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  • 简介:摘要目的研究基于多任务学习轻量级卷积神经网络(MTLW-CNN)在肺部危及器官(OAR)自动分割中的应用。方法MTLW-CNN包含多个特征共享层和OAR的对应勾画分支。收集497例肺癌病例,以同时包含肺、心脏和脊髓的CT及医生勾画的轮廓为样本,随机划分300例用于训练与验证,197例用于测试。在测试集应用MTLW-CNN计算OAR的戴斯相似性系数(DSC),与Unet、DeepLabv3+的DSC、训练及测试时长、空间复杂度(S)进行对比。为研究多任务学习对模型泛化性能的影响,按照MTLW-CNN结构建立3个OAR的单任务学习模型(STLW-CNN),使用相同数据训练与测试,统计并对比两者DSC。结果MTLW-CNN的肺、心脏、脊髓DSC平均值分别为0.954、0.921、0.904。与Unet、DeepLabv3+的DSC差距<0.020,训练与测试时长是Unet、DeepLabv3+的1/3~1/30,S分别为Unet、DeepLabv3+的1/42、1/1220。STLW-CNN的肺、心脏DSC平均值、标准差与MTLW-CNN差距约为0.005、0.002,脊髓平均值相差0.001,但标准差却比MTLW-CNN高0.014。结论MTLW-CNN以更小的时间、空间代价实现肺部OAR的高精度自动勾画,不仅可以提高模型应用效率,还有利于提高模型的泛化性能。

  • 标签: 多任务学习 轻量级卷积神经网络 自动勾画 危及器官
  • 简介:摘要目的探索口腔细菌菌在头颈部肿瘤放疗期间的变化及其与放射性口腔黏膜炎(ROM)的相关性。方法获取入组鼻咽癌患者和陪护家属在放疗前和结束时口腔细菌标本,利用高通量测序技术检测。C57BL/6小鼠构建ROM模型,收集照射后第9天和阴性对照组口腔细菌标本;另一批小鼠解剖获取阴性对照组和小鼠照射后第3、5、7、9天舌头组织,检测炎症因子和HE染色。结果患者放疗后的口腔细菌多样性与患者放疗前和陪护家属在患者放疗前、后Observed species、Chao1、Simpson指数不同(均P<0.05)。重度和轻、中度ROM患者的Shannon指数不同(P=0.036)。LEfSe分析显示重度ROM患者链球菌属、链球菌科含量较高,而Familyxl菌科、孪生球菌属、芽孢杆菌目含量较低。小鼠阴性对照组和照射组口腔细菌菌的Simpson指数和PCoA结果也不同(均P<0.01)。结论放疗会引起口腔细菌菌群失调,且失调的口腔细菌菌与ROM加重关系密切。

  • 标签: 放射性口腔黏膜炎 口腔细菌菌群 高通量测序 鼻咽肿瘤/放射疗法 小鼠