杨晓喻
- 作品数：16 被引量：36H指数：4
- 供职机构：中南大学湘雅医院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖南省自然科学基金湖南省科技计划项目更多>>
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- 多重标准计划质量评价系统在直肠癌中的应用被引量：3
- 2018年
- 目的:使用一种自动计划评估软件系统,以该评估系统分析两种技术在直肠癌病例中的剂量学差异,为完善自动计划流程建立基础。方法:选取20例已批准的临床直肠癌计划,其中10例应用调强放射治疗(IMRT)技术,10例应用旋转调强放射治疗(Rapid arc)技术。将病人计划数据导入PlanIQ软件,将RTOG协议和TG报告文件作为参考,创建多重计划质量度量标准,标准包括靶区覆盖率,均匀性指数,适形度指数,股骨头、小肠、膀胱等危及器官的剂量学指标,将计划质量度量标准整合建立一个直肠癌计划质量评价系统。利用建立好的评估评价系统分别对两组病例进行评价打分,并进行相应的剂量学参数对比。结果:对比两种技术的剂量学参数,Rapid arc病例组靶区覆盖率和剂量热点要优于IMRT组,剂量学差异均有统计学意义。Rapid arc组除小肠外的危及器官受量要优于IMRT组,其中小肠V_(45)、D_(max),股骨头V_(40)、D_(max),膀胱V_(40)、V_(45)差异有统计学意义(P<0.05)。两组靶区均匀性指数和适形度指数差异无统计学意义(P>0.05)。最终通过质量评估系统得出的总分数,Rapid arc优于IMRT,且得分差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:多重标准计划质量评估系统能有效地对计划进行评价,减少计划审查的工作量,可为自动计划的数据库提供优质的数据源。
- 贺睿敏邱小平杨振曹瑛杨晓喻肖浩
- 关键词：直肠癌调强放射治疗
- 基于元启发策略的肿瘤调强放疗自动计划方法被引量：1
- 2023年
- 目的提出一种基于元启发策略的放疗自动计划方法(ATP-STAR),并验证其有效性。方法ATP-STAR方法的主要过程为先对优化参数进行向量化编码,采用高斯卷积修正优化参数,再利用模拟退火选择备选优化参数向量集,结合射野通量优化,并行探索最优的优化参数组合,实现计划自动试错。选取20例肿瘤个体化差异较大的病例进行方法测试。邀请具备5年以上临床工作经验的物理师进行人工计划设计。人工计划和ATP-STAR计划均基于开源matRad计划系统完成,射野及处方剂量与临床治疗计划保持一致。分析不同病种ATP-STAR与人工计划的靶区和危及器官剂量学差异。结果对靶区而言,ATP-STAR计划的均匀性优于人工计划(脑瘤:z=2.28,P=0.022;肺癌:z=2.29,P=0.022;肝癌:z=2.11,P=0.035),脑瘤和肝癌ATP-STAR计划的适形性与人工计划相当,肺癌ATP-STAR计划的适形性略差于人工计划(z=2.29,P=0.022)。对脑瘤的危及器官而言,相比于人工计划,ATP-STAR计划的左眼晶状体Dmean平均受量由2.19 Gy降至1.76 Gy(z=2.28,P=0.022),左视神经Dmean由11.36 Gy降至10.22 Gy(z=2.28,P=0.022),右视神经Dmax由32.92 Gy降至29.97 Gy(z=2.10,P=0.036),垂体Dmax由39.53 Gy降至35.21 Gy(z=2.29,P=0.022)。对肺癌的危及器官而言,ATP-STAR计划的脊髓Dmax平均受量由38 Gy降至31.17 Gy(z=2.12,P=0.034),双肺Dmean由8.51 Gy降至8.07 Gy(z=2.29,P=0.022),心脏Dmean由3.21 Gy降至2.69 Gy(z=2.29,P=0.022)。对肝癌的危及器官而言,ATP-STAR计划的脊髓Dmax由18.19 Gy降至14.76 Gy(z=2.11,P=0.035),肝脏Dmean由15.61 Gy降至14.45 Gy(z=2.11,P=0.035),肾脏Dmean由4.76 Gy降至4.04 Gy(z=2.10,P=0.036)。结论ATP-STAR方法较少依赖人工计划设计经验,易于推广,有望改善调强放疗计划质量及一致性,并节省临床人力和时间成本。
