Modelo de aprendizado profundo baseado em espectroscopia Raman para diagnóstico precoce de pan-câncer inicial
Um novo método baseado em espectroscopia Raman para o diagnóstico precoce de pan-câmera apoiado pela Deep Learning: um estudo prospectivo, de braço único e multicêntrico
O objetivo deste estudo de observação é explorar se uma abordagem de aprendizado profundo baseado em Raman pode ser usado para desenvolver um método eficaz para a triagem precoce do câncer. O estudo inclui indivíduos saudáveis e pacientes que correm risco de câncer e pacientes com câncer diagnosticado. A principal pergunta que pretende responder é:
- Avalie a precisão e a especificidade do modelo de aprendizado profundo para identificar as características específicas do câncer nos dados espectrais de Raman e se esse método pode classificar com precisão os pacientes com base no risco.
- Determine qual modelo é mais adaptável para o espectro Raman
- Dê a análise interpretável para o diagnóstico gerado pelo modelo que os participantes já estão sendo diagnosticados e acompanhamento para determinar o tipo de câncer.
Visão geral do estudo
Status
Condições
- Câncer de esôfago
- Condições pré-cancerosas
- Pancreatite
- Úlcera gástrica
- Fisiologia Normal
- Ressonância magnética
- Câncer Gástrico
- Câncer Colorretal (CCR)
- Esofagite
- Diagnóstico de Câncer
- Cirrose, Fígado
- Câncer de Fígado, Adulto
- Câncer de Pâncreas, Adulto
- Pólipo Adenoma do Cólon
- Espectroscopia Raman
- Tumores Malignos
- Modelo de aprendizado profundo
Intervenção / Tratamento
Descrição detalhada
Este estudo tem como objetivo explorar o uso de modelos de aprendizado profundo para classificar os pacientes com base na análise da espectroscopia Raman de amostras de sérm de sangue, distinguindo entre indivíduos em condições fisiológicas e pacientes com vários tipos de tumores malignos. O estudo é conduzido por meio de uma colaboração multicêntrica, onde amostras de sangue são coletadas de participantes saudáveis e pacientes cujos histopatológicos diagnosticados em condições pré-cancerosas e tumores malignos primários.
Todas as amostras de sangue são coletadas dos exames de sangue clínicos de rotina dos pacientes realizados durante a admissão hospitalar ou outras avaliações médicas necessárias. O soro é extraído e submetido à análise de espectroscopia Raman. Os dados espectrais passam por um rigoroso pipeline de pré -processamento, que inclui reamostragem de alinhamento para padronizar os dados, a remoção da linha de base para eliminar variações indesejadas e normalização para garantir a uniformidade em todas as amostras. Garantir que os dados estejam em uma forma ideal para o treinamento de modelos de aprendizado profundo.
Vários modelos de aprendizado profundo são então empregados para analisar os espectros Raman processados e desenvolver um sistema de classificação capaz de distinguir entre os controles pan-câncer e saudáveis. O conjunto de dados pré -processado foi particionado em três subconjuntos para treinamento de modelos e avaliação de desempenho: 80% para treinamento, 10% para validação e 10% para teste. Os conjuntos de dados são aplicados ao treinamento de modelos, a fim de obter padrões de identificação nos dados espectrais que se correlacionam com a presença de cânceres específicos ou um estado saudável para alcançar o diagnóstico classificado.
Para aprimorar a interpretabilidade dos modelos de aprendizado profundo, a pós-câmera (mapeamento de ativação de classe ponderada por gradiente) é usada para visualizar o processo de tomada de decisão dos modelos. Permitir a identificação das regiões dos espectros Raman que são mais influentes na decisão de classificação do modelo, fornecendo uma compreensão transparente de como o modelo se diferencia entre as várias classes.
Por fim, este estudo tem como objetivo demonstrar o potencial da espectroscopia Raman combinada com técnicas de aprendizado profundo para oferecer um método não invasivo, preciso e interpretável para detecção e classificação do câncer, com implicações para o diagnóstico precoce e estratégias de tratamento personalizadas.
