一种肿瘤治疗电场快速估计方法

肿瘤治疗电场（TTFields）是一种经 FDA 批准用于特定类型癌症的治疗手段，可显著延长患者生命。肿瘤内 TTFields 的强度与治疗结果相关：强度越大，患者可能存活越久。因此，有人建议优化 TTFields 换能器阵列位置以使其强度最大化。此类优化需要在仿真框架中多次计算 TTFields。然而，这些计算通常使用有限元方法或类似方法，耗时较长。因此，实践中只能考察有限数量的换能器阵列位置。为克服该问题，我们开发了一种 TTFields 强度快速估计方法。我们设计并实现的方法以患者头部分割、组织电属性表和换能器阵列位置为输入。该方法通过在随机森林回归器中纳入若干相关参数，输出 TTFields 强度的空间估计。该方法在留一法框架下对 10 名患者（20 种 TA 布局）进行了评估。所提方法计算时间为 1.5 分钟，而商用仿真为 180–240 分钟。与商用仿真结果相比，平均误差为 0.14 V/cm（标准差 = 0.06 V/cm）。这些结果表明，基于少量参数的 TTFields 快速估计是可行的。所提方法可促进治疗优化并进一步延长患者生命。