陈杰
- 作品数：8 被引量：9H指数：2
- 供职机构：天津医科大学总医院更多>>
- 发文基金：吴阶平医学基金更多>>
- 相关领域：医药卫生自动化与计算机技术更多>>
- 共面和非共面VMAT全脑放疗中保护海马及下丘脑-垂体轴的计划质量
- 2024年
- 目的比较共面和非共面容积弧形调强放射治疗(VMAT)技术在全脑放疗中保护海马及下丘脑-垂体(HT-P)轴的计划质量差异。方法回顾性分析2021年11月至2023年8月天津医科大学总医院收治的15例行预防性脑照射的患者,参照RTOG-0933及相关指南勾画海马及HT-P轴,分别设计共面VMAT(co-VMAT)和非共面VMAT(nco-VMAT)计划,处方剂量为30 Gy分10次,利用配对t检验比较两种计划的剂量学指标、计划鲁棒性、计划复杂度及执行效率。结果两种计划均能达到剂量学目标,PTV的D_(2%)、D_(95%)及适形指数(CI)差异没有统计学意义,对于PTV的D^(98%)和均匀性指数(HI),co-VMAT略差于nco-VMAT(D^(98%)为26.37∶26.96 Gy,P=0.001;HI为0.25∶0.24,P=0.002)。co-VMAT中双侧海马的D_(min)为8.55 Gy(左侧)和8.32 Gy(右侧),低于nco-VMAT中的9.31 Gy(左侧)和9.26 Gy(右侧);同时co-VMAT中下丘脑和垂体的D_(mean)低于nco-VMAT计划(下丘脑为11.54∶12.27 Gy,垂体为11.72∶12.1 Gy),差异均有统计学意义(P<0.001)。两种计划中,海马和HT-P轴剂量对误差十分敏感,而PTV和其他危及器官对误差敏感度相对较低。co-VMAT计划比nco-VMAT计划复杂度低,两者在3%/3 mm标准下的γ通过率分别是99.06%±0.60%、98.05%±2.89%。co-VMAT计划的平均出束时间是4.8 min,约为nco-VMAT的2/3,而平均治疗时间为6.3 min,约为nco-VMAT治疗时间的1/2。结论co-VMAT和nco-VMAT均能实现全脑放疗中海马及HT-P轴的保护,co-VMAT计划中靶区的D^(98%)略小,但对海马及HT-P轴的保护更好。两种计划中海马和HT-P轴的剂量都对误差敏感,co-VMAT计划的复杂度更低,执行效率更高,更适合临床治疗。
- 王克强陈杰简建波王鹏张鑫山张弘扬张文学
- 关键词：共面
- 基于深度学习多模态风格迁移技术CBCT图像肺癌靶区自动分割方法研究被引量：2
- 2022年
- 目的针对CBCT图像中肿瘤与周围组织对比度低的缺点, 研究一种适合于CBCT图像中中心型肺癌的自动分割方法。方法收集221例中心型肺癌患者, 其中176例行CT定位, 45例行强化CT定位。将强化CT图像分别设置为肺窗和纵隔窗, 并与首次CBCT验证图像进行弹性配准获得配对数据集;然后将配对数据集传入cycleGAN网络进行风格迁移, 使得CBCT图像可分别转化为肺窗和纵隔窗下的"强化CT";最后经风格迁移后的图像被载入UNET-attention网络对大体肿瘤体积进行深度学习。通过戴斯相似性系数(DSC)、豪斯多夫距离(HD)和受试者工作特征曲线下面积(AUC)对分割结果进行评价。结果经风格迁移后肿瘤与周围组织对比度明显增强, 采用cycleGAN+UNET-attention网络的DSC值为0.78±0.05, HD值为9.22±3.42, AUC值为0.864。结论采用cycleGAN+UNET-attention网络可有效对CBCT图像中中心型肺癌进行自动分割。
- 陈杰王克强简建波王鹏郭志超张文学
- 关键词：肺癌
- 投影域与图像域联合学习重建网络用于重建有限角度胸部CT图像
- 2024年
- 目的观察双域(投影域与图像域)联合学习重建网络(DDRNet)用于重建胸部有限角度CT图像的价值。方法回顾性收集65例胸部肿瘤患者共4300幅胸部增强CT图像,以DDRNet进行重建,并将三维与二维投影信息融合;评估重建效果,并与单域重建,滤波反投影法(FBP)、基于残差的编码/解码网络(RED-CNN)、Resnet+反卷积网络(RDN)及生成对抗网络(GAN)重建结果进行比较。结果DDRNet重建图像峰值信噪比(PSNR)于迭代约60轮后,而投影域和图像域学习网络则于迭代约90轮和80轮后趋于稳定。训练稳定后,相比投影域学习网络,DDRNet和图像域学习网络输出结果波动更小;训练200轮后,DDRNet重建图像PSNR显著高于投影域和图像域学习网络。DDRNet重建图像质量明显优于FBP、RED-CNN、RDN及GAN。结论DDRNet可有效重建高质量胸部有限角度CT图像。
