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Hybrid Deep Learning Integrating Multimodal CEUS and Enhanced MRI to Optimize Early-Stage HCC Treatment Decisions (HDL-CEUS-MRI)

7. Mai 2026 aktualisiert von: Dezhi Zhang, The First Hospital of Jilin University

Hybrid Deep Learning Models Based on Multimodal CEUS and Enhanced MRI Can Optimize Treatment Decisions for Early-stage Hepatocellular Carcinoma

This study aims to address the issue of a lack of individualized basis for selecting liver resection (LH) or microwave ablation (MWA) in early-stage hepatocellular carcinoma (HCC) patients to reduce the early recurrence rate (≤2 years). Given that existing machine learning-based recurrence prediction studies have failed to guide the optimal treatment plan selection, and that multidisciplinary consultations rely on guidelines (universality) and experience (subjectivity) which have their limitations, we propose to utilize artificial intelligence (AI), specifically the advantages of multimodal deep learning technology (which outperforms traditional machine learning by integrating complementary information to provide more accurate predictions), to establish a hybrid deep learning model that integrates contrast-enhanced ultrasound (CEUS) and enhanced magnetic resonance imaging (MRI) features. This model will predict the probability of early recurrence (ER≤2 years) in patients and, based on this, recommend LH or MWA as the optimal first treatment option for newly diagnosed early HCC patients to optimize individualized treatment decisions.

Studienübersicht

Status

Status

Zeigt den aktuellen Rekrutierungsstatus oder den erweiterten Zugriffsstatus an.
Noch keine Rekrutierung

Bedingungen

Bedingungen

Die Krankheit, Störung, das Syndrom, die Krankheit oder die Verletzung, die untersucht wird. Auf ClinicalTrials.gov können die Bedingungen auch andere gesundheitsbezogene Themen wie Lebensdauer, Lebensqualität und Gesundheitsrisiken umfassen.

Intervention / Behandlung

Intervention / Behandlung

Ein Prozess oder eine Handlung, die im Mittelpunkt einer klinischen Studie steht. Interventionen umfassen Medikamente, medizinische Geräte, Verfahren, Impfstoffe und andere Produkte, die entweder in der Erprobungsphase oder bereits verfügbar sind. Interventionen können auch nicht-invasive Ansätze umfassen, wie z. B. Aufklärung oder eine Änderung der Ernährung und Bewegung.

Detaillierte Beschreibung

Core ObjectiveTo develop a hybrid deep learning model based on contrast-enhanced ultrasound (CEUS) clinical data for predicting the early recurrence (ER) probability within 2 years after liver resection (LH) or microwave ablation (MWA) in patients with early-stage liver cancer (CNLC I/IIa), providing a basis for individualized treatment decisions.Key MethodsStudy DesignType: Multicenter retrospective cohort study (2009.10-2026.12, 30 hospitals)Population:Inclusion: First diagnosed HCC (single lesion ≤5cm or 2-3 lesions with the largest ≤3cm), Child-Pugh A/B grade, CEUS/MRI examination within one month before surgery.Exclusion: Extrahepatic metastasis/other malignancies, previous treatment history, missing imaging/follow-up data.Sample size: 1441 cases (LH group 609 cases, MWA group 831 cases).Data CollectionClinical Data: Age, hepatitis type, cirrhosis, tumor characteristics (size/location/number), laboratory indicators (AFP, etc.).Imaging Data:CEUS: Dynamic acquisition of arterial phase (AP), portal venous phase (PVP), and delayed phase (LP) videos after SonoVue injection.Enhanced MRI: Acquisition of AP, PVP, transitional phase (TP), and hepatobiliary-specific phase (HBP) images after Gd-EOB-DTPA enhancement.Follow-Up: Imaging re-examination (CEUS/CT/MRI) every 3-6 months within 2 years after surgery, with endpoints being recurrence/death/last follow-up (≥24 months).Model ConstructionInput Data:Imaging ROI: Manual drawing of the tumor and a 5mm peritumoral area, extracting 64×64 pixel frames (CEUS videos downsampled to 32 frames).Fusion Methods: Clinical CEUS, clinical MRI, and clinical CEUS MRI.Deep Learning Architecture:Feature Extraction: 2D-CNN (convolutional layers → spatial features) → Bi-LSTM (fusion of spatiotemporal features) → Attention module.Data Augmentation: Translation and flipping to reduce overfitting.Training/Validation:5-fold cross-validation, dividing the training/validation set in a 4:1 ratio (training LH and MWA groups separately).Optimal Model Selection: The one with the highest AUC.Decision ApplicationHybrid model: To predict the ER probabilities for LH or MWA treatment for the same patient separately.Treatment Recommendations:If the predicted ER probability: MWA > LH → recommend LH;If the predicted ER probability: LH ≥ MWA → recommend MWA.

