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

2 novembre 2026 mis à jour par: 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.

Aperçu de l'étude

Statut

Statut

Indique le statut de recrutement actuel ou le statut d'accès étendu.
Pas encore de recrutement

Les conditions

Les conditions

La maladie, le trouble, le syndrome, la maladie ou la blessure à l'étude. Sur ClinicalTrials.gov, les conditions peuvent également inclure d'autres problèmes liés à la santé, tels que la durée de vie, la qualité de vie et les risques pour la santé.

Intervention / Traitement

Intervention / Traitement

Processus ou action faisant l'objet d'une étude clinique. Les interventions comprennent les médicaments, les dispositifs médicaux, les procédures, les vaccins et d'autres produits expérimentaux ou déjà disponibles. Les interventions peuvent également inclure des approches non invasives, telles que l'éducation ou la modification du régime alimentaire et de l'exercice.

Type d'étude

Type d'étude

Décrit la nature d'une étude clinique. Les types d'études comprennent les études interventionnelles (également appelées essais cliniques), les études observationnelles (y compris les registres de patients) et l'accès élargi.
Interventionnel

Inscription (Estimé)

Inscription

Le nombre de participants à une étude clinique. L'inscription "prévue" est le nombre cible de participants dont les chercheurs ont besoin pour l'étude.
62

Phase

Phase

L'étape d'un essai clinique étudiant un médicament ou un produit biologique, basée sur les définitions élaborées par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis. La phase est basée sur l'objectif de l'étude, le nombre de participants et d'autres caractéristiques. Il y a cinq phases : phase précoce 1 (anciennement répertoriée comme phase 0), phase 1, phase 2, phase 3 et phase 4. Non applicable est utilisé pour décrire les essais sans phases définies par la FDA, y compris les essais de dispositifs ou d'interventions comportementales.
  • N'est pas applicable

Contacts et emplacements

Cette section fournit les coordonnées de ceux qui mènent l'étude et des informations sur le lieu où cette étude est menée.

Coordonnées de l'étude

Coordonnées de l'étude

Le nom et les coordonnées de la personne qui peut répondre aux questions d'inscription à une étude clinique. Chaque lieu où l'étude est menée peut également avoir un contact spécifique, qui peut être mieux à même de répondre à ces questions.

Lieux d'étude

  • Chine
    • Guangdong
      • Guangzhou, Guangdong, Chine, 510120
        • Sun Yat-sen Memorial Hospital, Sun Yat-sen University
        • Contact:
        • Chercheur principal:
          • Xiaohui Zhao, MD

Critères de participation

Les chercheurs recherchent des personnes qui correspondent à une certaine description, appelée critères d'éligibilité. Certains exemples de ces critères sont l'état de santé général d'une personne ou des traitements antérieurs.

Critère d'éligibilité

Critère d'éligibilité

Les principales exigences que doivent remplir les personnes qui souhaitent participer à une étude clinique ou les caractéristiques qu'elles doivent avoir. Les critères d'éligibilité comprennent à la fois des critères d'inclusion (qui sont requis pour qu'une personne participe à l'étude) et des critères d'exclusion (qui empêchent une personne de participer). Les types de critères d'éligibilité incluent si une étude accepte des volontaires sains, a des exigences d'âge ou de groupe d'âge, ou est limitée par le sexe.

Âges éligibles pour étudier

  • Enfant
  • Adulte
  • Adulte plus âgé

Accepte les volontaires sains

Non

Sexes éligibles pour l'étude

Tout

La description

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.

Plan d'étude

Cette section fournit des détails sur le plan d'étude, y compris la façon dont l'étude est conçue et ce que l'étude mesure.

Comment l'étude est-elle conçue ?

