永久植入前列腺近距离放射治疗蒙特卡罗剂量分布的Haralick纹理特征分析
医学物理
2024-09-24 v2
摘要
目的：展示使用Haralick纹理分析对3D患者特异性吸收剂量分布进行定量表征，并根据基础物理学和放射剂量学解释这些测量值。方法：对137名接受永久植入前列腺近距离放射治疗的患者进行回顾性分析，使用两种模拟条件：“TG186”（包含0-3.8%前列腺内钙化的真实组织；籽粒间衰减）和“TG43”（水模型；无籽粒间衰减）。使用原始Haralick公式以及旨在降低灰度级量化敏感性的改进方法计算Haralick特征（同质性、对比度、相关性、局部同质性、熵）。将纹理特征的趋势与临床剂量学指标（D90；某体积最热90%的最小吸收剂量）以及患者靶体积前列腺内钙化体积百分比（%IC）的变化进行比较。结果：原始和改进的测量值均量化了吸收剂量分布的空间差异。在所有测量中，观察到在TG43和TG186条件下计算的纹理测量值差异与%IC之间存在强相关性。例如，当评估具有更高%IC水平的患者时，对比度和相关性测量值的差异分别增加和减少，反映了在TG186条件下计算时相邻体素之间的巨大差异（钙化体素中的剂量更高）。相反，D90指标与纹理测量的相关性相对较弱，因为它通常不表征吸收剂量的空间分布。结论：患者特异性的3D剂量分布可以使用Haralick分析进行量化，并且其趋势可以基于基础物理学进行解释。
引用
@article{arxiv.2409.10324,
title = {Haralick texture feature analysis for Monte Carlo dose distributions of permanent implant prostate brachytherapy},
author = {Iymad R. Mansour and Nelson Miksys and Luc Beaulieu and Eric Vigneault and Rowan M. Thomson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.10324},
year = {2024}
}