This thesis aims to assess, through a multidimensional Health Technology Assessment (HTA) approach, the impact of introducing AI-guided adaptive radiotherapy as a replacement for conventional radiotherapy in the treatment of prostate cancer. The analysis examined the 9 domains provided by standard evaluation models, drawing on evidence retrieved from the scientific literature. From a clinical safety and efficacy standpoint, the study focused on the reduction of grade ≥2 gastrointestinal (GI) and genitourinary (GU) toxicities (CTCAE scale). The results demonstrate a substantial decrease in both genitourinary and gastrointestinal toxicities. The economic analysis (CEA and BIA) revealed significant advantages arising from the shift from the 25 fractions of the standard protocol to the 5 fractions of the stereotactic hypofractionation enabled by the Ethos system. This reduction in treatment volume translates into lower costs associated with human resources and a more efficient management of technological assets. The investigation further focused on assessing the ethical, social, and legal impacts through structured questionnaires administered to clinical staff. The data confirm that Ethos technology promotes greater equity of access and substantially reduces social costs for patients and caregivers. The long-term analysis (36 months) shows full stabilisation of the technology within diagnostic-therapeutic care pathways (PDTA), although the organisational impact requires greater managerial and training effort in the short term (12 months). The study thus demonstrates that the implementation of the Ethos system represents a strategically sound choice, capable of combining clinical excellence with economic and social sustainability, while significantly improving the quality of care in the modern radiotherapy landscape.

Il presente lavoro di tesi si pone l'obiettivo di valutare, attraverso un approccio multidimensionale di Health Technology Assessment (HTA), l’impatto dell’introduzione della radioterapia adattiva guidata dall’intelligenza artificiale in sostituzione alla radioterapia convenzionale nel trattamento del tumore alla prostata. L’analisi ha preso in esame i 9 domini previsti dai modelli di valutazione standard, basandosi su evidenze rintracciate in letteratura. Dal punto di vista della sicurezza e dell'efficacia clinica, lo studio si è focalizzato sulla riduzione delle tossicità gastrointestinali (GI) e genitourinarie (GU) di grado≥2 (scala CTCAE). I risultati evidenziano una sostanziale diminuzione delle tossicità genitourinarie e gastrointestinali. L’analisi economica (CEA e BIA) ha rivelato vantaggi determinanti derivanti dal passaggio dalle 25 frazioni del protocollo standard alle 5 frazioni dell’ipofrazionamento spinto consentito da Ethos. Tale riduzione del volume di trattamento si traduce in un abbattimento dei costi relativi alle risorse umane e a una gestione più efficiente delle risorse tecnologiche. L’indagine si è concentrata infine sulla valutazione degli impatti etici, sociali e legali tramite questionari strutturati somministrati al personale clinico. I dati confermano che la tecnologia Ethos favorisce una maggiore equità di accesso e riduce drasticamente i costi sociali per pazienti e caregivers. L’analisi a lungo termine (36 mesi) mostra una piena stabilizzazione della tecnologia nei percorsi diagnostico-terapeutici assistenziali (PDTA), sebbene l’impatto organizzativo richieda uno sforzo gestionale e formativo maggiore nel breve periodo (12 mesi). Lo studio dimostra dunque come l’implementazione del sistema Ethos rappresenti una scelta strategica vincente, capace di coniugare l'eccellenza clinica con la sostenibilità economica e sociale, migliorando sensibilmente la qualità della cura nel panorama radioterapico moderno.

Health Technology Assessment della radioterapia adattiva guidata dall'intelligenza artificiale: impatto clinico e sostenibilità economica dell'ipofrazionamento spinto nel trattamento del tumore alla prostata

Sardu, Francesco
2025/2026

Abstract

This thesis aims to assess, through a multidimensional Health Technology Assessment (HTA) approach, the impact of introducing AI-guided adaptive radiotherapy as a replacement for conventional radiotherapy in the treatment of prostate cancer. The analysis examined the 9 domains provided by standard evaluation models, drawing on evidence retrieved from the scientific literature. From a clinical safety and efficacy standpoint, the study focused on the reduction of grade ≥2 gastrointestinal (GI) and genitourinary (GU) toxicities (CTCAE scale). The results demonstrate a substantial decrease in both genitourinary and gastrointestinal toxicities. The economic analysis (CEA and BIA) revealed significant advantages arising from the shift from the 25 fractions of the standard protocol to the 5 fractions of the stereotactic hypofractionation enabled by the Ethos system. This reduction in treatment volume translates into lower costs associated with human resources and a more efficient management of technological assets. The investigation further focused on assessing the ethical, social, and legal impacts through structured questionnaires administered to clinical staff. The data confirm that Ethos technology promotes greater equity of access and substantially reduces social costs for patients and caregivers. The long-term analysis (36 months) shows full stabilisation of the technology within diagnostic-therapeutic care pathways (PDTA), although the organisational impact requires greater managerial and training effort in the short term (12 months). The study thus demonstrates that the implementation of the Ethos system represents a strategically sound choice, capable of combining clinical excellence with economic and social sustainability, while significantly improving the quality of care in the modern radiotherapy landscape.
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
26-mar-2026
2025/2026
Il presente lavoro di tesi si pone l'obiettivo di valutare, attraverso un approccio multidimensionale di Health Technology Assessment (HTA), l’impatto dell’introduzione della radioterapia adattiva guidata dall’intelligenza artificiale in sostituzione alla radioterapia convenzionale nel trattamento del tumore alla prostata. L’analisi ha preso in esame i 9 domini previsti dai modelli di valutazione standard, basandosi su evidenze rintracciate in letteratura. Dal punto di vista della sicurezza e dell'efficacia clinica, lo studio si è focalizzato sulla riduzione delle tossicità gastrointestinali (GI) e genitourinarie (GU) di grado≥2 (scala CTCAE). I risultati evidenziano una sostanziale diminuzione delle tossicità genitourinarie e gastrointestinali. L’analisi economica (CEA e BIA) ha rivelato vantaggi determinanti derivanti dal passaggio dalle 25 frazioni del protocollo standard alle 5 frazioni dell’ipofrazionamento spinto consentito da Ethos. Tale riduzione del volume di trattamento si traduce in un abbattimento dei costi relativi alle risorse umane e a una gestione più efficiente delle risorse tecnologiche. L’indagine si è concentrata infine sulla valutazione degli impatti etici, sociali e legali tramite questionari strutturati somministrati al personale clinico. I dati confermano che la tecnologia Ethos favorisce una maggiore equità di accesso e riduce drasticamente i costi sociali per pazienti e caregivers. L’analisi a lungo termine (36 mesi) mostra una piena stabilizzazione della tecnologia nei percorsi diagnostico-terapeutici assistenziali (PDTA), sebbene l’impatto organizzativo richieda uno sforzo gestionale e formativo maggiore nel breve periodo (12 mesi). Lo studio dimostra dunque come l’implementazione del sistema Ethos rappresenti una scelta strategica vincente, capace di coniugare l'eccellenza clinica con la sostenibilità economica e sociale, migliorando sensibilmente la qualità della cura nel panorama radioterapico moderno.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/253313