Studientyp

Studientyp

Beschreibt die Art einer klinischen Studie. Zu den Studientypen gehören Interventionsstudien (auch klinische Studien genannt), Beobachtungsstudien (einschließlich Patientenregister) und erweiterter Zugang.
Beobachtungs

Einschreibung (Geschätzt)

Einschreibung

Die Anzahl der Teilnehmer an einer klinischen Studie. Die „erwartete“ Einschreibung ist die Zielzahl an Teilnehmern, die die Forscher für die Studie benötigen.
1424

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienkontakt

Studienkontakt

Der Name und die Kontaktinformationen der Person, die Fragen zur Registrierung für eine klinische Studie beantworten kann. Jeder Standort, an dem die Studie durchgeführt wird, kann auch einen bestimmten Ansprechpartner haben, der diese Fragen möglicherweise besser beantworten kann.

Studienorte

  • China
    • Jilin
      • Changchun, Jilin, China
        • The First Hospital of Jilin University

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Zulassungskriterien

Die wichtigsten Voraussetzungen, die Personen erfüllen müssen, die an einer klinischen Studie teilnehmen möchten, bzw. welche Eigenschaften sie mitbringen müssen. Auswahlkriterien bestehen sowohl aus Einschlusskriterien (die erforderlich sind, damit eine Person an der Studie teilnehmen kann) als auch aus Ausschlusskriterien (die eine Person an der Teilnahme hindern). Arten von Zulassungskriterien umfassen, ob eine Studie gesunde Freiwillige akzeptiert, Alters- oder Altersgruppenanforderungen hat oder durch das Geschlecht begrenzt ist.

Studienberechtigtes Alter

  • Erwachsene
  • Älterer Erwachsener

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Probenahmeverfahren

Nicht-Wahrscheinlichkeitsprobe

Studienpopulation

Hepatocellular carcinoma (HCC) patients who underwent microwave ablation (MWA) or surgical resection (liver hepatectomy, LH) at the First Hospital of Jilin University, the PLA General Hospital, and 18 other hospitals between October 2009 and May 2023, and who received contrast-enhanced ultrasound and/or MRI examinations prior to the procedure.

Beschreibung

Inclusion Criteria:

  1. Preoperative enhanced imaging examination or pathological diagnosis is HCC;
  2. CNLC Stage I, IIa, Child-Pugh Class A/B;
  3. A single tumor with a diameter ≤ 5 cm or 2-3 tumors, with the maximum diameter ≤ 3 cm;
  4. Perform liver resection surgery or MWA surgery treatment;
  5. MRI and/or CEUS examinations performed within one month before surgery

Exclusion Criteria:

1：There is already extrahepatic metastasis or the presence of other malignant tumors;

2: History of other treatments prior to surgery;

3: Incomplete preoperative ultrasound contrast and/or MRI imaging data, with images missing or unclear;

4: Missing postoperative follow-up data

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

Kohorten und Interventionen

Gruppe / Kohorte

Gruppe / Kohorte

Eine Gruppe oder Untergruppe von Teilnehmern an einer Beobachtungsstudie, die hinsichtlich biomedizinischer oder gesundheitlicher Ergebnisse bewertet wird.
Intervention / Behandlung

