Tato stránka byla automaticky přeložena a přesnost překladu není zaručena. Podívejte se prosím na anglická verze pro zdrojový text.

Automated Radiation Target Contouring and Treatment Planning Via RATA: A Multi-Center RCT

2. listopadu 2026 aktualizováno: zhaoxiaohui

Automated Target Volume Contouring and Intelligent Treatment Planning Based on a Multi-Agent Collaborative Radiotherapy Large Model (RATA): A Multi-Center Validation and Prospective Randomized Controlled Trial

Radiotherapy, a cornerstone of comprehensive cancer treatment, relies heavily on clinician expertise for target volume contouring and treatment planning. Consequently, clinical practice is often constrained by procedural bottlenecks, inter-observer variability, and prolonged iterative feedback cycles. Although current artificial intelligence (AI) models have demonstrated progress in automated contouring, key limitations persist, including insufficient integration of multimodal clinical text, a lack of closed-loop dosimetric feedback, and limited generalizability across complex cancer types.

This study aims to develop and validate RATA (Radiotherapy Treatment Multi-Agent Assistant), a novel large model system powered by a collaborative multi-agent architecture. Driven by Large Language Model (LLM) decision engines, RATA processes pathological imaging, electronic health records (EHR), and multimodal medical data to construct a end-to-end, fully automated closed-loop pipeline encompassing "target contouring, plan design, dosimetric evaluation, and reflective refinement." Innovatively breaking through traditional unidirectional radiotherapy workflows, the system establishes a dosimetric feedback-driven adaptive iteration mechanism, leveraging dose distribution outcomes to guide multi-agent dynamic fine-tuning of target volumes, thereby mimicking the collaborative clinical logic between senior radiation oncologists and medical physicists.

For validation, this study adopts a multi-center, three-stage clinical validation framework-comprising multi-center retrospective validation, human-AI collaborative efficacy assessment, and a prospective randomized controlled trial (RCT)-to comprehensively evaluate the system's performance in improving contouring precision, mitigating experience-dependent disparities across clinician seniority, and reducing total workflow processing time. Implementation of the RATA platform holds potential to eliminate redundant operational steps, enabling a minute-level "scan-to-treat" response. Furthermore, its natural language interaction interface optimizes human-AI collaboration and substantially reduces clinical workload. Overall, this study not only establishes a standardized, intelligent assistance paradigm for precision radiation oncology but also provides essential evidence-based support and technological foundations for the clinical translation of multimodal AI in complex cancer management.

Přehled studie

Typ studie

Intervenční

Zápis (Odhadovaný)

62

Fáze

  • Nelze použít

Kontakty a umístění

Tato část poskytuje kontaktní údaje pro ty, kteří studii provádějí, a informace o tom, kde se tato studie provádí.

Studijní kontakt

Studijní místa

    • Guangdong
      • Guangzhou, Guangdong, Čína, 510120
        • Sun Yat-sen Memorial Hospital, Sun Yat-sen University
        • Kontakt:
        • Vrchní vyšetřovatel:
          • Xiaohui Zhao, MD

Kritéria účasti

Výzkumníci hledají lidi, kteří odpovídají určitému popisu, kterému se říká kritéria způsobilosti. Některé příklady těchto kritérií jsou celkový zdravotní stav osoby nebo předchozí léčba.

Kritéria způsobilosti

Věk způsobilý ke studiu

  • Dítě
  • Dospělý
  • Starší dospělý

Přijímá zdravé dobrovolníky

Ne

Pohlaví způsobilá ke studiu

Všechno

Popis

Inclusion Criteria:

  • Pathologically confirmed malignant neoplasm requiring definitive or adjuvant radiotherapy.
  • Availability of verified pathology report.
  • Availability of baseline imaging examinations and diagnostic reports.
  • Availability of standardized and complete clinical electronic health records.

Exclusion Criteria:

  • Incomplete clinical, imaging, or follow-up data.
  • Presence of multiple primary malignancies.
  • Patients scheduled for salvage or palliative radiotherapy.

Studijní plán

Tato část poskytuje podrobnosti o studijním plánu, včetně toho, jak je studie navržena a co studie měří.

Jak je studie koncipována?

Detaily designu

  • Primární účel: Výzkum zdravotnických služeb
  • Přidělení: Randomizované
  • Intervenční model: Paralelní přiřazení
  • Maskování: Singl

Zbraně a zásahy

Skupina účastníků / Arm
Intervence / Léčba
Experimentální: RATA-Assisted Workflow Arm

Patients in this arm receive radiotherapy using the RATA-assisted "scan-to-treat" model. Patients remain in position on the couch while the Multi-Agent Collaborative Radiotherapy Large Model (RATA) executes target volume contouring, treatment planning, dosimetric evaluation, and reflective refinement in a closed-loop automated workflow, enabling rapid delivery of the first fraction.

