的治疗计划,比较2组勾画间的靶区体积差异、靶区剂量学差异及危及器官(OAR)受照剂量学差异。结果CT图像下勾画的GTV CT、CTV CT、PTV CT体积均大于CT-MRI融合图像下勾画的GTV CT+MRI、CTV CT+MRI、PTV CT+MRI体积(Pmim软件行CT-MRI图像融合技术能提高靶区勾画及计划制定的合理性及精确性,且能有效降低正常组织的受照剂量,提高对正常组织的保护。

关键词：胶质瘤放射治疗 mim软件图像融合危及器官

颈椎形变配准与剂量叠加mim软件临床应用可靠性研究

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中华肿瘤防治杂志 2018年第5期25卷 365-369页

作者：石慧烽涂文勇孔月虹胡海生冯琨徐璇丽上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔颌面-头颈肿瘤科上海200011

目的形变配准在靶区勾画领域中应用广泛,配准软件层出不穷。本研究通过分析Medical image merge(mim)软件在颈椎形变配准以及剂量叠加的可靠性,确定其在放疗的价值。方法选取上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔颌面头颈肿瘤科在201... 详细信息

目的形变配准在靶区勾画领域中应用广泛,配准软件层出不穷。本研究通过分析Medical image merge(mim)软件在颈椎形变配准以及剂量叠加的可靠性,确定其在放疗的价值。方法选取上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔颌面头颈肿瘤科在2015-05-01-2017-05-31放疗期间复发的舌癌患者,分别运用mim软件完成刚性配准与形变配准,进行相似度验证和剂量叠加验证。相似度验证:获取每位患者的首次定位CT以及复发时定位CT,将两组CT图像输入mim软件,每个患者都做刚性配准和形变配准,利用DICE流程分别计算出刚性配准和形变配准的Dice系数、Jaccard系数和Jausdorff距离,比较两种配准结果。放疗剂量叠加验证:将两组CT图像以及颈椎勾画分别输入到Pinnacle的治疗计划系统中进行计算,得到每个椎体的平均照射剂量,并将两组椎体平均剂量相加得到每个椎体叠加照射剂量,再将两组CT图像、椎体勾画以及剂量文件传回mim软件中,在mim上分别运行刚性剂量叠加以及形变剂量叠加流程得到得到叠加剂量,比较放射治疗计划系统(radiotherapy treatment planning system,TPS)计算结果跟mim软件得到的结果差异。结果相似度验证中,刚性配准中Dice系数=0.73±0.09,Jaccard系数=0.58±0.14,Hausdorff距离=0.68±0.21;在形变配准中,Dice系数=0.85±0.03,Jaccard系数=0.75±0.04,Hausdorff距离=0.60±0.13。两组数据差异有统计学意义,P3%有16%,最大剂量差别>9%;而形变配准得到的叠加剂量跟TPS计算得到的剂量平均差距为0.05%,>3%为0,mim软件的形变配准功能可以将CT图像进行更好的融合,其剂量误差<3%允许范围,因此,其剂量叠加功能具有实际应用价值。

关键词： mim软件形变配准刚性配准剂量叠加 Dice系数 Jaccard系数 Hausdorff距离

mim软件CT图像自动刚性配准的准确性研究

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中国医学装备 2016年第8期13卷 17-20页

作者：宋恒利鞠忠建王金媛郑庆增王小深徐伟冯林春王运来河南省肿瘤医院放疗科河南郑州450008 解放军总医院放疗科北京100853 武汉大学物理科学与技术学院湖北武汉430072

目的：验证分析放射治疗应用靶区勾画软件mim的CT图像自动刚性配准的准确性。方法：利用西门子SOMATOM Definition AS CT扫描机对Penta-Guide模体进行扫描,获得的CT图像作为参考图像,再将模体相对于等中心沿左右、头脚和前后3个方向移... 详细信息

目的：验证分析放射治疗应用靶区勾画软件mim的CT图像自动刚性配准的准确性。方法：利用西门子SOMATOM Definition AS CT扫描机对Penta-Guide模体进行扫描,获得的CT图像作为参考图像,再将模体相对于等中心沿左右、头脚和前后3个方向移动预定的距离,以及在冠状面旋转预定角度再平移,分别进行CT扫描;所获得的CT图像以DICOM格式传输至mim6.5.4系统,与参考图像配准,分析左右、头脚和前后方向的平移配准误差以及冠状面旋转配准误差;选择头部肿瘤患者进行患者CT图像配准的验证。结果：Penta-Guide模体在左右、头脚和前后3个方向的配准误差均〈1 mm,冠状面旋转方向配准误差均〈0.5~o。头部疾病患者在左右、头脚和前后3个方向的配准误差也〈1 mm。结论：mim软件CT图像自动刚性配准的准确性好,操作简单,可应用于临床。

