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

7 maggio 2026 aggiornato da: 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.

Panoramica dello studio

Stato

Stato

Indica lo stato di reclutamento attuale o lo stato di accesso ampliato.
Non ancora reclutamento

Condizioni

Condizioni

La malattia, il disturbo, la sindrome, la malattia o la lesione oggetto di studio. Su ClinicalTrials.gov, le condizioni possono includere anche altri problemi relativi alla salute, come la durata della vita, la qualità della vita e i rischi per la salute.

Intervento / Trattamento

Intervento / Trattamento

Un processo o un'azione che è al centro di uno studio clinico. Gli interventi includono farmaci, dispositivi medici, procedure, vaccini e altri prodotti sperimentali o già disponibili. Gli interventi possono anche includere approcci non invasivi, come l'educazione o la modifica della dieta e dell'esercizio fisico.

Descrizione dettagliata

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.

Tipo di studio

Tipo di studio

Descrive la natura di uno studio clinico. I tipi di studio includono studi interventistici (chiamati anche studi clinici), studi osservazionali (compresi i registri dei pazienti) e accesso allargato.
Osservativo

Iscrizione (Stimato)

Iscrizione

Il numero di partecipanti a uno studio clinico. L'iscrizione "anticipata" è il numero target di partecipanti di cui i ricercatori hanno bisogno per lo studio.
1424

Contatti e Sedi

Questa sezione fornisce i recapiti di coloro che conducono lo studio e informazioni su dove viene condotto lo studio.

Contatto studio

Contatto studio

Il nome e le informazioni di contatto della persona che può rispondere alle domande di iscrizione per uno studio clinico. Ogni sede in cui viene condotto lo studio può anche avere un contatto specifico, che potrebbe essere maggiormente in grado di rispondere a tali domande.

Luoghi di studio

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

Criteri di partecipazione

I ricercatori cercano persone che corrispondano a una certa descrizione, chiamata criteri di ammissibilità. Alcuni esempi di questi criteri sono le condizioni generali di salute di una persona o trattamenti precedenti.

Criteri di ammissibilità

Criteri di ammissibilità

I requisiti chiave che devono soddisfare le persone che vogliono partecipare a uno studio clinico o le caratteristiche che devono avere. I criteri di ammissibilità sono costituiti sia da criteri di inclusione (necessari a una persona per partecipare allo studio) sia da criteri di esclusione (che impediscono a una persona di partecipare). I tipi di criteri di ammissibilità includono se uno studio accetta volontari sani, ha requisiti di età o gruppo di età o è limitato dal sesso.

Età idonea allo studio

  • Adulto
  • Adulto più anziano

Accetta volontari sani

No

Metodo di campionamento

Campione non probabilistico

Popolazione di studio

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.

Descrizione

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

Piano di studio

Questa sezione fornisce i dettagli del piano di studio, compreso il modo in cui lo studio è progettato e ciò che lo studio sta misurando.

Come è strutturato lo studio?

Dettagli di progettazione

Coorti e interventi

Gruppo / Coorte

Gruppo / Coorte

Un gruppo o sottogruppo di partecipanti a uno studio osservazionale che viene valutato per gli esiti biomedici o sanitari.
Intervento / Trattamento

Intervento / Trattamento

Un processo o un'azione che è al centro di uno studio clinico. Gli interventi includono farmaci, dispositivi medici, procedure, vaccini e altri prodotti sperimentali o già disponibili. Gli interventi possono anche includere approcci non invasivi, come l'educazione o la modifica della dieta e dell'esercizio fisico.
Surgical group
The group of patients underwent surgical resection treatment.
Procedura: 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.
Procedura: 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.

Cosa sta misurando lo studio?

Misure di risultato primarie

Misure di risultato primarie

Nel protocollo di uno studio clinico, la misura dell'esito pianificato più importante per valutare l'effetto di un intervento/trattamento. La maggior parte degli studi clinici ha una misura di esito primaria, ma alcuni ne hanno più di una.
Misura del risultato
Misura Descrizione
Lasso di tempo
Early recurrence status (binary: recurrence vs. non-recurrence within 2 years)
Lasso di tempo: 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

Collaboratori e investigatori

Qui è dove troverai le persone e le organizzazioni coinvolte in questo studio.

Sponsor

Sponsor

L'organizzazione o la persona che avvia lo studio e che ha autorità e controllo sullo studio.
The First Hospital of Jilin University

Collaboratori

Collaboratori

Un'organizzazione diversa dallo sponsor che fornisce supporto per uno studio clinico. Questo supporto può includere attività relative al finanziamento, alla progettazione, all'implementazione, all'analisi dei dati o al reporting.
Chinese PLA General Hospital

Studiare le date dei record

Queste date tengono traccia dell'avanzamento della registrazione dello studio e dell'invio dei risultati di sintesi a ClinicalTrials.gov. I record degli studi e i risultati riportati vengono esaminati dalla National Library of Medicine (NLM) per assicurarsi che soddisfino specifici standard di controllo della qualità prima di essere pubblicati sul sito Web pubblico.

