基于生成对抗网络的鼻咽癌靶区自动勾画研究王菲 任才俊 周解平 陶振超 陈欢欢 钱立庭
中华放射肿瘤学杂志2022年 31卷 12期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20211222-00430
目的
评估基于一种深度学习网络模型2D-PE-GAN的鼻咽癌靶区自动勾画模型,对靶区勾画的工作效率的提高作用。
方法
模型采用生成对抗网络的架构,生成器采用UNet相似结构,并在生成器的每一层卷积操作后添加2D-PE-block,提升勾画准确度。实验数据使用130例鼻咽癌CT图像,模型训练前对图像进行预处理,通过对比UNet、GAN,以及添加注意力机制的GAN三种模型,使用Dice系数、豪斯多夫距离、准确率、马修斯相关系数、杰卡德距离,说明提出模型的有效性。
结果
相比于UNet、GAN、加入注意力机制的GAN,2D-PE-GAN网络分割CTV的Dice系数平均值提高了26%、4%、2%,分割GTV的Dice系数平均值提高21%、4%、2%。相比于加入注意力机制的GAN,2D-PE-GAN的参数和时间分别减少了0.16%、18%。
结论
与UNet、GAN、加入注意力机制的GAN三种模型相比,2D-PE-GAN用于鼻咽癌靶区勾画,分割准确度均有所提升,同时,与提出原因相似的注意力机制相比,使用2D-PE-GAN在分割准确度相差不大的情况下,能减少计算资源的占用。
MR加速器呼吸导航引导肝癌SBRT的初步临床应用研究刘敏 廖雄飞 唐斌 杨凤 冯玺 黎杰 王培 郭思川 姚杏红
中华放射肿瘤学杂志2022年 31卷 12期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20220424-00485
目的
初步探讨MR加速器呼吸导航引导肝癌立体定向体部放疗(SBRT)的流程、可行性及应用优势。
方法
回顾分析2021年9—12月10例使用MR加速器接受呼吸导航引导,行SBRT的肝癌患者临床数据。所有患者均行CT模拟定位和Unity MR定位,采集平扫、增强和4D CT,及T1 3D、T2 3D MR影像。选择4D CT呼气末端图像设计参考计划,治疗前采集呼吸导航(呼气末端)T2 Navigator MR图像,并结合实时监控2D MR影像调整或修改靶区位置和形状,选择合适的在线自适应计划流程。目测定位CT、T2 3D MR和T2 3D Navigator MR图像显示肿瘤的清晰度;统计靶区体积变化;比较自适应计划和参考计划的剂量学差异;评估患者疗效和不良反应。
结果
在自由呼吸状态下,T2 3D Navigator MR图像质量明显优于常规T2 3D MR图像,可更清楚显示肿瘤及其边界。10例患者采用位置适应(ATP)和形状适应(ATS)自适应计划分别为37分次和22分次,3例患者肿瘤消退明显。自适应计划的靶区平均适形指数(CI)与参考计划无差异,但靶区外剂量跌落稍慢(P<0.05),尤其是ATS计划较明显。ATP自适应计划的正常肝平均受量与参考计划基本一致,但平均机器跳数明显增加,且差异有统计学意义(P<0.05)。ATS自适应计划的平均机器跳数、平均子野数和正常肝Dmean和V10 Gy比参考计划有所降低,V5 Gy轻微增加,但均无显著差异。7例患者进行放疗后1个月和3个月疗效评价,野内病灶控制较好,放疗不良反应轻微,未见≥3级不良反应。
结论
MR加速器的呼吸导航提高了自由呼吸状态下肿瘤和MR影像的目测清晰度,在肝脏肿瘤的精准自适应放疗特别是立体定向自适应放疗中展现了优势。
环状RNA circATL2通过miR-205调控直肠癌放射敏感性的研究邵英杰 宋星 黄俊超 吴晨曦 孙慧慧 顾文栋
中华放射肿瘤学杂志2022年 31卷 12期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20220628-00150
目的