An AI-driven multi-agent platform utilizing large language model decision engines to automatically perform target volume contouring, dosimetric plan generation, evaluation, and adaptive refinement for cancer radiotherapy.

Aktivní komparátor: Standard Offline Workflow Arm

Patients in this arm follow the traditional offline clinical workflow. After initial simulation CT scanning, patients leave the treatment room while radiation oncologists and medical physicists manually perform target contouring and treatment planning according to standard practice. Patients return to the clinic at a later scheduled time for their first radiation fraction.

Conventional offline radiation therapy planning workflow, where target volume contouring and treatment planning are manually performed by radiation oncologists and medical physicists according to routine institutional protocols.

Co je měření studie?

Primární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Total Closed-Loop Workflow Duration
Časové okno: At the time of simulation and treatment planning for each participant (up to 1 day)

Total time (in minutes) required for the complete end-to-end radiotherapy planning closed-loop workflow, measured from initial CT simulation scan completion to final clinical treatment plan approval and readiness for first fraction delivery.

At the time of simulation and treatment planning for each participant (up to 1 day)

Sekundární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Clinical Acceptance Rate of Treatment Plans
Časové okno: At plan evaluation prior to treatment delivery (up to 1 day)

Percentage of treatment plans rated as clinically acceptable (score ≥3 on a 5-point Likert scale) by senior radiation oncologists without substantial manual re-planning.

At plan evaluation prior to treatment delivery (up to 1 day)
Planning Time and Workload Reduction Rate
Časové okno: At plan evaluation prior to treatment delivery (up to 1 day)

Total clinician active manual intervention time (contour editing and plan optimization duration in minutes) and percentage of labor time saved compared to the standard manual workflow.

At plan evaluation prior to treatment delivery (up to 1 day)
Contouring Accuracy Metrics and Dosimetric Parameters
Časové okno: At plan evaluation prior to treatment delivery (up to 1 day)

Geometric similarity metrics including Dice Similarity Coefficient (DSC), 95% Hausdorff Distance (HD95), and Average Surface Distance (ASD); dosimetric indicators including Target Coverage (V95%), Conformity Index (CI), Homogeneity Index (HI), and Organs-at-Risk (OAR) dose constraints.

At plan evaluation prior to treatment delivery (up to 1 day)
First Setup Verification Pass Rate
Časové okno: At the first fraction of radiotherapy delivery (Day 1 of treatment)

Proportion of participants passing the initial positional setup and position verification check (e.g., CBCT/IGRT alignment) prior to the first fraction delivery on the treatment couch.

At the first fraction of radiotherapy delivery (Day 1 of treatment)

Spolupracovníci a vyšetřovatelé

Zde najdete lidi a organizace zapojené do této studie.

Termíny studijních záznamů

Tato data sledují průběh záznamů studie a předkládání souhrnných výsledků na ClinicalTrials.gov. Záznamy ze studií a hlášené výsledky jsou před zveřejněním na veřejné webové stránce přezkoumány Národní lékařskou knihovnou (NLM), aby se ujistily, že splňují specifické standardy kontroly kvality.

Hlavní termíny studia

Začátek studia (Odhadovaný)

9. listopadu 2026

Primární dokončení (Odhadovaný)

1. února 2029

Dokončení studie (Odhadovaný)

28. února 2029

Termíny zápisu do studia

První předloženo

2. listopadu 2026

První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality

2. listopadu 2026

První zveřejněno (Aktuální)

6. listopadu 2026

Aktualizace studijních záznamů

Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)

6. listopadu 2026

Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality

2. listopadu 2026

Naposledy ověřeno

1. listopadu 2026

Více informací

Termíny související s touto studií

Další relevantní podmínky MeSH

Další identifikační čísla studie

  • SYSKY-2026-406-03

Plán pro data jednotlivých účastníků (IPD)

Plánujete sdílet data jednotlivých účastníků (IPD)?

NE

Informace o lécích a zařízeních, studijní dokumenty

Studuje lékový produkt regulovaný americkým FDA

Ne

Studuje produkt zařízení regulovaný americkým úřadem FDA

Ne

Tyto informace byly beze změn načteny přímo z webu clinicaltrials.gov. Máte-li jakékoli požadavky na změnu, odstranění nebo aktualizaci podrobností studie, kontaktujte prosím register@clinicaltrials.gov. Jakmile bude změna implementována na clinicaltrials.gov, bude automaticky aktualizována i na našem webu .

Předplatit