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背景与软件概述
在放射物理的科研工作中,数据的回顾性收集是不可或缺的重要环节。传统模式下,获取剂量学数据高度依赖于临床治疗计划系统(TPS)。面对大样本量的回顾性分析,研究人员需逐个病历打开计划人工提取数据,该过程伴随大量重复性劳动且占用了临床软硬件资源。此外,适形度指数(CI)、均匀性指数(HI)、梯度指数(GI)、计划复杂度,以及剂量组学和影像组学等进阶指标,通常无法从常规TPS中直接获取。
为突破上述数据采集瓶颈,湖南省肿瘤医院放射物理技术部黄仕雄物理师研发了放疗计划科研工具—— RadDOP(Radiotherapy Dosimetry Omics Platform)。该软件主要基于对 DICOM 标准文件的解析以提取数据,为放疗物理师及临床科研人员提供了一套离线数据处理解决方案,旨在实现从“原始 DICOM 文件”到“结构化科研数据”的高效转化。
公众号曾分享过本软件的早期版本【放疗计划剂量学数据批量采集:免费软件工具介绍】,以下对 RadDOP 软件新版本功能进行介绍。
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核心功能模块
RadDOP 的功能设计主要围绕科研数据自动化采集与分析这一核心需求展开,具体包含以下四大模块:
(1) 剂量学指标的批量自动化采集
此为该软件的核心模块。其运行不依赖于任何 TPS 界面,而是直接读取导出的计划、剂量、结构及 CT 图像等 DICOM 文件(Plan/Dose/Structure/CT)。
自动化与批量处理:自动化批量读取多个患者的计划数据。
多维指标覆盖:除提取计划基本信息、常规剂量参数及机器跳数(MU)外,软件内置算法可直接生成 CI、HI、GI 及复杂度等评估指标,省去了人工套公式计算的步骤。
【注:若从 TPS 导出的 DICOM 文件已包含 DVH 信息,本软件统计结果将与 TPS 保持一致;若未包含 DVH 信息,软件将调用开源工具包对 Dose 文件进行重新计算,此时统计结果与 TPS 可能存在细微差异(特别是针对微小体积结构对象)。】

(2) 组学特征的图形化提取
针对当前前沿的剂量组学和影像组学研究,RadDOP 提供了友好的底层支持。用户可基于患者定位 CT 及剂量分布图,对自定义的感兴趣区(ROI)进行特征提取。该模块通过直观的图形化操作界面,降低了技术门槛。对于想做一些基础组学分析但又不想编写代码的用户,亦能顺利开展基础组学特征的采集工作。

(3) 轻量级 DICOM 阅片与编辑
除数据提取外,RadDOP 集成了轻量级的 DICOM 阅片与编辑环境,功能包括:
多维可视化:支持查看剂量分布图、DVH 曲线、剖面图以及三维视图。
编辑与处理:提供简易的轮廓勾画与布尔运算功能。
虚拟仿真支持:软件内置基于模型的碰撞检测功能,在物理师设计非共面计划或处理复杂摆位时,可作为具备较高临床实用价值的辅助验证工具。

(4) 基础统计分析与科研绘图
为满足初步的数据探索需求,软件内部集成了常用的数据分析模块。
统计检验与算法分析:支持基础统计检验,并提供多种回归分析及二分类机器学习算法。
科研图表生成:可一键生成十余种科研规范的统计图表,便于数据结果的直观呈现。
【注:对于深度复杂的统计分析,仍建议用户提取结构化数据后导入专业统计软件中进行;但就初步的数据探索与趋势预览而言,该模块已具备充分的适用性。】

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核心适用场景
RadDOP 软件主要适用于以下 3 种临床与科研场景:
回顾性研究: 面对大量病例的 DICOM 文件,需进行快速、批量的数据读取,并生成结构化的剂量学汇总表格。
脱机办公:在科室临床 TPS 工位资源紧张的情况下,研究人员可利用个人电脑进行离线的计划查看与数据提取工作。
科研初探:针对计划开展组学研究或机器学习项目的人员,可利用现有数据资源在软件内快速运行,以验证初步的科研设想。
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软件获取方式
RadDOP 项目作者黄仕雄老师已在 GitHub 平台免费分享本软件。相关从业者与研究人员可通过以下地址进行下载及测试,优化工作流程:
https://github.com/HuangShiXiong9146/Radiotherapy-Dosimetry-Omics-Platform-RadDOP-
【版权归原作者所有。若涉及二次分发、代码修改、系统集成或商业用途,请提前征得作者许可。】
引用信息
英文:Shi-Xiong Huang
中文:黄仕雄
邮箱:huangshixiong@hnca.org.cn
英文:Department of Radiation Oncology,The Affiliated Cancer Hospital of Xiangya School of Medicine, Central South University/Hunan Cancer Hospital, Changsha, 410013, China
中文:湖南省肿瘤医院 放射物理技术部
软件名称:放射治疗剂量组学科研平台
英文名称:Radiotherapy Dosimetry Omics Platform (RadDOP)
文章引用描述参考:相关结果是通过一个基于Python的内部工具(RadDOP)批量提取得到
文章引用描述参考:The results were extracted in bulk using a Python-based in-house tool (RadDOP)
GitHub
https://github.com/HuangShiXiong9146/Radiotherapy-Dosimetry-Omics-Platform-RadDOP-
DOI
https://doi.org/10.5281/zenodo.17490334
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