1、- 1 -技术发明奖公示表项目名称 影像肿瘤高精度识别新技术与应用项目简介（限 1200 字）本项目属信息科学与医学科学的大学科综合交叉领域。自上世纪 CT 与 MR 系统相继应用于临床，已为重大疾病的诊断带来革命性影响，但临床误诊率偏高亦为世人瞩目（引自中国“健康报”和美国国家癌症研究所报告）。作为精准医学与“健康中国”战略的不可或缺部分，基于大数据挖掘的影像肿瘤计算机辅助诊断研究已成为当前热点课题。本项目研究始于本世纪初，与欧美同类工作同步。由于肿瘤识别率一直低（60%以下），故国内外学者在 2007 年前后放弃了此类研究。而本项目历时近 15 年，建立了国际 第一个含 17 种肿瘤共一万
2、一千多个病例样本全部资料的大型数据库（包括每个病例的影像数据、检测报告、化 验报 告、活 检报告、诊断报告及预后报告等）；在多约束、多先验与 动态优化的学术思想指导下，提出了高效特征获取、 测度优化函数、高分辨率图像重建、模糊关联反馈与稀疏词 袋表达等崭新技术，突破 现有模式识别经典方法，完成了国际 第一个影像肿瘤高精度识别成果, 实验室测试识别率达93%。本 项目的核心技术发 明主要为：提出了（1）边缘近邻结构信息描述子（MID） 由于常规特征的识别率不高，本项目受临床专家诊断经验的启示，经反复 实验构建这一新的高效特征，它定量描述了肿瘤与周围组织的相互关系。该 MID单一特征在传统相似性测
3、度下识别率可达 81%，比传统特征提升20%左右；（2）正则化相似性测度函数（RSF） 由于常规的距离测度不可被优化，且对肿瘤一类问题的识别率低，本项目构建正则化相似性测度函数，它可实现快速的高精度搜索；对于常规特征，RSF 比常规测 度的识别精度可提高 20%，若 MID结合常规特征，在 RSF测度下，平均精度可达 93%；（3）新约束下的高分辨率成像技术 当前医学成像常含噪声伪影，严重影响图像特征获取，而常规的后处理方法 难以解决该问题；本项目为低剂量 CT 提出了新电子噪声约束，为快速 MR 成像提出了新自我约束，在 CT剂量降低 为正常 1/5 或 MR 加速 4 倍时能保证高分辨率成
4、像，受国际 同行高度评价；另上述技术已应用到本项目软件系统及新一代 CT 成像系统中。此外，本项目还在模糊关联反馈测度、区域相关 词袋表达方法、高分辨率医学成像技术、肿 瘤图像分割、配准、三 维可视化与显示等方面取得了多方面重要成果。本项目先后受国家 973计划和国家自然科学基金重点项目资助，申请国家发明专利 42项（其中已授权 29项）、 发表 SCI论文 56 篇、授权软件著作权登记 2项， 获广东省技术发明一等奖、二等奖各 1项。另在 2011 年由信息与临床专家组成的鉴定评价中指出，本项 目“在多类型多模 态肿瘤辨识领域中处于国际领先水平”，相关成果已推广应用于国内二十多家大中小临床医
5、院，显著提升了中青年医生的诊断水平和减少了医患纠纷，并将 为尔后的健康大数据落地奠定新的视野与技术基础。已产生重大的直接（间接）经济效益与社会效益。- 2 -主要完成人情况姓名 陈武凡 完成单位 南方医科大学 工作单位 南方医科大学主要技术创新贡献：项目主持人，提出肿瘤类型辨识的新概念，主持全部技术发明点。第 1 完成人证明材料：1）【知识产权目录及附件 1-3】；2）【附件 19：已发表的主要论文目录】姓名 冯前进 完成单位 南方医科大学 工作单位 南方医科大学主要技术创新贡献：提出边缘邻域信息描述子新特征，组织系统软件研发和推广应用。对项目主要技术发明第 1-2 点有创造性贡献，并对本项目
6、软件系统的研发做出主要贡献。第 2 完成人证明材料：1）【知识产权目录及附件 1-3】；2）【附件 19：已发表的主要论文目录】姓名 阳维 完成单位 南方医科大学 工作单位 南方医科大学主要技术创新贡献：提出距离测度学习新方法及具体实现，对项目发明及创新点中的第 1-2 点有创造性贡献，并对软件系统的研发有重要贡献。第 3 完成人证明材料：1）【知识产权目录及附件 1-3】；2）【附件 19：已发表的主要论文目录】；3）【附件 22-23：代表性论文】。姓名 马建华 完成单位 南方医科大学 工作单位 南方医科大学主要技术创新贡献：提出含有电子噪声的 CT 投影数据方差估计新模型并将其作为约束用
