基于18F-FDG PET/CT的弱监督深度学习方法判断NK/T细胞淋巴瘤预后
批准号:
82171975
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
郭睿
依托单位:
学科分类:
核医学诊断与治疗
结题年份:
2025
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
海汪溪、钟慧娟、张璐、陈红、席悦、苗莹、黄新韵、王瑾、刘佳珺
中文摘要
NK/T细胞淋巴瘤(ENKTL)异质性大,预后差,亚洲发病远高于西方。其预后判断对于最佳治疗方案选择至关重要。国际预后指数、韩国版预后指数、NK/T预后指数等模型各有不足。我们在内的众多研究提示18F-FDG PET/CT对其预后价值存诸多争议。深度学习方法可从图像中自动提取显性及隐性特征,从而提供更有价值的信息。我们前期采用深度学习中最重要的对抗神经网络方法对数据进行图像配准识别,可最大程度复原病灶。但深度学习方法的建立依赖于高质量的大数据,而临床工作中常有相关病史及影像资料不完整。建立对数据要求低、能最大限度挖掘数据价值,并可用于处理复杂任务的深度学习方法是该领域的关键问题之一。本项目拟在前期研究基础上,基于ENKTL建立一种新型正-负未标记(PNU)弱监督深度学习方法,分析高维特征显像数据,用于判断预后,并提高其在不同型号PET/CT的泛化性,为后续临床治疗方案制订提供精准依据。
英文摘要
Extra-nodal nature killer/T cell lymphoma (ENKTL) is heterogeneous and has a poor prognosis. The incidence in Asia is much higher than that in the West. Predicting of its prognosis is crucial for the treatment strategy. The current prognostic models such as IPI, KPI and PINK-E have their own shortcomings. Numerous studies including us suggested that glucose metabolism based 18F-FDG PET/CT has many controversies concerning its prognostic value. Deep learning methods can automatically extract dominant features and recessive features of different levels from images then provide prognostic information. We have performed image registration and recognition previously on the data based on the adversarial neural network method, which can restore the lesion to the greatest extent. However, the establishment of deep learning methods relies on high-quality big data, and it is difficult to collect completed clinical and imaging data. One of the key issues in this field is to develop methods that require low data distribution, few application restrictions, can handle complex tasks, and maximize data mining. Our project intends to develop a new type of positive-negative unlabeled (PNU) weakly supervised deep learning method based on a variety of devices, analyze high-dimensional feature imaging data, determine the prognosis, and improve its generalization, pave a way for clinical treatment strategy decision.
结外NK/T细胞淋巴瘤(ENKTL)是一种高度侵袭性非霍奇金淋巴瘤,现有疗效评估和预后分层方法在客观性、可解释性及个体化风险判断方面仍存在不足。同时,ENKTL患者治疗与随访过程中需多次PET/CT检查,辐射累积问题日益受到关注,亟需在保证诊断效能的前提下降低成像剂量。基于上述临床需求,本项目围绕ENKTL的精准预后评估与PET/CT低剂量成像关键技术开展系统研究。.在主要研究内容方面,项目构建了涵盖病灶自动分割、弱监督预后建模、多中心验证及低剂量PET/CT成像优化的整体技术框架。首先,建立了适用于ENKTL的自动病灶分割方法,实现病灶勾画的标准化与客观化。在此基础上,针对ENKTL随访不完整、样本规模受限的临床现实,提出弱监督学习预后建模策略,将随访信息不完整病例与完整病例共同纳入模型训练,有效提升真实世界数据的利用效率。进一步联合多中心临床队列,构建了具有明确可解释性的ENKTL预后评估模型。.在重要结果方面,所构建模型在独立验证和测试队列中均表现出稳定且较高的预测性能,在无进展生存期和总体生存期预测中,时间依赖性C指数处于较高水平,显著优于传统分期及影像评估指标,决策曲线分析显示其在临床风险分层中具有更高的净获益。此外,在PET/CT成像优化方面,项目系统开展了低剂量及超低剂量PET图像重建研究,在脑部、肺部及全身成像等多种场景下实现了在显著降低注射剂量条件下仍保持图像质量和定量一致性;同时提出基于领域知识分解的无CT衰减校正方法,多中心验证结果显示其诊断一致性与常规CT衰减校正方法相当,为进一步降低PET/CT辐射剂量提供了可行技术路径。.本项目共发表相关SCI论著7篇,申报国家发明专利1项。本项目在ENKTL具有可解释性的预后判断模型构建、弱监督与可解释人工智能方法学、以及PET/CT低剂量成像关键技术等方面取得了系统性创新成果。相关研究不仅为ENKTL的风险分层和个体化治疗决策提供了可靠工具,也为降低肿瘤患者多次PET/CT检查的辐射暴露提供了切实可行的技术路径,具有明确的科学意义和良好的临床应用前景。
基于18F-FDG PET/CT的弱监督深度学习方法判断NK/T细胞淋巴瘤预后
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:55万元
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批准年份:2021
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负责人:郭睿
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依托单位:
188Re辐射正反馈介导肿瘤hNIS基因治疗的实验研究
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批准号:81101071
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:23.0万元
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批准年份:2011
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负责人:郭睿
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依托单位:
国内基金
海外基金