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目的
利用结构相似性指数(structural similarity index, SSIM)对放疗计划的三维剂量分布进行评价，比较SSIM相对现有常用质量评价指数的优缺点，同时构建以SSIM为基础的多处方剂量计划的评估方法。
方法引入SSIM来分析实际与理想三维剂量数据并结合其空间位置信息给出各体素质量评分，进而计算感兴趣区域(ROI)内的平均值作为该区域的质量评分。选取2018年1月至2020年5月北京大学肿瘤医院既往已实施治疗的53例临床同步推量放疗计划，抽取两例计划分别引入两种质量缺陷(局部高量、剂量跌落)与正常计划进行对比实验来表征SSIM指数的响应，展示SSIM指数评价结果的图像模式。分析53例放疗计划各ROI的均匀性指数(HI)、适形性指数(CI)与SSIM的相关性，评估SSIM反映均匀性和适形性的能力。
结果SSIM指数的图像模式能够反馈剂量分布存在质量缺陷的位置信息。HI与SSIM在转移与可疑淋巴结(PGTVnd)中由于HI敏感性降低导致未表现出相关性，在计划靶区(PTV)去除PGTVnd后的区域中存在显著负相关(R＝-0.86，P<0.01)，CI与SSIM指数在PGTVnd中存在显著正相关(R＝0.83，P<0.01)。
结论SSIM指数在改善以往评价参数缺陷的基础上，能够结合均匀性与适形性对计划进行质量评价，同时精准反馈存在质量缺陷的空间位置。