测试环境采编刊群
2024年 · 第44卷第02期
出版日期 2024-02-25电子版 ¥15.00元¥30.00元
测试环境采编刊群
指南与共识
粤港澳大湾区数字X射线骨关节摄影检查技术与防护规范专家共识
粤港澳大湾区影像技术联盟 广东省医师协会医学影像技师分会 王振邦 谭云 罗维
中华放射医学与防护杂志2024年 44卷 02期
DOI: 10.3760/cma.j.cn112271-20230828-00065
摘要
近年来,数字X射线摄影(DR)系统在我国广泛应用,数字X射线骨关节摄影检查是最为常见的检查之一。优化骨关节摄影检查技术、规范骨关节摄影标准影像、总结辐射防护要求,将进一步提升数字X射线摄影检查在骨关节的临床应用价值。粤港澳大湾区影像技术联盟组织相关专家,参考国内外文献,并结合粤港澳大湾区的临床实际情况,编写了骨关节摄影检查技术与防护规范专家共识,以指导与规范大湾区各级医疗机构的医学影像部门X射线骨关节摄影检查相关工作。
放射生物学
雌激素受体诱导乳腺癌细胞辐射抗性的机制研究
杨天鹏 张诗楠 纪慧琳 朱霖徽 张钰杰 黄进 文映人 马淑梅 刘晓冬
中华放射医学与防护杂志2024年 44卷 02期
DOI: 10.3760/cma.j.cn112271-20231113-00169
摘要
目的
探讨雌激素受体(ESR1)对乳腺癌细胞辐射抗性的影响及分子机制。
方法
在雌激素受体阴性乳腺癌细胞中转染ESR1过表达质粒(过表达对照vector组、过表达ESR1 OE组),在雌激素受体阳性乳腺癌细胞中通过慢病毒转染方法构建稳定敲低ESR1(敲低对照shNC组、敲低shESR1组)的细胞模型,采用实时荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)和免疫印迹方法检测自噬相关基因mRNA(ATG5)和蛋白表达水平(LC3B-I、LC3B-II、P62、FIP200、ATG5、ATG7、ATG12、Beclin1、ULK1);在8 Gy X射线的电离辐射处理下,免疫印迹法检测自噬通量;采用流式细胞术检测细胞死亡;采用集落形成实验检测乳腺癌细胞辐射敏感性(未照射sham组、照射IR组、电离辐射联合铁死亡抑制剂处理Fer-1+IR组、电离辐射联合凋亡抑制剂处理Z-VAD+IR组、电离辐射联合自噬抑制剂处理CQ+IR组);用台盼蓝染色检测自噬基因敲低和过表达细胞模型以及雌激素受体抑制剂他莫昔芬(TAM)与电离辐射联合治疗下乳腺癌细胞的死亡率(他莫昔芬未处理TAM-组、他莫昔芬处理TAM+组)。
结果
在8 Gy X射线照射后24 h处理条件下,雌激素受体阳性乳腺癌ZR75细胞ESR1的敲低促进细胞死亡(t=3.49、3.13, P < 0.05),而雌激素受体阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞ESR1的过表达抑制细胞死亡(t=4.16、7.48, P < 0.05);与单纯照射相比,自噬抑制剂氯喹的处理后增加了敲低ESR1的ZR75细胞集落形成数量(t=8.49, P < 0.05),抑制自噬可以减少沉默ESR1所致的ZR75细胞死亡。在电离辐射处理下,MDA-MB-231细胞过表达ESR1促进了细胞保护性自噬;ZR75细胞敲低ESR1后细胞保护性自噬降低。在ZR75细胞中敲低ATG5发现自噬降低,细胞死亡增加(t=4.19、6.39, P < 0.05),而在ZR75中过表达ATG5可以逆转因敲低ESR1导致的细胞死亡增加(t=1.70、4.65, P < 0.05)。化疗药物他莫昔芬处理雌激素受体阳性乳腺癌细胞ZR75后发现自噬基因ATG5、ATG12的表达下降,自噬抑制,细胞死亡增加(t=18.70, P < 0.05),电离辐射处理促进了这一进程(t=16.82, P < 0.05)。
结论
雌激素受体ESR1通过增加ATG5自噬相关蛋白,促进雌激素受体阳性乳腺癌细胞的保护性自噬,从而导致雌激素受体阳性乳腺癌细胞的辐射抵抗,化疗药物他莫昔芬联合电离辐射治疗增加了雌激素受体阳性乳腺癌细胞的辐射敏感性。
睡眠障碍对辐照后小鼠骨髓造血干细胞的影响
孙康傅 杨礼璟 付泽宇 徐百川 陈石磊 王军平
中华放射医学与防护杂志2024年 44卷 02期
