基于空间-治疗反应异质性分析的肿瘤疗效预测模型构建方法

基本信息
批准号:61801474
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:夏威
学科分类:
依托单位:中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:黄林,高佳音,陈琳,侯惠民,赵星羽
关键词:
肿瘤疗效预测特征提取预测模型定量评估
结项摘要

The prediction of tumor treatment outcome can assist the individualized treatment planning, and improve the life and survival quality of patients. The existing prediction methods mainly take advantages of the tumor spatial heterogeneity information before treatment. Through the previous research conducted by the applicant, we found that the tumor treatment response heterogeneity is strongly correlated with the treatment outcome. We hypothesize the imaging features that represent the tumor treatment response heterogeneity could be important supplementary information for the prediction of tumor treatment outcome, and the prediction model which combined tumor spatial heterogeneity and treatment response heterogeneity would have better predictive ability. To validate the proposed hypothesis, we will build a prediction model based on tumor spatial and treatment response heterogeneity for the prediction of castration-resistant prostate cancer (CRPC). On the basis of multiparametric magnetic resonance imaging (MP-MRI), we will use image registration, radiomics and deep learning techniques to extract imaging features of tumor spatial and treatment response heterogeneity. Through the comparison of differences between CRPC prediction models which based on single heterogeneity features and combined two heterogeneity features, the influence of treatment response heterogeneity in building prediction model will be investigated, and the results of the new model building method will be validated. This project will provide a novel model building strategies for tumor outcome prediction and improve the predictive accuracy, which may help in individualizing treatment.

预测肿瘤疗效,可辅助临床制定个体化治疗方案,提升患者生存质量与生存期。现有预测方法主要借助治疗前肿瘤影像的空间异质性信息。申请人前期研究发现,肿瘤治疗反应异质性与疗效有较强相关性。我们推测,表达肿瘤治疗反应异质性的影像特征可作为疗效预测的重要补充信息,结合肿瘤空间与治疗反应异质性进行建模可提高预测效果。为验证上述假说,本课题以前列腺癌为例,针对去势抵抗(CRPC)发生时间预测,建立一种基于空间-治疗反应异质性的疗效预测模型。借助多参数磁共振成像(MP-MRI),采用图像配准、影像组学和深度学习,从治疗前和治疗早期影像中分别提取肿瘤空间异质性和治疗反应异质性特征,通过比较单一异质性和两种异质性融合构建的CRPC发生时间预测模型的差异,明确治疗反应异质性对预测模型准确性的影响,验证模型构建新方法的效果。本研究有望为肿瘤疗效预测提供全新建模思路,提升预测准确性,为个性化精准医疗提供理论依据。

项目摘要

构建肿瘤诊断和疗效预测模型,可辅助临床制定个体化治疗方案,提升患者生存质量与生存期。本课题以前列腺癌的诊断和疗效预测为例,收集整理了与前列腺癌去势抵抗(CRPC)发生紧密相关的肿瘤良恶性指标及CRPC的独立预测因子——手术治疗后的包膜突破和切缘阳性等疗效指标。针对上述指标的术前诊断和预测难题,基于多参数磁共振(MP-MRI)影像数据,采用智能影像计算方法,定量分析肿瘤异质性特征,对各类特征提取与分类算法进行了比较实验,明确了针对肿瘤诊断或疗效预测任务最佳的特征筛选方法及建模方法,提出了基于决策融合和瘤周影像的肿瘤诊断及疗效预测建模策略,构建了前列腺肿瘤诊断及疗效预测模型,并成功将本项目开发的建模策略拓展应用于其他肿瘤的诊断和疗效预测中,构建了脑肿瘤、卵巢癌、肺癌、直肠癌、肝癌等诊断和疗效预测模型,充分验证了所提建模策略的临床应用价值。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

DOI:10.16285/j.rsm.2019.1280
发表时间:2019
2

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
3

基于LASSO-SVMR模型城市生活需水量的预测

基于LASSO-SVMR模型城市生活需水量的预测

DOI:10.19679/j.cnki.cjjsjj.2019.0538
发表时间:2019
4

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019
5

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

DOI:
发表时间:2018

夏威的其他基金

批准号:51902150
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61871104
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61101173
批准年份:2011
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31900586
批准年份:2019
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

治疗前FDG-PET图像纹理分析预测局部晚期食管癌放化疗疗效的模型构建及生物学基础

批准号:81572970
批准年份:2015
负责人:邢力刚
学科分类:H1817
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
2

基于双向队列的中医药治疗艾滋病疗效评价联合模型构建研究

批准号:81873187
批准年份:2018
负责人:郭会军
学科分类:H3303
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
3

3T磁共振扩散成像非高斯模型早期预测胃肠道恶性肿瘤新辅助治疗疗效

批准号:81371715
批准年份:2013
负责人:唐磊
学科分类:H2711
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
4

基于空间多尺度多特征等效介质模型的电磁屏蔽织物屏蔽效能变化规律分析及快速预测模型构建

批准号:61471404
批准年份:2014
负责人:周忠
学科分类:F0119
资助金额:77.00
项目类别:面上项目