Beligting van KI in navorsing - US spanwerk vir kankersorg
'n Dekade se werk aan KI-gesteunde radioterapie
By Stellenbosch Universiteit word vooruitgang met KI-ondersteunde radioterapie gedryf deur 'n hegte samewerking tussen die Afdeling Stralingsonkologie en die Afdeling Mediese Fisika. Hierdie werk bring die leierskap en kundigheid van prof Chris Trauernicht, Direkteur: Geneeskundige Fisika by Tygerberg-hospitaal en Hoof van die Afdeling Geneeskundige Fisika, dr Henriette Burger, huidige Hoof van die Afdeling Stralingsonkologie, en prof Hannah Simonds, voormalige Hoof van die Afdeling, byeen.
Liela Groenewald, hoof van die Doktorale Kantoor in die US Fakulteit Geneeskunde en Gesondheidswetenskappe, het met lede van die span gesels oor hul navorsing oor kunsmatige intelligensie.
Oor die afgelope dekade het die Afdeling Geneeskundige Fisika en die Afdeling Stralingsonkologie bygedra tot 'n breër internasionale samewerking deur die Radiation Planning Assistant Consortium, onder leiding van Laurence Court, professor in Geneeskundige Fisika aan die MD Anderson-kankersentrum in Texas, en Beth Beadle, professor in Stralingsonkologie aan Stanford-universiteit.
US-geneeskundige fisici en klinici het bygedra tot die ontwikkeling, validering, gehalteversekering en kliniese evaluering van KI-gebaseerde hulpmiddels wat tydrowende aspekte van kontoerafbakening en behandelingsbeplanning vir serviks-, kop-en-nek-, long-, rektum-, prostaat- en borskanker outomatiseer.
Die doel was om toegang tot lewensreddende radioterapie in omgewings met beperkte hulpbronne te verbeter deur die ontwikkeling van outomatiese radioterapiebeplanning. "In baie lae- en middelinkomstelande lei 'n tekort aan moderne radioterapiemasjiene en 'n afname in die getal opgeleide radioterapie- en chirurgiese personeel tot sterftes weens behandelbare kankers. Die projek het ontstaan uit 'n gedeelde besef dat die outomatisering van die radioterapieproses die potensiaal het om sommige van hierdie uitdagings te help aanspreek," sê Burger.
Prof Chris Trauernicht
Hul navorsing het ook implementeringsuitdagings, kliniese veiligheid, risiko-ontleding, behandelingsverifikasie, sagtewaregebruiksgemak en die potensiële bydrae van groot taalmodelle tot die evaluering van kliniese werkvloeie ondersoek. Die samewerking het reeds gelei tot talle wetenskaplike publikasies, 'n kliniese implementeringsprojek en 'n prospektiewe kliniese proef waarin die werkverrigting en kostebesparings van die KI-gebaseerde Radiation Planning Assistant (RPA) geëvalueer word. Die RPA is deur die span van die MD Anderson-kankersentrum, onder leiding van prof Court, bedink en ontwikkel en word tans klinies geïmplementeer. Hierdie volgehoue navorsingsprogram het daartoe bygedra om die tegnologie vanaf algoritme-ontwikkeling en retrospektiewe validering tot kliniese implementering en prospektiewe evaluering te ontwikkel.
Die Radiation Planning Assistant (RPA) is ontwerp om dele van die radioterapiebeplanningsproses te outomatiseer, terwyl toesig deur spesialiste behoue bly. Die stelsel vervang nie klinici en geneeskundige fisici nie, maar genereer kontoere en behandelingsplanne wat deur kundiges nagegaan en verfyn word. Die doel is om hoëgehalte-radioterapiebeplanning vinniger, meer konsekwent en meer toeganklik te maak, veral waar daar 'n tekort aan spesialiskennis bestaan. 'n Gepubliseerde oorsig van die samewerking se ontwikkeling sedert 2016 is hier beskikbaar: .
Die bewysbasis vir KI-ondersteunde radioterapie word uitgebou
Die samewerking het 'n multidissiplinêre span uit Stellenbosch Universiteit se Afdelings Stralingsonkologie en Geneeskundige Fisika saamgebring, met elke spanlid wat tot aanvullende aspekte van die navorsingsprogram bygedra het.
Prof Chris Trauernicht lewer reeds jare lank 'n bestendige bydrae tot publikasies oor outomatiese radioterapiebehandelingsbeplanning, kontoeralgoritmes, gehalteversekering, sagtewaregebruiksgemak, risiko-ontleding en, meer onlangs, die gebruik van groot taalmodelle in radioterapiewerkvloeie.
Prof Hannah Simonds (op die foto) het 'n omvangryke bydrae gelewer tot studies wat KI-ondersteunde radioterapiebeplanning oor verskeie kankersoorte evalueer, en is mede-outeur van die ARCHERY-studieprotokol.