DOI: 10.3760/cma.j.cn112271-20231119-00177
摘要
目的
探讨睡眠障碍(sleep disorders,SD)对骨髓造血干细胞放射损伤的影响。
方法
采用6~8周龄C57BL/6J雄性小鼠56只,以60Co γ射线对小鼠进行全身照射5.0、7.5 Gy。通过睡眠障碍仪建立SD模型,按照随机数表法,将小鼠分为对照组(Con组)、睡眠障碍组(SD组)、单纯照射组(IR组)、照后SD组(IR+SD组)、照后SD给磷酸盐缓冲盐溶液(PBS)组(IR+SD+PBS组)、照后SD给GSK2795039组(IR+SD+GSK组)、照后SD给N-乙酰半胱氨酸(NAC)组(IR+SD+NAC组),共7组,每组8只。取小鼠尾静脉血,检测5.0 Gy受照后外周血变化;并观察7.5 Gy照后小鼠生存率。采用苏木精和伊红(HE)染色观察骨髓细胞致密性与细胞数量变化。通过流式细胞术,检测骨髓造血干细胞(LSK)的数量,以及凋亡水平和细胞周期变化,分析LSK的活性氧(ROS)、线粒体来源活性氧(mtROS)等指标。采用酶标仪检测烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+/NADPH)和谷胱甘肽(GSSG/GSH)观察LSK的氧化应激水平。采用流式细胞术,检测烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶2(NOX2)及半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1(caspase-1)的表达,分选小鼠LSK细胞,并采用聚合酶链式反应(PCR)检测NOX1-4、白介素1β(IL-1β)、白介素6(IL-6)、白介素18(IL-18)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)炎症因子的表达。
结果
与IR组相比,IR+SD组小鼠白细胞(WBC)和血小板(PLT)恢复显著减慢(t=4.39、6.37,P<0.05),骨髓细胞计数由(2.14±0.38)×107降至(3.59±0.29)×107(t=8.55,P<0.05),LSK细胞的G0期比例显著降低,凋亡比例显著升高(t=7.53、8.21,P<0.05),ROS、mtROS、NADP+/NADPH水平均显著升高(t=22.99、29.47、3.77,P<0.05)。IR情况下,SD进一步促进NOX2及Caspase-1活化及下游IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α炎症因子mRNA表达的升高(t=6.95、6.01、8.39、4.91、5.56,P<0.05)。抑制NOX2-ROS可以挽救SD诱导的照后造血损伤加重,从而显著减少LSK凋亡比例以及炎症因子表达,最终加速LSK的损伤恢复(t=9.24、3.92,P<0.05)。
结论
SD促进了IR介导的骨髓造血干细胞损伤,主要通过激活NOX2-ROS-Caspase-1轴使细胞内炎症因子和ROS水平升高,促进细胞凋亡,最终抑制骨髓造血恢复。
放射治疗
基于4D-CT高通气功能肺组织避让的胸部肿瘤放疗计划可行性研究
刘志强 田源 门阔 戴建荣
中华放射医学与防护杂志2024年 44卷 02期
DOI: 10.3760/cma.j.cn112271-20230217-00040
摘要
目的
建立基于4D-CT肺通气功能图像的胸部肿瘤高通气功能肺避让(HVFLA)的放疗计划设计流程,确定HVFLA的放疗计划策略,为胸部肿瘤患者开展HVFLA放疗临床试验提供支持。
方法
基于前期已经建立的4D-CT肺通气功能图像深度学习模型,搭建计算平台将其融入放疗计划流程,进一步回顾性入组10例行4D-CT模拟定位的胸部肿瘤患者,根据建立的模型获取每位患者的4D-CT肺通气功能图像,根据肺通气量相对值高低自动将肺通气功能区域三等分为高、中和低通气功能肺,并导入Pinnacle3治疗计划系统。对于每位患者,根据靶区处方剂量和危及器官的剂量限值要求,采用容积旋转调强技术,分别设计临床计划和HVFLA计划,要求每个计划均满足临床要求,其中,HVFLA计划增加限制高功能肺的优化条件。通过比较靶区、危及器官(双肺、心脏和脊髓)和高功能肺的剂量学参数评价计划,剂量学参数包括靶区的D2、D98和平均剂量,双肺和高功能肺的V5、V10、V20、V30和平均剂量,心脏的V30、V40和平均剂量,脊髓的D1 cm3等。采用配对t检验的方法对两组计划统计分析。
