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利用深度学习技术开发基于呼吸系统常见肿瘤和重大传染病多模态数据融合的智能病理诊断和疗效预测人工智能系统。

2021年11月15日 更新者:Yang Jin、Wuhan Union Hospital, China

基于深度学习技术的呼吸系统常见肿瘤和重大传染病多模态数据融合的数字化病理诊断及疗效预测人工智能技术系统研发。

为提高呼吸系统常见恶性肿瘤和重大传染病的精准诊治水平,我们旨在建立一个包含规范化、结构化的电子病历、影像特征、病理特征、病理特征等临床诊疗信息的大型医学数据库。多组学信息,利用人工智能技术开发基于多模态数据融合的个体化智能病理诊断和疗效预测技术体系。

研究概览

详细说明

主要目标如下:

  1. 基于现有病理图像特征和临床多组学信息数据库,建立常见肿瘤与重大传染病(肺癌/肺结节、肺结核、COVID-19)多模态信息融合的医学大数据平台:医疗大数据平台支持获取患者临床电子病历(包括临床常规检测)、全视图数字切片病理影像数据、医学影像(CT、MRI、超声、核医学等)、多组学数据(基因组学、转录组学和代谢组学、蛋白质组学)组学数据、病因学、病理学以及相关的图形数据报告和多模式医疗数据。 旨在实现多模态、跨尺度生物医学大数据的存储、共享、融合计算、隐私保护和安全监管。 我们的工作将打通跨地区、跨医院、不同终端之间、医院与医生之间、科室之间的关键业务流程和环节,促进医院不断的数据积累和知识沉淀,促进医疗协同。
  2. 建立肺癌/肺结节、肺结核、肺结核等不同分期患者的病理特征、影像特征、多组学(病理组学、基因组学、转录组学、代谢组学、蛋白质组学等)和临床信息的多模态信息融合数据库2019冠状病毒病。 数据库规模包括至少 600 名肺癌/肺结节、200 名肺结核和 200 名 COVID-19 患者的多模式数据。 此外,还将通过关联分析挖掘出10余个与肺癌/肺结节、肺结核和COVID-19患者诊疗显着相关的生物标志物,为人工智能模型构建提供参数。
  3. 我们将利用人工智能技术,打造多模态医疗大数据交叉分析技术及上述疾病个体化精准诊断和疗效预测模型。 为解决多模态数据融合挖掘不平衡、样本量小、可解释性差的三大关键问题,我们将建立图像图像和病理图像的人工智能识别算法,利用图像处理和深度学习挖掘图像数据和病理数据的多层次深度视觉特征的技术。 此外,我们将利用生物信息学分析算法,在多组学技术(病理组学、基因组学、转录组学、代谢组学、蛋白质组学等)层面对分子标记进行分子网络挖掘和功能分析。

研究类型

观察性的

注册 (预期的)

1000

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。

学习联系方式

学习地点

    • Hubei
      • Wuhan、Hubei、中国、430000
        • 招聘中
        • Union Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

18年 至 90年 (成人、年长者)

接受健康志愿者

有资格学习的性别

全部

取样方法

非概率样本

研究人群

肺癌、肺结核、COVID-19等肺部常见恶性肿瘤和主要传染病。

描述

纳入标准:

  1. 临床诊断为肺癌、肺结核和 COVID-19 的参与者。
  2. 已签署知情同意书的参与者。
  3. 参与者 >= 18 岁且 < 90 岁。
  4. 参与者拥有详细的电子病历、影像记录、病理记录、多组学信息,以及其他重要的临床诊断信息。
  5. 没有肺癌、肺结核和 COVID-19 临床诊断的健康参与者。

排除标准:

  1. 参与者 < 18 岁。
  2. 缺少主要临床和病理数据的参与者。
  3. 参与者失访。
  4. 医学图像质量太差而无法准确执行分割和标记 ROI 的参与者。

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

  • 观测模型:队列
  • 时间观点:预期

队列和干预

团体/队列
肺癌组
患有肺癌/肺结节的参与者
肺结核组
患有肺结核的参与者
COIVD-19组
患有 COIVD-19 的参与者

研究衡量的是什么?

