科创中国
融合组织病理图像和CT影像的PDL1表达水平检测方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-07-06 09:20:32
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：“科创中国”黑龙江科技服务团| 邓珂骁 | 2023-11-07 10:42:05
肺癌是全球癌症死亡的主要原因。非小细胞肺癌(NSCLC)占原发性肺部恶性肿瘤的80-85％。随着针对PD-L1的免疫检查点抑制剂(ICI)的引入，NSCLC的治疗策略迅速发展，但持久的疾病反应仍然局限于一部分患者。考虑到ICI治疗的总体应答率，未选择患者的应答率为14％至20％，确定预测性生物标志物对于选择更可能对免疫疗法应答的患者至关重要。目前，通过免疫组化评估的肿瘤细胞PD-L1表达是NSCLC患者免疫治疗的唯一认可的诊断生物标志物。但免疫组织化学(IHC)检测不仅耗时，而且不能反映动态PD-L1表达，因为IHC需要肿瘤组织进行分析。根据计算机断层扫描(CT)成像特征预测PD-L1表达不仅对通过成像预测患者预后有价值，而且在无法进行组织采样的情况下也有价值。该技术首先在CT图像中标注感兴趣区域(ROI)，然后从中提取放射学特征也可以直接将整个CT图像或者标注好的CT图像作为输入，输入到一个神经网络中，从中提取深度学习特征。
在提取特征放射学时存在着阻碍，因为对ROI进行分割时，往往存在视觉差异不明显现象，其不仅耗时而且对不同勾画者的可变性极其敏感。放射组学的另一个主要问题是，它们提取时没有使用可以从其他数据来源获得的信息，这进一步限制了它们对癌症预测的辨别能力。深度放射组学有自己独特的优势(包括其泛化能力和无监督学习)，但也存在相应缺点，例如深度学习通常需要大量数据集，且对某些应用转换缺乏鲁棒性。同时，DLR面临的另一个重要挑战是，它仍然没有最佳体系结构选择的方法。本文提出一种融合组织病理图像和CT影像的PDL1表达水平检测方法，以有效解决这一问题。该方法分别提取临床特征，放射学特征和深度学习特征，再将三种特征连接在一起，最后输入到分类器中进行预测。
帕金森病是以黑质多巴胺能神经元变性丢失和存活神经元内Lewy小体形成为其病理学特征的神经退行性疾病。左旋多巴替代疗法治疗帕金森病是早期治疗帕金森病最有效最常用的疗法。而中晚期帕金森病患者，长期服用抗左旋多巴类药物可出现运动并发症，是帕金森病中晚期治疗中最棘手的问题。目前的研究认为其主要原因之一是由于中晚期的帕金森病患者中脑黑质大量多巴胺能神经元变性 ,纹状体多巴胺能受体的活性完全受外周左旋多巴浓度的波动控制所致[4]。决定左旋多巴血浆浓度重要因素之一就是COMT,该酶的作用是将甲基转移到儿茶酚胺环的3位羟基上，使具有生物活性或毒性的儿茶酚类物质灭活。
该课题通过：(1)检测中国人儿茶酚胺氧位甲基转移酶(COMT)基因的第3、6外显子变异位点。
(2)分析变异基因型及变异等位基因与帕金森病遗传易感性的相关性。
(3)分析帕金森病人应用复方左旋多巴后运动并发症的影响因素，和变异基因与运动并发症的相关性。
得出结论：COMT基因的高度多态性与帕金森病遗传易感性的关系、以及运动并发症与COMT基因变异的相关性，以此更好的指导帕金森病临床药物治疗，最大程度的减少或延迟运动并发症的出现，提高PD患者的生活质量。
并经查新证实，国内未见相同报道。其结果为临床早期诊断提供了客观依据。
本课题相关论文已在《航天航空医学》、《黑龙江医学》发表。
2008年 黑龙
学校创建于1952年7月，原名东北林学院，是在浙江大学农学院森林系和东北农学院森林系基础上建立的，由国家林业部直属管理。1985年8月更名为东北林业大学。2000年2月，由国家林业局划归教育部直属管理。2005年10月，经国家发改委、财政部和教育部批准，成为国家“211工程”重点建设高校。2010年11月，教育部和国家林业局签署合作共建协议。2011年6月，成为国家“优势学科创新平台”项目重点建设高校。2012年3月，教育部与黑龙江省人民政府签署合作共建协议。2017年9月，经国务院批准列为“双一流”建设高校。2022年2月，入选国家第二轮“双一流”建设高校。
课题来源与背景：自上个世纪50年代以来，胫骨高位截骨术和股骨髁上截骨术被临床应用治疗伴有膝内、外翻畸形的膝关节骨关节炎，具有一定的临床疗效，但该术式具有以下缺点：1、术前应用下肢全长X线片进行畸形角度测量时，因不能保证通髁线于片盒完全平行进行拍照，会使测量结果产生偏差。2、术中截骨主要依据术前X 线片测量以及医师临床经验，术中必须反复透视明确合适的截骨平面，验证矫正的力线，费时较长并且截骨精确度有限，影响了膝关节周围截骨术的疗效。3D打印技术，是一种基于数字模型数据，利用计算机软件进行三维设计和重建，将三维设计结果输入3D 打印机，运用粘合材料逐层打印出每个层面从而得到想要的实物模型的技术。作为一种新型的快速成型技术，引起越来越多的医务工作者关注。近年来，3D打印技术成功制作出了骨科实物模型和反向模板，是进行术前模拟和手术方案设计及术中辅助手术操作的有效工具，已逐渐应用于骨科各领域，包括脊柱内固定、关节外科等。
研究的目的和意义：为解决前文提到的膝关节周围截骨术的2个缺陷，我们应用3D打印截骨导板和锁定模块辅助膝关节周围截骨术治疗具有力线异常的中早期膝关节骨关节炎患者，对比其于传统的膝关节周围截骨术的差异，研究其可行性、简易性、精确性为临床精准化、个性化治疗膝关节骨关节炎提供一种新的方法。
主要研究结果：1、将CT数据导入计算机，应用Mimics进行3D建模、投影及
技术转让、合同、入股均可，具体资金双方协商，希望尽快落地实现产业化。
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