基于多序列MRI的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)膠質(zhì)瘤MGMT啟動(dòng)子甲基化狀態(tài)
來源:磁共振成像傳媒
彌漫性腦膠質(zhì)瘤是成人中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見的原發(fā)性惡性腫瘤,具有高發(fā)病率和死亡率的特點(diǎn)。隨著基因組學(xué)研究的深入,發(fā)現(xiàn)膠質(zhì)瘤內(nèi)部存在許多與腫瘤異質(zhì)性、臨床生物學(xué)行為和預(yù)后密切相關(guān)的分子分型。2016年世界衛(wèi)生組織中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類(the WHO Classification of Tumors of the Central Nervous System, WHO CNS)首次將分子分型納入到膠質(zhì)瘤的分類和分型指南,隨著2021年 WHO CNS的更新,分子分型為膠質(zhì)瘤精準(zhǔn)診斷提供了更多有價(jià)值的線索,強(qiáng)調(diào)了結(jié)合分子分型與組織學(xué)分級(jí)的綜合診斷和分層報(bào)告的重要性,對(duì)指導(dǎo)膠質(zhì)瘤的治療及評(píng)估預(yù)后具有重要意義。其中O6-甲基鳥嘌呤-DNA-甲基轉(zhuǎn)移酶(O6-methylguanine-DNA methyltransferase, MGMT)是編碼修復(fù)DNA的蛋白質(zhì)的關(guān)鍵分子分型。文獻(xiàn)報(bào)道,MGMT啟動(dòng)子甲基化狀態(tài)與膠質(zhì)瘤患者的生存期以及標(biāo)準(zhǔn)化療藥物替莫唑胺(temozolomide, TMZ)反應(yīng)密切相關(guān),MGMT啟動(dòng)子甲基化的患者更能從TMZ的治療中獲益。
目前,獲得膠質(zhì)瘤分子分型主要采用侵入性、有創(chuàng)的手術(shù)或病理活檢的方法,獲取有效的組織標(biāo)本進(jìn)行相關(guān)基因檢測(cè),費(fèi)用昂貴、周期長(zhǎng)且技術(shù)門檻高。隨著醫(yī)學(xué)圖像處理方法和人工智能的研究與進(jìn)步,深度學(xué)習(xí)方法在疾病的檢測(cè)、鑒別等方面的研究也在不斷深入,廣泛應(yīng)用于腫瘤的診斷與預(yù)后評(píng)估中。同時(shí)也為術(shù)前預(yù)測(cè)膠質(zhì)瘤的分級(jí)和分子分型提供新思路。其中卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是典型的深度學(xué)習(xí)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),可以直接從MRI圖像中捕獲和挖掘人眼觀察不到的特征,自動(dòng)篩選出反映腫瘤異質(zhì)性的特征,完成對(duì)圖像的分類及預(yù)測(cè)任務(wù)?;诔R?guī)MRI的深度學(xué)習(xí)方法可以無創(chuàng)、及時(shí)并有效地預(yù)測(cè)MGMT啟動(dòng)子甲基化狀態(tài)。
寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院放射科,海南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院放射科,寧夏醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院陳志強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)此次研究探討基于多序列MRI的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在預(yù)測(cè)膠質(zhì)瘤MGMT甲基化狀態(tài)方面的價(jià)值,旨在為膠質(zhì)瘤的精準(zhǔn)診斷和化療決策提供重要的輔助價(jià)值,幫助實(shí)現(xiàn)膠質(zhì)瘤的個(gè)體化精準(zhǔn)治療。
該項(xiàng)目受到寧夏回族自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2019BEG03033)寧夏自然科學(xué)基金(2022AAC03472)教育部春暉項(xiàng)目(Z2012002)的資助。
【陳曉華,張若弟,周云舒,等.基于多序列MRI的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)膠質(zhì)瘤MGMT啟動(dòng)子甲基化狀態(tài)[J].磁共振成像, 2023,14(8):34-39,78.
DOI:10.12015/issn.1674-8034.2023.08.005】
(作者:陳曉華,張若弟,周云舒,劉世莉,王卓,張少茹,陳志強(qiáng))
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陳志強(qiáng) 教授
陳志強(qiáng),寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院放射科、海南醫(yī)學(xué)院一附院放射科主任醫(yī)師,寧夏醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院教授、碩士研究生導(dǎo)師,2016年國(guó)家公派澳大利亞悉尼大學(xué)訪問學(xué)者。
專業(yè)特長(zhǎng):從事影像學(xué)診斷,擅長(zhǎng)神經(jīng)頭頸系統(tǒng)、骨肌系統(tǒng)和男性生殖系統(tǒng)疾病影像學(xué)診斷。
科研方向:1.MR功能成像在神經(jīng)頭頸系統(tǒng)/骨肌系統(tǒng)疾病的應(yīng)用研究。2.新生兒腦損傷的MRI功能影像研究。3.前列腺M(fèi)RI影像、臨床、病理和泌尿系統(tǒng)腫瘤群體遺傳學(xué)研究。
學(xué)術(shù)和社會(huì)兼職:中國(guó)微循環(huán)學(xué)會(huì)磁共振學(xué)組委員,中華醫(yī)學(xué)會(huì)放射學(xué)分會(huì)骨肌專業(yè)委員會(huì)后備委員,中國(guó)民族衛(wèi)生協(xié)會(huì)放射學(xué)分會(huì)委員,中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會(huì)磁共振成像委員會(huì)/中國(guó)抗癌協(xié)會(huì)腫瘤影像專業(yè)委員會(huì)人工智能學(xué)組委員?!吨袊?guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)》《磁共振成像》《中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)》《中華臨床醫(yī)師雜志》《山東大學(xué)學(xué)報(bào)》(醫(yī)學(xué)版)等專業(yè)期刊編委或?qū)徃鍖<摇?/p>
獲得成果、獎(jiǎng)項(xiàng)、榮譽(yù)等:先后主持教育部春暉項(xiàng)目,省級(jí)科技支撐項(xiàng)目、省級(jí)自然科學(xué)基金、省衛(wèi)生廳重點(diǎn)項(xiàng)目、市科技攻關(guān)等課題15項(xiàng),參與主持國(guó)家科技部重大專項(xiàng)和國(guó)家自然科學(xué)基金3項(xiàng)。前后五次獲省級(jí)科技進(jìn)步二、三等獎(jiǎng),三次獲得省級(jí)醫(yī)學(xué)科技獎(jiǎng)一、二等獎(jiǎng)。以第一或通訊作者在SCI和中華、CSCD核心期刊發(fā)表論著文章70篇,獲得省級(jí)優(yōu)秀論文一、二、三等獎(jiǎng)十余項(xiàng),參編著作2部,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)先后在國(guó)際頂級(jí)會(huì)議RSNA和ISMRM大會(huì)發(fā)言/壁報(bào)12篇,先后培養(yǎng)碩士研究生20名。
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