基于深度学习的危及器官自动勾画软件系统DeepViewer在放疗中的应用及评估

发布时间：2021-01-28 16:57

　　目的:将一款基于深度学习的危及器官自动勾画软件系统DeepViewer应用于临床,实现自动勾画肿瘤患者治疗计划中危及器官的功能。方法:DeepViewer使用改进后的全卷积神经网络U-Net来实现自动勾画患者CT扫描部位所包含的危及器官,并使用Dice相似性系数（DSC）对比分析这22种危及器官自动勾画与手动勾画的差异。结果:11种危及器官DSC平均值在0.9以上,5种危及器官DSC平均值为0.8～0.9,5种器官DSC平均值为0.7～0.8,视交叉DSC平均值最低,为0.676。总体结果表明DeepViewer系统能够较准确地自动勾画出危及器官,特别是左、右肺、膀胱、脑干等器官,已基本满足临床需求。结论:DeepViewer软件系统可以实现放疗肿瘤患者危及器官的自动勾画,准确性较高。同时,DeepViewer系统勾画完毕后,可以通过网络系统自动传输RTStructure DICOM3.0文件,无需其他操作,能极大地提高临床医生工作效率,降低治疗计划流程中的勾画总时间。 

【文章来源】：中国医学物理学杂志. 2020,37(08)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

改进的卷积神经网络模型结构

为了与手动勾画结果比较，患者进行放疗定位与CT扫描之后生成的CT文件再次输入到Deep Viewer后台服务器。Deep Viewer系统解析DICOM文件，调用CT分类模型对身体部位进行分类，再调用自动勾画模型的脚本文件对CT中包含的器官进行自动勾画，然后将所有器官的勾画信息整合成DICOM格式的RT Structure文件。自动勾画应用流程如图2所示。1.5 自动勾画结果评估方法

同时，有文献报道称在鼻咽癌治疗中不采取手动修改的情况下，即使采用基于Atlas图谱库最优勾画的危及器官，也不能直接满足临床治疗需要[23]。本研究中均值超过0.9以上的危及器官有11种，勾画效果良好，是否可以直接用于临床治疗有待后续研究。需要注意的是，对于总体患者来说DSC均值越高，说明勾画精度越好，但对于具体患者来说，某一器官较高的DSC平均值并不表明不需要手动修改，逐层检查同样是必要的，只是手动修改花费的时间会少一些，特别是DSC均值高于0.9的危及器官。图3列出了DSC大于0.9的危及器官箱式图。2.2 自动勾画效率

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于最优自动勾画的放疗计划剂量学评估[J]. 蒋璠,吴昊,张健,王坤,张辉,张艺宝.  中华放射肿瘤学杂志. 2017 (04)
[2]鼻咽癌靶区的自动勾画评价[J]. 吴昕,刘磊,肖江洪,张恒丽,段宝凤,罗勇,杨莉,李平.  四川医学. 2015(06)



本文编号：3005341