[發(fā)明專利]基于機器學(xué)習(xí)的炎癥性腸病精準(zhǔn)用藥方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110287375.0
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN112967778A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于澤寬;周錕;耿道穎;吳興旺;王樂;韓方凱;劉曉;陳衛(wèi)強;李強;王俠;劉學(xué)玲;呂錕;王容;杜鵬;文劍波;韓秋月;張海燕;杜成娟;王娜;李璇璇;吳昊;耿巖;李郁欣;張軍;尹波;曹鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院
• 主分類號: G16H20/10
• 分類號: G16H20/10;G16H30/20;G16H30/40;G16H50/20;G06T7/00;G06T7/11;G06K9/46;G06K9/62;G06N20/20
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發(fā)明提供了一種基于機器學(xué)習(xí)的炎癥性腸病精準(zhǔn)用藥方法及系統(tǒng)，涉及醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括：步驟S1：獲取炎癥性腸病能譜CT數(shù)據(jù)并對能譜CT數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，制作病情活動度?用藥標(biāo)簽數(shù)據(jù)集；步驟S2：對預(yù)處理后的能譜CT數(shù)據(jù)進行病灶區(qū)域分割；步驟S3：將炎癥性腸病病灶區(qū)域ROI_IBD進行影像組學(xué)特征提取；構(gòu)建遷移模型；步驟S4：獲得炎癥性腸病無創(chuàng)用藥評估模型。本發(fā)明能夠幫助指導(dǎo)IBD患者的治療方案選擇，評估預(yù)后，進而縮短IBD患者的治療時間，具有更好的臨床實用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于機器學(xué)習(xí)的炎癥性腸病精準(zhǔn)用藥方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

炎癥性腸病(inflammatory bowel disease,IBD)是一種臨床常見的慢性非特異性的腸道炎癥性疾病。隨著炎癥性腸病情發(fā)展的嚴(yán)重程度會導(dǎo)致臨床治療方案的不同，因此炎癥性腸病情的精準(zhǔn)評估對藥物療效和個性化治療具有重要意義。在臨床上，內(nèi)窺鏡檢查是估計和評估疾病、治療結(jié)果的有效手段。然而，內(nèi)窺鏡操作復(fù)雜，患者耐受性差以及無法完整評估腸道損傷等缺點限制了內(nèi)窺鏡的使用。因此，尋找一種自動的炎癥性腸病病情評估和無創(chuàng)療效評估方法對炎癥性腸病的臨床診斷和精準(zhǔn)治療具有重要意義。

公開號為CN110880361A的中國發(fā)明專利，公開了一種個性化精準(zhǔn)用藥推薦方法及裝置，包括：獲取患同一疾病的多個病患的病歷數(shù)據(jù)，包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)及影像數(shù)據(jù)；從文本數(shù)據(jù)中得到病患的用藥信息；從多個歷史病患的用藥信息中篩選得到目標(biāo)病患的第一藥品推薦結(jié)果；將病患的病歷數(shù)據(jù)進行合并處理，得到病患的病情特征信息；從多個歷史病患中篩選出與目標(biāo)病患的當(dāng)前病情特征信息相似的至少一個相似病患；根據(jù)相似病患的用藥信息生成第二藥品推薦結(jié)果；根據(jù)第一藥品推薦結(jié)果及第二藥品推薦結(jié)果得到目標(biāo)病患的個性化藥品推薦結(jié)果。本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中病患用藥精準(zhǔn)度低的問題。

近幾年，計算機技術(shù)的不斷成熟為CT技術(shù)的完善和發(fā)展提供了條件。能譜CT的出現(xiàn)為炎癥性腸病的無創(chuàng)療效評估提供了新的機遇。能譜CT在普通CT的基礎(chǔ)之上采用寶石探測器、高壓瞬時變能發(fā)生器和動態(tài)變焦管，可以很好的克服常規(guī)CT密度分辨率低，硬化偽影、同物異影、異物同影等缺點，獲取最優(yōu)單能量圖從而進行物質(zhì)區(qū)分與定量。目前臨床上對于炎癥性腸病中克羅恩病(Crohn Disease，CD)的病情評估多采用CDAI評分。此評分涉及多種臨床指標(biāo)，收集復(fù)雜且得出結(jié)果可能與客觀病情不符。如各種檢查提示病變嚴(yán)重，但CDAI很低；CDAI很高但是患者客觀病情輕微。目前最新評分系統(tǒng)包括MRE評分、CE-US評分和CE評分，這些評分系統(tǒng)雖然參數(shù)收集簡單但還是無法提高評分的準(zhǔn)確度。缺乏一種通過研究影像學(xué)特征進行更為精準(zhǔn)的自動分類模型。

當(dāng)前對于IBD的醫(yī)療模式多為通過一個治療方案滿足所有患者，雖然對部分患者有充分的療效，但仍有大多數(shù)療效不佳的患者。近年來精準(zhǔn)醫(yī)療不斷被接受和采納，精準(zhǔn)醫(yī)療可以根據(jù)每個患者的個性化特征定制治療方法。在IBD的治療方案選擇中可以采用精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)方法，考慮個體分子生物學(xué)和環(huán)境因素對治療方案療效的影響，促進更好的臨床決策。但目前研究缺少統(tǒng)一的炎癥性腸病病情嚴(yán)重程度與用藥指導(dǎo)的映射，難以構(gòu)建合適的炎癥性腸病藥物評估模型從而達到精準(zhǔn)治療的目的。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于機器學(xué)習(xí)的炎癥性腸病精準(zhǔn)用藥方法及系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于機器學(xué)習(xí)的炎癥性腸病精準(zhǔn)用藥方法及系統(tǒng)，所述方案如下：

第一方面，提供了一種基于機器學(xué)習(xí)的炎癥性腸病精準(zhǔn)用藥方法，所述方法包括：

步驟S1：獲取炎癥性腸病能譜CT數(shù)據(jù)并對能譜CT數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，基于處理后的數(shù)據(jù)制作病情活動度-用藥標(biāo)簽數(shù)據(jù)集；

步驟S2：對預(yù)處理后的能譜CT數(shù)據(jù)運用end to end卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行病灶區(qū)域分割，得到炎癥性腸病病灶區(qū)域ROI_IBD；