摘要：目的:对已有的非共面容积旋转调强(VMAT)海马保护全脑放疗(HA-WBRT)方法进行改进,比较改进的非共面VMAT计划与非共面、共面VMAT计划在HA-WBRT中的剂量学差异。方法:选取15例颅外肿瘤脑转移需行WBRT的患者,分别对每例患者设计改进非共面、非共面和共面VMAT计划,并对3种计划的靶区、危及器官剂量以及加速器MU值和治疗时间进行比较。结果:改进非共面VMAT计划与非共面、共面VMAT计划相比,改进非共面VMAT计划靶区适形性和剂量梯度的差异无统计学意义(P>0.05),但靶区剂量均匀性略差于另外两种计划。在海马体组织Dmax、Dmin、Dmean3项剂量参数上,改进非共面计划可分别控制在约14.37、8.40和10.80 Gy,显著小于非共面和共面计划相应值(P<0.05);其它危及器官如晶体、视神经等剂量均控制在临床安全剂量范围内,各计划之间差异不显著;改进非共面计划MU值和治疗时间均大于非共面计划和共面计划,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:相较于非共面和共面VMAT计划,本研究改进的非共面VMAT方法在HA-WBRT中能更进一步降低海马组织的受照剂量,为临床实施HA-WBRT时提供一种切实可行的治疗方案。

摘要：目的精确的肺肿瘤分割对肺癌诊断、手术规划以及放疗具有重要意义。计算机断层扫描(computed tomography,CT)是肺癌诊疗中最重要的辅助手段,但阅片是一项依靠医生主观经验、劳动密集型的工作,容易造成诊断结果的不稳定,实现快速、稳定和准确的肺肿瘤自动分割方法是当前研究的热点。随着深度学习的发展,使用卷积神经网络进行肺肿瘤的自动分割成为了主流。本文针对3D U-Net准确度不足,容易出现假阳性的问题,设计并实现了3维卷积神经网络DAU-Net(dual attention U-Net)。方法首先对数据进行预处理,调整CT图像切片内的像素间距,设置窗宽、窗位,并通过裁剪去除CT图像中的冗余信息。DAU-Net以3D U-Net为基础结构,将每两个相邻的卷积层替换为残差结构,并在收缩路径和扩张路径中间加入并联在一起的位置注意力模块和通道注意力模块。预测时,采用连通域分析对网络输出的二值图像进行后处理,通过判断每个像素与周围26个像素的连通关系获取所有的连通域,并清除最大连通域外的其他区域,进一步提升分割精度。结果实验数据来自上海胸科医院,总共1010例肺癌患者,每例数据只包含一个病灶,专业的放射科医师提供了金标准,实验采用十折交叉验证。结果表明,本文提出的肺肿瘤分割算法与3D U-Net相比,Dice系数和哈斯多夫距离分别提升了2.5%和9.7%,假阳性率减少了13.6%。结论本文算法能够有效提升肺肿瘤的分割精度,有助于实现肺癌的快速、稳定和准确分割。

摘要：目的利用自行设计的水模体模拟头部γ刀治疗全过程，探讨自测γ刀治疗精度的必要性和可行性。方法在对γ刀的机械精度进行确认后，通过水模体获取cT和MRI图像后制定治疗计划。采用胶片感光法获得焦斑在x,y、z轴上落点，对本院及其他5家医院γ刀的治疗精度进行检测。结果除本院CT外，6家医院其他10台CT、MRI定位的γ刀治疗精度均未达到偏差〈0．5mm的厂家技术参数要求，偏差主要表现在Y轴上。按偏差值对治疗计划的坐标做相应修正后，焦斑落点的偏差均能控制在0．5mm内。结论模拟叮刀治疗全过程对其最终治疗精度进行检测是必要和可行的，对偏差可通过坐标修正以保证个案治疗精度，并为厂家系统修正提供参照和依据。

摘要：目的:探讨非小细胞肺癌患者光子调强适形放疗(IMRT)与质子调强适形放疗(IMPT)剂量分布的差异性。方法:回顾性分析2020年11月至2022年4月中国科学技术大学附属第一医院离子医学中心收治的8例行放疗的Ⅱ~Ⅲ期非小细胞肺癌患者的临床资料,对每例患者分别进行IMRT及IMPT计划设计,主要评价指标有靶区剂量分布参数[均匀性指数(HI)、适形度指数(CI)、靶区中95%及100%处方剂量曲线包绕体积的百分体积(V_(95%)和V_(100%))]以及危及器官的平均剂量(D mean)和一定相对生物效应(RBE)剂量照射百分体积[患侧肺D_(mean)、V_(5)Gy(RBE)和V_(20)Gy(RBE),双肺D_(mean)、V_(5)Gy(RBE)和V_(20)Gy(RBE),心脏D_(mean)、V_(30) Gy(RBE)、V_(40)Gy(RBE),脊髓最大剂量(D_(max)),食管D mean]。 结果:与IMRT比较,IMPT可以降低双肺、患侧肺、脊髓、食管以及心脏的剂量参数水平,差异均有统计学意义(均 P0.05)。 结论:对于非小细胞肺癌患者,IMPT在双肺、患侧肺、脊髓、食管以及心脏的保护方面均优于IMRT。

摘要：目的比较在深吸气屏气呼吸模式(DIBH)下左侧乳腺癌保乳术后光子调强放疗(IMRT)、质子调强放疗(IMPT)剂量学差异。方法选取2020年11月至2022年5月中国科学技术大学附属第一医院离子医学中心(合肥离子医学中心)在DIBH模式下接受左侧乳腺癌保乳术后放疗的7例女性患者病历资料,计划靶区(PTV)处方剂量均为50 Gy(5周,25次),对于影像学(包括功能性影像)上高度怀疑有残留或复发病灶的区域局部加量至PTV_(boost):60 Gy。分别在瓦里安Eclipse 15.5计划系统上设计IMRT计划和Eclipse 16.1计划系统上设计IMPT计划。对2组计划靶区剂量分布、适形指数(CI)、均匀性指数(HI)、两侧肺、健侧乳腺(右乳)、心脏及左冠状动脉前降支(LAD)照射剂量进行统计分析。结果质子与光子放疗计划相比,PTV最大剂量(D_(max))(P=0.389)和平均剂量(D_(mean))(P=0.044)、PTV_(boost) D_(max)(P=0.226)和D_(mean)(P=0.018)、CI(P=0.035)和HI(P=0.419)、患侧肺部(左侧)D_(max)(P=0.153)、健侧肺(右肺)D_(max)(P=0.318)和D_(mean)(P=0.046)、心脏D_(max)(P=0.014)、LAD D_(max)(P=0.025)、健侧乳腺(右乳)D_(max)(P=0.097)均和光子计划无差异。但质子计划左侧肺D_(mean)(P<0.01)、V_(5)(P<0.001)、V_(20)(P<0.001)及心脏D_(mean)(P<0.001)、LAD D_(mean)(P<0.001)、健侧乳腺(右乳)D_(mean)(P=0.010)均明显低于光子计划。结论DIBH下左侧乳腺癌保乳术后质子和光子计划均满足临床要求。但采用质子放疗可显著降低对心脏及其亚单位、患侧肺和健侧乳腺的照射剂量。