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国家自然科学基金(81170078): 作品数：19 被引量：51H指数：5; 相关作者：张书旭张国前余辉王锐濠林生趣更多>>; 相关机构：广州医科大学广州医学院附属肿瘤医院清华大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金广东省科技计划工业攻关项目广州市科技计划项目更多>>; 相关领域：医药卫生自动化与计算机技术更多>>

保护正常组织和肺功能的放疗新技术研究进展被引量：1: 2012年; 放疗是不能手术或不愿手术的非小细胞肺癌（NSCLC）病人最重要的治疗手段，但常规放疗后五年生存率仍然非常低，从理论上说，如果能提高肿瘤的受照剂量，则可改善肿瘤控制率和生存率，但是，在常规放疗方式下，若提高肿瘤剂量，则意味着正常组织受照剂量也会相应增加，导致放射性肺炎等严重并发症，从而达不到预期效果。; 张书旭张国前韩鹏慧; 关键词：放疗后肺功能肿瘤控制率非小细胞肺癌受照剂量

等效均匀剂量优化法在肺癌调强放疗计划设计中的应用被引量：11: 2013年; 目的探索肺癌调强放射治疗计划设计中等效均匀剂量优化法在关键器官保护方面的应用价值。方法选取11例接受调强放射治疗的肺癌患者,分别根据两种优化方法设计放疗计划:剂量-体积优化的调强计划(DV-Plan):靶区及关键器官包括全肺、脊髓、食管和心脏均采用剂量或剂量-体积的物理目标函数进行优化和计算;等效均匀剂量优化的计划(EUD-Plan):靶区约束条件均不变,关键器官目标函数改为等效均匀剂量约束。分别通过剂量学和生物学参数评价和比较两种放疗计划。结果两种治疗计划的靶区剂量分布及肿瘤控制概率差异无统计学意义,而EUD-Plan靶区适形度更优(0.68±0.08 vs 0.65±0.08,P<0.05),除食管V55及心脏V30外,其余所有关键器官剂量参数及正常组织并发症概率均有不同程度的降低(P<0.05),其中,肺平均剂量、脊髓最大剂量、食管平均剂量分别降低1.44 Gy(P=0.000)、4.34 Gy(P=0.001)、3.51 Gy(P=0.000);正常组织并发症概率降低6%(P=0.002)。结论等效均匀剂量优化法能够降低关键器官特别是正常肺和脊髓的受照剂量,为进一步提高肺癌靶区剂量、提高肿瘤控制率和降低正常组织并发症提供可能。; 张国前张书旭余辉王锐濠雷怀宇; 关键词：调强放射治疗肺癌

基于图像变形配准的肺癌自适应放疗剂量学研究被引量：5: 2016年; 目的:应用图像配准技术实现肺癌自适应放疗中剂量的累加,并评价放疗计划中靶区、正常组织和危及器官相应的剂量学改变。方法:选取9例接受自适应调强放射治疗的肺癌患者,这些患者在经过20次分次治疗后,重新采集CT图像,运用变形图像配准技术将2次CT图像进行剂量累加,得到累加剂量以及相关计量学参数,然后比较自适应放疗及常规的调强放射的剂量学差异。结果:经自适应放疗,大体肿瘤体积(GTV)体积相对于放疗前平均缩小53.2%,靶区肿瘤受照剂量相对于常规调强放疗计划平均提高0.41 Gy;肺组织V_(20)、V_(30)分别平均降低2.17%、3.32%;心脏V_(30)平均降低1.14%,V_(40)降低2.98%;脊髓最大受照剂量降低1.21 Gy。结论:肺癌放疗过程中,自适应放疗相对于常规调强放疗能提高靶区受照剂量,有效减少周围正常组织剂量,降低放疗副作用的发生。; 王琳婧张书旭袁克虹周露李慧君彭莹莹张国前王锐濠; 关键词：肺癌自适应放疗剂量学

肺通气功能分布引导的调强放疗计划设计研究被引量：1: 2014年; 目的基于肺通气功能分布,探讨保护肺功能的调强放疗计划(IMRT)设计方案。方法选择16例肺癌患者,分别进行呼气末和吸气末后屏气CT扫描,通过肺通气功能分析系统获取患者肺通气功能的三维分布,并自动勾画出雅可比值分别为0.5、0.7、0.9所对应的功能肺。对每个患者,进行角度设置相同,且均为5野的两种IMRT计划设计:根据定位CT上靶区和危及器官的解剖信息,进行普通IMRT计划设计;将肺通气功能分布与CT定位图像融合,额外增加对功能肺的剂量限制,分别进行3种强度不同的肺通气功能图像引导的f-IMRT计划设计。对比分析IMRT和f-IMRT计划中靶区和正常组织受照剂量的差异。结果所有IMRT和f-IMRT计划都可满足临床要求。与IMRT计划相比,f-IMRT各组计划中脊髓、食道和心脏等受照剂量变化不明显(P>0.05);f0.5-IMRT、f0.7-IMRT以及f0.9-IMRT计划中全肺的V5、V10、V20均显著下降(P<0.05);f0.7-IMRT计划中功能肺的V5、V10、V20显著下降(P<0.05);f0.9-IMRT计划中功能肺的V5、V10、V20和V30均显著下降,差异有统计学意义(P<0.05)。结论肺通气图像引导的IMRT计划能有效地降低功能肺的受照剂量,可望较好地保护肺功能,改善患者的生存质量。; 张书旭王锐濠余辉林生趣张国前齐斌雷怀宇; 关键词：调强放疗图像引导放疗靶区勾画

