算法和匹配數目對宮頸癌危及器官自動勾畫的影響

摘要：目的:探討基于Atlas實施宮頸癌危及器官自動勾畫時勾畫算法及匹配數目對自動勾畫結果的影響。方法:基于MIM-Maestro軟件建立宮頸癌Atlas模板庫,入庫病例數目為60例。隨機選擇Atlas庫外10例宮頸癌患者,由臨床醫生手動勾畫危及器官(膀胱、直腸和雙側股骨頭),并定義為參考勾畫(Vref)。應用多數投票算法和STAPLE算法,匹配數分別選擇1、3、5、7、9進行自動勾畫。采用勾畫時間(T)、相似性系數(DSC)、敏感性指數(SI)、質心偏差(DC)、Jaccard系數(JAC)、Hausdorff距離(HD)評價勾畫結果,并進行單因素方差分析和配對樣本t檢驗。結果:勾畫時間隨匹配數目增大呈線性增加,與勾畫算法無關。多數投票算法和STAPLE算法勾畫結果均顯示,匹配數為1時膀胱的SI和左股骨頭的DSC、HD、JAC與匹配數為3、5、7、9時有統計學差異。STAPLE算法中,直腸和雙側股骨頭的SI均顯示匹配數目為1、3與5、7、9有統計學差異。兩種勾畫算法的比較結果顯示,僅雙側股骨頭的SI有統計學差異。結論:基于Atlas實施危及器官自動勾畫時,勾畫算法對結果基本無影響,所需時間與匹配數呈正比,綜合勾畫結果建議匹配數目選擇3。