Dr Henriette Burger het bygedra tot onlangse publikasies oor KI-ondersteunde radioterapiebeplanning en is mede-outeur van die ARCHERY-kliniese proef.
Ander bydraers uit die Afdeling Geneeskundige Fisika sluit in Didier Duprez, wie se werk kontoeralgoritmes, algoritmevalidering en servikale bragiterapie insluit; Monique du Toit, wat tot die vroeë ontwikkeling van die Radiation Planning Assistant en studies oor risiko-ontleding bygedra het; asook Andrea Marais en Ricus van Reenen, mede-outeurs van studies oor sagtewaregebruiksgemak, werkvloeiveiligheid en foutmodus- en gevolganalise. Lede van die kliniese span in die Afdeling Stralingsonkologie het eweneens belangrike bydraes gelewer. Dit sluit in die voormalige personeellid Komeela Naidoo, wie se publikasies outomatiese behandelingsbeplanning, kontoerafbakening en kliniese evaluering oor verskeie kankersoorte omvat; O'Brian Williams, wat as registrateur tot KI-ondersteunde kontoerafbakening in servikale bragiterapie bygedra het; en Kailin Naidoo, wat aan navorsing oor foutmodus- en gevolganalise meegewerk het.
Prof Hannah Simonds
ARCHERY: KI in die praktyk van kankersorg
Hierdie ontwikkeling het uitgeloop op die ARCHERY-studie, een van die grootste prospektiewe evaluasies van KI-ondersteunde radioterapiebeplanning wat tot dusver gerapporteer is, en die eerste multinasionale studie waarin KI-gebaseerde kontoerafbakening en behandelingsbeplanning geëvalueer word. Altesaam 1 029 pasiënte met serviks-, kop-en-nek- of prostaatkanker is by sewe openbare hospitale gewerf, waarvan Stellenbosch Universiteit tussen 2024 en 2026 'n bydrae van 171 deelnemers gelewer het (Aggarwal et al. 2026). Die outomaties gegenereerde behandelingsplanne is onafhanklik aan internasionale gehaltestandaarde gemeet, terwyl navorsers ook die moontlike tyd- en kostebesparings ondersoek het (Aggarwal et al. 2026). Die studie se internasionale ontwerp bied 'n belangrike grondslag om te bepaal of KI-instrumente wat reeds suksesvol gevalideer is, toegang tot radioterapie in uiteenlopende hulpbronomgewings kan versterk (Aggarwal et al. 2026).
Dr Chuma Njovu (regs) en prof Chris Trauernicht het die US-navorsingspanne verteenwoordig toe die eerste resultate van die ARCHERY-studie in Mei 2026 tydens die ESTRO-kongres in Stockholm aangebied is.
Burger sê die US-spanne was trots daarop dat Trauernicht en Njovu hulle verteenwoordig het toe die eerste bevindinge van die ARCHERY-studie in Mei 2026 tydens die kongres van die European Society for Radiotherapy and Oncology (ESTRO) in Stockholm aangebied is.
Dr Henriette Burger
Klik op die skakels hieronder om die twee publikasies te lees wat tot dusver uit die kliniese proewe voortgespruit het. Of, klik asb hier vir 'n meer volledige lys publikasies wat uit hierdie samewerking voortgespruit het en op die gebruik van voorpunttegnologieë in kankersorg fokus.
Aggarwal A, Court LE, Hoskin P, et al. 'ARCHERY: a prospective observational study of artificial intelligence-based radiotherapy treatment planning for cervical, head and neck and prostate cancer'. BMJ Open 2023; 13:e077253. https://doi.org/10.1136/bmjopen-2023-077253
US-bydraer: Hannah Simonds.
Aggarwal A, Court L, Murphy C, et al. 'ARCHERY: a global trial evaluating artificial intelligence-based radiotherapy treatment: results for cervix and prostate cancer'. ESTRO 2026 Voorgedrae referaat 5494. ESTRO 2026 – Abstract Book Part II.
US-bydraers: Chris Trauernicht en Henriette Burger.
Hierdie werk weerspieël 'n langtermynverbintenis daartoe om vooruitgang in kunsmatige intelligensie in tasbare verbeterings in pasiëntsorg te omskep. Deur tot die ontwikkeling, validering en prospektiewe evaluering van hierdie tegnologieë by te dra, help Universiteit Stellenbosch se spanne in Geneeskundige Fisika en Stralingsonkologie, saam met hul internasionale medewerkers, om die wetenskaplike bewysbasis te versterk wat nodig is om toegang tot hoëgehalte-radioterapie uit te brei, veral in gesondheidstelsels met beperkte hulpbronne.
Huidige en toekomstige werk sal ook kyk na die gebruik van die RPA om kliniese assistente in Stralingsonkologie op te lei; en na Openbare en Pasiëntebetrokkenheid (OPB) tydens proefontwerp, data-insameling en die verspreiding van resultate.