国家自然科学基金(81372420)
- 作品数：13 被引量：69H指数：5
- 相关作者：杨瑞杰王俊杰李君王皓张喜乐更多>>
- 相关机构：北京大学第三医院纪念斯隆-凯特琳癌症中心中国科学院自动化研究所更多>>
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- 相关领域：医药卫生自动化与计算机技术更多>>
- 125I放射性粒子植入计划定制研究被引量：14
- 2014年
- 目的定制125I放射性粒子植入计划的优选方案。方法将125I粒子等间距植入直径为1、2和3cm的3种球形模体和三径分别为1cm×1cm×2cm、1cm×1cm×3cm、1cm×2cm×2cm、1ccm×2cm×3cm、1cm×3cm×3cm、2cm×2cm×3cm和2cm×3cm×3cm的7种椭球形模体，粒子分布均匀对称，调整粒子活度和间距，使靶区剂量满足处方剂量D90145Gy，并实现尽可能适形均匀的剂量分布。初始粒子间距是1cm，为改善靶区剂量分布适形度和均匀性，将粒子间距调整为0．75cm。通过评价均匀性指数（HI）、靶区外体积指数（EI）和适形指数（cI）定制粒子植入优选方案。同时记录植入粒子活度和数目。结果对直径1cm的球形靶区，粒子间距1和0．75cm时H1分别为40．0％和55．9％，E1分别为98．3％和95．1％，CI均为0．44；对直径3cm的球形靶区和1cm×2cm×2cm的椭球形靶区，粒子间距1cm植入方式的HI、EI和CI优于粒子间距0．75cm的植入方式。对其余靶区粒子间距0．75cm植入方式的E1和cI均优于间距1cm的植入方式，HI略小于间距1cm的植入方式。粒子间距0．75和1cm植入单颗粒子活度分别为17．0～27．8MBq和30．0～58．8MBq，间距0．75cm比间距1cm多植入粒子2—10颗。结论对于10种靶区，除直径为1cm、3cm的球形靶区和1cm×2cm×2cm的椭球形靶区以外，其余7种靶区0．75cm植入方式的剂量分布适形度更好，靶区外接受处方剂量体积更小，为粒子均匀植入的优选方案。
- 赵楠杨瑞杰王俊杰
- 关键词：放射性粒子粒子植入
- 手臂位置对射波刀放射治疗脊柱肿瘤患者的剂量学影响被引量：4
- 2022年
- 目的:评估患者手臂位置变化对射波刀脊柱肿瘤放射治疗潜在剂量学的影响。方法:选取胸椎与腰椎肿瘤患者各12例,勾画患者手臂轮廓并修改CT值和密度,使其等效为空气,模拟手臂完全移出射野的极端情况。保留原治疗计划的射束条件再次计算剂量,通过与原始计划的剂量体积直方图(dose-volume histogram,DVH)的参数比较,分析计划靶区(planning target volume,PTV)100%处方剂量的覆盖体积(V_(100))、95%PTV体积受照剂量(D_(95))、90%PTV体积受照剂量(D_(90))、适形指数(conformity index,CI)与异质性指数(heterogeneity index,HI),以及脊髓、胃、食管、肠道的最大受照剂量(D_(max))、1cc体积(1 mL)受照剂量(D_(1cc))和2cc体积(2 mL)受照剂量(D_(2cc))的变化。结果:与原治疗计划相比,模拟计划的PTV V_(100)、D_(95)、D_(90)、CI平均升高0.86%、2.02%、1.97%、0.80%,差异有统计学意义(P<0.05);脊髓D_(max)、D_(1cc)与D_(2cc)平均升高2.35%、2.59%、1.49%,差异有统计学意义(P<0.05);胃D_(2cc)平均升高1.70%,差异有统计学意义(P<0.05);食管与肠道剂量差异无统计学意义。结论:在基于射波刀的脊柱肿瘤放射治疗过程中最极端的双臂位置情况下,发现手臂位置的改变对剂量学影响很小,并且随手臂位置的改变,靶区与危及器官(organ at risk,OAR)的剂量有所增加,但增幅相对较小,因此,在某些特殊情况下,患者确实无法始终保持手臂位置一致时,可以进行合理的调整,但是为了保证剂量的精确投照,应尽可能实现患者治疗体位的稳定性与一致性。
- 李君刘旭红王工程程庄洪卿杨瑞杰
