基于生成对抗网络的鼻咽癌患者伪CT合成方法研究亓孟科 李永宝 吴艾茜 郭芙彤 贾启源 宋婷 周凌宏
中华放射肿瘤学杂志2020年 29卷 04期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20190614-00004
目的
研究利用生成对抗网络(GAN)建立头颈部肿瘤MRI图像与CT图像的映射模型,实现MRI引导放疗中伪CT (sCT)的预测生成。
方法
收集45例鼻咽癌患者治疗前影像信息与IMRT计划信息。首先对MRI (T1)和CT图像进行刚性配准、裁剪、去背景、数据增强等预处理操作;其次对病例进行GAN训练,随机选取30例作为训练集放入网络进行建模学习,另15例用于测试。比较预测sCT与真实CT的图像质量,以及后续比较预测sCT进行重计算的剂量分布与真实计划的剂量分布。
结果
测试集的预测sCT与实际CT图像质量比较显示,二者误差较小,体素平均绝对误差值为(79.15±11.37) HU,结构相似性系数值为0.83±0.03。sCT重计算的剂量分布与实际剂量较为接近,不同区域水平下的MAE值相对处方剂量均<1%。在2mm/2%、3mm/3%准则下,所有病例sCT重计算剂量分布的γ通过率均>92%、>98%。
结论
提出并实现了使用GAN进行鼻咽癌患者sCT的生成,为MR-IGRT实施奠定了基础。图像质量与剂量学比较均显示了方法的可行性与准确性。
ArcCHECK系统在食管癌螺旋断层放疗计划验证中的应用王振立 郑安平 朱健 杜红玲 孙晓东 王栋 王慧涛 张耀文 朱青山 崔振华
中华放射肿瘤学杂志2020年 29卷 04期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20181221-00005
目的
探讨ArcCHECK系统在食管癌断层治疗旋转照射和固定野照射计划验证中的应用,总结相关经验。
方法
对32例不同部位食管癌分别制作Helical旋转照射和Direct固定野照射验证计划,并通过ArcCHECK测量、分析,对比验证结果通过率。分析靶体积与计划验证通过率的相关性。将靶体积较小的治疗验证计划分别放在ArcCHECK模体中心和外周探测点处,分析验证通过率差异。
结果
Helical计划验证通过率高于Direct计划(P<0.01),其靶体积与验证通过率的相关系数分别为-0.364和-0.042,P值分别为0.041和0.819。Helical计划采用3%/2mm标准时,高剂量区放在模体中心和外周探测点处测得的通过率不同(P=0.005),后者通过率更高;采用3%/3mm标准时与Direct计划的3%/3m、3%/2mm标准的相近(P均>0.05)。
结论
Helical计划验证通过率普遍高于Direct计划,原因可能与ArcCHECK探测器的角度响应以及因更多参考点受到低剂量辐射而未参与计算有关,另外还可能跟Direct计划对断层治疗剂量控制系统要求更高有关。在Helical验证计划中,当采用3%/3mm标准时,靶体积越大,验证时出现较低通过率的可能性增加,但相关系数较低。验证计划的高剂量区位于模体中心或者探测点处都可以实现计划验证,综合考量建议放在模体等中心处。
光学表面监测系统与CBCT确定左侧乳腺癌深吸气屏气放疗误差的比较李谭谭 张江鹄 宋永文 唐玉 亓姝楠 芦凤玉 张伟 王增洲 冯鑫 覃仕瑞 等
中华放射肿瘤学杂志2020年 29卷 04期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20190423-00006
目的
建立本单位应用光学表面监测系统(OSMS)门控技术在左侧乳腺癌深吸气屏气(DIBH)放疗的基本流程,比较应用OSMS与CBCT确定左侧乳腺癌DIBH放疗摆位误差的一致性。
方法
20例左侧乳腺癌患者采用DIBH方法治疗,OSMS与模拟定位DIBH体表外轮廓配准,CBCT扫描与模拟定位CT配准各记录得到误差数据,数据包括左右(x)、上下(y)、前后(z)方向平移误差和旋转误差Rx、Ry、Rz。采用Pearson法分析两者相关性,Bland-Altman法检验两者一致性。
结果
两种方法呈正相关,x、y、z方向平移误差以及Rx、Ry、Rz方向旋转误差的相关系数分别为0.84、0.74、0.84、0.65、0.41、0.54(P<0.01),95%CI值分别为-0.37~0.42 cm、-0.39~0.41 cm、-0.29~0.49cm和-2.9°~1.4°、-2.6°~1.4°、-2.4°~2.5°,均<5mm和3°。20例左侧乳腺癌DIBH放疗患者系统误差<0.18cm,随机误差<0.24cm。
结论
左侧乳腺癌DIBH放疗中应用OSMS与CBCT两种方式确定与模拟定位状态误差具有一致性,CBCT图像引导基础上使用无辐射的OSMS验证位置信息是安全可靠的。
经阴道3D打印个体化模板在宫颈癌后装治疗中的应用价值研究王彬冰 郑光浩 张翔 刘吉平
中华放射肿瘤学杂志2020年 29卷 04期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20190929-00007
目的
介绍一种经阴道3D打印后装腔内联合插植治疗个体化模板设计方法,比较该方法和徒手插植方法的剂量学和操作安全性差异。
方法
