原标题:基于大数据和5G的精准放疗:已来的将来
作者:王卫东,郞锦义
电子科技大学医学院附属肿瘤医院
一 、当前放疗的现状与挑战
近 30 年来,得益于物理、计算机、医学影像及互联网技术的迅猛发展,放射外科技术进步突飞猛进,成为肿瘤治疗的核心手段[1]。从全球来看,肿瘤放射治疗呈现五个明显的趋势:①放疗物理技术精度提高到亚毫米级,形成从软件到硬件的平台;②放射生物学通过组学技术的发展,发现更多的基因组学特征来指导放疗计划的个性化照射;③随着新的放射源不断步入临床,χ 线、γ 线等光子线束,质子、重离子等粒子线束形成多种组合用于患者治疗;④由于功能成像技术的进步,治疗靶区越来越依靠多模态影像来确定,放疗计划从均匀的治疗剂量变成根据生物亚靶区的“剂量雕刻”;⑤“放射基因组学”形成了从理论和模型研究到临床研究,特别是临床 II/III 期的研究。肺癌的精准放射外科治疗具有代表性,近几年不断有新的临床结果和证据公布于世,尤其是 2015 年《The Lancet》杂志刊载的美国 MD Anderson 癌症中心研究结果,再次证明了精准放射治疗在肿瘤治疗中的重要地位。
然而,由于软件系统和临床应用研究不足,没有相关的平台能够对数据进行跟踪,无法形成完整的临床路径,不能对新技术形成可执行的临床方案。虽然基因组、蛋白质等组学技术逐步进入临床,但在肿瘤放疗敏感性分类方面尚未形成可靠的标准和知识框架,尤其是没有适合我国人群的分类标准,还不能有效地指导临床,做出精准化决策,获得最大效/价比。
二、数据科学及数字技术带来的新机遇
大数据(Big Data)是指“无法用现有的软件工具提取、存储、搜索、共享、分析和处理的海量的、复杂的数据集合。”通常用4个V 来概括大数据的特征:数据体量巨大(Volume)、数据类型繁多(Variety)、价值密度低(Value)、处理速度快(Velocity)。数据可以跨越学科,成为共同的语言。宇宙由数据流组成,任何现象或实体的价值就在于对数据处理的贡献。未来会是一个全新的甚至效率更高的数据处理系统,成为万物互联网。一切都是数据处理,全人类是一个数据系统,每个个人是芯片。5G 技术最大的优势是“零延迟”,在医学中,哪怕0.1 秒的延迟,也会带给病人生命危险。5G 克服了4G 技术的延迟,这也是5G 的神奇所在。其实互联网发展历经了三个阶段:首先,信息互联解决了“信息不对称” 的问题,信息不再被区隔。第二,万物互联解决了“物体不衔接”的问题,物体由静止不动变成能和人类互动,这依托于5G 技术的实现。第三,价值互联解决了“价值不对等”的问题,分配方式不再依靠职位、资历等,这有赖于区块链技术的发展和落地。
基于5G 和大数据的精准放疗将走向智慧决策、精准施治和精确评价,带来新的机遇:5G 平台将真正突破时空限制,实现远程同步治疗;零延迟将推动放疗做到“查打一体”;实现增强智能,引领放疗从智能向智慧的转化。
作者:王卫东,郞锦义
电子科技大学医学院附属肿瘤医院
一 、当前放疗的现状与挑战
近 30 年来,得益于物理、计算机、医学影像及互联网技术的迅猛发展,放射外科技术进步突飞猛进,成为肿瘤治疗的核心手段[1]。从全球来看,肿瘤放射治疗呈现五个明显的趋势:①放疗物理技术精度提高到亚毫米级,形成从软件到硬件的平台;②放射生物学通过组学技术的发展,发现更多的基因组学特征来指导放疗计划的个性化照射;③随着新的放射源不断步入临床,χ 线、γ 线等光子线束,质子、重离子等粒子线束形成多种组合用于患者治疗;④由于功能成像技术的进步,治疗靶区越来越依靠多模态影像来确定,放疗计划从均匀的治疗剂量变成根据生物亚靶区的“剂量雕刻”;⑤“放射基因组学”形成了从理论和模型研究到临床研究,特别是临床 II/III 期的研究。肺癌的精准放射外科治疗具有代表性,近几年不断有新的临床结果和证据公布于世,尤其是 2015 年《The Lancet》杂志刊载的美国 MD Anderson 癌症中心研究结果,再次证明了精准放射治疗在肿瘤治疗中的重要地位。
然而,由于软件系统和临床应用研究不足,没有相关的平台能够对数据进行跟踪,无法形成完整的临床路径,不能对新技术形成可执行的临床方案。虽然基因组、蛋白质等组学技术逐步进入临床,但在肿瘤放疗敏感性分类方面尚未形成可靠的标准和知识框架,尤其是没有适合我国人群的分类标准,还不能有效地指导临床,做出精准化决策,获得最大效/价比。
二、数据科学及数字技术带来的新机遇
大数据(Big Data)是指“无法用现有的软件工具提取、存储、搜索、共享、分析和处理的海量的、复杂的数据集合。”通常用4个V 来概括大数据的特征:数据体量巨大(Volume)、数据类型繁多(Variety)、价值密度低(Value)、处理速度快(Velocity)。数据可以跨越学科,成为共同的语言。宇宙由数据流组成,任何现象或实体的价值就在于对数据处理的贡献。未来会是一个全新的甚至效率更高的数据处理系统,成为万物互联网。一切都是数据处理,全人类是一个数据系统,每个个人是芯片。5G 技术最大的优势是“零延迟”,在医学中,哪怕0.1 秒的延迟,也会带给病人生命危险。5G 克服了4G 技术的延迟,这也是5G 的神奇所在。其实互联网发展历经了三个阶段:首先,信息互联解决了“信息不对称” 的问题,信息不再被区隔。第二,万物互联解决了“物体不衔接”的问题,物体由静止不动变成能和人类互动,这依托于5G 技术的实现。第三,价值互联解决了“价值不对等”的问题,分配方式不再依靠职位、资历等,这有赖于区块链技术的发展和落地。
基于5G 和大数据的精准放疗将走向智慧决策、精准施治和精确评价,带来新的机遇:5G 平台将真正突破时空限制,实现远程同步治疗;零延迟将推动放疗做到“查打一体”;实现增强智能,引领放疗从智能向智慧的转化。
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