探讨环状RNA对直肠癌放射敏感性的影响及其作用机制。
方法
通过基因测序筛选直肠癌放射敏感和放射抵抗组织(放化疗前活检组织)中的差异circRNAs,后通过细胞实验验证circRNAs对肠癌细胞的放射敏感性的影响。
结果
通过对直肠癌组织标本进行基因测序,发现64个在直肠癌放射敏感组织中高表达的circRNAs,36个在放射敏感组织中低表达的circRNAs。选取10个差异circRNAs,经qRT-PCR验证,发现circATL2在直肠癌放射敏感组织中高表达。后在细胞实验中,上调circATL2表达,能显著提高肠癌的放射敏感性。随后分析在直肠癌放射敏感组织中低表达的8个miRNA,通过双荧光素酶实验,验证了miR-205与circATL2是直接结合的关系。进一步的挽救实验,证实了直肠癌中circATL2通过miR-205调控直肠癌的放射敏感性。
结论
circATL2通过靶向吸附miR-205调控直肠癌的放射敏感性。
miR-26a调控CTGF表达在放射性心脏损伤中作用的实验研究闫蕊 蔡红红 郭敏 宋建波 徐显海 张雅蓉 于洋 李思进
中华放射肿瘤学杂志2022年 31卷 12期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20210615-00154
目的
探讨miR-26a在实验鼠放射性心脏损伤(RIHD)中的调节作用。
方法
以C57/BL6小鼠构建RIHD模型,检测心功能、纤维化、胶原蛋白1(COL1)、结缔组织生长因子(CTGF)及miR-26a的表达。双荧光素酶试剂盒检测CTGF是否是miR-26a的靶基因。在心肌成纤维细胞转染miR-26a up及miR-26a down慢病毒,构建miR-26a过表达和低表达细胞模型,检测心肌成纤维细胞的增殖、凋亡及CTGF的表达。
结果
小鼠心脏被辐射后心功能下降、心肌纤维化重塑,COL1和CTGF表达增加,miR-26a表达下降。双荧光素酶报告基因检测证实CTGF是miR-26a的靶基因。过表达miR-26a可抑制心肌成纤维细胞CTGF表达,抑制心肌成纤维细胞增殖,促进凋亡,分泌胶原蛋白;低表达miR-26a则得到相反的实验结果。
结论
miR26a可能通过靶向调控CTGF的表达,影响心肌成纤维细胞的功能,参与放射性心肌纤维化的过程,有望成为RIHD新的治疗靶点。
lncRNA H19对结肠癌预后评估及辐射抗性的调控作用研究李林莹 王江涛 程伟 李强 金晓东
中华放射肿瘤学杂志2022年 31卷 12期
DOI: 10.3760/cma.j.cn113030-20211019-00367
目的
探索lncRNA H19在结肠癌预后评估及辐射抗性调控中的作用,为结肠癌的诊疗提供新的潜在靶点。
方法
基于生物信息学技术分析lncRNA H19在结肠癌临床病理参数及预后评估中的价值。通过siRNA和过表达质粒转染调节lncRNA H19在结肠癌细胞HCT116及SW620中的表达。通过CCK8、EdU、克隆存活及流式细胞术检测调节lncRNA H19表达对X线辐射后结肠癌细胞增殖、DNA合成、辐射敏感性及细胞周期的影响。
结果
lncRNA H19在结肠癌组织中表达显著上调并与结肠癌患者的预后不良相关。lncRNA H19作为结肠癌的高风险因子,对于结肠癌的预后评估具有显著的优势(曲线下面积值为0.816)。进一步的实验表明,辐射可以诱导lncRNA H19在结肠癌细胞中高表达。敲低lncRNA H19(siRNA-H19)可以明显增加HCT116细胞对X线的敏感性,而过表达lncRNA H19(H19-OE)的SW620细胞辐射抗性增强。此外,流式分析显示敲低lncRNA H19可以增强X线诱导的G2/M期阻滞,提示lncRNA H19可能通过参与细胞周期调控影响结肠癌细胞的辐射敏感性。
结论
lncRNA H19在结肠癌预后评估及辐射抗性调控中发挥关键作用,可能作为增强放疗敏感性的潜在靶点。