Intervention / Behandlung

Ein Prozess oder eine Handlung, die im Mittelpunkt einer klinischen Studie steht. Interventionen umfassen Medikamente, medizinische Geräte, Verfahren, Impfstoffe und andere Produkte, die entweder in der Erprobungsphase oder bereits verfügbar sind. Interventionen können auch nicht-invasive Ansätze umfassen, wie z. B. Aufklärung oder eine Änderung der Ernährung und Bewegung.
Surgical group
The group of patients underwent surgical resection treatment.
Verfahren: surgery
The surgery was performed in supine position under general anesthesia with open/laparoscopic liver resection (LH), and the main and secondary incisions were made based on the tumor location. Intraoperative ultrasound was routinely used to assess the tumor, remnant liver volume, and the feasibility of negative margins. The type of liver resection followed established guidelines.
Microwave Ablation Group
The group of patients underwent microwave ablation treatment.
Verfahren: ablation
Ablation is performed under ultrasound guidance and intravenous anesthesia, using the KY-2000 treatment device with disposable ablation needles and monitoring software. For tumors with a diameter of less than 2cm, a single needle is used; for tumors of 2cm or more, dual needles (needle spacing ≤ 2cm) are used. The ablation parameters are set to a power of 40-65W and a duration of 1-15 minutes, with immediate post-operative ultrasound (contrast) assessment of the ablation range.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Primäre Ergebnismessungen

Im Protokoll einer klinischen Studie die geplante Ergebnismessung, die für die Bewertung der Wirkung einer Intervention/Behandlung am wichtigsten ist. Die meisten klinischen Studien haben einen primären Endpunkt, aber einige haben mehr als einen.
Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Early recurrence status (binary: recurrence vs. non-recurrence within 2 years)
Zeitfenster: 2 years
Follow-up strategy (telephone follow-up or clinical database): Routine check-ups, serum AFP tests, contrast-enhanced ultrasound (CEUS), or enhanced CT/MRI examinations are performed at 1, 3, 6 months, 1 year, and 2 years after treatment to confirm tumor recurrence. Follow-up starts from the date of surgery and ends at the first recurrence, death, or last follow-up (≥24 months). Early recurrence is defined as recurrence occurring within 2 years after surgical treatment. The outcome is recorded as a binary variable: recurrence (yes) or no recurrence (no) within 2 years.
2 years

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Sponsor

Sponsor

Die Organisation oder Person, die die Studie initiiert und die Autorität und Kontrolle über die Studie hat.
The First Hospital of Jilin University

Mitarbeiter

Mitarbeiter

Eine andere Organisation als der Sponsor, die eine klinische Studie unterstützt. Diese Unterstützung kann Aktivitäten im Zusammenhang mit Finanzierung, Design, Implementierung, Datenanalyse oder Berichterstattung umfassen.
Chinese PLA General Hospital

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (Geschätzt)

Studienbeginn

Das tatsächliche Datum, an dem der erste Teilnehmer in eine klinische Studie aufgenommen wurde. Das „voraussichtliche“ Studienstartdatum ist das Datum, von dem die Forscher glauben, dass es das Studienstartdatum sein wird.
30. April 2026

Primärer Abschluss (Geschätzt)

Primärer Abschluss

Das Datum, an dem der letzte Teilnehmer einer klinischen Studie untersucht wurde oder eine Intervention erhalten hat, um endgültige Daten für das primäre Ergebnis zu sammeln. Ob die klinische Studie protokollgemäß endete oder beendet wurde, hat keinen Einfluss auf dieses Datum. Bei klinischen Studien mit mehr als einem primären Ergebnismaß mit unterschiedlichen Abschlussdaten bezieht sich dieser Begriff auf das Datum, an dem die Datenerhebung für alle primären Ergebnismaße abgeschlossen ist. Das „erwartete“ primäre Abschlussdatum ist das Datum, von dem die Forscher glauben, dass es das primäre Abschlussdatum für die Studie sein wird.
30. Oktober 2027

Studienabschluss (Geschätzt)

Studienabschluss

Das Datum, an dem der letzte Teilnehmer an einer klinischen Studie untersucht wurde oder eine Intervention/Behandlung erhielt, um endgültige Daten für die primären Ergebnismaße, sekundären Ergebnismaße und Nebenwirkungen zu sammeln (d. h. der letzte Besuch des letzten Teilnehmers). Das „voraussichtliche“ Abschlussdatum der Studie ist das Datum, von dem die Forscher glauben, dass es das Abschlussdatum der Studie sein wird.
30. Oktober 2027