Tipo de estudo
Inscrição (Estimado)
Contactos e Locais
Contato de estudo
- Nome: Jiasheng Xu, MD
- Número de telefone: +86 18720996980
- E-mail: 1821286450@qq.com
Locais de estudo
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Jiangxi
-
Nanchang, Jiangxi, China, 330006
- Recrutamento
- The First Affiliated Hospital to Nanchang University
-
Contato:
- Yuhuan Jiang
- Número de telefone: +86 18720998212
- E-mail: 18166043076@163.com
-
Nanchang, Jiangxi, China, 330008
- Recrutamento
- The Second Affiliated Hospital to Nanchang University
-
Contato:
- Xiaozhong Wang
- Número de telefone: +86 0791-86300410
- E-mail: xiaozhongwangncu@163.com
-
-
Shanghai
-
Shanghai, Shanghai, China, 200040
- Recrutamento
- Huashan Hospital Affiliated to Fudan University
-
Contato:
- Ming Guan
- Número de telefone: +86 19901643902
- E-mail: guanming88@yahoo.com
-
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Zhejiang
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Hangzhou, Zhejiang, China, 310009
- Recrutamento
- The Second Affiliated Hospital of Zhejiang University School of Medicine
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Contato:
- Kefeng Ding
- Número de telefone: +86 13906504783
- E-mail: dingkefeng@zju.edu.cn
-
-
Critérios de participação
Critérios de elegibilidade
Idades elegíveis para estudo
- Filho
- Adulto
- Adulto mais velho
Aceita Voluntários Saudáveis
Método de amostragem
População do estudo
Descrição
Critérios de inclusão:
- Diagnóstico histopatológico de tumores malignos, incluindo câncer colorretal, câncer gástrico, câncer hepático, câncer de pâncreas e câncer de esôfago.
- Pacientes em condições fisiológicas normais sem tumores malignos ou lesões pré -cancerosas.
- Pacientes com tumor maligno sem receber intervenções, incluindo quimioterapia, cirurgia, radioterapia, imunoterapia ou outros tratamentos antitumentos.
- Pacientes com diagnóstico histopatológico de qualquer lesões pré-cancerosas ou doença não maligna.
Critérios de exclusão:
- Pacientes com tumores de metástase ou na condição de dois ou mais tipos de tumores malignos ao mesmo tempo
- Pacientes de tratamento pós-câncer.
Plano de estudo
Como o estudo é projetado?
Detalhes do projeto
Coortes e Intervenções
Grupo / Coorte |
Intervenção / Tratamento |
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Fisiologia normal
Pacientes sem câncer ou lesão pré -cancerosa
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Todas as amostras de sangue de pacientes participantes foram obtidas em exames de sangue clínicos de rotina realizados durante a admissão hospitalar ou outras avaliações médicas necessárias, seguidas pela extração sérica.
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Câncer colorretal
Pacientes diagnosticados com câncer colorretal (pré-intervenção)
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Todas as amostras de sangue de pacientes participantes foram obtidas em exames de sangue clínicos de rotina realizados durante a admissão hospitalar ou outras avaliações médicas necessárias, seguidas pela extração sérica.
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Câncer gástrico
Pacientes diagnosticados com câncer gástrico (pré-intervenção)
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Todas as amostras de sangue de pacientes participantes foram obtidas em exames de sangue clínicos de rotina realizados durante a admissão hospitalar ou outras avaliações médicas necessárias, seguidas pela extração sérica.
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Câncer hepático
Pacientes diagnosticados com câncer hepático (pré-intervenção)
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Todas as amostras de sangue de pacientes participantes foram obtidas em exames de sangue clínicos de rotina realizados durante a admissão hospitalar ou outras avaliações médicas necessárias, seguidas pela extração sérica.
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Esofágico
Pacientes diagnosticados com câncer de esofágico (pré-intervenção)
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Todas as amostras de sangue de pacientes participantes foram obtidas em exames de sangue clínicos de rotina realizados durante a admissão hospitalar ou outras avaliações médicas necessárias, seguidas pela extração sérica.
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Câncer de pâncreas
Pacientes diagnosticados com câncer de pâncreas (pré-intervenção)
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Todas as amostras de sangue de pacientes participantes foram obtidas em exames de sangue clínicos de rotina realizados durante a admissão hospitalar ou outras avaliações médicas necessárias, seguidas pela extração sérica.
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Úlcera gástrica
Pacientes com úlceras gástricas sem câncer
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Todas as amostras de sangue de pacientes participantes foram obtidas em exames de sangue clínicos de rotina realizados durante a admissão hospitalar ou outras avaliações médicas necessárias, seguidas pela extração sérica.
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Adenoma colorretal
Pacientes com adenoma colorretal sem câncer
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Todas as amostras de sangue de pacientes participantes foram obtidas em exames de sangue clínicos de rotina realizados durante a admissão hospitalar ou outras avaliações médicas necessárias, seguidas pela extração sérica.
