帮助癌症患者避免过度辐射

2022年1月7日——A凯斯西储大学领导的科学家团队已经使用过人工智能人工智能(AI)来识别哪些头颈部癌症患者会从减少放疗和化疗等治疗强度中受益。

研究人员使用了类似于他们在过去十年中开发的人工智能工具计算成像和个人诊断中心(CCIPD)在凯斯西保留地。

在这种情况下，他们要求计算机分析从6个医院系统的439名患者身上采集的组织样本的数字化图像，这些患者患有一种头颈部癌症，被称为人乳头瘤病毒(HPV)相关的口咽鳞状细胞癌(OPCSCC)。

这个计算机程序成功地确定了一组患者，他们可能从显著减少的放疗剂量中受益。

虽然这种分析是回溯性的，也就是说，计算机分析的是患者的数据，其中的最终结果是已知的，但研究人员表示，他们的下一步可能是在临床试验中测试其准确性。

他们的研究是最近发表在美国国家癌症研究所杂志．

这项工作由CCIPD主任、凯斯工程学院Donnell生物医学工程研究所教授Anant Madabhushi和CCIPD实验室副研究员Germán Corredor Prada共同领导。

给病人

尽管大多数其他hpv引发的癌症患者(以及与病毒无关的癌症患者)仍将受益于积极的治疗，但研究人员表示，他们的研究显示，有相当一部分患者接受了比他们所需的更积极的治疗，以获得良好的结果。

研究人员说，临床医生不能简单地通过观察组织扫描来进行区分。因此，几乎所有这些癌症的患者——无论是否由hpv驱动——都接受了一个完整疗程的化疗和放疗。

Madabhushi说:“我们一直在用他们不需要的化疗和放疗对许多病人进行过度治疗，因为我们没有办法找出哪些病人会从病情缓解中受益。”“我们正在说，现在我们可以这样做——有一天，医生可以调整我们对人们的护理方式，而不仅仅是给每一个走进来的人标准的高剂量辐射。”

Madabhushi说，减少对这些患者的辐射也有助于减轻“辐射治疗的毒性”，这意味着他们可能会经历更少的副作用，如口干、吞咽功能障碍和味觉变化。

克利夫兰诊所头颈部和皮肤癌放疗主任兼研究合作者Shlomo Koyfman说:“已经有国家临床试验正在研究减少有利的HPV阳性口咽癌患者的放疗和化疗强度。”“然而，为这种减少治疗选择理想的患者一直是一个挑战。这种成像分类器可以帮助我们更好地为这些新的治疗模式选择患者。”

十间院校合作

科瑞多说，其他研究人员已经在测试降低治疗强度是否能让一些患者受益。但他说，这项新工作如果在人体试验中得到验证，将为医生提供一种工具，让他们更好地决定谁应该接受化疗或放疗。

Corredor说:“也许我们可以降低一些人的治疗强度，给他们更好的生活质量，因为化疗和放疗通常有很强的副作用。”

近20多名科学家也做出了贡献，其中包括来自凯斯西储的6名科学家。

“很长一段时间以来，我们一直能够在显微镜下直观地评估患者的肿瘤，但现在，有了这项技术，可以从形态学中提取有意义的信息，用于预后和预测，”他说詹姆斯·刘易斯Jr。病理学、微生物学和免疫学教授范德比尔特大学医学中心也是一位研究合作者。

参与研究的还有来自克利夫兰和旧金山退伍军人事务医疗中心的科学家和医生;贝勒医学院;南加州永久医疗集团;德克萨斯大学西南医学中心;加州大学圣地亚哥分校;以及圣路易斯华盛顿大学。

HPV，头颈癌

头颈部癌症每年有超过50万例，30万人死亡，成为全球第六大癌症，根据世界卫生组织的数据

HPV是最常见的性传播感染(STI)， 2018年影响了约4300万人，根据疾病控制中心的说法此外，在美国，HPV约占口咽癌病例的75%。

凯斯西储大学领导的研究小组从常规的数字病理切片中分离出的影像生物标志物，将揭示hpv相关癌症患者可以避免更严酷的治疗，而不是接受低剂量的辐射或根本不接受辐射。

Corredor说，该系统能够准确地定义“癌细胞周围淋巴细胞的空间排列或结构”。淋巴细胞是一种白细胞，是免疫系统的一部分，可以攻击入侵的细菌、病毒和毒素。

这项新工作也建立在今年早些时候发表的CCIPD关于开发头颈部癌症风险分层和预后预测的新型成像生物标志物的研究之上的临床研究杂志另一个在日记里在肿瘤领域．

更多信息:www.case.edu