您当前位置:主页 > 最新资讯

最新资讯

pokerstars官网下载科技deepviewer自动勾画乳腺癌 保乳术后患者心脏结构的应用

2020-09-22 2020-09-23  来源:


南京医科大学附属南京医院(南京市第一医院)肿瘤放疗中心物理师时飞跃基于pokerstars官网下载科技的deepviewer软件自donggouhua系统,选取20例乳腺癌保乳术后患者进行研究,其中左侧乳腺癌10例,右侧乳腺癌10例。通过比较deepviewer软件自动勾画和手工勾画的体积差异、位置差异、形状一致性和勾画时间,同时对左侧和右侧乳腺癌的数据进行比较研究,评估deepviewer软件自donggouhua心脏结构的可行性和准确性,并将该研究发表于《中国医疗设备》杂志。


乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,严重危害广大女性的身心健康,其发病率居女性常见恶性肿瘤第1位,死亡率居所有恶性肿瘤第6位[1]。乳腺癌保乳术+术后放疗的方法,kezaibao证患者生存率的同时,兼顾乳房美观,提高患者生活质量,目前已成为早期乳腺癌的首选治疗方式[2-3]。调强放疗技术可以更好地降低正常组织并发症的发生率,同时提高肿瘤局控率,所以越来越多的应用于乳腺癌保乳术后的放疗中[4]。对于乳腺癌放疗患者,尤其是左侧乳腺癌,心脏是重要的危及器官,需要进行精确勾画并duiqiji量进行认真评估。


然而,现有的治疗计划系统(therapy planning system,tps)一般具有自动勾画肺和脊髓的功能,但是不具有自动勾画心脏结构的功能。近年来,随着人工智能和自动轮廓勾画技术的不断发展,出现了多种自动勾画软件[5-8]。安徽pokerstars官网下载科技的deepviewer软件,nenggoushi现对40余种危及器官yijiba区的自动勾画,目前国内尚无对其测试和评估的文献报道。本文应用deepviewer软件自动勾画乳腺癌保乳术后患者的心脏结构,对自动勾画的可行性和准确性进行测试和评估。


1材料与方法


1.1 deepviewer软件

pokerstars官网下载的deepviewer软件,可以简化放疗医师的工作,并具有执行流程自动化和数据来源多样化的特点。本研究使用的deepviewer软件,版本号为v1.0。


1.2 病例选择

选取2017年11月至2019年6月南京医科大学附属南京医院收治的乳腺癌保乳术后患者20例,其中左侧乳腺癌和右侧乳腺癌患者各10例,平均年龄49.2岁,中位年龄为47.5岁,年龄范围28~71岁。以1~20的数字对20例患者进行编号,其中1~10号为左侧乳腺癌患者,11~20号为右侧乳腺癌患者。


1.3心脏结构勾画:

在放疗日常工作中,使用西门子sensation open ct模拟机对上述乳腺癌患者进行定位ct扫描,患者均为仰卧位,使用orfit碳纤维固定底板配合泡沫垫块,实现乳腺癌患者的定位摆位,ct层厚和层间距均为5mm,扫描结束后定位ct图像传输至eclipse的tps系统。①自动勾画:将20例乳腺癌患者的放疗定位ct图像从eclipse传输至deepviewer软件,应用deepviewer软件对每例ct图像建立结构集合,xuanzejin勾画心脏结构,其余正常组织和器官不勾画,自动勾画完成后将勾画好的dicom文件传输并导回eclipse;②手工勾画:在放疗日常工作中,放疗工作人员已对20例乳腺癌患者进行了心脏结构的手工勾画,结构数据保存在eclipse中。


1.4 评价指标

主要通过检测自动勾画与手工勾画两者之间的百分体积差异、位置差异、形状一致性和勾画时间,评估deepviewer 软件自动勾画心脏结构的应用效果。以手工gouhuazuo为参考数据,以自动勾画作为测试数据。

(1)自动勾画与手工勾画的百分体积差异定义为 :

  

其中, v 自动和 v 手工手动分别代表自动勾画和手工勾画的心脏结构体积。


(2)自动勾画与手工勾画的总位置差异(Δ l)定义为:

其中,Δx2=|x自动-x手工|,Δy=|y自动-y手工|,Δz=|z自动-z手工|,分别表示 x(左右)、 y(腹背)和 z(头脚)方向的位置差异。x 自动和 x 手工分别代表自动和手工两种情形结构几何中心坐