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Cirrose do fígado
Pacientes com cirrose hepática sem câncer
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Todas as amostras de sangue de pacientes participantes foram obtidas em exames de sangue clínicos de rotina realizados durante a admissão hospitalar ou outras avaliações médicas necessárias, seguidas pela extração sérica.
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Pancreatite
Pacientes com pancreatite sem câncer
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Todas as amostras de sangue de pacientes participantes foram obtidas em exames de sangue clínicos de rotina realizados durante a admissão hospitalar ou outras avaliações médicas necessárias, seguidas pela extração sérica.
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Esofagite
Pacientes com esofagite sem câncer
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Todas as amostras de sangue de pacientes participantes foram obtidas em exames de sangue clínicos de rotina realizados durante a admissão hospitalar ou outras avaliações médicas necessárias, seguidas pela extração sérica.
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O que o estudo está medindo?
Medidas de resultados primários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
|---|---|---|
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Um modelo de aprendizado profundo para classificação pan-câncer de alta precisão
Prazo: Desde a inscrição do paciente até a conclusão da construção do modelo, espera -se finalizada dentro de dois meses após a coleta de dados.
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Estabelecer modelos de aprendizado profundo com alta especificidade e sensibilidade para a classificação pan-câncer, capazes de distinguir diferentes tipos de cancerígenas (distinguir entre pacientes em condições fisiológicas, lesão pré-cancerosa e tumor maligno) com base na espectroscopia Raman.
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Desde a inscrição do paciente até a conclusão da construção do modelo, espera -se finalizada dentro de dois meses após a coleta de dados.
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Medidas de resultados secundários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
|---|---|---|
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Raman Shift Caracteristics para interpretação e visualização da decisão do modelo
Prazo: Desde o final da construção do modelo até o final da análise interpretável do modelo - esperado 2 meses após a construção do modelo
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Realizando análise interpretável do diagnóstico derivado do resultado primário usando graduação para visualizar e ilustrar o processo de tomada de decisão do modelo.
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Desde o final da construção do modelo até o final da análise interpretável do modelo - esperado 2 meses após a construção do modelo
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Colaboradores e Investigadores
Colaboradores
Investigadores
- Cadeira de estudo: Kefeng Ding, MD, Department of Colorectal Surgery, The Second Hospital of Zhejiang University School of Medicine
Datas de registro do estudo
Datas Principais do Estudo
Início do estudo (Real)
Conclusão Primária (Estimado)
Conclusão do estudo (Estimado)
Datas de inscrição no estudo
Enviado pela primeira vez
Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ
Primeira postagem (Real)
Atualizações de registro de estudo
Última Atualização Postada (Real)
Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade
Última verificação
Mais Informações
Termos relacionados a este estudo
Palavras-chave
Termos MeSH relevantes adicionais
- Doenças do Sistema Endócrino
- Processos Patológicos
- Neoplasias por local
- Doenças Intestinais
- Neoplasias por Tipo Histológico
- Neoplasias gastrointestinais
- Neoplasias do Aparelho Digestivo
- Doenças do aparelho digestivo
- Doenças Gastrointestinais
- Doenças do Estômago
- Neoplasias Intestinais
- Doenças retais
- Neoplasias das Glândulas Endócrinas
- Neoplasias de Cabeça e Pescoço
- Doenças pancreáticas
- Doenças do Fígado
- Neoplasias Glandulares e Epiteliais
- Adenocarcinoma
- Neoplasias Hepáticas
- Doenças do cólon
- Doenças Esofágicas
- Gastroenterite
- Carcinoma
- Doenças duodenais
- Úlcera péptica
- Neoplasias
- Neoplasias do Estômago
- Pancreatite
- Carcinoma Hepatocelular
- Neoplasias Colorretais
- Neoplasias Esofágicas
- Doença
- Neoplasias Pancreáticas
- Fibrose
- Cirrose hepática
- Adenoma
- Esofagite
- Úlcera estomacal
- Condições pré-cancerosas
Outros números de identificação do estudo
- 2024-1060
Plano para dados de participantes individuais (IPD)
Planeja compartilhar dados de participantes individuais (IPD)?
Informações sobre medicamentos e dispositivos, documentos de estudo
Estuda um medicamento regulamentado pela FDA dos EUA
Estuda um produto de dispositivo regulamentado pela FDA dos EUA
produto fabricado e exportado dos EUA
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