Next Generation Brain PET Imaging
下一代脑 PET 成像
基本信息
- 批准号:10478939
- 负责人:
- 金额:$ 54.48万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2021
- 资助国家:美国
- 起止时间:2021-09-01 至 2026-08-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AgeAirArchitectureArtificial IntelligenceBrainBrain imagingCerebrovascular CirculationCharacteristicsClinicalClinical DataClinical TrialsCyclotronsDataData SetDementiaDiagnosisDiagnosticDiagnostic ImagingDiscipline of Nuclear MedicineDiseaseDisease ProgressionDoseEpilepsyFDA approvedFunctional Magnetic Resonance ImagingFutureGenderGeneticGenetic MarkersGlioblastomaGoalsGoldHumanImageLinkLogisticsMagnetic Resonance ImagingMapsMeasurementMeasuresMedicalMedical GeneticsMedical ImagingMetabolicMetabolismMethodsModalityModelingPatientsPerformancePhenotypePhysiciansPopulationPositron-Emission TomographyPrevalenceProtocols documentationProviderRadiationRadiation Dose UnitRadiology SpecialtyReaderRecording of previous eventsRecurrenceRiskRisk FactorsRunningRural CommunitySiteSpecific qualifier valueTechnologyTracerTrainingTravelWateracute strokearterial spin labelingbasechronic strokeconvolutional neural networkcostdeep learningdisease natural historyfluorodeoxyglucosefluorodeoxyglucose positron emission tomographygenetic informationimaging biomarkerimaging modalityimaging studyimprovedmachine learning modelmetabolic imagingmultimodal datamultimodalityneural networknext generationpatient populationpatient safetyprospectivequantitative imagingradiologistradiotracersexstroke patienttargeted imagingtumorunderserved community
项目摘要
Abstract
Gold-standard quantitative imaging studies are often difficult to implement,
limited by financial and logistical issues, or expose the patient to unnecessary
risks. Deep learning has shown great promise in recent years for many medical
applications; one use is to synthesize improved images. Such image trans-
formation methods offer the potential to improve the quality, value, and
accessibility of medical imaging.
The goal of this project is to develop deep convolutional neural network
approaches to FDG PET imaging, the most commonly performed clinical brain-
focused PET study in the USA. Using simultaneous PET/MRI, we will train
networks to produce diagnostic PET images from ultra-low dose PET and MR
images. We will explore the three reimbursed clinical indications for this
imaging modality (tumor recurrence, dementia, and epilepsy) using both
quantitative metrics and repeated reader studies to assess equivalence and
evaluate possible AI generalization bias related to simultaneity, scanner type,
age, gender, and disease prevalence.
Next, we will evaluate whether we can move beyond ultra-low dose and remove
the radiation dose altogether, synthesizing FDG brain PET images from MR
inputs only, relying on the information in multi-modal functional MRI. Finally,
we will assess whether we can use deep networks to combine imaging and non-
imaging data such as clinical and genetic information to further improve image
transformation and predict future images and image-based biomarkers.
Significantly reducing or even eliminating the need for radiation to produce
brain FDG PET images would be truly transformative while the ability to
predict the future will enable personalized radiology and enhance our ability to
perform clinical trials.
抽象的
黄金标准定量成像研究通常难以实施,
受到财务和后勤问题的限制,或使患者面临不必要的风险
风险。近年来,深度学习在许多医学领域显示出巨大的前景
应用程序;一种用途是合成改进的图像。这样的图像传输
形成方法提供了提高质量、价值和
医学成像的可及性。
该项目的目标是开发深度卷积神经网络
FDG PET 成像方法是临床最常用的脑成像方法
美国的重点 PET 研究。使用同步 PET/MRI,我们将训练
利用超低剂量 PET 和 MR 生成诊断 PET 图像的网络
图像。我们将探讨这三个可报销的临床适应症
使用两者的成像方式(肿瘤复发、痴呆和癫痫)
定量指标和重复的读者研究来评估等效性和
评估与同时性、扫描仪类型相关的可能的人工智能泛化偏差,
年龄、性别和疾病患病率。
接下来,我们将评估是否可以超越超低剂量并消除
综合辐射剂量,从 MR 合成 FDG 脑部 PET 图像
仅输入,依赖于多模态功能 MRI 中的信息。最后,
我们将评估是否可以使用深度网络将成像和非
临床和遗传信息等影像数据进一步改善图像
转换和预测未来图像和基于图像的生物标记。
显着减少甚至消除产生辐射的需要
大脑 FDG PET 图像将真正具有变革性,同时能够
预测未来将实现个性化放射学并增强我们的能力
进行临床试验。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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