[發明專利]療效預測模型訓練方法以及療效預測方法及電子設備

在審

• 申請號: 202211306475.4
• 申請日: 2022-10-24
• 公開（公告）號: CN115631850A
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 鄭冬陽;胡迎炳;王志燕;郝紅偉;李路明
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G16H50/20
• 分類號: G16H50/20;G16H50/30;G16H10/60;G06F18/24;G06F18/214;G06F18/211;A61B5/00;A61B5/321;A61B5/33;A61B5/369;A61B5/386;A61B5/024
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 陳丕光

本發明涉及療效預測領域，具體涉及一種療效預測模型訓練方法以及療效預測方法及電子設備。包括：獲取目標患者對應的臨床信息、腦電數據、心電數據，以及目標患者對應的樣本類型；基于目標患者對應的臨床信息、腦電數據、心電數據，生成目標患者對應的初始特征；基于目標患者對應的樣本類型，對初始特征進行優化處理，生成目標患者對應的目標特征；基于目標患者對應的目標特征與樣本類型之間的對應關系，生成目標患者對應的訓練數據集；利用訓練數據集訓練初始療效預測網絡，生成目標療效預測模型。上述方法，保證了訓練得到的目標療效預測模型的準確性，從而可以保證利用目標療效預測模型對患者治療療效進行預測的準確性。

技術領域

本發明涉及療效預測領域，具體涉及一種療效預測模型訓練方法以及療效預測方法及電子設備。

背景技術

癲癇是一種常見的神經系統疾病，在全球范圍內有超過4千萬的患者。通過藥物治療，多數患者的發作能得到有效的控制；但仍有約30％的患者，在通過至少兩種藥物的單藥或聯合用藥后，其發作仍然不能得到有效緩解，這部分患者的癲癇被稱為藥物難治性癲癇。難治性癲癇對于患者的神經系統，尤其會對兒童患者的大腦發育造成嚴重且不可逆的損傷，影響患者及其家庭的生活質量。

迷走神經刺激(Vagus Nerve Stimulation，VNS)是一種針對難治性癲癇的輔助性治療，通過刺激患者左側頸部的迷走神經，能一定程度地緩解發作；但其效果在不同患者身上具有巨大的差異，僅有50％-60％的患者能通過VNS達到50％以上的發作頻率的減少，而其中發作完全緩解的患者僅占10％。鑒于VNS以上在療效上的特點，再考慮其植入手術潛在的風險、長期的療程以及較高昂的費用，若能通過術前的評估判別患者是否適合VNS療法，將在經濟及生活質量上對患者有所裨益，并使得醫療資源得到更好的配置。

過去的研究針對許多術前信息與患者術后的療效的相關性進行了考察，包括患者的人口學特征、臨床病史、臨床疾病信息(病因、發作類型、病灶位置等)的探索，以及基于植入手術前的心電(Electrocardiogram，ECG)、腦電(Electroencephalogram，EEG)、核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)等生理信號。在上述信息中，頭皮EEG具有非常重要的價值。頭皮EEG是癲癇診斷和評估的金標準。臨床上專家通過目視的方式對于EEG所顯示的大腦放電、發作模式進行識別，從而結合經驗得出診斷、評估結論。而在EEG量化的研究中，通過時頻分析、網絡功能分析、熵分析等手段，可以從生物標志物的層面對腦電信號進行解讀，從而表征信號背后的生理特征。另外，動態ECG信號通過對自由活動的受試者心電的采集，也可以一定程度反映其生理狀況。由于迷走神經參與心臟自主神經功能調控，因此通過分析ECG信號可以側面反映VNS的影響。通過心率變異性(Heart Rate Variability，HRV)的計算，可以在生物標記物的層面解讀這種影響。

然而，目前并沒有一個有效應用于臨床的VNS術前療效預測方法。在長期VNS療效的相關性分析及預測中，存在結論不一致、預測準確性及泛化性弱等問題。另外，上述研究中多數圍繞單一類型的生物標記物展開，缺少對多角度、多模態指標的綜合分析，使得預測準確率難以提高。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種療效預測模型訓練方法以及療效預測方法及電子設備，旨在解決現有技術中療效預測準確率不高的問題。

根據第一方面，本發明實施例提供了一種療效預測模型訓練方法，包括：

獲取目標患者對應的臨床信息、腦電數據、心電數據，以及目標患者對應的樣本類型，樣本類型根據目標患者對應的長期療效確定，包括正樣本和負樣本；

基于目標患者對應的臨床信息、腦電數據、心電數據，生成目標患者對應的初始特征；

基于目標患者對應的樣本類型，對初始特征進行優化處理，生成目標患者對應的目標特征；