Journal for Immunotherapy of Cancer
AI赋能医学影像提升食管鳞状细胞癌新辅助免疫化疗精准治疗
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该研究提出了一种结合体素级影像组学特征与深度学习的AI模型，用于预测食管鳞状细胞癌患者对新辅助免疫化疗的病理完全缓解（pCR）情况，具备高泛化能力与临床适用性，为个性化治疗策略提供新工具。
文献概述
本文《Artificial intelligence in medical imaging empowers precision neoadjuvant immunochemotherapy in esophageal squamous cell carcinoma》，发表于《Journal for Immunotherapy of Cancer》杂志，回顾并总结了人工智能在医学影像中的应用及其在食管鳞状细胞癌新辅助免疫化疗疗效预测中的潜力。文章分析了多项临床试验数据，并强调了AI在肿瘤异质性评估和个体化治疗中的价值，同时指出当前生物标志物在大规模验证中的不足，为精准肿瘤治疗提供新思路。
背景知识
食管鳞状细胞癌（ESCC）是一种侵袭性强、早期难诊断的恶性肿瘤，多数患者确诊时已进入局部晚期，预后较差。目前标准治疗包括新辅助化疗或放化疗联合根治性食管切除术，但复发率高，疗效评估手段有限。近年来，新辅助免疫联合化疗（nICT）在多个临床试验中显示出优于传统化疗的病理完全缓解（pCR）率，但患者间疗效差异大，亟需高精度预测模型。AI医学影像分析技术通过提取高维纹理、形态学特征，结合深度学习模型，可实现非侵入性生物异质性评估，为临床决策提供可靠支持。本文研究构建的AI模型基于治疗前增强CT图像，采用先进的Vision-Mamba架构，实现多中心验证中83–91%的准确率，具备良好的临床转化潜力。
研究方法与实验
研究团队通过体素级影像组学特征图与深度学习相结合，构建多通道输入模型，以端到端方式联合分析肿瘤结构与微结构信息。采用Vision-Mamba架构，结合状态空间模型层，有效捕捉体积成像数据中的长距离空间依赖，提升模型对肿瘤形态、分布模式及周围微环境的敏感性。模型训练与验证数据来自多中心临床队列，包含741例接受新辅助免疫化疗的ESCC患者。此外，研究通过SHAP可解释性分析，量化各输入成分对预测结果的贡献，识别高影响区域如坏死中心与侵袭边缘。
关键结论与观点
研究意义与展望
本研究展示了AI在新辅助免疫化疗疗效预测中的强大潜力，未来发展方向包括：1）通过大语言模型与推理机制提升AI可解释性，实现交互式临床决策支持；2）结合多模态数据（如内镜、分子标志物）实现治疗过程中的动态评估与个体化策略调整；3）采用轻量级云端服务或零足迹应用，降低部署门槛，提升临床实用性；4）结合联邦学习机制解决数据异质性与隐私问题，推动跨机构模型训练与验证。
结语
AI在医学影像中的应用正逐步提升新辅助免疫化疗的精准化水平，为食管鳞状细胞癌患者的个体化治疗提供有效支持。未来，随着基础模型、多模态融合与可解释性增强技术的发展，AI有望在治疗前、中、后各阶段实现更全面的临床辅助，推动肿瘤治疗向高风险筛查、动态疗效监测、个体化方案调整方向演进。然而，如何将预测能力转化为实际生存获益、模型的临床部署可行性、数据标准化与隐私保护仍是亟待解决的关键问题，需进一步前瞻性研究与多中心合作验证。