- 陈杰王克强简建波王鹏吴君张文学
- 关键词：胸部
- 配合度较差鼻咽癌患者VMAT摆位误差及靶区外扩距离的研究被引量：6
- 2016年
- 目的应用KV—CBCT统计配合度较差鼻咽癌患者的摆位误差，并计算其CTV→PTV外扩边界。方法统计2013-2015年间45例鼻咽癌患者的摆位误差，计算出随机误差95％CI-1并制定PTV-1值。在此基础上，收集自2015年根据前5次验证数据得到配合度较差特殊患者（随机误差不在95％CI-1内）16例，统计其摆位误差。计算出随机误差95％CI-2并制定PTV-2值。对该16例特殊患者选取PTV-1，制定计划-1；选取PTV-1结合PTv-2，制定计划-2。比较计划-1与计划-2的剂量学差异。结果PTV-1和PTV-2均在Y方向最大，引入摆位误差后计划-1的CTV不能满足处方剂量要求。计划-2的CTV的V95%、D95比计划-1分别提高6．26％、4．43％。只有脊髓D01在2个计划中不同（P=0．005），但能满足临床剂量要求。结论选取PTV-1结合PTv．2为外扩边界可以有效提高配合度较差患者靶区剂量。同时不会对正常组织造成损害。
- 陈杰张文学王克强郭志超吴君曹永珍吕仲虹
- 关键词：摆位误差
- 基于改进生成式对抗网络的稀疏角度CT去伪影方法学研究
- 2023年
- 目的:探索一种适合稀疏角度CT扫描的深度学习重建方法,有效降低辐射剂量,减少辐射剂量对人体产生的潜在致癌风险。方法:针对稀疏角度CT扫描重建过程图像信息缺失及伪影增加的问题,采用带梯度惩罚项的Wasserstein生成式对抗网络(WGAN-gp),并在生成器中使用医学图像分割领域常用的分割网络——包含密集卷积模块的U型网络(DUnet),提出DUnet-WGAN-gp网络。为保留生成图像的细节信息,在该网络中加入均方差损失函数和感知损失函数。分别将DUnet-WGAN-gp网络与Unet网络和DUnet网络用于稀疏角度CT的伪影去除,并比较其重建结果。结果:Unet网络、DUnet网络和DUnet-WGAN-gp网络均能有效去除稀疏角度CT采样产生的条形伪影,DUnet-WGAN-gp网络能够有效改善Unet网络和DUne网络产生的血管及胸骨边界模糊的问题。结构相似性(SSIM)方面,DUnet-WGAN-gp网络与Unet网络和DUnet网络比较分别提高19.69%和18.36%;峰值信噪比(PSNR)方面,分别提高24.78%和18.41%。结论:DUnet-WGAN-gp网络可以清晰地重建出稀疏角度CT图像,有助于开展低剂量CT的临床诊断。
- 陈杰王丽云王克强简建波王鹏张文学
- 胸部肿瘤放射治疗不同体位固定技术的比较被引量：1
- 2020年
- 目的分析胸部肿瘤放射治疗中不同体位固定技术的摆位误差。方法选取天津医科大学总医院放疗科2018年2月~2019年3月收治的72例胸部肿瘤患者,随机分为三组,每组24例。A组采用真空负压垫固定,B组采用热塑体膜固定,C组采用真空负压垫+热塑体膜固定。三组患者均使用CT模拟定位机定位,治疗前使用千伏级锥形束CT(CBCT)系统测量并计算出两射野中心点在左右(X)、头脚(Y)、前后(Z)方向的重复摆位误差并比较。结果A、B、C三组在X轴方向的误差分别为(2.71±2.44)mm,(2.46±1.44)mm,(1.72±1.01)mm;在Y轴方向的误差分别为(3.89±3.04)mm,(3.68±1.93)mm,(2.01±1.20)mm;在Z轴方向的误差分别为(3.21±1.99)mm,(2.20±1.37)mm,(2.29±1.04)mm。A组与B组在X轴、Y轴方向上的比较,差异无统计意义(P>0.05),在Z轴方向上的比较,差异有统计意义(P<0.05)。C组与A组在X轴、Y轴、Z轴方向上的比较,差异有统计学意义(P<0.05);C组与B组在X轴、Y轴方向上的比较,差异有统计意义(P<0.05),在Z轴方向的比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论对三种体位固定方法进行两两分析比较,最终得出体位固定技术中真空负压垫+热塑体膜固定方法的误差最小,应优先选择。但该方法操作复杂,耗时较多,性价比低,应根据患者实际情况选择合适的固定方法。