最小机器跳数对非小细胞肺癌调强放疗计划设计的影响被引量：5: 2016年; 目的:探讨非小细胞肺癌(NSCLC)调强放疗(IMRT)计划设计中最小机器跳数(MMU)对计划质量的影响,为在计划设计时MMU的设置提供参考。方法:选取10例NSCLC病例在Pinnacle治疗计划系统(TPS)进行IMRT设计。MMU分别取5、8、10、12、15、20、25,每个患者共得到7个计划。IMRT的优化目标与约束条件与MMU为5的计划保持一致。通过剂量体积直方图评估后,统计分析各IMRT计划中靶区和危及器官的剂量分布相对M1092MU为5的计划的差异。结果:随着MMU的增加,靶区V_(95%)和CI小幅降低,D_(mean)和HI小幅增加,但仅在MMU=25时,V_(95%)、CI和HI的差异有统计学意义(P<0.05);危及器官(如脊髓、心脏、双肺等)的剂量分布并未出现显著差异(P>0.05),脊髓的最大剂量D_(max)略有上升,最多可增加208 c Gy(5.4%)。随着MMU的增加,IMRT计划的总子野数显著减少(P<0.05),而机器总跳数也随着减少,当MMU>15时,差异有统计学意义(P<0.05);总子野数与机器总跳数呈强相关(r=0.725,P<0.01)。结论:在使用TPS设计肺癌IMRT计划时,可适当提高MMU,在并不引起靶区及危及器官剂量分布的显著改变的同时,可以达到减少子野数量和机器总跳数、缩短治疗时间、提高治疗传输效率的效果。; 王锐濠张书旭谭剑明梁有腾李万祯廖博玉; 关键词：非小细胞肺癌调强放疗剂量学

基于CTVision图像引导肺癌放疗过程中的肿瘤体积变化及位移研究被引量：1: 2016年; 目的:基于西门子CTVision图像引导肺癌自适应放疗过程,分析患者肿瘤体积及位移变化情况。方法:采集11例肺癌患者放疗CT图像,与计划CT图像进行图像配准,比较放疗前与放疗中期肿瘤体积退缩情况以及在左、右、腹、背、头和脚这6个方向上的位置变化。结果:经自适应放疗,放疗中期11位患者肿瘤体积均有缩小,平均退缩率为43.2%,平均每天的退缩率为1.1%。患者肿瘤完全退缩为0例,微小退缩为4例,稳定退缩的肿瘤病灶为7例。大体肿瘤在左、脚、背侧位移最大,放疗前与放疗中期在6个方向上的位移有统计学意义(P<0.05)。结论:肺癌放疗过程中,靶区体积会发生一定程度的退缩,且位移改变较明显,应在放疗过程中根据靶区体积和位置的变化情况,对放疗计划进行必要的调整。; 王琳婧雷怀宇张国前周露彭莹莹李慧君张书旭; 关键词：肺癌自适应放疗肿瘤体积

应用4D-CT进行肺通气功能三维分布的研究: 2012年; 目的探讨利用4D-CT获取肺通气功能三维分布的可行性。方法患者在自由呼吸状态下进行电影模式扫描,采集一个完整呼吸周期下的胸部CT图像,利用本研究开发的4D-CT重建软件系统获取4D-CT图像;再用三维变形图像配准算法,对4D-CT系列中相邻相位CT进行图像配准、获得从一个呼吸状态到另一个状态变化时肺部CT像素的三维位移矢量,量化分析此三维矢量,从而得到反映呼吸过程中肺部CT像素变化程度的灰度示意图,即通气功能强弱分布;最后,将此灰度图伪彩化并与参考CT图像进行融合,再行冠状位、矢状重建。结果利用三维变形图像配准算法,从4D-CT中获取了任意横断位、冠状位和矢状位的肺通气分布,即肺通气功能的三维分布。结论用4D-CT获取肺通气功能三维分布完全可行。; 杨俊张书旭张新艳林生趣余辉张国前高兴旺; 关键词：肺通气功能 4D-CT