- 杨晓喻赵于前杨振李书舟邵其刚曹瑛
- 呼吸运动对4DCT扫描下靶区体积及位移的影响
- 2022年
- 目的:探讨基于4DCT扫描图像勾画的靶区体积和位移与呼吸运动状态下肿瘤运动频率及幅度的关系。方法:使用自制的人体胸部模体及呼吸运动平台驱动直径为2 cm的小球做正弦运动(周期分别为3.0、3.8、6.0 s,幅度分别为1、2 cm)以模拟肺部肿瘤运动,再进行4DCT扫描。对每组4DCT图像中的10个时相进行大体肿瘤体积(GTV)靶区勾画并对每组4DCT图像中10个时相的GTV进行融合得到内靶区(ITV)。基于平均密度投影(AIP)和最大密度投影(MIP)进行自动靶区勾画,分别获得ITV_(AIP)及ITV_(MIP)。分析GTV体积与小球实际体积的关系,GTV体积和GTV中心位移与小球运动频率和幅度的关系,以及ITV_(P)、ITV_(MIP)及ITV_(AIP)与小球运动范围的体积VP(理论ITV体积)的关系。结果:GTV体积与对应时相小球运动速度无相关性,但GTV中心偏差与小球运动速度呈弱相关性,小球运动速度越快,GTV中心位移的偏差越大。ITV和PTV体积与肿瘤运动周期无关,仅与运动幅度有关。ITV_(MIP)和ITV_(P)的体积与ITVAIP相比更接近理论ITV体积,而ITV_(AIP)体积比理论ITV体积小。结论:对于胸腹部放疗的患者使用适当的呼吸管理手段控制患者呼吸或引导患者平稳呼吸有利于提高放疗精准度;基于MIP勾画的ITV靶区能够更好地反映肿瘤的运动。
- 陈衎杨振曹瑛李书舟张子健杨晓喻邵其刚雷明军唐杜龚学余
- 关键词：肺癌最大密度投影
- 肺癌立体定向放疗偏中心计划设计剂量学研究
- 2023年
- 目的研究不同程度的偏中心计划对肺癌立体定向放疗(SBRT)计划质量和执行准确度的影响,为肺癌SBRT的临床计划设计提供参考。方法首先,选取10例肺癌SBRT患者,将计划等中心置于肿瘤质心位置,设计等中心参考计划。将计划等中心置于偏离肿瘤质心1、3、5、8及10 cm位置,设计偏中心计划,共计60个,分析这些偏中心计划相对于参考计划的剂量学差异。然后,引入不同程度的位置误差(0~5 mm),利用Octavius 4D高分辨率剂量验证系统,测量这些计划的伽马通过率(GPR),完成240次计划验证,分析参考计划和偏中心计划的执行准确度对位置误差的鲁棒性。结果偏中心计划的剂量梯度指标略差于等中心计划,差异无统计学意义(P>0.05)。随着偏中心距离增加,正常肺平均剂量(MLD)和V20以及支气管Dmax略微有升高趋势。MLD在偏中心距离1、3和10 cm,较等中心计划分别升高了0.8%、0.8%和1.9%,差异具有统计学意义(z=-2.34~-1.99,P<0.05),V20在偏中心距离1、5和10 cm,较等中心计划分别增加了2.0%、2.5%和3.7%,差异具有统计学意义(z=-2.11~-1.99,P<0.05)。当位置误差达到5 mm时,偏中心距离5 cm及以上计划的GPR平均降幅在1.0%以上,最高可达3.5%,差异均具有统计学意义(z=2.13~2.75,P<0.05)。结论偏中心计划的剂量学质量略差于等中心参考计划,其执行准确度对位置误差的鲁棒性变差。应尽量避免偏中心距离过大的(≥5 cm)计划设计与治疗。
- 杨晓喻赵于前杨振李书舟邵其刚曹瑛
- 关键词：肺癌SBRT
- 先进外照射光子剂量算法和各向异性分析算法在乳腺癌胸壁放疗中的剂量学差异被引量：3
- 2015年
