Validace algoritmu umělé inteligence pro identifikaci echokardiografických referenčních pohledů. Ultrazvuk - Průvodce získáváním srdce (U-CAG)
Prospektivní validace algoritmu umělé inteligence identifikace echokardiografických referenčních pohledů. Ultrazvuk - Průvodce získáváním srdce
Echokardiografie je vyšetřením volby pro studium srdečních patologií. Kromě využití kardiology se již prokázal zájem echokardiografie pro další lékařské obory, zejména v intenzivní péči při hemodynamickém selhání nebo v urgentní medicíně v rámci nemocnice a mimo ni pro prvotní posouzení bolesti na hrudi nebo dušnosti.
Echokardiografie také hraje hlavní roli při screeningu srdečních onemocnění, zejména chlopňových onemocnění. V zemích s velmi omezeným přístupem k echokardiografii existuje velká nedostatečná diagnóza onemocnění srdečních chlopní, včetně revmatické horečky, která postihuje 30 milionů lidí a celosvětově způsobuje 305 000 úmrtí. Vzhledem k tomu, že se jedná o celosvětový problém veřejného zdraví, byla v roce 2012 navržena doporučení k organizaci a usnadnění echokardiografického screeningu ohrožených populací.
Rozšíření použití echokardiografie bylo katalyzováno miniaturizací ultrazvukových systémů a snížením jejich ceny. V poslední době byly s omezenými náklady vyvinuty sondy přímo připojené k tabletu nebo telefonu.
Je tedy možné považovat tyto ultrazvukové skenery za nový stetoskop, který by mohl používat každý zdravotník.
Aby byla tato demokratizace efektivní, je posledním limitem školení, a to zejména nespecialistů (tj. nekardiologové).
Echokardiografie zůstává vyšetřením, které vyžaduje anatomické znalosti a praxi. Provádění echokardiogramu zahrnuje vizualizaci srdce z různých bodů na hrudi. Tři hlavní body jsou v levé paraspinální oblasti, na vrcholu srdce a pod hrudní kostí. Z těchto oblastí musí operátor získat několik referenčních pohledů, které jsou přesně definovány, aby mohl správně pozorovat různé srdeční struktury a provádět srovnatelná měření od jednoho vyšetření a lékaře ke druhému.
Je tedy nutné se nejprve naučit se sondou zacházet a umět získat referenční pohledy. Morfologie pacienta, tvar hrudníku, přesná poloha srdce, pohyby srdce podle polohy pacienta a jeho dýchání, to vše jsou prvky, které je třeba vzít v úvahu, díky nimž se každé vyšetření liší od předchozího. jeden.
Přehled studie
Postavení
Podmínky
Intervence / Léčba
Detailní popis
V reakci na tento problém využilo několik týmů pokroku v hlubokém učení, zejména v oblasti počítačového vidění, aby pomohly laikům získat tyto referenční názory. Pomocí konvolučních neuronových sítí vyvinulo několik týmů algoritmy pro identifikaci a rozlišení těchto pohledů. Cílem této práce je poskytnout pomoc operátorovi tím, že v reálném čase identifikuje ultrazvukový obraz získaný jako referenční pohled.
Od ledna 2019 na tomto typu řešení pracuje echokardiografická laboratoř vedená prof. Stéphanem Lafittem a DESKi, start-up sídlící v Bordeaux, který se specializuje na hluboké učení a lékařské zobrazování. Zejména byli schopni vyvinout algoritmus založený na retrospektivních datech, který klasifikuje snímky podle 7 referenčních pohledů (parasternální dlouhá osa, parasternální krátká osa, apikální 4-3-2 dutiny, subkostální 4 dutiny a dolní dutá žíla) a třída představující ultrazvukové snímky, které neodpovídají žádnému z těchto pohledů.
Specifika této práce spočívají především v tom, že algoritmus detekuje pouze pohledy s dostatečnou kvalitou (echogenita a viditelná anatomická část v obraze) pro spolehlivou analýzu a že architektura neuronové sítě je kompatibilní s použitím v reálném čase na chytrý telefon.
Nezávisle na týmech byly všechny tyto algoritmy sestaveny a ověřeny z retrospektivních dat, tj. smyček ultrazvukových snímků zaznamenaných kardiology během standardních echokardiografických vyšetření. V těchto záznamech kardiologové uchovávají pouze snímky odpovídající referenčním pohledům. Kardiolog pak připojí každou obrazovou smyčku nebo akvizici k referenčnímu pohledu. Z těchto záznamů označených kardiology a metodou učení se algoritmy učí detekovat a rozlišovat tyto referenční pohledy. Algoritmy jsou pak validovány na vzorku, který nebyl použit pro trénink, porovnáním jejich výsledků se značením, které provedli kardiologové.
