基于生命/影像组学和人工智能的精确放射治疗：思考与展望*

生命组学、液态活检、影像组学、大数据及人工智能技术、虚拟现实技术在生命科学的“落地生根”，冲击着整个医学届，正酝酿着一次新的颠覆性突破。基于物理工程技术的精准放疗，包括精确计算、精确计划及精确投照，精准度可以达到毫米级。然而，生物和影像学的进步正在把放疗带向一个新的“拐点”，即生物精准放疗，包括放疗指征的精准、精准的生物靶区、生物剂量的精准、生物评价及生物修饰的精准等。本文拟从科学背景、基本概念、现状分析及未来展望等方面探讨人工智能与放射治疗生物精准这一热点问题。

1 科学背景分析

1.1 生命组学技术日臻成熟

生命组学（omics）主要包括基因组学（genomics）、蛋白组学（proteinomics）、代谢组学（metabolomics）、转录组学（transcriptomics）、脂类组学（lipidomics）、免疫组学（immunomics）、糖组学（glycomics）和RNA组学（rnomics）学等［1］。这些组学旨在从整体上洞悉生命现象的本质和变化特征，获得对疾病过程更真实的认识。经过近三十余年的发展，组学技术已不再是“养在深闺人未识”，高通量组学技术如基因测序技术可以在短时间内，以低廉的代价获取个体基因组全部的信息，这使得组学步入临床，走近寻常百姓。因此，组学技术的成熟正在撬动着生命医学发生一场前所未有的深刻变革［2-3］。

1.2 液体活检开启了肿瘤监控的新纪元

液体活检（liquid biopsy）与传统的组织活检相比有着迅速、便捷、损伤性小等众多优点，用于监测肿瘤对治疗的反应，预测肿瘤复发，早期诊断，以及体内肿瘤原发部位的判断［4-5］。在人体内，不断有DNA片段流入到血循环中，肿瘤排出的DNA片段也夹杂在其中。……