主要结果指标

结果测量
措施说明
大体时间
疑似肺癌/肺结节(Benign/Malignant nodule)患者的临床诊断结果。
大体时间:2021-2024

肺癌/肺结节(良性/恶性结节)患者的临床诊断结果。

① 良性结节

②恶性肿瘤/结节:鳞癌、腺癌、小细胞癌、大细胞癌。

2021-2024
疑似肺结核患者的临床诊断结果(阳性/阴性)。
大体时间:2021-2024
肺结核患者的临床诊断结果(阳性/阴性)。
2021-2024
疑似 COVID-19 患者的临床诊断结果(阳性/阴性)。
大体时间:2021-2024
COVID-19 患者的临床诊断结果(阳性/阴性)。
2021-2024
肺癌/肺结节(CR、PR、PD、SD)患者初次评估时抗癌治疗的治疗反应。
大体时间:2021-2024

肺癌/肺结节患者首次评估抗癌治疗的治疗反应遵循世界卫生组织 (WHO) 的实体瘤反应评估标准(RECIST 1.1 版)。 评价指标如下。

CR(完全缓解):所有靶病灶消失,所有病理淋巴结的短轴测量值减少至≤10 mm。

PR(部分反应):与基线相比,目标病灶的最长直径总和减少 30%。

PD(进展性疾病):与记录的最长直径的最小总和相比,目标病灶的最长直径总和至少增加 20% 或新病灶的出现,包括 FDG-PET 检测到的病灶(氟脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描)。

