基于全卷积网络U-Net宫颈癌近距离治疗三维剂量分布预测研究

目的基于全卷积网络UCHIR-99021 NMR-Net预测宫颈癌近距离治疗(BT)感兴趣区(ROI)三维剂量分布, 并评估其预测精度。方法首先选取100例宫颈癌腔内结合组织间插植病例作为整个研究数据集, 并将其划分为训练集(72例)、验证集(8例)、测试集(20例);然后利用U-Net建立模型, 将是否包含宫腔管及插针作为区分因素训练两个模型;最后对20例测试集病例进行预测, 并进行对比分析。模型的性能通过、以及平均绝对离差共同评估。结果包含与未包宫腔管与插植针的模型相比, 直肠的上升了(16.83±1.82) cGy (P0.05), 其余ROI的或均相近(均P0.05);高危靶区Biosimilar pharmaceuticals、直肠、乙状结肠、小肠、膀胱平均绝对离差分别上升了(11.96±3.78)、(11.43±0.54)、(24.08±1.65)、(17.04±7.17)、(9.52±4.35) cGy (均PAMG510细胞培养0.05);中危靶区的下降了(120.85±29.78) cGy (P0.05);6个ROI的平均绝对离差的平均值下降了(7.8±53) cGy (P0.05), 更接近实际计划。结论利用全卷积网络U-Net可以实现宫颈癌患者BT的三维剂量分布预测;结合宫腔管与插植针作为输入参数, 比单一使用ROI结构作为输入能得到更准确的预测结果。