7、于低剂量 CT 成像技术研发；提出广义总变分约束、非局部正则化约束、阿尔法散度约束下的低剂量 CT 成像新技术，对项目主要技术发明第 3点有创造性贡献。第 4 完成人证明材料：1）【知识产权目录及附件 1-3】；2）【附件 19：已发表的主要论文目录】；3）【附件 24-25：代表性论文】。姓名 李双学 完成单位沈阳东软医疗系统有限公司工作单位 沈阳东软医疗系统有限公司主要技术创新贡献：主持与组织了国内首台 64 层 CT 的研发并指导了本成果的主要低剂量成像技术作为核心知识产权实施于 64 层 CT 成像系统，完成相关软件版权登记，占本人工作量的 80%。 第 5 完成人证明材料：【软件著作
8、权：申 3-4】 。- 3 -姓名 楼珊珊 完成单位沈阳东软医疗系统有限公司工作单位 沈阳东软医疗系统有限公司主要技术创新贡献：将本成果中低剂量 CT 成像技 术应用于 64 层 CT 成像系统并登记软件著作权，占本人工作量的 80%。第 6 完成人证明材料：【软件著作权：申 3-4】。主要知识产权目录（不超过 10 件） 序号知识产权类别知识产权具体名称 授权号 证书编号 权利人 发明人发明专利有效状态1发明专利一种图像边缘近邻描述特征算子的提取方法ZL201010593863.6931409南方医科大学冯前进，卢振泰，阳维，陈武凡有效2发明专利最大化平均查准率均值的距离测度优化方法ZL20
9、1010594547.0904796南方医科大学冯前进，阳维，卢振泰，陈武凡有效3发明专利用于医学图像检索的基于模糊特征的SVM 反 馈测度方法ZL200910041049.0777891南方医科大学江少锋，冯衍秋，陈武凡有效4发明专利一种医学病灶图像的词袋模型的构建方法ZL201210123247.31186008南方医科大学冯前进，阳维，黄美燕有效5计算机软件著作权基于图像内容的肿瘤类型辨识软件简称：CRTV2.02012SR0322730400309南方医科大学 有效6发明专利一种用于磁共振成像非均匀采样数据的快速精确重建方法，国内发明ZL201010587354.21126065 南方
10、医科大学冯衍秋，宋艳丽，陈武凡有效7发明专利一种低剂量 X线 CT 图像的非局部正则化先验重建方法ZL201210186972.51299897南方医科大学黄静，边兆英，张华，张蕴婉，高杨，马建华，有效- 4 -陈武凡8发明专利基于阿尔法散度约束的全变分最小化剂量CT 重建方法ZL201110228325.11353778南方医科大学马建华，黄静，田玲玲，陈武凡有效9发明专利基于标准剂量图像冗余信息的低剂量 CT图像重建方法ZL201010555893.81256465南方医科大学马建华，陈武凡，黄静，张华，刘楠，冯前进，冯衍秋有效10发明专利基于图像域叠加的PROPELLER磁共振数据重建方
11、法ZL201010517528.81074777南方医科大学冯衍秋，陈武凡有效推广应用情况（不超过 15 个单位）序号 应用单位名称 应用技术应用的起止时间法定代表人姓名 应用概况1 解放军第一七五医院CRT 系统 2009.2-今2 广东省第二人民医院CRT 系统 2011.12-今3 南方医院 CRT 系统 2011.10-今4 解放军第 150中心医院CRT 系统 2008.10-今5 天津医科大学总医院 CRT 系统2010.10-2011.36 解放军第四一一医院CRT 系统 2008.12-今7 广州从化市中心医院CRT 系统 2011.6-今8 广州军区广州总医院 CRT 系统 2010.10-今9 新民市人民医院NeuViz 64(低剂量 CT 成像技 术)2012.12-至今10 山西医科大学 CRT 系统 2010.4-今- 5 -第一医院11 解放军第三三医院CRT 系统 2010.12-今主要完成人曾获国家科技奖情况（近五年）姓名 获奖类别 获奖项目名称 年度 个人排名 单位排名