- 目的:比较先进外照射光子剂量算法(Acuros XB)和各向异性分析算法(AAA)在乳腺癌胸壁放疗中的剂量学差异。方法:随机回顾选取8例由不同放疗医生勾画靶区的术后乳腺癌患者,左侧和右侧各4例,对每个病例分别设计动态调强(IMRT)和容积调强(VMAT)两种放疗计划,动态IMRT计划采用5-7野照射,VMAT计划采用双弧照射。再对每个计划分别采用Acuros XB算法和AAA算法进行剂量计算,比较靶区及危及器官的剂量学差异。结果:Acuros XB算法获得IMRT计划靶区剂量的均匀性与适形度均好于AAA算法(t=3.185、-9.138,P=0.015、0),且健侧肺、脊髓等危及器官的受量低于AAA算法(t=-5.090、-2.520,P=0.001、0.012),但患侧肺、对侧乳腺、皮肤、心脏的受量高于AAA算法(t=-2.500、-4.560、-5.100、-3.010,P=0.041、0.003、0.001、0.002);Acuros XB算法获得的VMAT中治疗靶区剂量的均匀性优于AAA算法(t=0.580,P=0.579),但适形度均比AAA算法差(t=1.290,P=0.237),且脊髓等危及器官的的受量低于AAA算法(t=4.010,P=0.005),但患侧肺、对侧肺、心脏、对侧乳腺、皮肤的受量高于Acuros XB算法(t=6.900、0.350、4.310、-2.500、-2.800,P=0.000、0.740、0.004、0.041、0.026)。大部分差异具有统计学意义。结论:与Acuros XB算法相比,AAA算法低估了在肺、心脏、对侧乳腺等危及器官中的剂量,低估了靶区内的最大剂量,高估了靶区的平均剂量。两种算法的剂量学指标均满足临床要求,均可用于临床治疗。
- 唐慧敏龚学余杨振吕知平张子健曹瑛王翰宇刘归胡永梅杨晓喻
- 关键词：乳腺癌
- 基于PQM脚本进行直肠癌放疗计划定量评价的研究与应用被引量：4
- 2021年
- 目的:建立一个计划质量评估脚本,用于量化评估放疗计划,并验证该程序的临床可行性。方法:建立直肠癌计划质量测度标准(plan quality metrics,PQM),其中包含18个子测度(submetrics),使用C#语言在Visual Studio编辑器中构建脚本评估程序,对20例采用不同辐照技术的治疗计划分别通过脚本程序和Plan IQ软件(参照对象)进行评价打分,首先分析两种评估方法所得评分的差异然后进行两种辐照技术的得分对比,从而验证脚本程序的临床可行性。结果:使用脚本程序、Plan IQ这两种评估方法得出VMAT组和IMRT组靶区得分为(73.2±16.6)分和(56.8±14.9)分、(70.7±19.3)分和(63.1±11.5)分,差异具有统计学意义(P<0.05);危及器官(organ at risk,OAR)得分为(91.9±3.2)分和(80.4±8.5)分、(89.9±5.1)分和(75.1±11.0)分,差异具有统计学意义(P<0.05);总分得分为(84.1±8.1)分和(70.2±10.0)分、(84.6±5.9)分和(71.8±10.0)分,差异具有统计学意义(P<0.05)。对数据使用Bland-Altman分析,处于特定区间外的数据在数据总量中占比小于5%。结论:脚本评估程序可以针对计划质量进行客观的评估,可作为计划系统的评估应用程序。
- 贺睿敏杨晓喻李书舟杨振曹瑛贺秋冬肖若冰
- 关键词：C#直肠癌
- 食管癌调强计划三维剂量验证中γ通过率最佳阈值的研究被引量：5
- 2018年
- 目的 基于三维剂量验证系统EDoseTM，寻找食管癌调强放疗计划验证中利用γ分析方法判别计划是否通过的最佳阈值。方法 回顾性地选取25例经临床批准的食管癌7野调强计划，使用EdoseTM在计划CT中重建三维剂量，并进行γ分析和剂量体积直方图（DVH）评价。然后，按照以下两个准则对计划分类：DVH特定剂量学指标绝对百分剂量差异〈5%视为临床可接受计划。3%/3 mm基准下，γ通过率〉90%，认为计划通过。根据分类结果绘制出受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线，通过计算约登系数的方式寻找全局γ在5%/3 mm、3%/3 mm和2%/2 mm基准下的最佳通过率阈值，并对最佳阈值在计划判别中的敏感性和特异性进行分析。结果 全局5%/3 mm、3%/3 mm和2%/2 mm基准下的最佳阈值分别为98.66%、94.84%和78.56%。在常规阈值90%处，全局3%/3 mm基准下的敏感性和特异性分别为0.17和0.84，而最佳阈值同样条件下的敏感性和特异性分别为0.85和0.27；全局5%/3 mm和2%/2 mm基准下最佳阈值的敏感性分别为0.89和0.65，特异性分别为0.23和0.47。结论 在3%/3 mm基准下最佳阈值较常规阈值（90%）敏感性得到显著提升，提高了阻止不可接受计划通过的能力；在2%/2 mm基准下，最佳阈值的敏感性和特异性更为平衡（相对3%/3 mm基准），一定程度上减少了不可接受计划通过的概率，同时也降低了可接受计划被误判的机会。
