人工勾画与三种自动勾画方法对食管癌放射治疗危及器官勾画结果的比较研究

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作   者：

肖剑波;  杨明俊;  陈旭澜;  谢力;  马代远;  马强;  张洪攀;  皈燕; 

作者机构：

川北医学院; 

关键词：

自动勾画;  食管癌;  危及器官;  放射治疗; 

期刊名称：

川北医学院学报

i s s n：

1005-3697

年卷期：

2024 年 39 卷 011 期

页   码：

1442-1447

摘   要：

目的:通过比较和分析基于增强CT图像的人工手动勾画与三种自动勾画软件[PVmed、United Imaging(UI)、MIM Maestro 7.1.4(MIM)]在食管癌放疗中危及器官(OARs)的勾画的精确度，评估不同勾画方式在食管癌放射治疗靶区勾画中的优劣性及应用价值。方法:回顾性分析在川北医学院附属医院放疗科接受根治性放疗的20例食管癌患者模拟西部CT定位图像，先由高年资放疗医师在患者增强定位CT图像上手动勾画，再用自动勾画软件进行勾画。分别计算不同勾画方式的豪斯多夫距离(HD)、平均最小距离(MDA)、形状相似性指数(DSC)及相似性(JC),并对勾画结果几何量化评价参数汇总并进行统计学分析。结果:3种自动勾画软件对心脏、肝脏、左右肺及脊髓勾画效果较好，其DSC值均>0.8,其中心脏、肝脏、肺等器官JC值均>0.8;对于心脏的勾画，三组危及器官HD与MDA无明显差异，但MIM要优于其它两者；对于肝脏的勾画与心脏相反，PVmed、UI要优于MIM。虽然三种勾画软件在双肺的效果可观，但其HD值比较：PVmed <0.001);三种软件对于脊髓的勾画较人工勾画DSC无明显差异(DSC值均<0.7,P=0.239),但JC值均<0.8,其中HD值比较：UI<0.8、JC值<0.7,PVmed和MIM均优于UI,且三种自动勾画软件HD与MDA有统计学意义(P=0.048;P<0.001),其中PVmed和MIM明显优于UI。结论:基于人工智能技术的放疗危及器官自动勾画软件(PVmed、UI、MIM)在食管癌OARs勾画对于心脏、肝脏、肺、脊髓等器官勾画准确性较高，但对于甲状腺的勾画UI、MIM软件较PVmed精度需人工手动修改，提高食管癌放疗靶区勾画的准确性。