结果
临床计划和HVFLA计划的靶区和危及器官均满足临床要求,HVFLA计划高功能肺的平均剂量、V5、V10、V20和V30平均分别减少1.2 Gy、5.9%、4.2%、2.6%和2.3%,均具有统计学意义(t=-8.07、4.02、-6.02、-7.06、-6.77,P<0.05)。双肺、心脏和脊髓的剂量学参数差异均无统计学意义(P>0.05)。
结论
建立了基于4D-CT肺通气功能图像的高功能肺避让的放疗计划设计流程,HVFLA计划可以显著降低高功能肺的受照剂量,双肺、心脏和脊髓受照剂量无显著变化。HVFLA放疗计划策略可行,可以为胸部肿瘤患者开展HVFLA放疗提供支持。
三期相CT图像分割模型的鼻咽癌肿瘤靶区自动勾画研究
姚国荣 沈恺 赵峰 王思源 陆中杰 黄科杰 严森祥
中华放射医学与防护杂志2024年 44卷 02期
DOI: 10.3760/cma.j.cn112271-20230509-00139
摘要
目的
探究使用基于3D U-Net结合三期相CT图像的分割模型对鼻咽癌肿瘤原发灶(GTVnx)和转移的区域淋巴结(GTVnd)自动勾画的有效性和可行性。
方法
回顾性收集215例鼻咽癌病例的电子计算机体层扫描(CT),包括平扫期(CT)、增强期(CTC)和延迟期(CTD)3个期相共计645组图像。采用随机数字表法,将数据集划分为172例训练集和43例的测试集。设置了包括三期相CT图像模型及期相微调模型共计6个实验组:三期相CT图像模型即仅使用平扫期(CT)A1组、仅使用增强期(CTC)A2组、仅使用延迟期(CTD)A3组和同时使用三期相(All)A4组。期相微调模型:CTC微调B1组和CTD微调B2组。使用Dice相似性系数(DSC)和95%豪斯多夫距离(HD95)作为定量评价指标。
结果
使用三期相CT(A4)进行GTVnd靶区自动勾画相比于仅使用单期相CT(A1、A2、A3)获得更好的勾画效果(DSC:0.67 vs. 0.61、0.64、0.64, t=7.48、3.27、4.84,P<0.01; HD95: 36.45 mm vs. 79.23、59.55、65.17 mm, t=5.24、2.99、3.89,P<0.01),差异有统计学意义。使用三期相CT(A4)对于GTVnx的自动勾画效果相比于仅使用单期相(A1、A2、A3)无明显提升(DSC: 0.73 vs. 0.74、0.74、0.74;HD95: 14.17 mm vs. 8.06、8.11、8.10 mm),差异无统计学意义(P>0.05)。在GTVnd的自动勾画中,B2、B3 vs. A1模型具有更好的自动勾画精度(DSC:0.63、0.63 vs. 0.61, t=4.10、3.03, P<0.01;HD95:58.11、50.31 mm vs. 79.23 mm,t=2.75、3.10, P<0.01)。
结论
使用三期CT扫描对于鼻咽癌GTVnd靶区具有更好的自动勾画效果。通过期相微调模型,可以提升平扫CT图像上GTVnd靶区的自动勾画精度。
宫颈癌内外照射后放射性直肠损伤临床预测模型的研究
陈宝杰 曹璐 余远航 赵强 谢杉沙 杜丹 李贤富
中华放射医学与防护杂志2024年 44卷 02期
DOI: 10.3760/cma.j.cn112271-20230601-00171
摘要
目的
探讨宫颈癌内外照射放疗不同剂量叠加方式的剂量学差异,建立宫颈癌放疗后慢性放射性直肠损伤(RLRI)的临床预测模型。
方法
回顾性分析2020年1月1日至2021年11月30日于川北医学院附属医院肿瘤科接受根治性同步放化疗宫颈癌患者的临床资料,放疗采用外照射+近距离治疗方式,内外照射剂量评估采用内、外照射生物等效剂量(EQD2)参数直接叠加和内外照射三维计划图像形变配准(DIR)剂量叠加,分析两种剂量评估方式剂量学差异。RLRI分级标准采用肿瘤放射治疗协作组标准。运用两种剂量评估方式构建RLRI的预测模型,使用受试者工作特征(ROC)曲线计算曲线下面积,以评估不同剂量评估方式的预测准确性。