- 刘礼东杨振邱小平赵于前雷明军曹瑛杨晓喻唐杜王翰宇左宇浩
- 关键词：调强放疗受试者工作特征曲线最佳阈值剂量体积直方图
- 利用多目标优化技术的KBP模型精炼方法研究
- 2022年
- 目的研究利用多目标优化(MCO)技术提高基于先验知识自动计划(KBP)模型的计划设计质量的可行性。方法选择55例已完成放疗的鼻咽癌患者,每个病例都采用固定野调强放疗技术。随机选择40个病例的调强放疗计划作为训练集1,通过多目标优化技术对训练集1中的放疗计划进行预处理,构建新的训练集2。将初始训练集1和处理后的训练集2作为样本,分别训练得到传统的KBP模型和多目标优化技术精炼后的MCO-KBP模型。在剩余15个病例中随机选择5例作为验证集,其余10例作为测试集。验证通过后用测试集对初始的人工计划以及传统KBP模型和MCO-KBP模型生成自动计划的计划质量进行统计学分析。结果传统KBP模型和MCO-KBP模型生成自动计划的靶区剂量(D_(95%))均能满足临床要求,适形性指数与均匀性指数基本一致(P>0.05),且MCO-KBP模型生成的自动计划中重要危及器官的剂量比传统KBP模型更低(脑干D_(max)平均偏低2.13 Gy,左、右腮腺D_(mean)分别平均偏低1.39、1.59 Gy,左、右视神经及垂体的D_(max)分别平均偏低1.42、1.16、1.88 Gy,差异均有统计学意义)。结论与传统的KBP模型相比,精修后的MCO-KBP模型设计的调强放疗计划对危及器官的保护具有明显优势,利用MCO技术提高KBP模型的计划设计质量是可行的。
- 蔡马凡左国平杨振曹瑛张子健胡永梅杨晓喻
- 关键词：多目标优化
- 不同计划系统的剂量学比较被引量：3
- 2016年
- 目的：运用雷泰计划系统（LinatechTPS）验证瓦里安Eclipse调强放疗（EclipseIMRT）计划剂量的准确性。方法：随机选取鼻咽癌患者6例，男、女各3例；乳腺癌术后患者8例，患者全为女性，左侧5例，右侧3例。鼻咽癌动态调强计划采用9野均分照射，原发灶（PGTv）处方剂量为7392cGy；乳腺癌动态调强计划采用5-7野照射，处方剂量50Gy。将计划分别以各向异性分析算（AnisotropyAnalysisAlgorithm，AAA）和光子剂量算法（AcurosExternalBeamAlgorithm，AcurosXB）进行剂量计算，计算完成后将该计划以DICOM格式导入LinatechTPS中进行剂量计划方法（DosePlanningMethods，DPM）蒙特卡罗算法计算。以处方剂量包绕95％靶区体积为计划接受标准，分别比较3种算法得到的靶区的最大剂量、平均剂量和相对差异。结果：AAA和DPMB对于AcurosXB在乳腺癌的差异较小，危及器官最大差异分别为对侧肺和对侧乳腺，最大差值分别为5．9％和9.3％；计划靶区（PTv）的最大差异分别为4．9％和4．6％。而在鼻咽癌中的差异相对较大，AAA和DPM相对于AcurosXB的危及器官最大差异都为左晶体，最大差值分别为15．4％和35．5％；靶区的最大差异分别为PTV和PGTV，最大差值分别为4．2％和11．1％。差异具有统计学意义。结论：3种算法在鼻咽癌中的剂量差异相对较大，在乳腺癌中的剂量差异相对较小，且体积越小，差异越大。
- 唐慧敏杨振龚学余吕知平张子健曹瑛王翰宇刘归胡永梅杨晓喻
- 关键词：鼻咽癌乳腺癌
- 利用第三方计划系统验算治疗计划的可行性研究
- 目的:本实验的主要目的是评估第三方治疗计划系统验证放疗计划精度的可行性.
方法:实验选取雷泰公司的Linatech计划系统作为第三方验证工具,首先验证导入导出过程中ROI体积的变化,研究基于已有的ROI体积评估...
- 唐慧敏杨振曹瑛吕知平张子健杨晓喻刘归胡永梅
- 关键词：治疗计划系统感兴趣区域
- 文献传递
