マサチューセッツ総合ブリガム医療システムの創設メンバーであるブリガム・アンド・ウィメンズ病院の研究者らは、肺がんの治療計画の一環として心臓のさまざまな部位が異なる閾値の放射線にさらされた場合の特定の不整脈のリスクの理解を加速するために人工知能ツールを使用した。その結果は JACC: 心臓腫瘍学。
「肺がん治療中の心臓への放射線被曝は、患者の心血管の健康に非常に深刻かつ即時的な影響を及ぼす可能性があります」と、ブリガム・アンド・ウィメンズ病院放射線腫瘍科の責任著者であるレイモンド・マック医師は述べた。「私たちは、腫瘍医や心臓専門医だけでなく、放射線治療を受けている患者にも、肺がんの腫瘍を放射線で治療する際の心臓へのリスクについて知らせたいと考えています。」
医療における人工知能ツールの出現は画期的であり、がん患者の治療計画の通知など、継続的なケアを前向きに再形成する可能性があります。マサチューセッツ総合病院ブリガムは、全米トップクラスの総合学術医療システムおよび最大規模の革新企業の 1 つとして、ケアの提供に AI を責任を持って組み込むための情報を提供する新しい新興技術に関する厳密な研究の実施をリードしています。
非小細胞肺がん（NSCLC）の治療のために放射線療法を受けている患者の場合、不整脈や不整脈がよく見られます。心臓は肺に非常に近いため、また NSCLC 腫瘍は心臓の近くまたは周囲にあるため、がん腫瘍を標的とする放射線量の漏れによって心臓が副次的な損傷を受ける可能性があります。これまでの研究で、心臓へのこの種の被ばくは一般的な心臓の問題と関連していることがわかっています。しかし、この微妙な研究は、さまざまなタイプの不整脈のリスクは、さまざまなレベルの放射線にさらされる病態生理学と心臓構造に基づいて大幅に異なる可能性があることを示しました。
放射線を受ける心臓下部構造に関連する不整脈の種類を分類するために、研究者らは、局所進行性非小細胞肺癌の放射線治療を受けたマサチューセッツ州の患者 748 名を対象に遡及的分析を実施しました。分類された不整脈のサブタイプには、心房細動、心房粗動、その他の上室性頻脈、徐脈性不整脈、および心室性頻脈性不整脈または心静止が含まれます。
研究チームの統計分析によると、患者の約6人に1人がグレード3の不整脈を少なくとも1回経験しており、最初の不整脈が発生するまでの平均期間は2.0年でした。グレード3の分類は、介入または入院が必要になる可能性が高い深刻なイベントと見なされます。また、不整脈を経験した患者のほぼ3分の1が、重大な心臓有害事象も患っていることがわかりました。
この研究で概説された不整脈のクラスは、起こりうる心拍リズムの問題の範囲を完全に網羅しているわけではありませんが、著者らは、これらの観察によって、放射線治療を受けた後に起こりうる病態生理学的経路と心臓毒性を最小限に抑える潜在的な手段についての理解が深まると指摘しています。また、彼らの研究は、線量曝露と予想される不整脈の種類に関する予測モデルも提供しています。
研究者らは、将来的には、放射線腫瘍医は心臓病の専門家と協力し、心臓障害のメカニズムと放射線治療との関連性をより深く理解する必要があると考えている。さらに、最新の放射線治療を活用して、不整脈を引き起こすリスクが高い特定の心臓部位から放射線被曝を積極的に遠ざける必要がある。マック氏によると、この研究は、これまでの研究と併せて、放射線腫瘍医が心臓のどの部位への放射線被曝を制限すべきかを監視、スクリーニング、および情報提供し、合併症を軽減するのに役立つだろう。
私たちが行ったことの興味深い部分は、人工知能アルゴリズムを活用して肺静脈や伝導系の一部などの構造をセグメント化し、700人以上の患者の放射線量曝露を測定したことです。これにより、手作業で何ヶ月もかかっていた作業が省けました。したがって、この研究は臨床的に大きな影響を与える可能性があるだけでなく、放射線腫瘍学の研究でAIを使用して発見を効率化し、より大きなデータセットを作成する道を開くものでもあります。」
レイモンド・マック医学博士、ブリガム・アンド・ウィメンズ病院放射線腫瘍科
ソース：
ジャーナル参照:
アトキンス、K.、 等 （2024）肺癌放射線治療後の心臓下部構造の放射線量と頻脈性不整脈および徐脈性不整脈との関連。 JACC: 心臓腫瘍学。 doi.org/10.1016/j.jaccao.2024.07.005。
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