结果
多次近距离治疗剂量叠加的EQD2参数较DIR剂量叠加高危临床靶区D95%和D90%分别高2.18和2.92 Gy,直肠D2 cm3、D1 cm3、D0.1 cm3分别高1.74、2.28、2.26 Gy(t=3.82、5.21、4.58、5.17、2.05,P<0.05)。外照射与近距离治疗,直肠D2 cm3、D1 cm3、D0.1 cm3的EQD2参数直接叠加比DIR剂量叠加高6.22、7.61、9.56 Gy(t=9.40、10.59、7.87,P<0.001)。联合预测模型ROC曲线下面积为0.788,最佳预测阈值的灵敏度为0.850,特异度为0.660,Hosmer-Lemeshow拟合优度检验显示,拟合优度较好(P>0.05)。传统预测指标DIR剂量叠加的预测模型:直肠D2 cm3、D1 cm3的ROC曲线下面积分别为0.784、0.763,最佳预测阈值的灵敏度分别为0.850、0.750,特异度分别为0.679、0.717。
结论
内外照射EQD2参数直接叠加与三维计划图进行DIR剂量叠加评估剂量参数有剂量学差异。DIR剂量叠加直肠D2 cm3、D1 cm3与联合预测模型预测RLRI的价值较高,但联合预测模型预测RLRI计算复杂,建议临床上通过DIR剂量叠加直肠D2 cm3、D1 cm3预测RLRI。
皮肤温度监测在女性乳腺癌术后放疗期间放射性皮炎风险预警中的应用
周严红 耿文慧 李萌萌 高阳 李磊 尹俊普 刘志坤
中华放射医学与防护杂志2024年 44卷 02期
DOI: 10.3760/cma.j.cn112271-20230515-00145
摘要
目的
分析放射区皮肤温度变化与乳腺癌术后放疗期间放射性皮炎发生的相关性,探讨皮肤温度监测在放射性皮炎风险预警中的应用价值。
方法
连续收集2022年5月至11月河北医科大学第四医院接受三维适形放疗的乳腺癌根治术后患者103例,每周记录放射区皮肤温度及放射性皮炎情况。比较皮肤相对温差和不同级别放射性皮炎的关系。计算发生2级及以上放射性皮炎的最佳截断值,采用受试者工作特征曲线(ROC)评价其预测效果。应用二元logistic回归比较不同皮肤温度与放射性皮炎发生的风险。
结果
放射野区皮肤温度与放射性皮炎级别呈正相关。胸壁平均值(40 Gy/20次)、胸壁最大值(40 Gy/20次)、锁上值(30 Gy/15次)的最佳截断值分别为0.45、0.55、0.15℃。分别用最佳截断值将受试者分为低、高危风险组,高危风险组发生2级及以上放射性皮炎的风险分别是低危风险组的5.71、4.29、5.15倍(OR=5.71,95%CI 1.81~17.99,P=0.003;OR=4.29,95%CI 1.65~11.12,P=0.003;OR=5.15,95%CI 2.16~12.31,P<0.001)。
结论
皮肤温度监测能够较好地预测2级及以上放射性皮炎的发生,应密切观察放疗区域皮肤温度,放疗40 Gy/20次时胸壁的平均值、最大值相对温差分别升高0.45、0.55℃或者放疗30 Gy/15次锁上相对温差升高0.15℃时,2级及以上放射性皮炎发生风险增加。
逆向形变场的雅可比行列式在形变配准算法评估中的应用
黎恩廷 郑万佳 连锦兴 朱伟婷 周酥 安雅琪 黄思娟 杨鑫
中华放射医学与防护杂志2024年 44卷 02期
DOI: 10.3760/cma.j.cn112271-20230528-00164
摘要
目的
提出量化评估不同形变图像配准(DIR)算法的新指标,增加形变配准向临床实践进一步发展的可能。
方法
首先基于正向形变场(DVF)的雅可比行列式(JD)提出雅可比行列式均值(JDM),然后引入逆向DVF的JD,提出DVF雅可比行列式误差(DJDE)。在肺癌和鼻咽癌图像上采用光流场形变配准算法(OF-DIR)和快速弹性正则化Demons形变配准算法(FD-DIR)进行配准。最后使用JDM和DJDE,以及雅可比行列式负值百分比(JDNP)、逆一致性误差(ICE)及归一化均方误差(NMSE)进行配准算法评估。对比不同评估指标在不同肿瘤图像以及不同算法上的差异,并采用受试者工作特征曲线(ROC)进行分析。
结果