- 关键词：射波刀脊柱肿瘤剂量学
- 机器学习在调强放疗质量保证中的应用研究进展被引量：5
- 2019年
- 近年来随着大数据分析与人工智能技术的发展,机器学习在放疗领域的应用研究逐渐增多。通过既往计划训练,机器学习可预测计划质量及剂量验证结果。机器学习也可以预测MLC位置误差、加速器性能。机器学习用于调强放疗质量保证能提高治疗计划和实施的质量和效率,增加患者获益并降低风险。机器学习用于调强放疗质量保证目前尚存在特征值选择、提取和计算复杂,要求训练样本量大,预测精度不够等问题,阻碍了其临床转化和应用。本文综述其研究进展。
- 李佳奇张书铭王皓张喜乐李君石成玉隋婧杨瑞杰
- 关键词：调强放射疗法
- 机器学习在预测放疗疗效及并发症中的应用被引量：4
- 2018年
- 近年来，机器学习发展迅速，利用机器学习对放疗后疗效及并发症进行预测，可以更加准确地评估患者病情，及早采取相应治疗措施。将放疗过程中产生的非剂量相关和剂量相关特征值经筛选后输入算法模型，可以得到相应的预测结果。目前，已有多种算法模型可以对放疗后患者生存率、肿瘤控制率及各种放疗后并发症进行预测，预测结果较为准确。但算法模型也存在各种问题，需要不断探索改进。
- 张书铭李佳奇王皓姜荣涛隋婧石成玉杨瑞杰
- 关键词：放射疗法预后并发症
- 射波刀VSI系统的主要性能测试被引量：3
- 2018年
- 目的测试射波刀VSI系统实施立体定向放疗的准确性和可靠性。方法对射波刀VSI系统的机器人系统、患者定位系统、目标定位系统、加速器系统、可变准直器系统5个子系统的性能分别进行测试，记录机器人系统机械臂到位精度、患者定位系统的床到位精度、目标定位系统的追踪精度、加速器系统相关剂量学参数和可变准直器系统重复性。对射波刀VSI系统综合投照精度进行端到端（E2E）的系统测试。结果机器人系统所有节点机械臂运动的平均到位偏差≤0．1 mm，单个节点最大到位偏差≤O．29 mm。可变准直器系统所有尺寸孔径重复性误差≤0．28 mm。床到位精度与追踪精度均〈0．2 mm和0．5°。固定和可变2种类型准直器系统激光束与辐射射束中心偏差≤0．4 mm。6 mV射线的射线质与离轴比曲线等参数均在正常范围内。射波刀剂量输出稳定性、线性与随射束角度变化的差异均〈1．0％。固定和可变2种类型准直器的透射因子均〈0．4％。射波刀VSI系统综合投照精度的E2E测试最大偏差为0．87 mm。结论射波刀VSI系统能够准确、精确地实施立体定向放疗。
- 张喜乐杨瑞杰李君刘路王俊杰
- 关键词：立体定向放射疗法
- 两种自动勾画头颈部危及器官方法的比较研究被引量：9
- 2020年
- 目的设计一种基于深度学习的自动勾画模型,用于勾画头颈部危及器官(OARs),并与基于图谱方法的Smart segmentation勾画软件进行比较。方法自动勾画模型由基于深度学习神经网络的分类模型和勾画模型组成。分类模型将CT图像从头脚方向分为6个分类,将每个OARs对应分类的CT图像输入勾画模型进行分割勾画。自动勾画模型使用150例病例训练模型,Smart segmentation使用相同的150例病例组成图谱库,两者同时对20例测试集进行勾画。使用相似度系数(DSC)和豪斯多夫距离(HD)评估2种方法勾画准确性,同时记录两种方法勾画花费时间。根据数据是否满足正态分布,分别使用配对t检验和Wilcoxon符号秩和检验。结果自动勾画模型的DSC和HD结果如下:脑干为0.88和4.41 mm、左眼球为0.89和2.00 mm、右眼球为0.89和2.12 mm、左视神经为0.70和3.00 mm、右视神经为0.80和2.24 mm、左颞叶为0.81和7.98 mm、右颞叶为0.84和8.82 mm、下颌骨为0.89和5.57 mm、左腮腺为0.70和11.92 mm和右腮腺为0.77和11.27 mm。除腮腺外,自动勾画模型勾画结果均优于Smart segmentation,差异有统计学意义(t=3.115~7.915,Z=-1.352^-3.921,P<0.05)。同时,自动勾画模型速度比Smart segmentation提高了51.28%。结论利用深度学习方法建立了自动勾画头颈部OARs的模型,得到较准确结果,勾画精度和速度均优于Smart segmentation软件。