SD(疾病稳定):既不是 PR 也不是 PD。

2021-2024
首次评估 COVID-19 患者抗炎和抗病毒治疗的治疗反应(有效/无效治疗)。
大体时间:2021-2024

首次评估 COVID-19 患者抗炎和抗病毒治疗的治疗反应(有效/无效治疗)。

有效治疗: 缩短总恢复时间、退烧、咳嗽缓解和肺炎严重程度。

无效治疗: 上述情况没有好转或患者死亡。

2021-2024
肺结核患者初诊抗结核杆菌及抗炎治疗的疗效评价[J].
大体时间:2021-2024

治疗治愈:治疗开始时经细菌学确诊的结核病患者,在治疗的最后一个月和至少一次之前的涂片或培养阴性。

治疗完成者:完成治疗且没有失败证据但没有记录表明在治疗的最后一个月和之前至少一次的痰涂片或培养结果为阴性的患者。

治疗成功:治愈和治疗完成的总和。

治疗失败:治疗期间第5个月或以后痰涂片或培养阳性的患者。

治疗复发:患者在最近的结核病治疗疗程结束时被宣布治愈或治疗完成,现在被诊断为结核病复发。 这可能是真正的复发,也可能是再感染引起的新结核病发作。

患者死亡。

2021-2024
无进展生存期
大体时间:2021-2024
肺癌/肺结节患者治疗开始日期与疾病进展(月)之间的时间间隔。
2021-2024
总生存期
大体时间:2021-2024
肺癌/肺结节患者从确诊到死亡的时间间隔(月)。
2021-2024
血液样本的全基因组测序
大体时间:2021-2024
肺癌/肺结节、肺结核和 COVID-19 患者治疗前后血液样本的全基因组测序。 全基因组测序主要用于发现单核苷酸多态性 (SNP)、拷贝数变异和插入/缺失。
2021-2024
组织样本的全基因组测序
大体时间:2021-2024
肺癌/肺结节和肺结核患者手术后组织样本的全基因组测序。 全基因组测序主要用于发现单核苷酸多态性 (SNP)、拷贝数变异和插入/缺失。
2021-2024
呼出空气冷凝物样本的全基因组测序
大体时间:2021-2024
肺癌/肺结节、肺结核和 COVID-19 患者治疗前后呼出空气冷凝物样本的全基因组测序。 全基因组测序主要用于发现单核苷酸多态性 (SNP)、拷贝数变异和插入/缺失。
2021-2024
尿样全基因组测序
大体时间:2021-2024
肺癌/肺结节、肺结核和 COVID-19 患者治疗前后尿液样本的全基因组测序。 全基因组测序主要用于发现单核苷酸多态性 (SNP)、拷贝数变异和插入/缺失。
2021-2024
血液样本的转录组测序
大体时间:2021-2024
肺癌/肺结节、肺结核和 COVID-19 患者治疗前后血液样本的转录组测序。 所有转录本的集合,包括信使 RNA、核糖体 RNA、转运 RNA 和非编码 RNA。
2021-2024
组织样本的转录组测序
大体时间:2021-2024
肺癌/肺结节和肺结核患者手术后组织样本的转录组测序。 所有转录本的集合,包括信使 RNA、核糖体 RNA、转运 RNA 和非编码 RNA。
2021-2024
呼出空气冷凝物样本的转录组测序
大体时间:2021-2024
肺癌/肺结节、肺结核和 COVID-19 患者治疗前后呼出空气冷凝标本的转录组测序。 所有转录本的集合,包括信使 RNA、核糖体 RNA、转运 RNA 和非编码 RNA。
2021-2024
尿液样本的转录组测序
大体时间:2021-2024
肺癌/肺结节、肺结核和 COVID-19 患者治疗前后尿液标本的转录组测序。 所有转录本的集合,包括信使 RNA、核糖体 RNA、转运 RNA 和非编码 RNA。
2021-2024
血液样本的代谢组学
大体时间:2021-2024
肺癌/肺结节、肺结核和 COVID-19 患者治疗前后血液样本的代谢组学。 非目标代谢物一般采用LC-MS技术对样品中的代谢物进行定性定量分析,通过本地自建数据库和商业标准数据库匹配一级和二级信息进行鉴定。
2021-2024
组织样本的代谢组学
大体时间:2021-2024
肺癌/肺结节和肺结核患者手术后组织样本的代谢组学。 非目标代谢物一般采用LC-MS技术对样品中的代谢物进行定性定量分析,通过本地自建数据库和商业标准数据库匹配一级和二级信息进行鉴定。
2021-2024
呼出空气冷凝物样本的代谢组学
大体时间:2021-2024
肺癌/肺结节、肺结核和 COVID-19 患者治疗前后呼出空气冷凝物样本的代谢组学。 非目标代谢物一般采用LC-MS技术对样品中的代谢物进行定性定量分析,通过本地自建数据库和商业标准数据库匹配一级和二级信息进行鉴定。
2021-2024
尿液样本的代谢组学
大体时间:2021-2024
肺癌/肺结节、肺结核和 COVID-19 患者治疗前后尿液样本的代谢组学。 非目标代谢物一般采用LC-MS技术对样品中的代谢物进行定性定量分析,通过本地自建数据库和商业标准数据库匹配一级和二级信息进行鉴定。
2021-2024
血液样本的蛋白质组学
大体时间:2021-2024
肺癌/肺结节、肺结核和 COVID-19 患者治疗前后血液样本的蛋白质组学。 基于 timsTOF Pro 离子淌度平台的未标记蛋白质组学技术,使用数据相关采集 - 同步累积连续碎裂 (ddaPASEF) 扫描模式进行差异定量蛋白质组学分析。
2021-2024
组织样本的蛋白质组学
大体时间:2021-2024
肺癌/肺结节和肺结核患者手术后的蛋白质组织样本。 基于 timsTOF Pro 离子淌度平台的未标记蛋白质组学技术,使用数据相关采集 - 同步累积连续碎裂 (ddaPASEF) 扫描模式进行差异定量蛋白质组学分析。
2021-2024
呼出空气冷凝物样品的蛋白质组学
大体时间:2021-2024
肺癌/肺结节、肺结核和 COVID-19 患者治疗前后呼出空气冷凝物标本的蛋白质组学。 基于 timsTOF Pro 离子淌度平台的未标记蛋白质组学技术,使用数据相关采集 - 同步累积连续碎裂 (ddaPASEF) 扫描模式进行差异定量蛋白质组学分析。
2021-2024
尿样蛋白质组学
大体时间:2021-2024
肺癌/肺结节、肺结核和 COVID-19 患者治疗前后尿液标本的蛋白质组学。 基于 timsTOF Pro 离子淌度平台的未标记蛋白质组学技术,使用数据相关采集 - 同步累积连续碎裂 (ddaPASEF) 扫描模式进行差异定量蛋白质组学分析。
2021-2024