在肺癌中,OF-DIR的JDM、NMSE、DJDE和ICE均优于FD-DIR,差异具有统计学意义(z = -2.24、-4.84;t = 4.01、6.54,P<0.05)。在鼻咽癌中,OF-DIR的DJDE、ICE和NMSE均优于FD-DIR,差异具有统计学意义(t = 4.46、-7.49,z = -2.22, P<0.05),JDM差异无统计学意义(P>0.05)。在肺癌及鼻咽癌中,OF-DIR的JDNP均差于FD-DIR,差异具有统计学意义(z = -4.29、-4.02,P<0.01)。此外,DJDE在ROC曲线上更具特异性及敏感性(AUC=0.77),针对不同部位肿瘤图像有不同表现结果。
结论
JDM及DJDE是评估形变算法的有效指标,肺癌及鼻咽癌均适合使用OF-DIR,而FD-DIR在使用时需注意器官组织动度对配准效果的影响。
放射卫生
γ能谱无源效率模拟中食品样品成分分析研究
孔令南 杨宝路 张京 周强
中华放射医学与防护杂志2024年 44卷 02期
DOI: 10.3760/cma.j.cn112271-20230628-00214
摘要
目的
通过分析常见食品的成分,利用无源效率刻度与有源验证相结合的方法,为食品γ能谱无源效率刻度分析推荐参考成分。
方法
对全国食品放射性污染监测中30种常见食品样品进行分析,统计出粮食类和蔬菜类的参考成分,结合白藜麦标准源的自身参数,应用LabSOCS进行白藜麦标准源不同成分的无源效率模拟,计算白藜麦标准源测量活度与其证书活度的相对偏差并进行分析。
结果
30种食品样品的检测结果表明,C、H、O、N、S这5种元素占食品组成的77.0% ~ 93.7%,是食品的主要成分。将白藜麦自身成分和粮食类参考成分应用于白藜麦标准源的无源效率模拟,进行活度计算,与其证书活度的相对偏差绝对值分别在0.37% ~ 5.86%和0.38% ~ 5.87%。
结论
白藜麦自身成分和粮食类参考成分应用于白藜麦标准源的无源效率模拟,计算的测量活度与标准源证书活度的相对偏差基本一致,若使用γ能谱无源效率模拟测量未知成分的食品样品且不便进行食品样品成分分析时,特别是在应急情况下,可参考使用本研究得到的参考成分。
生物剂量估算相关的放射卫生标准现状分析
赵骅 陆雪 蔡恬静 刘青杰
中华放射医学与防护杂志2024年 44卷 02期
DOI: 10.3760/cma.j.cn112271-20230630-00219
摘要
全面阅研我国放射卫生标准,对现行有效的应用生物学方法进行剂量估算的放射卫生标准进行深入研究,分析其现状、应用情况和存在问题,提出改进措施和和发展方向。
综述
蒙特卡罗模拟在放射诊断辐射剂量估算和优化中的应用
张治杰 牛延涛 竺礼华 孙保华
中华放射医学与防护杂志2024年 44卷 02期
DOI: 10.3760/cma.j.cn112271-20230704-00226
摘要
放射诊断成像的频次和对公众的累积剂量不断提升,带来的辐射风险引起广泛关注,但人体所接受辐射剂量的准确测量很难实现。蒙特卡罗模拟作为以概率统计理论为指导的数值计算方法,已应用于各种放射诊断成像的剂量评估、成像优化和辐射防护。本文就蒙特卡罗方法的原理、蒙特卡罗模拟的建模过程及其在放射诊断剂量估算的应用进展进行综述。
肿瘤免疫治疗相关PD-(L)1 PET靶向核素探针应用研究进展
蒙茜 孙洪福 黄伟
中华放射医学与防护杂志2024年 44卷 02期
DOI: 10.3760/cma.j.cn112271-20230703-00223
摘要
免疫治疗已经进入多种肿瘤的临床治疗。程序性细胞死亡分子-1/配体-1(PD-1/PD-L1)免疫检查点的阻断治疗是目前最重要的肿瘤免疫治疗方法。目前临床上通过免疫组织化学方法(IHC)检测肿瘤患者PD-L1表达情况并筛选适应证,但PD-L1表达异质性、动态变化性以及样本取材受限等因素限制了经此法对肿瘤患者体内PD-L1表达情况的评估价值。PD-(L)1 PET成像利用放射性标记分子在空间和时间上非侵入性地评估PD-(L)1的表达,和免疫组织化学互补使用,理论上存在不可比拟的优势。本文就PD-(L)1探针分子成像原理、临床研究及存在问题等最新进展做一综述。
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