AI与放射组学：开启泌尿系统肿瘤精准医疗的新篇章

【CMT&CHTV 文献精粹】

导语：在人工智能与大数据的推动下，AI与放射组学正逐渐成为泌尿系统肿瘤诊疗的新引擎。近期，《Cancers》杂志最新发表的一篇综述深入分析了AI和放射组学在泌尿肿瘤领域的应用，为提高诊断精准度和治疗个性化提供了新思路。该文总结了最新技术进步，也指明了未来研究的方向，对于推动精准医疗的发展具有里程碑意义。

在泌尿系统肿瘤的诊断与治疗中，传统医学影像技术是不可或缺的工具，但其在早期检出率、精确分期和个性化治疗计划的制定方面有一定的局限性，是技术发展和医学研究需要不断突破的难题。随着人工智能（AI）和放射组学的迅猛发展，诊断的精准度和治疗的个性化水平得以不断提高。通过分析大量的医学影像数据，能够揭示肿瘤的微观特征，从而为临床决策提供支持。推动先进技术与临床实践的有效结合，需要解决数据标准化、质量保证和AI模型透明度等关键问题。

2024年2月，《Cancers》杂志发表了一篇题为《Emerging Trends in AI and Radiomics for Bladder, Kidney, and Prostate Cancer: A Critical Review》的综述文章，全面评价了泌尿系统肿瘤研究中AI和放射组学应用现状。该文深入分析了AI和放射组学在膀胱癌、肾癌和前列腺癌等泌尿系统肿瘤中的最新应用趋势，并批判性地审视了现有研究的成果与不足。

研究方法

该综述旨在探讨AI和放射组学在膀胱癌、肾癌和前列腺癌的诊断、预后和管理中的变革性影响。研究通过文献搜索，筛选了与AI和放射组学相关的、在最近几年内发表的、对泌尿系统肿瘤具有临床意义的研究。研究方法包括对选定文献的详细分析，以及对AI和放射组学技术在不同癌症类型中应用的比较研究。

内容概述

膀胱癌的诊断与治疗进展

文章首先聚焦于膀胱癌的诊断与治疗。通过AI技术与放射组学的结合，研究者们在膀胱癌的诊断准确性上取得了显著提升。特别是在利用多参数MRI（mpMRI）和CT扫描进行肿瘤分期时，AI算法展现了其在识别肿瘤侵袭性肌肉和病理分级方面的强大能力。一项研究中，混合深度学习（DL）模型在区分正常组织与膀胱癌、非肌层浸润性膀胱癌（NMIBC）与肌层浸润性膀胱癌（MIBC）以及治疗后变化（PTC）与MIBC的任务中，分别达到了86.07%、79.72%和74.96%的准确率。这些结果不仅凸显了AI在膀胱癌精准诊断中的价值，也为临床治疗提供了更为精确的分期信息，从而有助于制定个性化治疗方案。

肾癌亚型区分与治疗预测

在肾癌领域，AI和放射组学的应用同样取得了突破性进展。研究者利用机器学习（ML）算法分析MRI和CT扫描的放射组学特征，以区分肾细胞癌（RCC）的不同亚型和分级。例如，一项研究通过应用基于MR成像的深度学习（DL）模型，成功地区分了良性肾脏肿瘤和RCC，其准确性达到了0.70，远高于专家解读和放射组学模型。此外，放射基因组学的整合为肾癌的个性化治疗提供了更为全面的疾病特征视图，有助于预测治疗反应和长期结果。

前列腺癌的精准诊断

前列腺癌的诊断和管理也因AI增强的MRI技术而得到显著改进。AI算法在提高临床显著前列腺癌（PCa）的检测准确性方面表现出色，减少了对侵入性活检的依赖，并提高了肿瘤定位的精确度。例如，一项研究通过评估多中心MRI放射组学研究的质量，指出当前研究的数量和质量尚需提升，这强调了未来研究中提高研究质量和文档化的必要性，以确保技术的可重复性和临床应用价值。

总结

AI和放射组学的结合为泌尿系统肿瘤的诊断、预后评估和治疗策略带来了革命性的变化。上述研究成果不仅在技术上展示了AI和放射组学的进步，更为临床带来了切实的益处。通过更精确的肿瘤信息，医生能够为患者提供更个性化的治疗方案，这对于依赖肿瘤分期和分级的治疗决策至关重要。这些技术的应用不仅提高了诊断的准确性，而且有助于实现更个性化的治疗方案，从而改善患者预后。此外，AI和放射组学在预测肿瘤行为和治疗反应方面的能力，预示着个性化医疗在膀胱癌、肾癌和前列腺癌治疗中的新时代。

然而，要将这些技术有效地转化为日常临床实践，还需克服包括数据标准化、质量保证、算法透明度在内的挑战。未来的研究应当着重于多中心合作、算法的透明性和可解释性，以及临床结果的评估，以确保这些技术能够真正满足患者的需求，并在临床实践中发挥其最大潜力。

参考文献：

Feretzakis G, Juliebø-Jones P, Tsaturyan A, et al. Emerging Trends in AI and Radiomics for Bladder, Kidney, and Prostate Cancer: A Critical Review[J]. Cancers (Basel). 2024;16(4):810. Published 2024 Feb 16. doi:10.3390/cancers16040810

编辑：且行

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排版：半夏