基于DICOM RT的鼻咽癌放疗计划剂量限制结构自动勾画研究
2021-10-13黄仕雄杨松华余功奕曾德高倪千喜
黄仕雄,杨松华,余功奕,曾德高,倪千喜
湖南省肿瘤医院/中南大学湘雅医学院附属肿瘤医院 放射物理技术部,湖南 长沙 410013
引言
鼻咽癌是我国常见的恶性肿瘤之一,由于鼻咽部生理解剖结构复杂,因此鼻咽癌患者首选的治疗方式为调强放射治疗(Intensity-Modulated Radiation Therapy,IMRT)[1-2]。在进行鼻咽癌IMRT计划设计时,物理师需要根据计划靶区及危及器官(Organs at Risk,OARs)的放疗处方要求和相对位置关系,勾画一定数量剂量限制结构(Dose Limited Structures,DLSs)辅助计划设计[3]。常规的DLSs勾画方式是利用放疗计划系统(Radiation Therapy Treatment Planning System,TPS)中提供的勾画功能模块进行人工逐个勾画,这种方式极大地影响物理师计划设计的效率。谢朝等[4]研究编写AutoHotkey热键脚本,模拟物理师在Eclipse TPS中勾画DLSs时的鼠标点击动作。一些商用TPS通过编译脚本调用系统勾画模块功能[5],也能够完成部分DLSs的自动勾画。
本研究提出一种基于医学影像通信标准(Digital Imaging and Communications in Medicine,DICOM)放射治疗(Radiation Therapy,RT)文件解析和数据处理的方式,使用Python语言编写相关算法,不依赖TPS勾画功能模块实现鼻咽癌IMRT计划中DLSs的自动勾画,与常规人工逐个勾画方法对比分析在勾画精度上的差异和勾画效率上的优势,以及与主流TPS脚本方法对比分析在DLSs自动勾画种类上的优势,旨在探讨其临床应用价值。
1 材料与方法
1.1 DICOM RT协议和DICOM RTSs文件解析
DICOM协议是医学图像和相关信息的国际标准(ISO 12052),它定义了能满足临床需要的可用于数据交换的医学图像格式。DICOM RT作为DICOM协议的标准补充,专门用于处理RT设备间的数据传输[6-7],主要包括五大部分:放疗结构集合(RT Structure Set,RTSs)、放疗计划、放疗剂量、放疗影像和放疗治疗记录。……
