课题基金 / 基金详情

基于多参数磁共振深度表示学习及迁移学习的非酒精性脂肪肝病炎症、纤维化程度无创性评估研究

批准号:
61871276
项目类别:
面上项目
资助金额:
64.0 万元
负责人:
杨正汉
依托单位:
学科分类:
医学信息检测与处理
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
贾熹滨、杨大为、才智、杜婧、曹迪、王晓培、金梅、王晗、肖玉杰

项目摘要

结项摘要

项目成果

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中文摘要
非酒精性脂肪肝病(NAFLD)诊疗过程存在两大关键问题:如何实现非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的炎症及NAFLD肝纤维化的精准评估。目前,肝穿刺活检为金标准,但因有创性、可重复性差等缺点应用受限,亟需无创精准诊断方法。多种磁共振技术可反映NASH炎症、肝纤维化的病理变化,但我们前期研究发现其均有限度。近年来迅速发展的深度学习和迁移学习,为智能医疗发展提供了广泛的技术支持。我们假定基于多参数MRI智能诊断新技术能揭示反映NASH炎症、NAFLD纤维化程度的影像特性和诊断模式。本研究主要包括:1.基于深度学习的大鼠NAFLD多参数影像学特征提取和精准辅助诊断模型研究;2. 基于迁移学习建立适用于人类NAFLD病例的无创诊断模型研究;3. 人类NASH炎症分级、NAFLD肝纤维化分期无创性诊断模型验证及优选。本项目的实施将可能创建NAFLD关键问题无创诊断新方法,为提高NAFLD诊治提供基础。
英文摘要
There are two key issues in the diagnosis and treatment of non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD): how to achieve the accurate assessment of the inflammation of non-alcoholic steatohepatitis (NASH) and the liver fibrosis of NAFLD. Currently, the liver biopsy is the gold standard, but due to the limitation of invasiveness and low reproducibility, there is a need for a non-invasive and accurate diagnosis method. Various magnetic resonance techniques can reflect the pathological changes of NASH inflammation and liver fibrosis, but we found that there are limitations in our previous studies. In recent years, the rapid development of deep learning and transfer learning has provided a wide range of technical support for the development of intelligent medical care. We hypothesis that a new technique based on multi-parameter MRI intelligent diagnosis can reveal the imaging characteristics and diagnostic patterns that reflect the degree of NASH inflammation and NAFLD fibrosis. This study mainly includes: 1. Study on NAFLD multi-parameter imaging feature extraction and precision aided diagnosis model of rat based on depth learning; 2. Establishment of non-invasive diagnostic model for human NAFLD cases based on transfer learning; 3. Human NASH inflammatory classification, NAFLD liver fibrosis stage non-invasive diagnosis model verification and optimization. The implementation of this project will create a new method for non-invasive diagnosis of the key problems of NAFLD and provide a basis for improving the diagnosis and treatment of NAFLD.
非酒精性脂肪性肝炎(NAFLD)的炎症及纤维化程度的无创精准评估是临床亟待解决的问题。本项目拟借助深度学习技术在多参数MRI基础上创建人类NAFLD炎症和肝纤维化无创分期模型。为实现以上研究目标,开展了以下系列研究:①评估PDFF值诊断NAFLD脂肪变性时的不同厂商机器间一致性研究。研究表明PDFF在三种不同厂商的MR仪上均有较高一致性;②评估呼吸状态对NAFLD患者的MRE肝脏弹性值影响的研究。研究表明呼吸状态对肝脏MRE弹力值会产生影响,吸气末屏气状态下肝纤维化患者的弹力值要高于屏气状态;③基于边界感知双重注意力的肝脏分割算法研究。研究实现了肝脏的半自动分割、显著减轻标注工作量,通过在IDEAL IQ序列上进行测试,在各类指标上均取得了最优的结果,肝脏的分割准确率能够达到94.97%;④基于高效多模态贡献度感知网络构建MRI大鼠NAFLD炎症及纤维化无创分期模型研究。研究表明该网络有助于提取到更具判别性的特征并缓解过拟合问题,从而提升诊断的效能,相较于主流的深度学习网络,本模型在大鼠NAFLD炎症和肝纤维化的分期诊断准确率分别提升了9.52%和4.65%,并在kappa一致性检验中取得了更高的评价;⑤开展了基于跨物种的领域对齐对抗迁移网络构建大鼠-人类病例迁移研究,研究表明本研究的迁移学习网络相较于Source-only方法在人类NAFLD炎症和肝纤维化的分期诊断准确率上分别提升了11.77%和12.5%,并在kappa一致性检验中分别提升了27.34%和16.23%。在后续的模型优化中,还可以通过影像数据生成和更有效的类别平衡方式等方案对模型的性能进行进一步的提升,同时增强模型的稳定性。通过以上系列研究,我们较好完成了课题的既定目标,创建了人类NAFLD炎症和肝纤维化智能分期的新方法;也为肝脏疾病智能影像诊断提供了新思路。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Can a proposed double branch multimodality-contribution-aware TripNet improve the prediction performance of the microvascular invasion of hepatocellular carcinoma based on small samples?
提出的双分支多模态贡献感知 TripNet 能否提高基于小样本的肝细胞癌微血管侵犯的预测性能?
DOI: 10.3389/fonc.2022.1035775
发表时间: 2022
期刊: Frontiers in oncology
影响因子: 4.7
作者: []
通讯作者:
DOI: --
发表时间: 2021
期刊: 计算机研究与发展
影响因子: --
作者: [贾熹滨, 曾檬, 米庆, 胡永利]
通讯作者: 胡永利
DOI: --
发表时间: 2022
期刊: 中国医学影像学杂志
影响因子: --
作者: [杨正汉, 杨大为]
通讯作者: 杨大为
DOI: --
发表时间: 2022
期刊: 中国医学影像学杂志
影响因子: --
作者: [王晓培, 杨大为, 杨正汉]
通讯作者: 杨正汉
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    基于LI-RADS改良征象及胶囊网络的肝脏局灶性病变智能诊断模型研究
    • 批准号:
      62171298
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      57万元
    • 批准年份:
      2021
    • 负责人:
      杨正汉
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金