基于人工神经网络影像智能分析的前列腺癌精准诊断模型建立的关键技术研究

Prostate cancer becomes one of the most critical health issues in male population worldwide. The incidence of prostate cancer increased rapidly in China in recent years. Therefore, early detection of prostate cancer is of great importance. Our preliminary results indicate that Artificial Neural Network Analysis / Computerized Transrectal Ultrasound (ANNAcTRUS, Ultrasound CT) increase the detection rate of prostate cancer. Based on these data, we will continue to explore the crucial techniques of intelligent imaging analysis based on artificial neural network in diagnosis of prostate cancer and we will focus on establishing a diagnostic model of MRI with artificial intelligence based on ANN and optimization of ultrasound CT. We use high-throughput sequencing and bioinformatics analysis to screen “star” biomarkers related to prostate cancer to optimize ultrasound CT in prostate cancer diagnosis together with prostate hardness. We further establish a diagnostic model of MRI with artificial intelligence based on ANN to improve intelligent imaging analysis in prostate cancer detection. Successful completion of these experiments may provide novel strategies for early detection of prostate cancer based on intelligent imaging analysis.

前列腺癌是危害老年男性健康最重要的问题之一，近年来我国前列腺癌的发病率呈快速上升趋势，因此，早期诊断前列腺癌具有重要临床价值。在我们前期研究基于人工神经网络超声智能分析技术（人工智能超声CT）提高前列腺癌检出率的基础上，本项目将继续探索基于人工神经网络影像智能分析的前列腺癌精准诊断模型建立的关键技术，重点研究基于人工神经网络的MRI智能分析诊断模型的建立及人工智能超声CT的优化。本项目通过高通量测序及生物信息学分析筛选与前列腺癌发生密切相关的“明星”分子标记物，并引入前列腺硬度信息，优化人工智能超声CT在前列腺癌诊断中的价值，进一步在其基础上建立基于人工神经网络的MRI智能分析诊断模型，完善前列腺癌诊断的影像智能分析体系。本项目将为基于影像智能分析的前列腺癌早期诊断提供新的策略。

前列腺癌是全世界男性面临的重要的健康问题。近年来我国前列腺癌的发病率呈快速上升趋势，因此，早期诊断前列腺癌具有重要临床价值。经直肠超声引导下的前列腺穿刺活检是早期诊断前列腺癌的最常用的方法，但却是非靶向穿刺的有创性检查，且有很高的漏诊率。本研究基于人工神经网络超声智能分析技术（人工智能超声CT）提高前列腺癌检出率的基础上，优化了人工智能超声CT以及建立了基于人工神经网络的MRI智能分析诊断模型和前列腺穿刺病理分级上调或下调风险预测模型，同时研究通过高通量测序及生物信息学分析筛选出前列腺癌发生发展密切相关的分子标记物，完善了前列腺癌诊断的影像智能分析体系。.本研究证实，患者PSAD及临床分期是前列腺穿刺病理分级上调或下调的独立影响因素，该穿刺风险预测模型可为临床医师判断患者穿刺活检病理分级的准确性提供一定参考。.此外，本研究还探究了人工智能多参数MRI在前列腺癌中的早期诊断价值，筛选出13个具有统计学意义的特征参数。.同时本研究还评估了人工智能超声CT对既往穿刺阴性但PSA持续升高的前列腺增生患者的诊断价值，并且研究发现人工智能超声CT相比传统的超声引导下系统穿刺以及mpMRI引导下靶向穿刺，其前列腺癌的检出率更高（49.6% vs 34.0% vs 35.8%）。.本研究揭示了 RNA甲基化相关蛋白METTL3和YTHDF2在前列腺癌发生发展中的作用机制，同时也为前列腺癌的分子靶向治疗和个体化治疗提供新的实验证据。