Omezení tohoto ověření spočívá v tom, že málo zohledňuje chování algoritmu při konfrontaci s obrázky, které nejsou referenčními pohledy.
Před zaznamenáním těchto referenčních pohledů operátor skutečně hledá polohu sondy, která nabízí nejlepší pohled, jejím pohybem po trupu pacienta. Celá tato skenovací fáze se provádí během standardního vyšetření, aniž by byla zaznamenána. Žádné z těchto řešení proto nebylo prospektivně ověřeno na akvizicích včetně fáze skenování referenčních pohledů.
Cílem výzkumu je prostřednictvím prospektivní monocentrické studie porovnat značení provedené algoritmem a značení kardiologů z akvizic včetně záznamu fáze vyhledávání referenčního pohledu a získané v rámci rutinní péče v echokardiografické laboratoři.
Typ studie
Zápis (Aktuální)
Kontakty a umístění
Studijní místa
-
-
-
Pessac, Francie, 33604
- Bordeaux University Hospital
-
-
Kritéria účasti
Kritéria způsobilosti
Věk způsobilý ke studiu
Přijímá zdravé dobrovolníky
Pohlaví způsobilá ke studiu
Metoda odběru vzorků
Studijní populace
Popis
Kritéria pro zařazení:
- Pacienti (muži nebo ženy) starší 18 let,
- Pacient s plánovaným echokardiografickým vyšetřením v echokardiografické laboratoři Fakultní nemocnice v Bordeaux,
- Pacient, který vyjádřil svůj nesouhlas s účastí ve výzkumu (nejpozději v den zařazení a před jakýmkoli vyšetřením požadovaným výzkumem),
- Subjekty přidružené k systému sociálního zabezpečení nebo z něj čerpající,
- Ženy v plodném věku využívající účinnou antikoncepci.
Kritéria vyloučení:
- Osoba, na kterou se vztahuje opatření právní ochrany (ochrana spravedlnosti, opatrovnictví nebo kurátoři),
- Osoba zbavená svobody soudním nebo správním rozhodnutím,
- Osoba, která není schopna vznést námitky,
- Těhotné nebo kojící ženy.
Studijní plán
Jak je studie koncipována?
Detaily designu
Kohorty a intervence
Skupina / kohorta |
Intervence / Léčba |
|---|---|
|
Echokardiografická skupina
|
Vyhodnocení algoritmu probíhá na pacientech s indikací k echokardiografii. Toto vyšetření se provádí standardním způsobem s případnými specifickými průzkumy souvisejícími s indikací vyšetření. Během echokardiografie operátor zaznamenává fázi vyhledávání pro následující referenční pohledy:
|
Co je měření studie?
Primární výstupní opatření
Měření výsledku |
Popis opatření |
Časové okno |
|---|---|---|
|
Posouzení shody algoritmu a kardiologa
Časové okno: Den 0
|
Měřeno procentem snímků, u kterých je označení algoritmu a označení kardiologa totožné.
Toto procento se počítá na vyšetření.
|
Den 0
|
Spolupracovníci a vyšetřovatelé
Sponzor
Vyšetřovatelé
- Vrchní vyšetřovatel: Stéphane LAFITTE, MD PhD, University Hospital, Bordeaux
- Studijní židle: Bertrand MOAL, DESKi
Termíny studijních záznamů
Hlavní termíny studia
Začátek studia (AKTUÁLNÍ)
Primární dokončení (AKTUÁLNÍ)
Dokončení studie (AKTUÁLNÍ)
Termíny zápisu do studia
První předloženo
První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality
První zveřejněno (AKTUÁLNÍ)
Aktualizace studijních záznamů
Poslední zveřejněná aktualizace (AKTUÁLNÍ)
Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality
Naposledy ověřeno
Více informací
Termíny související s touto studií
Další relevantní podmínky MeSH
Další identifikační čísla studie
- CHUBX 2020/02
Informace o lécích a zařízeních, studijní dokumenty
Studuje lékový produkt regulovaný americkým FDA
Studuje produkt zařízení regulovaný americkým úřadem FDA
Tyto informace byly beze změn načteny přímo z webu clinicaltrials.gov. Máte-li jakékoli požadavky na změnu, odstranění nebo aktualizaci podrobností studie, kontaktujte prosím register@clinicaltrials.gov. Jakmile bude změna implementována na clinicaltrials.gov, bude automaticky aktualizována i na našem webu .