关键词： mim软件图像配准 Penta-Guide模体刚性配准放射治疗

基于mim软件模版数据库的病例数对危及器官自动勾画的探讨

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中国医学装备 2018年第3期15卷 1-4页

作者：谷珊珊田娟秀王运来宋明永王金媛王晓深鞠忠建解放军总医院放射治疗科北京100853 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

目的:探讨基于mim软件的模板数据库中病例数对危及器官自动勾画的影响,指导临床选取最佳病例数构成自动勾画数据库。方法:选取150例鼻咽癌患者,按照数表法随机将其分为a组、b组、c组和d组,在mim软件中建立a、b、c、d对应的四组患者的数... 详细信息

目的:探讨基于mim软件的模板数据库中病例数对危及器官自动勾画的影响,指导临床选取最佳病例数构成自动勾画数据库。方法:选取150例鼻咽癌患者,按照数表法随机将其分为a组、b组、c组和d组,在mim软件中建立a、b、c、d对应的四组患者的数据库,数据库包含CT图像和医生手动勾画的危及器官轮廓信息,另选取10例非数据库患者的头部CT图像进行危及器官的自动勾画,与医生手动勾画结果作为金标准进行比较。采用形状相似性系数(DICE)、豪斯多夫距离及Jaccard距离3个指标评价自动勾画的危及器官。结果:四组数据库自动勾画的危及器官DICE值在0.5~0.9之间,眼球、内耳、口腔、腮腺等器官勾画结果DICE值均在0.8以上。眼球、内耳、颞颌关节、晶体等危及器官或组织的豪斯多夫距离(标准差)均值<0.2。Jaccard距离值随模板数据库包含病例数增多而减小,其中内耳、颞颌关节、晶体和视神经均值<0.4。结论:模板数据库包含病例数越多,眼球、内耳、脊髓、视神经等器官DICE值越高,眼球、内耳、视神经等器官的豪斯多夫距离(标准差)值越小,各危及器官的Jaccard距离值越小。眼球、内耳、脊髓、视神经等危及器官宜选用病例数多的模板数据库进行自动勾画,模板数据库中包含的病例数对脑干、颞颌关节、晶体、口腔、腮腺等危及器官或组织的自动勾画无明显影响。

关键词： mim软件危及器官自动勾画相似性系数值鼻咽癌放射治疗

基于mim软件自动勾画宫颈癌危及器官精准度的研究

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中国医学装备 2021年第11期18卷 37-41页

作者：肖志清王淼王艳强郭晗刘军领李修伍冀书颖李子强李文豪薛晓英河北医科大学第二医院放疗科河北石家庄050000

目的:探讨放射治疗中应用靶区勾画mim软件自动勾画宫颈癌危及器官(OAR)的精准度,探讨模板数据库病例数对勾画准确性的影响。方法:选取医院收治的70例宫颈癌患者,按照随机数表法在mim软件中建立A数据库组(20例),在A数据库组的基础上再选... 详细信息

目的:探讨放射治疗中应用靶区勾画mim软件自动勾画宫颈癌危及器官(OAR)的精准度,探讨模板数据库病例数对勾画准确性的影响。方法:选取医院收治的70例宫颈癌患者,按照随机数表法在mim软件中建立A数据库组(20例),在A数据库组的基础上再选取20例建立B数据库组(20+20例),在B数据库组的基础上再选取20例建立C组数据库(40+20例),数据库包含每例患者CT扫描图像和手工勾画图像资料;选取剩余10例宫颈癌患者的CT图像,分别使用3个数据库进行OAR自动勾画,与作为“金标准”的手工勾画图像进行比较。采用Dice相似性系数(DSC)、Hausdorff距离(HD)、Jaccard系数和体积差异性系数对mim软件勾画OAR的精准度进行评价,并使用单因素方差分析判断模板数据库的病例数对自动勾画结果的影响。结果:在4项评价参数分析中,mim软件对于脊髓、左股骨头、右股骨头、左肾以及右肾的自动勾画的DSC均>0.8,体积差异性系数0.8,但其余3项参数显示其自动勾画的结果欠佳;直肠的各项评价参数均未达到临床要求;不同组别间各个器官单因素方差分析结果无统计学差异。结论:应用mim软件自动勾画宫颈癌OAR能较好地生成脊髓、左股骨头、右股骨头、左肾及右肾的图像轮廓,膀胱以及直肠的自动勾画未能满足临床要求;模板数据库的病例数对自动勾画OAR准确性无明显影响。

关键词：放射治疗宫颈癌危及器官(OAR) 自动勾画图像处理 mim软件

肺癌放疗危及器官自动勾画精准度研究以及放化疗疗效预测影像组学研究

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肺癌放疗危及器官自动勾画精准度研究以及放化疗疗效预测影像组学...