研究选取40例行192Ir高剂量率腔内联合插植后装治疗计划。实验组为20例使用经阴道3D后装个体化模板设计方法,用基于CT影像的预计划方法设计插植针路径,用3D打印技术创建个体化模板实体和插植针路径,最后在CT引导下置入模板。对照组选取20例腔内联合徒手插植治疗计划,徒手插植方法不做预计划并且插植针方向由操作医生经验决定。
结果
两组计划HR-CTV的分次D90相近,实验组正常组织D2cm3的剂量有较显著改善,且肿瘤靶区内高剂量区体积和剂量适形性指数均有改善。实验组共使用273次插植针,脱靶次数为1次,未出现插植针刺穿正常组织事件。对照组共使用203次插植针,脱靶次数4次,且观察到3次刺穿正常组织事件。
结论
3D打印后装腔内联合插植治疗个体化模板方法对比徒手插植方法有剂量学优势,并且操作更安全,实际治疗可达到预计划剂量设计要求。
LncRNA UCA1对肺癌细胞放射敏感性影响及机制研究王成 刘宗文 侯歌 杨军 黄洋洋
中华放射肿瘤学杂志2020年 29卷 04期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20190618-00008
目的
研究长链非编码RNA (LncRNA) UCA1对肺癌细胞增殖、凋亡及放射敏感性影响及其机制。
方法
运用qRT-PCR法检测肺癌细胞A549、H1299和人正常肺细胞HBE中UCA1、miR-513a-5p表达。将si-con组(转染si-con)、si-UCA1组(转染si-UCA1)、miR-513a-5p组(转染miR-513a-5p mimics)、miR-NC组(转染miR-NC)、IR+si-con组(转染si-con+照射)、IR+si-UCA1组(转染miR-NC+照射)、IR+miR-513a-5p组(转染miR-513a-5p mimics+照射)、IR+miR-NC组(转染miR-NC+照射)、IR+si-UCA1+anti-miR-513a-5p组(共转染si-UCA1和anti-miR-513a-5p+照射)均用脂质体法转染至A549、H1299细胞,然后部分组进行4Gy照射。MTT法检测各组细胞增殖,克隆形成实验检测细胞增敏比,流式细胞术检测各组细胞凋亡,双荧光素没报告基因检测实验检测各组细胞的荧光活性。
结果
与HBE细胞相比,A549、H1299细胞中UCA1表达显著升高(P<0.05),miR-513a-5p表达显著降低(P<0.05)。抑制UCA1、过表达miR-513a-5p均可明显抑制A549、H1299细胞增殖、促进凋亡、提高放射敏感性(放射增敏比为1.897、2.146和1.615、1.872)。miR-513a-5p可抑制野生型UCA1细胞的荧光活性,且UCA1可负向调控miR-513a-5p的表达。抑制miR-513a-5p可逆转抑制UCA1对细胞的放射敏感性的增强作用。
结论
抑制LncRNA UCA1可增强放射对肺癌细胞敏感性,其机制可能与靶向抑制miR-513a-5p有关。
放射联合重组人血管内皮抑制素致心肌纤维化的作用机制万艳 欧阳伟炜 苏胜发 章俊 徐世林 马筑 李青松 耿一超 卢冰
中华放射肿瘤学杂志2020年 29卷 04期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20190911-00009
目的
建立实验动物模型探索放射性心肌纤维化的作用机制,验证重组人血管内皮抑制素可通过TGF-β1、Smad2、Smad3信号通路加重放射性心肌纤维化的过程。
方法
60只SD成年雄性大鼠随机分为25Gy照射组、内皮抑制素6mg/kg组、内皮抑制素12mg/kg组、25Gy照射+内皮抑制素6mg/kg组、25Gy照射+内皮抑制素12mg/kg组和对照组,分别在干预后1、3个月每组随机处死5只大鼠取心肌组织完成HE染色了解病理学改变,Masson染色了解纤维化程度,qPCR及Western Blot检测TGF-β1、Smad2、Smad3、Collagen-I基因及蛋白表达。
结果
干预后3个月,25Gy照射组、25Gy照射+内皮抑制素(6、12mg/kg)组与对照组比较Masson染色见胶原沉积明显增加,TGF-β1、Smad2、Smad3、Collagen-I蛋白及基因表达增加。
结论
给予大鼠总物理剂量为25Gy的照射,可诱导放射性心肌纤维化的发生。TGF-β1、Smad2信号通路是介导放射联合重组人血管内皮抑制素致心肌纤维化损伤的共同信号通路。
肿瘤放疗质量管理系统设计与实现杨水荣 叶晓燕 李小波 徐本华 唐丽玉 林志雄
中华放射肿瘤学杂志2020年 29卷 04期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20181008-00010
目的
面向肿瘤放疗质控管理需求,设计并实现肿瘤放疗质量管理系统。
方法
该系统采用B/S架构的三层结构,即应用层、系统服务层、数据层,使用Nutz作为开发框架,采用MySQL作为系统数据库,使用Java作为后端处理开发语言,Tomcat作为系统应用服务器进行项目发布,使用IE、Google等主流浏览器实现客户端访问服务器功能。
结果
系统支持省、市、县不同等级的质控机构的一体化的信息管理和服务,主要包括规程管理、病例管理、质控管理、通知公告、数据管理、系统管理等功能,并已在合作单位完成系统搭建和试用,系统运行和功能使用情况良好。
结论
系统支持在线质控情况的审核,有利于信息分析和共享,促进质控的标准化和规范化,并提高工作效率;病例管理跟踪患者诊疗过程,建立持续的电子档案,合理设计治疗及康复指导方案,对于放疗效果评价具有重要意义。