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前列腺肿瘤单方向X射线成像定位的算法比较

Comparison of Algorithms for Localizing Prostate Tumor Via Monoscopic X-ray Imaging
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摘要 目的:利用单方向X射线成像定位算法来实时定位肿瘤靶区可以提高放射治疗精度,应用简便的同时能够降低对病人曝光的成像剂量。但是由于缺少沿射线束方向上的运动信息,如何有效地利用之前的运动信息来保证定位精度是需要解决的一个问题。方法:针对前列腺肿瘤,选择4种典型的实时定位算法,并使用十位患者的Calypso磁场定位数据进行模拟定位来比较它们的定位效果。这四种定位算法分别是α分布图法、两种基于高斯概率密度分布的算法和贝叶斯概率密度分布法。结果:α分布图法的rmse(均方根误差)小于5 mm,但是最大误差能达到50 mm;高斯概率分布法1的rmse小于2.6 mm,最大误差小于6 mm;高斯概率分布法2的定位结果中多数病人的rmse小于1.5 mm,最大误差小于7 mm,而有部分病人的rmse大于4.5 mm,最大误差大于30 mm;贝叶斯概率密度分布法的rmse小于2.5 mm,最大误差小于8.8 mm。结论:高斯概率密度分布法1和贝叶斯概率密度分布法相对优于其它两种;尤其是贝叶斯概率密度分布法能够最好地适用于各种类型的前列腺肿瘤运动的实时定位。 Objective: Real-time tumor location via monoscopic X-ray imaging can improve radiotherapy delivery accuracy and reduce the additional dose exposing to patients without adding extra equipment. The key problem of such localization algorithms is lack of motion information along the direction of imaging x-ray. Methods: For prostate tumor, four representative localization algorithms are selected for comparison in simulative treatment process using the Calypso monitoring data of 10 patients. The algorithms are or-map algorithm, two algorithms based on 3D Gaussian probability density, and Bayesian algorithm. Results: The rmse (root mean square error) of ct-map algorithm are less than 5 mm, but its max error can reach 50 ram. The rmse and max error of Gaussian algorithm No. 1 are less than 2.6 mm and 6 mm respectively. For most patients, the rmse and max error of Gaussian algorithm No. 2 are less than 1.5 mm and 7 mm respectively; but that of some patients are greater than 4.5 mm and 30 mm. And the rmse and max error of Bayesian algorithm are less than 2.5 mm and 8.8 mm respectively. Conclusions:The Gaussian algorithm No. 1 and the Bayesian algorithm are relatively better than the other two, especially Bayesian algorithm, which is more suitable for all kinds of prostate tumor motion.
作者 郑超 戴建荣
出处 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2013年第6期4491-4496,共6页 Chinese Journal of Medical Physics
关键词 靶区运动 单射野方向 实时定位 前列腺肿瘤 tumor motion monoscopic real-time location prostate tumor
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  • 1张永谦,戴建荣.器官运动对剂量分布的影响[J].中华放射医学与防护杂志,2007,27(2):206-208. 被引量:4
  • 2Baiter JM,Wright JN,Newell LJ,等.一种放射治疗中的无线定位系统的定位精度研究[J].国际放射肿瘤生物物理学杂志,2005,61(3):933-937.
  • 3Kupelian P, Willoughby T, Mahadevan A.多个研究机构在外照射治疗过程中利用Calypso系统对前列腺肿瘤进行连续实时地监测与定位的临床经验[J].国际放射肿瘤生物物理学杂志,2007,67(4):1088-1098.
  • 4Wiersma RD, Mao W, Xing L.结合KV与MV成像实现实时跟踪植入标记物的研究[J].医学物理学,2008,35(4):1191-1198.
  • 5Mao W, Wiersma RD, Xing L.针对于在机MV和KV成像系统的内部标记物快速跟踪算法[J].医学物理学,2008,35(5):1942-1949.
  • 6Mao W, Riaz N, Lee L, et al.针对于利用MV和KV同时成像进行实时图像引导的调强放射治疗的标记物探测算法[J].医学物理学,2008,35(8):3554-3564.
  • 7Ma Y, Lee L, Keshet O,等.调强子野中包含植入标记物的4维逆向治疗计划[J].医学物理学,2009,36(6):2215-2221.
  • 8Tang X, Sharp GC, Jiang SB. 通过荧光屏成像并基于多目标跟踪方法来跟踪植入体内的多个标记物[J].医学生物物理,2007,52(14):4081-4098.
  • 9Berbeco RI, Jiang SB, Sharp GC,等.集成化的放射治疗成像系统(IRIS):使用安装于直线加速器机架上的诊断X射线系统与平板探测器进行肿瘤跟踪的设计注意事项[J].医学生物物理,2004,49(2):243-255.
  • 10Shirato H, Shimizu S,Kunieda T,等.门控放射治疗中肿瘤实时跟踪系统有关物理方面的研究[J].国际放射肿瘤生物物理学杂志,2000,48(4):1187-1195.

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