综述:人工智能在乳腺癌放射治疗中的应用:来自Toolbox Consortium Delphi研究的见解

【字体: 时间:2025年07月18日 来源:The Breast 5.7

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  这篇综述深入探讨了人工智能(AI)在乳腺癌放射治疗(RT)中的整合现状,聚焦于靶区勾画、治疗计划优化和质量评估三大核心领域。文章基于Toolbox Consortium的Delphi研究,指出当前AI系统多为小型单中心研究且存在透明度不足的问题,强调临床专家需保持批判性思维,将AI作为辅助工具而非替代方案(如RaySearch、RPA等系统)。推荐重点关注个体化剂量规划(如GARD模型)和跨国验证项目(如REQUITE),以平衡效率与患者安全。

  

人工智能如何重塑乳腺癌放射治疗?

摘要
人工智能(AI)正逐步渗透乳腺癌放射治疗(RT)的全流程,从靶区勾画到毒性预测。然而Toolbox Delphi研究揭示,现有AI系统多依赖商业公司支持的单中心数据,且算法透明度不足。这篇综述通过多学科视角,为AI在放疗领域的规范化应用提供路线图。

引言
瑞士卢塞恩的Toolbox Consortium每两年召开会议,旨在解决乳腺癌临床实践中的证据空白。其Delphi研究采用9级Likert量表(1-9分)对54个问题进行优先级投票,其中9个涉及放疗AI应用。值得注意的是,放疗相关问题虽未进入最终讨论清单,但个体化剂量规划(Q37,7.13分)和靶区识别(Q34-35,6.95-6.96分)获最高评分,反映临床对精准放疗的迫切需求。

靶区勾画:AI作为"副驾驶"
RaySearch和RPA等系统通过深度学习实现乳腺及淋巴结靶区的自动勾画,节省50-75%时间。丹麦乳腺癌协作组(DBCG)开发的模型尤为突出,其基于多中心共识数据训练,在专家间变异(IOV)范围内达成临床可接受轮廓。但Table 2数据显示,即便最佳系统仍需14-15%的重大修改,印证了ESTRO指南强调的"人工复核不可或缺"原则。

治疗计划:从物理剂量到生物效应
EZFluence等AI规划系统使乳腺切线野剂量均匀性提升30%,但心脏等危及器官(OAR)保护未见显著改善。更具突破性的是基因组调整放射剂量(GARD)模型,其通过肿瘤分子特征预测放射敏感性,有望突破传统50Gy标准剂量框架。不过作者提醒,这类生物引导AI需国际临床试验验证(如RTOG/ESTRO合作项目)。

质量评估:AI的双刃剑
AI在检测靶区欠剂量(Q41评分最高)方面展现优势,但毒性预测模型(如REQUITE项目)面临数据碎片化挑战。心脏亚结构(如LAD动脉)的自动勾画虽减少工作量,但其与远期心脏毒性的剂量-效应关系仍需10年以上随访证实。Mazo等学者的系统性综述警示,约38%的AI复发预测研究未公开特征选择方法,可能放大临床误判风险。

讨论:信任与验证的平衡
欧盟AI法案将医疗AI列为高风险类别,要求开发方提供技术文档和临床验证数据。这对RPA等面向中低收入国家(LMIC)的公益项目构成挑战——尽管它们能缓解放疗人员短缺(全球缺口达60%),但合规成本可能延缓落地。最终共识指出:AI应作为"涡轮增压器"而非"新引擎",放疗专家必须保持手动勾画等核心技能,以守护患者安全的"地面真相"(ground truth)。

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