基于变形融合的自动勾画技术与分次间放疗剂量分布的改变.pptVIP

DVH比较：2 Week vs 0 Week DVH比较： 4 Week vs 0 Week DVH比较： 6 Week vs 0 Week 固定变差 摆位误差？ 各次CT上重新优化的剂量分布 0 Week (计划CT) 4 Week 2 Week 6 Week 脊髓受量改善 TV外热点消除 Thanks for Attenton 感谢本科： 赵充大夫、夏云飞大夫 陈明大夫 黄晓延物理师 刘小毛技师、陈诚同学 等对本研究工作的支持 基于变形融合的自动勾画技术与分次间放疗剂量分布的改变 中山大学附属肿瘤防治中心 黄劭敏 祁振宇 邓小武 研究背景与目的 治疗过程中靶区的退缩和形体变化须要在影像引导下进行评估与修正 IGRT：要求图像配准 ART：要求保持体积勾画的一致性 IGRT/ART 影像引导计划设计 影像引导照射执行 影像引导适应治疗 多影像引导计划设计： 解剖影像 功能影像 运动影像 摆位修正：二维在线影像 三维在线影像 射野修正： 光学跟踪 射野跟随 治疗响应 形体改变 解剖改变 功能改变 生物改变 运动改变 1. 图像配准：变形配准 (没有配准，就没有量化引导） 2. 自动勾画：评估的一致性 (统一标准才能比较) 影像引导计划设计的困难之一 不同影像的形态差别 CT /MRI 体位不同(MR技术限制定位） 解剖图像不同 CT/PET 影像性质不同 不同勾画者差异评估 影像引导计划设计困难之二 4D-CT计划： 更加准确的ITV 避免漏照 减小PTV 勾画差异----各时相图像勾画的一致性？ 勾画效率----可能须要在2000图层勾画 放疗过程中腮腺体积的改变 Radiotherapy and Oncology 89 (2008) 81–88 Dose Distribution改变 DVH改变 Dose Accumulation？ 目前“自适应放疗” 问题(分段或重新计划) 分段缩野计划 从最初CT设计分段计划 假定靶区位置形状不变 假定OAR位置形状不变 实际情形是两者都改变—实际剂量误差？ 分段CT设计 初始靶区如何确定？ 何时开始重新设计？ IGRT对图像配准技术要求 必须的技术支持： 变形配准 自动分区 (靶区/危及器官) 最常见方法： 基于模板的自动勾画 自动勾画GTV/CTV 自动勾画OAR 自动配准与勾画软件开发研究 研究目的 开发研制变形配准和自动勾画软件 能够配准发生形变的两种/两次图像的轮廓 能够自动根据一次勾画在它次（或其他时相的图像）上自动生成相应的勾画轮廓 变形配准与自动勾画工作流程 周付根, 段卓镭, 刘博，邓小武，陈明，黄晓延. Demons算法在4D CT图像配准中的应用.CT理论与应用，2008,18(1),21-27 开发的软件临床验证结果(肺4D-CT靶区自动勾画) From left to right : Image of phase 0%，10%，……，40% Red: contour of physician Green: auto-generated contouring 靶区勾画体积比较(医生勾画vs自动勾画:4D-CT肺靶区) Phase (%) 医生勾画 (ml) 自动生成(ml) 绝对差别 (ml) 相对差别(%) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 平均 14.8 13.7 13.6 14.3 14.3 14.3 14.3 12.8 14.3 13.2 13.3 12.5 13.4 13.7 14.0 - 14.2 13.7 13.4 13.3 -1.5 -1.2 -0.2 -0.6 -0.3 - -0.1 0.9 -0.9 0.1 -10.1% -8.6% -1.5% -4.2% -2.1% - -0.7% 7.0% -6.3% 0.8% -2.6% 软件应用的临床验证结果(肝4D-CT自动靶区勾画) Red: Physician delineated on MIP Green:Auto-generated envelop of all phases contours 靶区勾画体积与质心比较MIP医生勾画 vs 自动勾画 (4D-CT肝靶区) 靶区勾画 Volume(ml) 几何中心坐标 GTVMIP 120.8 [190, 323.7, 32.5] GTVEnvelop (Generated) 120.4 [189, 323.7