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

Zuerst eingereicht

Das Datum, an dem der Studiensponsor oder Prüfer zum ersten Mal einen Studienbericht bei ClinicalTrials.gov eingereicht hat. Zwischen dem Datum der ersten Einreichung und der Verfügbarkeit des Datensatzes auf ClinicalTrials.gov (dem ersten veröffentlichten Datum) liegt in der Regel eine Verzögerung von einigen Tagen.
26. April 2026

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

Das Datum, an dem der Studiensponsor oder Prüfer zum ersten Mal einen Studienbericht einreicht, der den Qualitätskontrollkriterien (QC) der National Library of Medicine (NLM) entspricht. Der Sponsor oder Prüfer muss möglicherweise einen Studienbericht ein- oder mehrmals überarbeiten und einreichen, bevor die QC-Überprüfungskriterien von NLM erfüllt sind. Es liegt in der Verantwortung des Sponsors oder Prüfers, sicherzustellen, dass die Studienaufzeichnung mit den NLM-QC-Überprüfungskriterien übereinstimmt.
7. Mai 2026

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

Zuerst gepostet

Das Datum, an dem der Studienbericht zum ersten Mal auf ClinicalTrials.gov verfügbar war, nachdem die Qualitätskontrolle (QC) der National Library of Medicine (NLM) abgeschlossen wurde. Zwischen dem Datum, an dem der Studiensponsor oder Prüfer den Studienbericht eingereicht hat, und dem ersten veröffentlichten Datum liegt in der Regel eine Verzögerung von einigen Tagen.
12. Mai 2026

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

Letztes Update gepostet

Das letzte Datum, an dem Änderungen an einem Studienbericht auf ClinicalTrials.gov verfügbar gemacht wurden. Es kann eine Verzögerung zwischen der Übermittlung der Änderungen an ClinicalTrials.gov durch den Sponsor oder Prüfer der Studie (Datum der letzten eingereichten Aktualisierung) und dem Datum der letzten Veröffentlichung der Aktualisierung geben.
12. Mai 2026

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

Das letzte Datum, an dem der Studiensponsor oder Prüfer Änderungen an einem Studienbericht eingereicht hat, die mit den Qualitätskontrollkriterien (QC) der National Library of Medicine (NLM) übereinstimmen. Es liegt in der Verantwortung des Sponsors oder Prüfers, sicherzustellen, dass die Studienaufzeichnung mit den NLM-QC-Überprüfungskriterien übereinstimmt.
7. Mai 2026

Zuletzt verifiziert

Zuletzt verifiziert

Das letzte Datum, an dem der Studiensponsor oder Prüfer die Informationen über eine klinische Studie auf ClinicalTrials.gov als richtig und aktuell bestätigt hat. Wenn eine Studie den Rekrutierungsstatus Recruiting hat; noch keine Rekrutierung; oder aktiv, keine Rekrutierung wurde innerhalb der letzten 2 Jahre nicht bestätigt, der Rekrutierungsstatus der Studie wird als unbekannt angezeigt.
1. Mai 2026

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Schlüsselwörter

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

Andere Studien-ID-Nummern

Andere Identifikatoren oder ID-Nummern als die NCT-Nummer, die einer klinischen Studie vom Sponsor der Studie, Geldgebern oder anderen zugewiesen werden. Diese Nummern können eindeutige Kennungen von anderen Studienregistern und Zuschussnummern der National Institutes of Health enthalten.
  • 2025-MS-269

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

NEIN

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

Diese Informationen wurden ohne Änderungen direkt von der Website clinicaltrials.gov abgerufen. Wenn Sie Ihre Studiendaten ändern, entfernen oder aktualisieren möchten, wenden Sie sich bitte an register@clinicaltrials.gov. Sobald eine Änderung auf clinicaltrials.gov implementiert wird, wird diese automatisch auch auf unserer Website aktualisiert .

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