Studia le date principali

Inizio studio (Stimato)

Inizio studio

La data effettiva in cui il primo partecipante è stato arruolato in uno studio clinico. La data di inizio dello studio "prevista" è la data che i ricercatori pensano sarà la data di inizio dello studio.
30 aprile 2026

Completamento primario (Stimato)

Completamento primario

La data in cui l'ultimo partecipante a uno studio clinico è stato esaminato o ha ricevuto un intervento per raccogliere i dati finali per la misura dell'esito primario. Il fatto che lo studio clinico sia terminato secondo il protocollo o sia stato interrotto non influisce su questa data. Per gli studi clinici con più di una misura di esito primario con diverse date di completamento, questo termine si riferisce alla data in cui la raccolta dei dati è completata per tutte le misure di esito primario. La data di completamento principale "prevista" è la data che i ricercatori ritengono sarà la data di completamento principale per lo studio.
30 ottobre 2027

Completamento dello studio (Stimato)

Completamento dello studio

La data in cui l'ultimo partecipante a uno studio clinico è stato esaminato o ha ricevuto un intervento/trattamento per raccogliere i dati finali per le misure di esito primarie, le misure di esito secondarie e gli eventi avversi (ovvero l'ultima visita dell'ultimo partecipante). La data di completamento dello studio "prevista" è la data che i ricercatori ritengono sarà la data di completamento dello studio.
30 ottobre 2027

Date di iscrizione allo studio

Primo inviato

Primo inviato

La data in cui lo sponsor o il ricercatore dello studio ha inviato per la prima volta un record di studio a ClinicalTrials.gov. In genere c'è un ritardo di alcuni giorni tra la prima data di invio e la disponibilità del record su ClinicalTrials.gov (la prima data di invio).
26 aprile 2026

Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità

Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità

La data in cui lo sponsor dello studio o il ricercatore invia per la prima volta un record di studio che è coerente con i criteri di revisione del controllo di qualità (QC) della National Library of Medicine (NLM). Lo sponsor o lo sperimentatore potrebbe dover rivedere e inviare un record di studio una o più volte prima che i criteri di revisione QC di NLM siano soddisfatti. È responsabilità dello sponsor o dello sperimentatore garantire che il record dello studio sia coerente con i criteri di revisione QC NLM.
7 maggio 2026

Primo Inserito (Effettivo)

Primo Inserito

La data in cui il record dello studio è stato disponibile per la prima volta su ClinicalTrials.gov dopo la conclusione della revisione del controllo di qualità (QC) della National Library of Medicine (NLM). In genere c'è un ritardo di alcuni giorni tra la data in cui lo sponsor dello studio o lo sperimentatore ha presentato il record dello studio e la prima data pubblicata.
12 maggio 2026

Aggiornamenti dei record di studio

Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)

Ultimo aggiornamento pubblicato

La data più recente in cui le modifiche al record di uno studio sono state rese disponibili su ClinicalTrials.gov. Potrebbe esserci un ritardo tra il momento in cui le modifiche sono state inviate a ClinicalTrials.gov dallo sponsor o dallo sperimentatore dello studio (data di invio dell'ultimo aggiornamento) e la data di pubblicazione dell'ultimo aggiornamento.
12 maggio 2026

Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC

Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC

La data più recente in cui lo sponsor dello studio o il ricercatore ha presentato modifiche a un record di studio che sono coerenti con i criteri di revisione del controllo di qualità (QC) della National Library of Medicine (NLM). È responsabilità dello sponsor o dello sperimentatore garantire che il record dello studio sia coerente con i criteri di revisione QC NLM.
7 maggio 2026

Ultimo verificato

Ultimo verificato

La data più recente in cui lo sponsor dello studio o il ricercatore ha confermato che le informazioni su uno studio clinico su ClinicalTrials.gov sono accurate e aggiornate. Se uno studio con stato di reclutamento di reclutamento; non ancora reclutamento; o attivo, non reclutamento non è stato confermato negli ultimi 2 anni, lo stato di reclutamento dello studio viene mostrato come sconosciuto.
1 maggio 2026

Maggiori informazioni

Termini relativi a questo studio

Parole chiave

Termini MeSH pertinenti aggiuntivi

Altri numeri di identificazione dello studio

Altri numeri di identificazione dello studio

Identificatori o numeri ID diversi dal numero NCT assegnati a uno studio clinico dallo sponsor, dai finanziatori o da altri dello studio. Questi numeri possono includere identificatori univoci di altri registri di sperimentazione e numeri di sovvenzioni del National Institutes of Health.
  • 2025-MS-269

Piano per i dati dei singoli partecipanti (IPD)

Hai intenzione di condividere i dati dei singoli partecipanti (IPD)?

NO

Informazioni su farmaci e dispositivi, documenti di studio

Studia un prodotto farmaceutico regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti

No

Studia un dispositivo regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti

No

Queste informazioni sono state recuperate direttamente dal sito web clinicaltrials.gov senza alcuna modifica. In caso di richieste di modifica, rimozione o aggiornamento dei dettagli dello studio, contattare register@clinicaltrials.gov. Non appena verrà implementata una modifica su clinicaltrials.gov, questa verrà aggiornata automaticamente anche sul nostro sito web .

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