Inteligentní detekce karotického plaku a jeho stabilita na základě hlubokého učení dynamického ultrazvukového skenování

Pozadí:

Karotický plak je škodlivý pro lidské zdraví. Podle odhadů Světové zdravotnické organizace dojde každý rok k 6,7 milionu cévních mozkových příhod a mozkových mrtvic, které souvisejí především s tvorbou karotických aterosklerotických plátů. Na jedné straně může plak karotické arterie způsobit stenózu karotické arterie nebo dokonce okluzi, což způsobí mozkovou ischemii. Včasná detekce a přesné hodnocení karotických plátů jsou užitečné pro klinické lékaře, aby přijali účinná intervenční opatření, která mohou významně snížit míru invalidity a úmrtnosti na cévní mozkovou příhodu.

Karotidové CTA a MRA mohou poskytnout obrazy plaku s relativně vysokým rozlišením a vysokou kvalitou, ale mají omezení z hlediska nákladů a skenování, které omezují jejich použití v každodenní klinické praxi. Ultrasonografie má výhody neinvazivnosti, pohodlí, nízké ceny a dobré opakovatelnosti. Je to preferovaná zobrazovací metoda pro detekci plaku, stenózu a stabilitu plaku. Kontrastní ultrasonografie (CEUS) může citlivě prokázat intraplakovou mikrocirkulační perfuzi injekčním podáním mikrobublinových kontrastních látek a je v souladu s histopatologickými nálezy a stále více se klinicky používá k hodnocení stability plaku.

Na jedné straně je však omezením ultrazvukového vyšetření to, že se při zlepšování přesnosti musí spoléhat na úroveň přístrojů a operátorů. Na druhou stranu s růstem populační základny a stárnutím společnosti tradiční lékařský model nedokázal pokrýt každoroční nárůst počtu pacientů. potřeby vyšetření pacientů. Proto je velmi důležité vyvinout integrovanou aplikační platformu AI, která dokáže automaticky a přesně detekovat plak na základě ultrazvukových obrazových dat a vyhodnocovat stenózu lumen a stabilitu plaku.

Účel:

Cílem této studie je vytvořit model založený na hlubokém učení pro automatickou a přesnou detekci plaku na základě dynamického ultrazvukového obrazu karotické příčné osy, vypočítat míru stenózy lumen a provést hodnocení stability, aby bylo možné komplexně vyhodnotit možné kardiovaskulární účinky karotického plaku. . riziko. Realizuje automatickou simulaci a reprodukci celého procesu hodnocení cervikálního plaku klinickými ultrazvukovými odborníky.

Studovat design:

Dvě třetiny zapsaných pacientů a jejich odpovídající snímky dynamického skenování karotid a výsledky expertní diagnózy byly náhodně vybrány jako kohorta pro hloubkové učení. Snímky dynamického skenování krční tepny a výsledky expertní diagnózy u zbývající 1/3 pacientů byly použity jako validační kohorta k vyhodnocení celkové diagnostické přesnosti modelu hlubokého učení.

Statistická analýza:

Senzitivita, specifičnost, pozitivní prediktivní hodnota a negativní prediktivní hodnota hlubokého učení pro detekci plaku, odhad míry luminální stenózy nebo predikci stability plaku byly pro vyhodnocení vypočteny podle plochy pod křivkou ROC (Receiver Operační charakteristika) (AUROC). Statistická analýza byla provedena pomocí softwaru SPSS 22.0.

Kontrola kvality:

Vyvinout standardizované a standardní vyšetřovací metody a operační postupy karotid ultrazvukem a vyvinout jednotné standardy pořizování a uchovávání snímků. Všichni operátoři jsou důsledně školeni v ultrasonografii karotid. Dva operátoři s více než 5 lety zkušeností s provozem ultrazvuku byli najati jako pracovníci kontroly kvality, aby zkontrolovali všechny snímky a vyloučili nekvalifikované snímky.

Ultrazvuk je bezpečný a bez záření. Během vyšetření byli lékař a pacient vždy ve stavu komunikace a pacient se cítil méně nervózní a strach, s dobrou tolerancí a vysokou compliance.

Etika studia:

Tento výzkum se bude řídit etickými pokyny Helsinské deklarace Světového lékařského kongresu a příslušnými normami a předpisy klinického výzkumu. Studie bude zahájena po schválení etickou komisí. Před zahájením studie by měl zkoušející informovat subjekty o veškerém relevantním obsahu klinické studie ve snadno srozumitelném jazyce a informovat pacienty, že mají právo ze studie kdykoli odstoupit. Studie byla zahájena až poté, co pacienti dobrovolně podepsali informovaný souhlas.