作者：邓宇川北医学院

学位级别：硕士

第一部分mim软件自动勾画肺癌放疗的危及器官精准度研究目的:探讨mim软件对肺癌放疗的危及器官自动勾画的效果,筛选最佳数据库入库病例数及匹配数目。方法:运用mim软件建立5组肺癌数据库(入库病例数目分别为20、40、60、80、100例)。随... 详细信息

第一部分mim软件自动勾画肺癌放疗的危及器官精准度研究目的:探讨mim软件对肺癌放疗的危及器官自动勾画的效果,筛选最佳数据库入库病例数及匹配数目。方法:运用mim软件建立5组肺癌数据库(入库病例数目分别为20、40、60、80、100例)。随机选择数据库外10例肺癌患者图像,由一位具有丰富临床经验的医生进行危及器官的手动勾画,将其作为参考勾画,并对该10例患者图像进行危及器官自动勾画,勾画匹配数目分别选择为3和9。通过定量评价勾画时间、豪斯多夫距离(HD)、平均最小距离(MDA)、Dice相似性系数(DSC)以及Jaccard系数(JSC),将自动勾画结果与参考勾画进行单因素方差分析,从而探讨不同数据库病例数及匹配数对自动勾画结果的影响。结果:勾画匹配数目选择为3或9时,5组模板中平均自动勾画时间均小于手动勾画,但各组间没有差异性;当勾画匹配数为9时会明显增加自动勾画OAR时间,但仍低于手动勾画OAR所需时间。5组数据库的自动勾画结果之间没有显著性差异(P>0.05)。对于脊髓来说,当匹配数为9时,100例数据库自动勾画结果的MDA、JSC的结果优于40例、60例组;但对于其他器官而言,在5组不同的数据库中,在3和9不同的匹配数目的自动勾画结果之间也没有显著性差异;对于甲状腺来说,MDA、DSC、JSC三种评价参数的结果均较差,甲状腺的自动勾画尚无法满足临床要求。结论:mim软件应用于肺癌放射治疗中自动勾画OAR能够取得较好的勾画效果,提高工作效率;数据库纳入病例数目的增加及勾画匹配数的增加不会提高OAR的勾画效果,同时数据库中纳入病例数的增加不引起自动勾画OAR时间的增加,但勾画匹配数的增加会引起自动勾画OAR时间的增加,所以考虑时间成本,对于肺癌的勾画建议采用20例作为临床数据库的病例数,采用3例模板数。第二部分构建基于影像组学的非小细胞肺癌放化疗疗效预测模型目的:构建基于影像组学的非小细胞肺癌放化疗疗效预测模型。方法:回顾性分析2018年12月至2022年7月期间川北医学院附属医院肿瘤科或放疗中心确诊为非小细胞肺癌的患者102例,平均年龄(62.18±8.50)岁;根据WHO实体肿瘤疗效评价标准评效,102例患者中PR 67例,SD 33例,PD 2例,并分为A组(CR+PR)67例和B组(SD+PD)35例。将纳入患者治疗前增强CT图像进行感兴趣区勾画,并提取影像组学特征,根据二分类标签通过互信法、LASSO进行特征筛选后得到最相关的影像组学特征,分别带入逻辑回归(Logistic Regression,LR)、高斯朴素贝叶斯(Gauss Naive Bayes,GNB)进行模型训练、验证和测试,根据评价指标得到相应结果。结果:特征筛选后选取8个影像组学特征,其中Lo G-sigma核大小为4.0mm滤波后有2个特征,6.0mm滤波后有1个特征,小波变换中LLH、HLH、HHH三种滤波函数的滤波后的特征,将筛选出的8个特征带入模型经过10次5折交叉验证,结果显示:在训练集中,对于LR、GNB模型的AUC值分别为0.851、0.793,准确率分别为0.787、0.745;在测试集中,对于LR、GNB模型的AUC值分别为0.849、0.787,准确率分别为0.772、0.712;两种算法经过德隆检验:P=0.012<0.05,AUC差值具有统计学意义。结论:成功构建基于影像组学的非小细胞肺癌放化疗疗效的预测模型(LR:AUC=0.849;GNB:AUC=0.787),通过该模型能在放化疗前预估患者疗效优劣,若患者被预测为A组则考虑当前的治疗模式的治疗效果佳;若患者被预测为B组则考虑当前的治疗模式的治疗效果有限,建议采取进一步治疗来提高疗效。