- 刘建超陈杰闵小川段天宇王庆章冯振兴田铁栓张文学
- 关键词：胸部肿瘤体位固定技术摆位误差
- 电场治疗联合放疗中贴片阵列对放疗剂量学的影响
- 2024年
- 目的研究胶质母细胞瘤(GBM)电场治疗(TTF)的电场贴片阵列对同步放疗的剂量学影响。方法构建TTF阵列对放疗剂量影响的准确模拟计算策略,包括建立TTF阵列的准确勾画方法、确定TTF阵列的相对电子密度(RED)及验证治疗计划系统(TPS)剂量算法对TTF阵列的计算精准性。在此基础上,评估TTF阵列对10例GBM患者临床放疗计划的剂量学影响;进而比较不同能量射束在佩戴TTF阵列放疗中的剂量学差异。差异分析根据差值是否服从正态分布选择配对t检验或Wilcoxon符号秩检验。结果通过设计Mim工作流,实现了TTF阵列的自动勾画,勾画结果和标准勾画相比,戴斯相似性系数为0.93,Jaccard相似系数为0.87。对比TTF阵列对百分深度剂量(PDD)影响的测量结果和TPS模拟结果,确定了TTF阵列的RED为3.3。对不同深度面剂量的测量结果和TPS计算结果进行γ分析,发现在3%/3 mm标准下,4 mm和5.1 cm深度的γ通过率分别为96.64%和94.55%,表明TPS剂量算法对TTF阵列的计算准确性可以满足临床需要。在GBM临床放疗计划中,TTF阵列会使靶区剂量降低1%左右,头皮剂量升高约5%,而对其他危及器官影响很小。佩戴TTF阵列时,10 MV放疗计划的靶区剂量比6 MV计划高0.3%,而头皮剂量比6 MV计划低3%左右。结论本研究构建的TTF阵列对放疗剂量影响的准确模拟策略可以保证模拟计算的精准性,在GBM电场治疗联合放疗中,TTF阵列对靶区剂量影响不大,但会显著增加头皮剂量,而高能射束可以降低TTF阵列的影响。
- 王克强陈杰简建波王鹏张鑫山张弘扬张文学
- 关键词：放射疗法
- 基于放射生物学模型的非小细胞肺癌不同放射治疗方案对比研究
- 2024年
- 目的:基于非小细胞肺癌(NSCLC)放疗评估的生物模型,对比不同放射治疗方案在肿瘤控制概率(TCP)和正常组织并发症概率(NTCP)的差异。方法:采集2021年4月至2022年7月就诊于天津医科大学总医院的15例NSCLC患者放疗资料,所有患者分别采用低分辨率泊松(TCP-Poisson-LQ)模型、Zaider-Minerbo(TCP-ZM)模型和TCP-Logit模型拟合TCP曲线,采用Lyman-Kutcher-Burman(LKB)模型和线性二次(LQ)模型拟合NTCP曲线,比较不同模型在肿瘤控制率、放射性肺炎和放射性心包炎上的适用性,并比较常规放疗方案(方案1)、最大治疗增益比方案(方案2)和平均肺剂量(MLD)<20 Gy时最大分割次数方案(方案3)在TCP和NTCP中的差异。结果:TCP-Poisson-LQ模型在60~70 Gy处的平均TCP为(87.2±11.92)%,符合临床所需剂量。全肺平均受量<26 Gy时,NTCP-LQ模型计算的放射性肺炎发生率高于NTCP-LKB模型。在不同方案的比较中,方案3的TCP均值为(81.56±11.20)%,高于其他两种方案(60.28±8.04)%和(69.46±18.09)%,差异均有统计学意义(t=-6.196、-1.969,P<0.05)。方案3的平均放射性肺炎的发生率为(19.24±0.43)%,高于方案1和方案2的(15.07±3.24)%和(15.89±4.55)%,差异有统计学意义(t=-5.878、-2.386,P<0.05)。结论:采用Poisson-LQ模型和NTCP-LQ模型分别计算NSCLC患者的TCP和放射性肺炎发生率较为合理,MLD<20 Gy时最大分割次数方案(方案3)可以在保证治疗安全的前提下有效提高TCP。
- 王鹏陈杰王克强张文学
