质子放疗借助"布拉格峰"将剂量精准释放于肿瘤区域，而质子在组织中的穿透深度，取决于人体组织对质子的阻挡能力。SPR的计算精度，是质子放疗不出偏差的关键。常规单能CT的CT值与SPR并非一一对应：不同成分的组织可能CT值相同，对质子的阻挡能力却不同，这是常规单能CT难以准确推算SPR的物理根源。

以头颈部15厘米射线路径估算，常规CT的射程误差约5.25毫米。长期以来，降低这一误差主要依靠双能CT；而设备购置与维护成本较高，多数中小型放疗中心仍以常规CT为主。

把射程精度推进到1%–2%量级，此前主要依靠双能CT硬件。本研究走的是另一条路：不换设备，而是基于人工智能算法让常规CT的图像质量达到高端CT的水平。

该物理信息驱动的两阶段网络，设计依据简明：SPR与电子密度、有效原子序数之间本就存在明确的物理关联。模型先从常规CT中求解这些中间量，再据此推算SPR，相较一步映射的通用网络，精度与稳定性均更优。

在已有研究基础上，本研究首次将质子放疗最关键的SPR纳入并四图同时生成，并将图像精度换算为临床可解读的射程误差。

 

研究基于74例头颈肿瘤患者的双能CT临床数据开展训练与验证。独立测试集上，AI从常规CT生成的SPR等功能图像与双能CT参考结果高度一致：结构相似度0.9971，相关性系数0.9996。

从临床角度看，以头颈部典型15厘米射线路径估算，该方法对应的质子射程误差约1.75毫米，传统单能CT算法按文献上限估算约5.25毫米。头颈部肿瘤常紧邻脑干、视交叉，这一差距，直接关系到射程偏差风险与危及器官受量。

本研究是医智影在智能质子方向的一次探索。目前，医智影RT-Brain全流程放疗智能系统的智能质子解决方案，已覆盖计划设计、信息管理与剂量质控等环节。

其中质子治疗计划系统计算剂量、确定射程，所依赖的正是SPR这个关键参数。 "常规CT→SPR/功能图像"这一路径打通后，尚未配备双能CT的放疗中心无需增配设备，也能以更低门槛开展高精度质子放疗。

 从科研到产品，医智影持续以"用有温度的人工智能技术赋能放疗全流程"为方向，推动创新算法能力与临床需求深度结合，让前沿人工智能技术真正成为放疗一线可靠、实用的工具，为更多肿瘤患者带来更精准的治疗服务。