关键词：肺癌放射治疗 mim软件危及器官自动勾画非小细胞肺癌影像组学放化疗逻辑回归高斯朴素贝叶斯

剂量限制辅助结构模板优化鼻咽癌调强计划应用研究

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中华肿瘤防治杂志 2019年第21期26卷 1617-1621页

作者：王东燕李成沈丹青管建李阔胡睿南京医科大学附属苏州医院放疗科苏州市立医院江苏苏州215001 苏州大学医学部放射医学与防护学院江苏苏州215123

目的剂量限制辅助结构(dose limit structure,DLS)是放疗调强计划设计中最常用的工具,而目前临床上生成DLS的方法效率低且缺乏统一性。本研究采用软件程序化编译自动生成DLS,同时探讨DLS统一模板对计划结果的影响并扩展其临床应用。方... 详细信息

目的剂量限制辅助结构(dose limit structure,DLS)是放疗调强计划设计中最常用的工具,而目前临床上生成DLS的方法效率低且缺乏统一性。本研究采用软件程序化编译自动生成DLS,同时探讨DLS统一模板对计划结果的影响并扩展其临床应用。方法按优化的需求将DLS分为靶区(plan target volume,PTV)的外环和内环、靶区与危及器官(organ at risk,OAR)重叠区和特定的DLS 4种。对10例已优化好的鼻咽癌计划(Old-plan)采用mim软件(V6.5)工作流模板自动生成DLS,并由原计划设计者依据DLS重新优化生成新计划(DLS-plan),比较两组计划靶区及OAR的剂量变化。结果工作流模板自动生成20~24个DLS平均耗时3.4min。在两组计划中,所有靶区(PGTVNX、PCTV-ND、PCTV1和PCTV2)的均匀指数(HI)值、PGTV-NX和PCTV1的95%处方剂量体积(V95)值、PCTV1的平均剂量(Dmean)值,变化差异均有统计学意义,均Pmim软件所提供的工作流编译功能使DLS的生成自动化,简化了操作流程,便于临床应用。

关键词：剂量限制结构工作流优化 mim软件

2种不同形变配准软件在头颈部勾画中的作用评价

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中国口腔颌面外科杂志 2021年第6期19卷 542-545页

作者：樊文慧石慧烽涂文勇上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔颌面-头颈肿瘤科上海交通大学口腔医学院国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心上海市口腔医学重点实验室上海200011

目的:比较2种目前放疗市场上主流的形变配准软件在CT形变配准中的结果表现,确定其在图像配准中的价值。方法:选择本院2018年2月—2020年6月收治的15例重复定位的头颈部肿瘤患者作为研究对象,治疗过程中前、后2组CT图像正常组织由同一位... 详细信息

目的:比较2种目前放疗市场上主流的形变配准软件在CT形变配准中的结果表现,确定其在图像配准中的价值。方法:选择本院2018年2月—2020年6月收治的15例重复定位的头颈部肿瘤患者作为研究对象,治疗过程中前、后2组CT图像正常组织由同一位资深医师进行勾画,分别在mim软件和AccuContour软件中进行形变配准,将第一组图像的正常组织形变到第二组图像中,与第二组图像直接勾画的组织进行计算,得到相似性系数(Dice系数)与空间评价指标(Hausdorff距离)。采用SPSS 23.0软件包对数据进行统计学分析。结果:2种形变配准软件都有良好的形变配准功能。正常组织显像不同,对配准结果有一定影响,眼球、下颌骨等显像良好的组织配准结果更好,晶体、视神经、视交叉等小体积组织配准结果较差。2组软件相比,mim软件更具有优势;Dice系数评价中,mim软件数据更佳的比率为67%,其中55%存在统计学意义(Pmim软件数据更佳的比率为74%,其中48%的指标存在统计学意义(P软件都具备良好的形变配准能力,相对而言,mim软件更有优势。对形变配准精度要求较高时,选择mim软件更佳。

关键词：形变配准 mim软件 AccuContour软件 Monaco治疗计划系统头颈部肿瘤