Détails de conception

  • Objectif principal: Recherche sur les services de santé
  • Répartition: Randomisé
  • Modèle interventionnel: Affectation parallèle
  • Masquage: Seul

Armes et Interventions

Groupe de participants / Bras

Groupe de participants / Bras

Un groupe ou un sous-groupe de participants à un essai clinique qui reçoit une intervention/un traitement spécifique, ou aucune intervention, selon le protocole de l'essai.
Intervention / Traitement

Intervention / Traitement

Processus ou action faisant l'objet d'une étude clinique. Les interventions comprennent les médicaments, les dispositifs médicaux, les procédures, les vaccins et d'autres produits expérimentaux ou déjà disponibles. Les interventions peuvent également inclure des approches non invasives, telles que l'éducation ou la modification du régime alimentaire et de l'exercice.
Expérimental: 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.
Dispositif: RATA (Radiotherapy Treatment Multi-Agent Assistant) System

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.
Comparateur actif: 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.
Autre: Standard Radiotherapy Planning Workflow

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.

Que mesure l'étude ?

Principaux critères de jugement

Principaux critères de jugement

Dans le protocole d'une étude clinique, la mesure de résultat prévue qui est la plus importante pour évaluer l'effet d'une intervention/d'un traitement. La plupart des études cliniques ont un critère de jugement principal, mais certaines en ont plus d'un.
Mesure des résultats
Description de la mesure
Délai
Total Closed-Loop Workflow Duration
Délai: 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)

Mesures de résultats secondaires

Mesures de résultats secondaires

Dans le protocole d'une étude clinique, mesure de résultat planifiée qui n'est pas aussi importante que la mesure de résultat principale pour évaluer l'effet d'une intervention, mais qui reste intéressante. La plupart des études cliniques ont plus d'un critère de jugement secondaire.
Mesure des résultats
Description de la mesure
Délai
Clinical Acceptance Rate of Treatment Plans
Délai: 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
Délai: 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
Délai: 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
Délai: 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)

Collaborateurs et enquêteurs

C'est ici que vous trouverez les personnes et les organisations impliquées dans cette étude.

Parrainer

Parrainer

L'organisation ou la personne qui lance l'étude et qui a autorité et contrôle sur l'étude.
zhaoxiaohui

Collaborateurs

Collaborateurs

Une organisation autre que le promoteur qui apporte son soutien à une étude clinique. Ce soutien peut inclure des activités liées au financement, à la conception, à la mise en œuvre, à l'analyse des données ou à la production de rapports.
First Affiliated Hospital, Sun Yat-Sen University
The First Affiliated Hospital, Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine
Zhoukou Central Hospital
Shenshan Medical Center of Sun Yat-sen Memorial Hospital
Union Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology
Sun Yat-Sen University Cancer Center

Les enquêteurs

Les enquêteurs

Un chercheur impliqué dans une étude clinique. Les termes associés incluent chercheur principal du site, sous-chercheur du site, directeur de l'étude, directeur de l'étude et chercheur principal de l'étude.
  • Chercheur principal: Xiaohui Zhao, MD, Sun Yat-Sen Memorial Hospital of Sun Yat-Sen University

Dates d'enregistrement des études

Ces dates suivent la progression des dossiers d'étude et des soumissions de résultats sommaires à ClinicalTrials.gov. Les dossiers d'étude et les résultats rapportés sont examinés par la Bibliothèque nationale de médecine (NLM) pour s'assurer qu'ils répondent à des normes de contrôle de qualité spécifiques avant d'être publiés sur le site Web public.

Dates principales de l'étude

Début de l'étude (Estimé)

Début de l'étude

La date réelle à laquelle le premier participant a été inscrit à une étude clinique. La date de début "prévue" de l'étude est la date qui, selon les chercheurs, sera la date de début de l'étude.
9 novembre 2026

Achèvement primaire (Estimé)

Achèvement primaire

La date à laquelle le dernier participant à une étude clinique a été examiné ou a reçu une intervention pour recueillir les données finales pour le critère de jugement principal. Que l'étude clinique se soit terminée conformément au protocole ou qu'elle ait été terminée n'affecte pas cette date. Pour les études cliniques avec plus d'un critère de jugement principal avec des dates d'achèvement différentes, ce terme fait référence à la date à laquelle la collecte de données est terminée pour tous les critères de jugement principaux. La date d'achèvement primaire "prévue" est la date qui, selon les chercheurs, sera la date d'achèvement primaire de l'étude.
1 février 2029

Achèvement de l'étude (Estimé)

