放疗在癌症治疗期间占据着非常重要的位置,能让大多数的患者达到延续生命的目的。现如今,在放疗中加入精准医学以及人工智能(AI)可将治疗面貌全面改变,使患者获得更加个性化、安全以及高效的选择。
放疗的现状与挑战
个体化不足:按照患者的身体情况、肿瘤特性的区别,常规的放疗技术对于患者针对性治疗方案的制定难度较大。
治疗精度的限制:即便是选择先进的影像学引导技术,患者在放疗期间也可能会受到呼吸影响引起肿瘤位移以及位置改变等因素的影响,导致射线对周边健康组织产生误伤。
复杂性与工作负担:一般是按照肿瘤学专家的经验完成放疗计划的制定工作,与大量的手动操作、复杂的计划有一定的关系,对于医生的专业技能、医疗资源提出的要求较高。
副作用管理:因为放射线会无法避免损伤周边健康组织的情况,患者在治疗期间可能会出现器官功能受损、放射性肺炎等较为严重的副作用。
人工智能如何改变放疗
1.智能影像分析
AI采取深度学习算法能对医学影像数据给予准确、快速的处理,有助于医生对肿瘤组织的分型和边界给予识别。医生在传统的放疗期间需要以手动的方式对器官、肿瘤的轮廓给予勾画,不但耗时较长,还会受到主观因素等限制。而AI可以通过训练好的模型组织在短时间内将以上任务完成,其精度超过经验丰富的专家。
2.自动化放疗计划
在制定放疗计划期间需要根据射线剂量分配、周围器官分布、肿瘤形状、肿瘤位置等进行全面考虑。AI可以采取数据驱动模型、优化算法等完成个性化放疗计划的自动生成,不但能使治疗时间得到节省,对治疗效果也可起到优化的作用。
3.实时追踪肿瘤
患者在放疗期间会由于生理活动、心跳、呼吸等造成肿瘤位置发生改变。选择AI能够对以上动态数据给予实时处理,对射线的强度和方向进行调整,为射线在目标区域精准作用提供保障。作为一种自适应放疗技术,在未来放疗发展中占据着非常重要的位置。
4.副作用预测与管理
AI可以对患者的医学影像、治疗历史、基因组数据等进行综合分析,对患者可能发生的副作用风险给予了解。以上的预测方式有助于医生在治疗之前完成预防性对策的制定,选择提前开具药物、替代疗法、射线剂量调整等方式促使副作用明显减轻。
5.智能化随访与监控
AI在完成放疗之后对患者生化指标、影像指标等随访数据进行分析,对整体治疗效果进行评估,以便能对复发的可能给予监测,采取个性化动态监控的方式能让患者获得全方位的长期健康管理干预。
精准医学与放疗的结合
1.基因组数据指导
精准医学采取分析肿瘤基因组的方式对免疫微环境、肿瘤突变类型对于放疗的敏感程度给予揭示。例如,EGFR、TP53等突变基因能够促进肿瘤对于放疗工作的敏感性明显提高,而另外突变则表示耐受性良好。医生可以按照医生数据对射线剂量进行调整,或者通过放化疗联合使用的方式达到提升效果的目的。
2.放射生物学模型
传统放疗主要是按照肿瘤组织的解剖学特征,但精准医学主要是综合放射生物学模型,能对肿瘤对于放疗的反应给予更好的预测。例如,采取高通量测序技术对肿瘤特异性生物标志物能准确的识别,对优化放疗方案起到指导的作用。
未来的放疗技术展望
1.超个性化治疗
未来放疗技术可为患者完成针对性治疗方案的定制,不但确定最佳的射线路径以及剂量,还可按照患者的生理数据、肿瘤特性、基因信息等对治疗方案进行实时调整。
2.无创、实时放疗
选择AI控制的自适应放疗设备能对患者的身体状态给予实时监测,对射线的作用点给予精准调整,促使实时、无创的精准治疗得以实现。
3.放疗与全身健康管理一体化
放疗技术并不是孤立的存在,其可在患者整体健康管理系统中全方位融入。采取精准医学技术、AI整合的方式,未来放疗可以从“治病”方向往“治人”方向行走,使患者获得全方位的健康支持。
放疗技术在精准医学、人工智能结合的背景下获得了较为快速的发展。未来的放疗工作更加个性化、高效、智能的发展,不但能提升患者的整体治疗效果,还可促使其生活质量明显提高。虽然目前面临的问题较大,但采取医学实践、技术创新的深度融合,可在肿瘤治疗期间将潜力全面发挥。在未来,癌症治疗采取人工智能驱动的精准放疗会成为必然的趋势,不但能为患者带来希望,还可延续患者的生命! (天长市人民医院 仝自强)