- 张书铭杨瑞杰朱森华王皓田素青张旭阳李佳奇雷润宏
- 关键词：危及器官
- 放疗自动计划研究进展被引量：5
- 2021年
- 常规放疗计划设计是一个耗时耗力的过程,需要在计划优化中不断调整参数来寻找最优计划。此外,计划设计者之间的经验差异、投入计划设计的时间以及医疗机构的执行标准都会影响计划质量,从而影响临床治疗效果以及患者预后。近年来自动计划发展迅速,自动计划能够在保证计划质量前提下提升计划设计效率。当前已有一些方法致力于放疗计划设计的自动化,如Eclipse和Pinnacle商用治疗计划系统中的Rapid Plan和Auto-Planning功能,也有研究将人工智能技术应用于剂量预测以实现自动计划。本文对现有的放疗自动计划研究做一综述,介绍各类自动计划方法的实现原理、临床效果以及存在的问题。
- 张麒麟张书铭王明清杨瑞杰
- 关键词：人工智能
- 立体定向调强放射治疗剂量验证结果分析被引量：13
- 2019年
- 目的研究测量数据插值、计划系统剂量计算网格及剂量评估阈值等因素对立体定向调强放射治疗患者计划的剂量验证结果的影响.方法回顾性分析了50例立体定向放射治疗的患者放疗计划的剂量验证结果.剂量验证设备采用MatriXX及配套MultiCube固体水模.测量数据分别选择线性插值(1.00mm)和不插值(7.62mm)两种分辨率;计划系统剂量计算网格分别选择1.0、2.5和4.0mm;剂量评估阈值分别选择10%、20%和30%,γ评估标准分别选择2%/2mm、3%/2mm和3%/3mm,分析不同因素选择对平面剂量验证结果的影响.结果测量数据插值选择线性插值和不插值,2%/2mm标准下,γ平均通过率分别为(86.3±7.3)%和(93.7±5.5)%;3%/2mm标准下,γ平均通过率分别为(94.1±4.4)%和(97.7±3.9)%;3%/3mm标准下,γ平均通过率分别为(97.7±2.2)%和(99.1±1.7)%.相比1.0mm的剂量计算网格,使用2.5mm计算网格,3种标准下γ平均通过率分别降低3.8%、1.9%和0.8%(t=8.41、9.06、5.30,P<0.05),4.0mm分别降低6.5%、6.0%和3.5%(t=-13.76、-13.15、-9.80,P<0.05),差异有统计学意义.相比剂量评估阈值为10%,当阈值设置为20%时,2%/2mm、3%/2mm和3%/3mm标准下,γ平均通过率分别降低2.4%、1.0%和0.6%(t=-8.60、-5.86、-4.68,P<0.05);当阈值设置为30%,3种标准下γ平均通过率分别降低4.0%、1.7%和0.9%(t=-9.45、-6.66、-5.06,P<0.05),差异有统计学意义.结论测量数据插值、剂量计算网格大小及剂量评估阈值对立体定向放射治疗患者计划剂量验证结果均有明显影响,因此在进行立体定向放射治疗患者计划剂量验证时需要考虑这些因素.
- 张喜乐杨瑞杰李君安道剑李佳奇王俊杰
- 关键词：立体定向放射治疗计算网格
- 金纳米颗粒在恶性肿瘤放疗中的基础与临床应用研究进展被引量：2
- 2016年
- 对45篇有关金纳米颗粒在恶性肿瘤放疗中应用文献（近5年20篇，近10年20篇）进行阅读，并通过对金纳米颗粒特点简介、理论研究、细胞实验、动物实验，以及靶向放疗临床前景进行综述。目前金纳米颗粒放射增敏研究尚未解决3个关键问题：金纳米颗粒在肿瘤细胞内微观分布及其影响因素；金纳米颗粒微观剂量提升作用；金纳米颗粒放射增敏的分子生物学机制。因此，该技术投入临床应用还有很多工作要做。
- 杨瑞杰谢耀钦王俊杰
- 关键词：金纳米颗粒
- 放射性粒子剂量学特性研究进展被引量：1
- 2015年
- 放射性粒子植入作为早期低危前列腺癌根治性治疗手段之一，其疗效与根治手术或外照射放疗相当，但其创伤和不良反应更小、治疗时间更短、对设备和场地要求更低，其优势被越来越多的患者和医生所青昧。剂量分布是影响粒子植入疗效最直接、最重要的因素，类似于外科手术的切除程度和范围直接影响肿瘤控制效果和不良反应。
- 赵楠杨瑞杰
- 关键词：放射性粒子植入根治性治疗前列腺癌根治手术
