基于一体化CT-linac的直肠癌全自动All-in-One放疗工作流首次实现
核心概要
这项单中心前瞻性试点研究在20例直肠癌患者中首次实现并评估了基于一体化CT-linac的全自动All-in-One放疗工作流,将CT模拟、人工智能自动勾画、自动计划、在线验证与出束在同一平台上连续完成而无需重新摆位,结果显示工作流全部成功完成,平均总治疗时间37.5±6.9分钟,自动勾画Dice相似系数在0.83至0.95之间,三维伽马通过率全部超过95%,白细胞减少发生率为55.0%,随访中19例接受手术、1例达临床完全缓解,总体完全缓解率为15.0%,手术患者中68.4%达到肿瘤退缩分级0-1级。
深度剖析
研究在20例直肠癌患者中完整跑通了CT模拟、AI自动勾画、自动计划、在线验证与出束的一体化流程,且全程无需患者重新摆位,工作流在全部20例中成功完成。 此前这些环节通常分散在不同设备与步骤中,本文首次在单一CT-linac平台上把全流程串联为全自动序列。 单中心前瞻性试点,样本为20例,以流程完成率作为可行性终点。
自动勾画达到较高几何一致性,大体肿瘤体积、临床靶区45与临床靶区50的平均Dice相似系数分别为0.83、0.95与0.89。 为AI自动勾画在直肠癌靶区上的可用性提供了量化的几何学依据,而不仅是定性描述。 以Dice相似系数与平均表面距离为评价指标,样本为20例。
自动计划在多数病例中达到临床可接受的靶区覆盖与危及器官保护,计划质量在队列中表现稳定可重复;剂量投照精度方面,三维伽马通过率在所有患者中均超过95%,二维通过率在3%/3 mm标准下随机架角度为84.0%至100.0%。 把自动计划的剂量学表现与投照验证结果同时纳入评估,说明自动化环节在剂量层面可被接受。 基于剂量学参数与伽马分析,样本为20例。
早期临床结局方面,血液学毒性最常见,白细胞减少见于55.0%的患者;20例完成随访者中19例接受手术、1例达临床完全缓解,总体完全缓解率为15.0%,手术患者中68.4%达到肿瘤退缩分级0-1级。 在可行性之外补充了短期毒性与手术病理退缩的初步观察,为后续临床推进提供早期信号。 随访观察性数据,样本为20例,属试点规模。
启示与展望
该结果适用于在配备一体化CT-linac平台的单中心环境下、接受放疗的直肠癌患者,用于说明全自动All-in-One工作流在可行性、流程效率与剂量学表现上的表现;其价值在于为后续在更多中心、更多病例中推进临床实施提供试点依据,并提示自动勾画与自动计划环节是流程时间的主要占用部分,可作为后续优化的着力点。
作为试点研究,20例样本与单中心设计使结果更适合作为可行性信号而非普遍结论;自动勾画与计划占据流程时间最大比例,其在不同病例复杂度下的表现仍待观察;二维伽马通过率在部分机架角度低至84.0%,其临床意义值得在更大样本中继续关注;长期肿瘤学结局与晚期毒性尚未在本文中呈现,需后续随访研究补充。
