人工智能工具揭示肺癌放疗与心脏并发症之间的联系

作为肺癌治疗计划的一部分，当心脏的不同部位暴露于不同的辐射阈值时，研究人员使用人工智能工具来加速对特定心律失常风险的理解。

　　

布里格姆妇女医院(Brigham and Women 's Hospital)是麻省总医院布里格姆医疗保健系统的创始成员之一，该医院的研究人员利用人工智能工具，加速了对特定心律失常风险的理解，当心脏的不同部位暴露在不同的辐射阈值下，作为肺癌治疗计划的一部分。他们的研究结果发表在JACC:心脏肿瘤学杂志上。

布莱根妇女医院放射肿瘤科的通讯作者Raymond Mak医学博士说:“肺癌治疗期间心脏的辐射暴露会对患者的心血管健康产生非常严重和直接的影响。”“我们希望不仅让肿瘤学家和心脏病专家，而且让接受放射治疗的患者了解用放射治疗肺癌肿瘤对心脏的风险。”

人工智能工具在医疗保健领域的出现具有开创性，并有可能积极地重塑护理的连续性，包括为癌症患者的治疗计划提供信息。作为美国顶尖的综合学术卫生系统和最大的创新企业之一，麻省总医院在对新兴技术进行严格研究方面处于领先地位，为负责任地将人工智能纳入医疗服务提供信息。

对于接受放射治疗的非小细胞肺癌(NSCLC)患者，心律不齐或心律失常可能是常见的。由于心脏与肺部的距离很近，而非小细胞肺癌肿瘤又在心脏附近或周围，因此针对癌症肿瘤的辐射剂量溢出可能会对心脏造成附带损害。先前的研究发现，这种暴露于心脏的方式与一般心脏问题有关。然而，这项细致入微的研究表明，不同类型心律失常的风险可能根据暴露于不同水平辐射的病理生理和心脏结构而有显著差异。

为了对与接受放射治疗的心脏亚结构相关的心律失常类型进行分类，研究人员对马萨诸塞州748例局部晚期NSCLC患者进行了回顾性分析。所分类的心律失常亚型包括心房颤动、心房扑动、其他室上性心动过速、慢速心律失常、室性心动过速或无搏性心律失常。

该团队的统计分析表明，大约每6名患者中就有1名经历了至少一次3级心律失常，中位时间为2.0年，直到第一次心律失常。3级被认为是可能需要干预或需要住院治疗的严重事件。他们还发现，几乎三分之一的心律失常患者也患有严重的心脏不良事件。

研究中概述的心律失常类别并没有完全涵盖可能的心律问题的范围，但作者指出，这些观察结果仍然可以更好地理解可能的病理生理途径和减少接受放射治疗后心脏毒性的潜在途径。他们的工作还提供了剂量暴露和预期心律失常类型的预测模型。

未来，研究人员认为放射肿瘤学家应该与心脏病学专家合作，以更好地了解心脏损伤的机制及其与放射治疗的联系。此外，他们应该利用现代放射治疗的优势，积极地将辐射照射远离导致心律失常的高危心脏区域。根据Mak的说法，这项研究与之前的研究一起，将有助于监测，筛查，并告知放射肿瘤学家限制心脏哪些部位的辐射暴露，从而减轻并发症。

“我们所做的一个有趣的部分是利用人工智能算法来分割肺静脉和部分传导系统等结构，以测量700多名患者的辐射剂量暴露。这节省了我们好几个月的体力劳动。”“因此，这项工作不仅具有潜在的临床影响，而且还为在放射肿瘤学研究中使用人工智能来简化发现和创建更大的数据集打开了大门。”