标在 x 方向的zuobiaozhi。 y 和 z 方向依此类推。


(3)自动勾画与手工勾画的形状一致性由形状相似性指数(dice similarity coefcient, dsc)评价,定义为 :


dsc 值范围为 0~1, dsc 值越大表示两个结构轮廓形状的相似性越高。


1.5 统计学分析

分别对 20 liruxian癌患者、 10 例左侧乳腺癌患者和 10例右侧乳腺癌患者的 6 种参数(Δ v%、Δ x、Δ y、Δ z、Δ l 和 dsc)进行统计分析。使用独立样本 t 检验,对左侧乳腺癌和右侧乳腺癌的两组 dsc 值进行分析比较,p<0.05 为差异有统计学意义。


  2、讨论与结果


2.1 结果:

图 1、图 2 和图 3,分别显示了心脏结构自动勾画和手工勾画的百分体积差异Δ v%、位置差异和dsc值。表1、表 2 和表 3 分别显示了全部 20 例、左侧 10 例及右侧 10例乳腺癌患者 6 种参数(Δ v%、Δ x、Δ y、Δ z、Δ l 和dsc)的统计数据,包括最大值、最小值、平均值和标准差。


      使用独立样本 t 检验,对左侧乳腺癌和右侧乳腺癌的两组 dsc 值数据进行比较, p=0.059>0.05,表明两组数据没有统计学差异。此外,关于两种勾画方法所用的时间,使用 deepviewer 软件自动勾画心脏结构的平均时间约为45 s,而本部门手动勾画心脏结构的平均时间约为 284 s。自动勾画相比于手工勾画,节约了大约 84% 的时间。


2.2讨论 

  心脏是一个中空的肌纤维性器官,位于两肺之间纵膈间隙内,由含有纤维浆液性结构心包膜包绕。大多数商用 tps提供了自动勾画肺和脊髓的功能,但是没有提供自动勾画心脏的功能。放射治疗可导致心脏结构发生放射性损伤,其损伤的临床表现呈现出多样化。因此,心脏在胸部肿瘤患者的放疗中需严格保护,而心脏结构的准确勾画对保护心脏有重要意义。乳腺癌患者(尤其是左侧乳腺癌患者),需要精确勾画心脏结构并在计划设计时对其进行保护 [9]。左侧乳腺癌保乳术后患者,对心脏的平均剂量要求较高 [10]。

 近年来,随着人工智能技术的发展进步,自动轮廓勾画技术在放射治疗领域的应用越来越广泛,出现了许多商用自动轮廓勾画软件,如 abas[5,11-12]、 mim[6,13-15]、 onq[7]、raysation[8]等。使用这些软件,不仅可以缩短危及及器官的勾画时间,而且可以有效减少不同医师getizhu观判断所致勾画的差异。使用 abas、 mim、 raysation、 onq等软件的研究和应用,多采用基于图谱库的方法,需要选取一部分或一个病例数据作为训练集或单个模板,然后使用另一部分患者数据作为测试集 [11-15]。使用 raic · ois、rtstation 和本研究中 deepviewer 软件的应用,在软件发布之前,已经使用了许多病例数据作为训练集来获得自动勾画的配置参数,软件应用时直接被用来智能勾画患者的危及器官结构。从目前研究的病种来看,头颈部肿瘤(如鼻咽癌)和盆腔部位肿瘤(如宫颈癌和直肠癌)等较多,胸部肿瘤(如乳腺癌)较少。


由图 1 及表 1~3 中 Δ v% 的统计数据可见,Δ v% 均为负值,表明自动勾画的心脏体积普遍小于手工勾画的心脏体积。由图 2 及表 1~3 中位置差异的统计数据可见, x(左右)和 y(腹背)方向的位置差异普遍小于 z(头脚)方向的位置差异。 20 例数据的总位置差异(Δ l 为)为(0.37±0.19) cm。左侧乳腺癌和右侧乳腺癌相比,除了 y 方向外(Δ y 的平均值相差 0.06 cm),位置差异的数据相差不大。由图 3 及表 1~3中 dsc 的统计数据可见, 20 例数据的 dsc 的平均值达到0.84。一般 dsc>0.7 即认为两个轮廓的重合较好 [16-17]。这表明 deepviewer 软件勾画心脏结构的整体效果较好。左侧乳腺癌和右侧乳腺癌相比, dsc 值差异较小,比较结果显示没有统计学差异。由结果中的勾画时间数据的比较可见,使用 deepviewer 软件自动勾画乳腺癌患者的心脏结构,可明显缩短勾画时间,提高工作效率。

