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鼻咽癌是我国高发的头颈部恶性肿瘤，华南地区发病率是全球平均水平的20倍。由于鼻咽癌解剖部位特殊、转移常见，并且对放射线敏感，因此放疗成为其首选的治疗方式。中山大学肿瘤防治中心孙颖教授团队首创All-In-One一站式放疗技术，应用人工智能技术基于联影一体化CT直线加速器，将首次放疗准备时间从平均18天压缩至25分钟，为患者带来了革命性的改变。
人工智能辅助靶区与危及器官智能勾画、自动计划与评估，医生进行修改和确认
近日，中肿迎来了一位患鼻咽癌的79岁的李婆婆（化名），老人只会讲潮汕话，身体瘦弱，沟通与行动均不方便。面对这样的高龄患者，孙颖教授团队决定采用All-In-One一站式放疗技术，希望从根本上改善她的治疗体验与效果。
尽管大大压缩了治疗时间，但对于年迈体弱的患者而言，持续卧床20多分钟仍非易事。如何提升老年患者的治疗舒适度与耐受性，是团队需要攻克的关键问题。
为了确保李婆婆在治疗过程中的舒适与精准，团队实施了一系列个性化举措：使用自主研发的个体化口腔支架，固定开口度并保护正常口腔组织；采用热塑膜开窗技术，保障呼吸顺畅；针对其消瘦的体型，还采用了头颈胸腹一体化的真空定位，通过联合固定最大限度地减少治疗中的位移误差。
治疗当天，医生、物理师与治疗师共同协作。李婆婆躺上治疗床后，仅用28分钟就一气呵成地完成了CT模拟定位、靶区与危及器官的智能勾画与修改、计划自动评估、放疗实施及EPID实时质控。首次治疗后，李婆婆笑容满面，表示没想到放疗能如此快捷、轻松。
为李婆婆进行治疗
此次治疗的意义远不止于时间缩短，团队还为李婆婆开展了两次在线自适应放疗，根据肿瘤的动态缩小情况及时调整照射范围，从而将个体化与精准化治疗的优势发挥到极致。它在确保肿瘤控制效果的同时，有效保护了正常组织，减少了治疗损伤。李婆婆在整个过程中保持了积极心态，治疗期间饮食正常，体重稳定，生活质量得到了切实保障。
治疗结束后的李婆婆
AI赋能的鼻咽癌自适应放疗流程是什么？
放射治疗是肿瘤的三大治疗手段之一。在分次放疗中，由于肿瘤会持续变化导致放疗位置偏差，引起肿瘤照射不足或正常组织照射过多。因此，放疗中需要根据肿瘤变化，调整照射范围，实施自适应放疗。然而，现有放疗流程复杂，人工调整放疗计划耗时数天，难以实现精准的自适应放疗。中肿放疗团队将AI技术赋能鼻咽癌放疗全流程，极大提高了放疗两大关键环节靶区勾画和计划设计的效率和质量。
针对靶区勾画效率低、一致性差的问题，自适应流程通过深度学习融合多模态影像以及原计划影像中的先验知识，实现靶区及器官的秒级自动勾画，精度（Dice系数）>0.85，医生修改时间<5分钟。
针对计划设计耗时，需物理师反复手工调参的问题，自适应流程通过深度学习实现患者个体化剂量预测，4分钟内生成高精度放疗计划，首次通过率大于90%。通过对自适应放疗流程的全闭环AI赋能，团队将鼻咽癌在线自适应放疗流程时间缩短至25分钟。
AI赋能的鼻咽癌自适应放疗流程
目前，鼻咽癌All-In-One放疗流程已在400多位鼻咽癌患者得到应用，保证疗效的同时降低了治疗副作用发生，研究结果发表于国际放疗领域权威期《International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics》，全球首次验证了全流程AI赋能放疗技术的临床价值。
孙颖教授表示：“以患者为中心是我们始终秉持的初心。不断探索让患者受益的新方法，是我们不懈的追求。很高兴看到All-In-One这项由中国自主创新的技术，能为患者带来实实在在的福音，这是国产放射治疗向前迈进的重要一步。”
来源：中山大学肿瘤防治中心
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