乏氧显像及其在放射治疗中的应用研究: 2014年; 目的:探讨乏氧显像的原理及其在放射治疗中的应用。方法:从乏氧显像的基本原理开始,相继介绍常用的乏氧显像剂以及乏氧显像在指导调强放疗、预测放疗疗效等方面的应用。结果:硝基咪唑类和非硝基咪唑类乏氧显像剂广泛应用于临床,乏氧显像能够指导调强放疗,通过放疗前的乏氧程度或放疗前后乏氧程度的变化趋势,能够预测放射治疗的效果。结论:PET和SPECT生物显像能够弥补解剖影像的不足,定量及定性地反映肿瘤的乏氧区,在放射治疗方案的制定及放疗预后的评价中具有非常重要的潜在应用价值。; 雷怀宇张书旭; 关键词：乏氧显像调强放疗放疗预后

基于肺通气功能图像引导的调强放疗射野角度优化研究被引量：3: 2015年; 目的探讨基于肺通气功能图像引导的肺癌调强放疗中射野角度优化对保护功能肺的剂量学优势.方法选取拟行调强放疗的非小细胞肺癌患者16例,分别行双相位（呼气末和吸气末）CT定位扫描,将图像传至肺通气功能分析软件系统,获取肺通气功能的三维分布,确定功能肺（FL）区域,并传至治疗计划系统与呼气末CT定位图像进行图像融合.分别设置剂量约束参数制定两类计划：常规的调强放疗（IMRT）计划和肺通气功能图像引导的调强放疗（f-IMRT）计划,每一类计划再分别设计5野均分角度和手动设野两种子计划.IMRT以降低全肺（TL）受量为目标,f-IMRT则以降低功能肺剂量为目标.对比分析IMRT和f-IMRT两类计划中5野均分角度和手动设野之间靶区和正常组织受照的剂量差异.结果同一类调强放疗计划下,5野均分角度和手动设野之间的PTV剂量学参数差异无统计学意义;手动设野的脊髓、食管和心脏的受量较5野均分角度均有程度不等的变化,但仅食管的平均剂量和心脏V60差异有统计学意义（t=4.33、-2.37,P＜0.05）.在IMRT中,5野均分角度中功能肺（FL）的低剂量区受照体积FLV5、FLV10、FLV20分别为（54.2±29.1）％、（42.5±22.1）％、（26.3±20.7）％,手动设野的分别为（30.2±18.5）％、（24.1±12.0）％、（17.8±8.9）％（t=4.87、4.74、2.33,P＜0.05）.在f-IMRT中,5野均分角度中功能肺（FL）的FLV5、FLV10、FLV20分别为（52.4±20.7）％、（37.1±12.2）％、（21.1±5.8）％,手动设野的分别为（29.2±18.3）％、（23.0±14.8）％、（16.7±9.7）％（t=5.30、4.84、2.23,P＜0.05）.全肺（TL）低剂量区剂量学参数也不同程度下降（t=7.96 ～ 6.07,P＜0.05）.结论在肺癌的调强放疗中,结合肺通气功能图像优化放疗计划,并进一步优化射野方向,能有效地降低功能肺的受照剂量,可降低放射性肺炎的发生率和严重程度,改善患者; 王锐濠张书旭余辉林生趣张国前汤日杰齐斌雷怀宇周祥蒋绍惠; 关键词：四维CT 肺通气

基于PCNN的PET/CT图像分割在肺癌靶区勾画中的应用被引量：2: 2014年; 目的:研究基于脉冲耦合神经网络PCNN的PET/CT图像自动分割技术在肺癌靶区勾画中的应用。方法:采集20例无转移的肺癌患者的PET/CT图像。由2名有经验的放疗科医生分别依据CT图像和PET/CT图像采用目测法勾画肿瘤靶区,分别命名为GTV-CT和GTV-PET。所有PET图像均由自主编写的基于PCNN的分割方法进行靶区的自动分割,所得靶区为GTV-PETauto。采用PINNACLE V9.2放射治疗计划系统分别计算三种方法所勾画的靶区体积,对三种GTV的体积大小和重合关系进行比较。结果:两名医生依据CT图像勾画的靶区平均体积GTV-CT1和GTV-CT2分别为(210.56±197.38)cm3和(192.83±187.05)cm3,两者之间差异有统计学意义(P<0.05);依据PET/CT勾画的靶区GTV-PET1和GTV-PET2分别为(141.50±118.43)cm3和(130.47±116.70)cm3,未见统计学差异(P>0.05)。两名医生依据PET/CT图像勾画的靶区差异较依据CT的差异小。PET/CT自动分割靶区GTV-PETauto为(133.19±101.28)cm3,与GTV-PET比较未见统计学差异(P>0.05),验证了PCNN分割方法的可靠性。GTV-PETauto、GTV-PET均小于CT手动勾画靶区GTV-CT,差异有统计学意义(P<0.05),其中13例靶区因区分肿瘤和肺不张而缩小。结论:基于PCNN的PET/CT图像分割技术提高了肿瘤靶区勾画的精确性,减少了不同医生勾画靶区的差异性,并大大缩短了医生进行靶区勾画的时间。; 彭莹莹张书旭谭剑明王琳婧雷怀宇蒋绍惠; 关键词：PCNN PET CT图像分割肺癌靶区勾画

国家自然科学基金(81170078)

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