次要结果测量

结果测量
措施说明
大体时间
性别(男/女)
大体时间:2021-2024
患者性别(男/女)。
2021-2024
年龄(岁)
大体时间:2021-2024
患者年龄(岁)。
2021-2024
重量(公斤)
大体时间:2021-2024
患者体重(公斤)
2021-2024
高度(米)
大体时间:2021-2024
患者身高(米)。
2021-2024
每分钟心率
大体时间:2021-2024
患者每分钟的心率。
2021-2024
血压(毫米汞柱)
大体时间:2021-2024
患者的血压(mmHg)。
2021-2024
用力肺活量 (FVC)
大体时间:2021-2024
患者用力肺活量 (FVC)
2021-2024
一秒用力呼气容积(FEV1)
大体时间:2021-2024
一秒用力呼气容积 (FEV1) 表示肺容积
2021-2024
呼气峰流量 (PEF)
大体时间:2021-2024
速度峰值呼气流量 (PEF)
2021-2024
一氧化碳扩散能力 (DLCO)
大体时间:2021-2024
用于肺扩散功能的一氧化碳扩散能力 (DLCO)。
2021-2024
圣乔治呼吸问卷 (SGRQ)
大体时间:2021-2024
圣乔治呼吸问卷总分(0-3989.4), 圣乔治呼吸问卷症状评分(0-662.5); 圣乔治呼吸问卷影响评分(0-2117.8); 圣乔治呼吸问卷活动评分(0-1209.1)。 分数越高,肺部越差。
2021-2024
血C反应蛋白(mg/L)
大体时间:2021-2024
C反应蛋白(毫克/升)
2021-2024
血总蛋白(umol/L)
大体时间:2021-2024
总蛋白(umol/L)
2021-2024
血天冬氨酸转氨酶(U/L)
大体时间:2021-2024
天冬氨酸转氨酶 (U/L)
2021-2024
血谷丙转氨酶(U/L)
大体时间:2021-2024
谷丙转氨酶 (U/L)
2021-2024
血中D-二聚体(ug/L)
大体时间:2021-2024
D-二聚体 (ug/L)
2021-2024
血纤维蛋白原(g/L)
大体时间:2021-2024
纤维蛋白原(g/L)
2021-2024
血液中活性部分凝血酶时间(APTT)
大体时间:2021-2024
活性部分凝血酶时间(APTT)
2021-2024
血液凝血酶原时间(PT)
大体时间:2021-2024
凝血酶原时间 (PT)
2021-2024
血液中的凝血酶时间 (TT)
大体时间:2021-2024
凝血酶时间 (TT)。
2021-2024
血中白细胞(×109/L)
大体时间:2021-2024
白细胞(×109/L)
2021-2024
血中性粒细胞(×109/L)
大体时间:2021-2024
血中性粒细胞(×109/L)
2021-2024
血液中的淋巴细胞(×109/L)
大体时间:2021-2024
血液中的淋巴细胞(×109/L)
2021-2024
血单核细胞(×109/L)
大体时间:2021-2024
血单核细胞(×109/L)
2021-2024
血嗜酸性粒细胞(×109/L)
大体时间:2021-2024
血嗜酸性粒细胞(×109/L)
2021-2024
血中血小板(×109/L)
大体时间:2021-2024
血中血小板(×109/L)
2021-2024
癌胚抗原 (ug/L)
大体时间:2021-2024
血清肿瘤标志物
2021-2024
细胞角蛋白 19 片段 (ug/L)
大体时间:2021-2024
血清肿瘤标志物
2021-2024
鳞状细胞癌抗原(ug/L)
大体时间:2021-2024
血清肿瘤标志物
2021-2024
神经特异性烯醇化酶 (U/mL)
大体时间:2021-2024
血清肿瘤标志物
2021-2024
组织多肽特异性抗原(ug/L)
大体时间:2021-2024
血清肿瘤标志物
2021-2024
癌抗原 125 (U/mL)
大体时间:2021-2024
血清肿瘤标志物包括癌胚抗原(ug/L)、细胞角蛋白19片段、鳞状细胞癌抗原(ug/L)、神经特异性烯醇酶(U/mL)、组织多肽特异性抗原(ug/L)、癌抗原125(U /mL)、癌抗原 15-3 (U/mL)、铃蟾肽 (U/mL)、胃分泌素 (U/mL)、β2-微球蛋白 (U/mL)。
2021-2024
癌抗原 15-3 (U/mL)
大体时间:2021-2024
血清肿瘤标志物
2021-2024
铃蟾肽 (U/mL)
大体时间:2021-2024
血清肿瘤标志物
2021-2024
β2-微球蛋白 (U/mL)
大体时间:2021-2024
血清肿瘤标志物
2021-2024
病原学检测结果
大体时间:2021-2024
病原学检测包括支原体、衣原体、病毒、细菌(特别是结核分枝杆菌)和真菌。 (正负)
2021-2024

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

调查人员

  • 研究主任:Yang Jin, Professor、union hospital, Tongji Medical college, Huazhonguniversity of science and technology

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (实际的)

2021年10月1日

初级完成 (预期的)

2023年12月1日

研究完成 (预期的)

2024年12月1日

研究注册日期

首次提交

2021年6月27日

首先提交符合 QC 标准的

2021年9月15日

首次发布 (实际的)

2021年9月16日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2021年11月16日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2021年11月15日

最后验证

2021年11月1日

更多信息

与本研究相关的术语

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

研究美国 FDA 监管的设备产品

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新冠肺炎的临床试验

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