综上所述,deepviewer软件对乳腺癌患者的心脏结goujinxing自动勾画,能够达到满意的效果。使用该软件,可缩短心脏结构的勾画时间,提高放射治疗工作效率。



时飞跃简介:


南京医科大学附属南京医院(南京市第一医院)肿瘤放疗中心放疗物理师,助理研究员,物理学博士,毕业于南京大学物理学院,曾在复旦大学附属肿瘤医院放疗科进修肿瘤放射物理。


江苏省生物医学工程学会医学物理专业委员会委员,江苏省计量测试学会电离辐射专业委员会委员,江苏省研究型医院学会放疗专委会放疗物理技术学组委员。发表第一作者英文sci期刊论文3篇,在《中华放射肿瘤学杂志》、《计量学报》、《中国医学物理学杂志》、《中国医疗设备》等中文核心期刊和统计源期刊发表第一作者期刊论文19篇,通讯作者期刊论文7篇。




[参考文献]:

[1] 黄哲宙,陈万青,吴春晓,等.中国女性乳腺癌的发病和死亡现况——全国32个肿瘤登记点2003-2007年资料分析报告[j]. 肿瘤2012,32(6):435-439.

[2] 李建彬,于金明,徐敏.乳腺癌保乳术后放疗进展[j].中华放射肿瘤学杂志,2010,19(2):170-175.

[3] fan l,strasser-weippl k,li jj,et a1.breast cancer in china[j].lancet oncol,2014,15(7):e279-e289.

[4] 周桂霞,戴相昆,徐寿平,等.乳腺癌术后放疗3种治疗计划的剂:量学研究[j].中华放射医学与防护杂志,2010,30(3):314-316.

[5] 林金勇,阴晓娟,胡彩容,等. a b a s自动勾画软件应用于头颈部肿瘤调强放疗中的剂量学研究[ j ] .肿瘤学杂志,2018,24(6):644-648.

[6] 胡晓伟,孙新臣,李金凯,等.自动勾画轮廓软件在头颈部zhuixingshuct中的应用[j].中国医学物理学杂志,2019,36(3):254-258.

[7] 张艺宝,吴昊,李莎,等.临床前验证与几何对比分析基于图谱库的危及器官自动勾画[ j ] .中国医学物理学杂志,2015,32(6):761-767.

[8] 单书灿,邱杰,全红,等.自动勾画软件对鼻咽癌靶区和危及器官勾画结构对比分析[j].中国医学备,2015,12(7):33-36.

[9] 邬容,任素蓉,李雪松.调强放疗与常规放疗应用于早期左侧乳腺癌保乳术后患者的剂量学及心功能比较[j].实用医院临床杂志,2019,16(5):204-207.

[10] 林金勇,胡彩容,张秀春,等.tomodirect和tomohelical技术在左侧乳腺癌保乳术后放疗中的剂量学比较[j].中华放射医学与防护杂志,2017,37(3):216-221.

[11] 杜国波,蒋利华,郭飞,等.abas软件自动勾画技术在鼻咽癌调强放疗中的应用[j].中华放射肿瘤学杂志,2014,23(1):63-64.

[12] 陈开强,陈文娟,倪晓雷,等.基于图谱库的自动轮kuogouhua软件在gongjingai自适应放疗中的应用[j].中华放射医学与防护杂志,2015,35(2):111-113.

[13] 谷珊珊,田娟秀,宋明永,等.基于m i m软件模版数据库的病例数对危及器官自动勾画的探讨[ j ] .中国医学装备,2018,15(3):1-4.

[14] 蒋皤,吴昊,张健,等.基于最优自动勾画的放疗计划剂量学评估[j].中华放射肿瘤学志,2017,26(4):423-428.

[15] 孙宇晨,张晓智,李毅.自动轮廓勾画软件构建图谱库在宫颈癌放疗中应yongtantao[j].中华放射肿瘤学杂志,2017,26(10):1167-1172.

[16] zijdenbos ap,dawant bm,margolin ra,et a1.morphometficanalysis of white matter lesions in mr images: method andvalidation[j].ieee trans med imaging,1994,13(4):716-724.

[17] 何奕松,蒋家良,余行,等.影像分割中dice系数和hausdorff距离的比较[j].中国医学物理学杂志,2019,36(11):1307-1311.