九层之台,起于累土(张珺倩)[2017-08-20]

发布时间:2017.08.20

  四年的大学生活是充实而又丰富的,我在大学的学习和学生工作中都取得了一些成绩。然而在大四那年的考研中却经历了失败,经过数月的思考后,我决定鼓起勇气、总结教训,再次挑战,可是造化弄人,我又在复试中落榜,与报考的学校擦肩而过。正当我以为与研究生无缘时,济南大学的张老师向我发出了邀请,犹如绝境中的一道绿光。我便尽全力抓住了这个机会,有幸成为了济南大学USLAB中的一员。
  考研的过程必然艰辛,然而当我成为研究生时,我便意识到,这并不是结束,而是一个崭新的开始,那里有另一座山峰需要我们去努力攀登。当我来到山东省肿瘤医院进行课题的初步学习和工作时,我更加意识到自己面对的科研工作犹如建造九层高台,同时我自身也有许多的欠缺与不足。深奥的知识体系和复杂的科研工作固然令人生畏,而完成这千里之行的诀窍也必然是从当下开始,一步一个脚印把每一项工作做好。

  以下是我开学前三个月以来学习总结和工作情况:
一、学习工作
  1. 5月12日至6月19日在二楼Pinnacle物理室,观看了物理师在Pinnacle系统的放疗计划工作,在物理师的指导下尝试进行了放疗计划的制定。阅读了放射物理相关的书籍、自学了C#编程语言。并且在老师的带领下实际参观了放射治疗定位、摆位的工作现场。
  成果:学习了放射治疗的基本知识。熟悉了放射治疗的工作流程,基本设备,认识了放射治疗加速器的基本结构、工作原理、功能以及不同设备之间的差别。了解了Pinnacle计划系统的作用和操作方法,以及不同治疗计划的设计流程。掌握了C#语言的基础知识。
 
  2. 6月20日至7月17日,在三楼Eclipse物理室,观看了物理师在Eclipse系统的放疗计划工作过程,进行了一些简单的计划设计。
  成果:掌握了Eclipse计划系统的使用方法,以及不同治疗计划的设计流程,会进行简单的计划设计。


二、课题工作
1. 课题方向
  6月20日至7月17日,与两位老师商讨制定了课题的大致方向,通过查阅文献资料,对课题相关知识以及课题方向进行了深入的了解和思考。
  背景:在螺旋断层放疗中,为了保证摆位精确性,每分次治疗都需要获取患者的MVCT图像。MVCT影像的几何精确性较好,伪影较小,而相较于诊断CT,其图像噪声较大、分辨率较低。
  文献Quantitative Image Variables Reflect the Intratumoral Pathologic Heterogeneity of Lung Adenocarcinoma.分析了CT图像特征与肺鳞癌肿瘤异质性的关系,得出了图像特征可以预测肿瘤病理变化进而辅助治疗的结论。文献Decoding tumour phenotype by noninvasive imaging using a quantitative radiomics approach.分析了440个纹理特征,显示纹理特征和潜在的基因表达相关,并与预后生存相关。CBCT -Based Tumor Density and Volume Variations in Prediction of NSCLC Early Response提到,由CBCT在线影像的平均CTNumber和肿瘤体积变化能够反映疗效以及预后情况。由此可得,在线影像的纹理特征可能预测放射治疗的临床疗效和预后情况。
  方法:在肺部实体肿瘤的范围中,使用3D-slicer软件进行手动勾画,IBEX软件进行纹理特征提取,对多例非小细胞肺癌患者的MVCT影像组进行纹理提取和纹理特征分析,试图寻找出在放疗过程中存在变化规律的纹理特征。
  下一步,计划前瞻入组30例左右非小细胞肺癌患者,将通过在线影像提取的纹理特征变化与患者的治疗疗效以及并发症状况相结合进行分析,寻找相关性,探索MVCT蕴含肿瘤纹理特征在放疗临床实践中的预测能力。
  目的:对于MVCT图像中一些具有变化规律的可靠性强的纹理特征,通过其变化趋势,判断出肿瘤的治疗情况以及患者的预后情况,为医生的诊断及患者病情分析提供参考依据。
 
2.工程任务
  使用计算机编程语言(例如C#、Java、或C++)编写Windows下的应用程序。
  程序功能如下:
   ①能够读取和显示CBCT图像,使用某一算法规则,对肺部实体肿瘤进行自动勾画。
   ②对肿瘤区域的平均CTNumber、肿瘤体积和五大类纹理特征指标进行自动提取和计算,在程序中以图表的形式显示上述指标的数据及其变化趋势。
  程序作用:为医生的诊断和预后判断提供参考依据。
 
3.课题进展
  7月18日至今,了解并学习了3D-slicer和IBEX软件,先后导出18例非小细胞肺癌患者的MVCT图像,使用3D-slicer软件对肺部实体瘤进行手动勾画。依据参考文献选择了52个相对可靠的纹理特征,通过IBEX软件对肿瘤区域逐个进行纹理数据提取,将数据汇总后寻找存在变化规律的纹理特征。并形成了一篇摘要投稿到中华医学会影像技术分会第25次全国学术会议。

 
三、暑期计划
  1.完善18例非小细胞肺癌患者的MVCT图像的纹理特征提取和数据分析,得出结论,寻找出在放疗过程中存在变化规律的可靠性强的纹理特征。为以后进一步的深入研究打下基础。
  2.为工程任务的完成做准备。通过查阅文献,学习了解dicom格式图像处理和自动勾画及其算法的相关知识,全面了解各种编程语言,寻找合适的语言并且做深入学习和熟练掌握。

 
  不积跬步无以至千里,不积小流无以成江海。我希望在研究生的三年时间里,努力学习攻克难关,将技术与知识掌握,希望所学所知更有意义。九层之台,起于累土,而我的“累土”正在夯实之中。