Achèvement de l'étude

La date à laquelle le dernier participant à une étude clinique a été examiné ou a reçu une intervention/un traitement pour recueillir les données finales pour les mesures de résultats primaires, les mesures de résultats secondaires et les événements indésirables (c'est-à-dire la dernière visite du dernier participant). La date d'achèvement de l'étude "prévue" est la date qui, selon les chercheurs, sera la date d'achèvement de l'étude.
28 février 2029

Dates d'inscription aux études

Première soumission

Première soumission

La date à laquelle le promoteur de l'étude ou l'investigateur a soumis pour la première fois un dossier d'étude à ClinicalTrials.gov. Il y a généralement un délai de quelques jours entre la première date de soumission et la disponibilité du dossier sur ClinicalTrials.gov (la première date publiée).
2 novembre 2026

Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité

Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité

La date à laquelle le promoteur de l'étude ou l'investigateur soumet pour la première fois un dossier d'étude conforme aux critères d'examen du contrôle qualité (CQ) de la National Library of Medicine (NLM). Le promoteur ou l'investigateur peut avoir besoin de réviser et de soumettre un dossier d'étude une ou plusieurs fois avant que les critères d'examen du CQ du NLM soient remplis. Il incombe au promoteur ou à l'investigateur de s'assurer que le dossier de l'étude est conforme aux critères d'examen du NLM QC.
2 novembre 2026

Première publication (Réel)

Première publication

La date à laquelle le dossier d'étude a été disponible pour la première fois sur ClinicalTrials.gov après la fin de l'examen du contrôle qualité (CQ) de la National Library of Medicine (NLM). Il y a généralement un délai de quelques jours entre la date à laquelle le promoteur de l'étude ou l'investigateur a soumis le dossier de l'étude et la première date de publication.
6 novembre 2026

Mises à jour des dossiers d'étude

Dernière mise à jour publiée (Réel)

Dernière mise à jour publiée

La date la plus récente à laquelle les modifications apportées à un dossier d'étude ont été mises à disposition sur ClinicalTrials.gov. Il peut y avoir un délai entre le moment où les modifications ont été soumises à ClinicalTrials.gov par le promoteur ou l'investigateur de l'étude (la date de soumission de la dernière mise à jour) et la date de publication de la dernière mise à jour.
6 novembre 2026

Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité

Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité

La date la plus récente à laquelle le promoteur de l'étude ou l'investigateur a soumis des modifications à un dossier d'étude qui sont conformes aux critères d'examen du contrôle qualité (CQ) de la National Library of Medicine (NLM). Il incombe au promoteur ou à l'investigateur de s'assurer que le dossier de l'étude est conforme aux critères d'examen du NLM QC.
2 novembre 2026

Dernière vérification

Dernière vérification

La date la plus récente à laquelle le promoteur de l'étude ou l'investigateur a confirmé que les informations sur une étude clinique sur ClinicalTrials.gov étaient exactes et à jour. Si une étude avec un statut de recrutement de recrutement ; pas encore de recrutement ; ou actif, aucun recrutement n'a été confirmé au cours des 2 dernières années, le statut de recrutement de l'étude est indiqué comme inconnu.
1 novembre 2026

Plus d'information

Termes liés à cette étude

Termes MeSH pertinents supplémentaires

Autres numéros d'identification d'étude

Autres numéros d'identification d'étude

Identifiants ou numéros d'identification autres que le numéro NCT qui sont attribués à une étude clinique par le sponsor de l'étude, les bailleurs de fonds ou autres. Ces numéros peuvent inclure des identifiants uniques d'autres registres d'essais et des numéros de subvention des National Institutes of Health.
  • SYSKY-2026-406-03

Plan pour les données individuelles des participants (IPD)

Prévoyez-vous de partager les données individuelles des participants (DPI) ?

NON

Informations sur les médicaments et les dispositifs, documents d'étude

Étudie un produit pharmaceutique réglementé par la FDA américaine

Non

Étudie un produit d'appareil réglementé par la FDA américaine

Non

Ces informations ont été extraites directement du site Web clinicaltrials.gov sans aucune modification. Si vous avez des demandes de modification, de suppression ou de mise à jour des détails de votre étude, veuillez contacter register@clinicaltrials.gov. Dès qu'un changement est mis en œuvre sur clinicaltrials.gov, il sera également mis à jour automatiquement sur notre site Web .

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