Kunstig intelligens-baserede modeller for rygsøjleforstyrrelser auto-analyse
26. november 2024 opdateret af: The University of Hong Kong
Kunstig intelligens-baserede modeller, der muliggør robust og præcis spine malalignment auto-analyse i Kina: en multicenter, retrospektiv kohorteundersøgelse
Denne retrospektive undersøgelse havde til formål at forbedre og validere en model til diagnosticering af teenagers idiopatisk skoliose (AIS) på tværs af flere medicinske centre.
Undersøgelsen omfattede 2.763 deltagere fra prestigefyldte hospitaler på det kinesiske fastland og Hong Kong.
Røntgenstråler blev brugt til at udvikle og validere modellen med data fra forskellige hospitaler for at sikre robusthed.
Deltagere i alderen 10-18 år med bekræftet AIS blev tilmeldt, og data blev afidentificeret for privatlivets fred.
Modellen blev optimeret ved hjælp af træningsdata og valideret internt, før den blev implementeret til anvendelse i den virkelige verden.
En ny dataforøgelsesteknik blev brugt til at adressere dataheterogenitet, og en standardiseret analyseplatform, AlignProCARE, blev anvendt til evaluering.
Røntgenstråler blev annoteret med hvirvellandemærker, og traditionelle og intensitetsbaserede dataforøgelsesmetoder blev anvendt til billedbehandling.
Coronal Cobb-vinkel blev brugt til at evaluere spinal justering, med sværhedsgrad klassificeret som normal-mild, moderat eller svær.
Modellens ydeevne blev statistisk vurderet for nøjagtighed ved forudsigelse af Cobb-vinkel og sværhedsgrad.
Samlet set havde undersøgelsen til formål at give et pålideligt diagnostisk værktøj til AIS-analyse i klinisk praksis, hvilket forbedrede effektiviteten og standardiseringen i diagnose og behandling.
Studieoversigt
Status
Afsluttet
Betingelser
Detaljeret beskrivelse
Denne retrospektive undersøgelse involverede indsamling af posteroanterior hel-rygsøjlens røntgenstråler fra 2.763 personer på 5 anerkendte hospitaler på det kinesiske fastland og 2 hospitaler i Hong Kong over en periode fra 1. januar 2012 til 4. april 2021.
Røntgenbilleder fra Queen Mary Hospital og Duchess of Kent Children's Hospital i Sandy Bay i Hong Kong, kendt som QMH&DKCH-kohorten, blev specifikt brugt til modeludvikling.
Inden for denne kohorte blev 86,5% (1686 ud af 1950 patienter) tilfældigt valgt som træningssæt til modeludvikling, mens de resterende 13,5% (264 patienter) dannede det interne valideringssæt for at sikre, at modellens ydeevne blev testet uafhængigt.
Derudover blev data fra fem prominente hospitaler på det kinesiske fastland samlet i eksterne valideringsdatasæt for at vurdere modellens effektivitet.
Disse hospitaler omfattede Peking Union Medical College Hospital, Nanfang Hospital, Jishuitan Hospital, Ruijin Hospital og Huashan Hospital.
Alle data blev afidentificeret, før de blev brugt til modeludvikling og validering.
Undersøgelsen inkluderede deltagere i alderen 10 til 18 år med bekræftet tilstedeværelse eller fravær af adolescent idiopatisk skoliose (AIS).
Demografiske oplysninger såsom alder, køn og BMI blev udtrukket fra lægejournaler.
Eksklusionskriterier blev anvendt for at sikre undersøgelsens specificitet, og ekskluderede personer med andre typer skoliose, hudsygdomme, der kunne påvirke billeddannelsen, dem, der ikke kunne stå, og tilfælde, hvor stående billeddannelse ikke var mulig.
Undersøgelsesdesignet, illustreret i figur 1, bestod af to hovedfaser: modeludvikling og anvendelse i den virkelige verden.
Modellen blev optimeret og valideret ved hjælp af QMH&DKCH-kohortedata, før den blev implementeret på AlignProCARE-platformen til klinisk anvendelse på tværs af forskellige centre.
I den virkelige verden anvendte fem medicinske centre AlignProCARE-softwaren til at uploade og analysere patienters røntgenbilleder til diagnostiske formål.
Undersøgelsestype
Observationel
Tilmelding (Faktiske)
3015
Kontakter og lokationer
Dette afsnit indeholder kontaktoplysninger for dem, der udfører undersøgelsen, og oplysninger om, hvor denne undersøgelse udføres.
Studiesteder
-
-
-
Hong Kong, Hong Kong
- Digital Health Laboratory, Li Ka Shing Faculty of Medicine, The University of Hong Kong
-
-
Deltagelseskriterier
Forskere leder efter personer, der passer til en bestemt beskrivelse, kaldet berettigelseskriterier. Nogle eksempler på disse kriterier er en persons generelle helbredstilstand eller tidligere behandlinger.
Berettigelseskriterier
Aldre berettiget til at studere
- Barn
- Voksen
Tager imod sunde frivillige
Ingen
Prøveudtagningsmetode
Ikke-sandsynlighedsprøve
Studiebefolkning
Patienter diagnosticeret med teenagers idiopatisk skoliose.
Beskrivelse
Inklusionskriterier:
- Deltagere i alderen mellem 10 og 18 år,
- En patologisk bekræftelse af tilstedeværelse eller fravær af AIS
Ekskluderingskriterier:
- Patienter med andre typer skoliose, såsom medfødt eller neuromuskulær skoliose
- Patienter med hudsygdomme, såsom acne, psoriasis, hudpigmentering og udslæt, der kan påvirke billeddannelsen
- Personer, der ikke kan rejse sig
- Tilfælde, hvor stående billeddannelse ikke var mulig eller andre forhold, der kunne forringe billedoptagelsen.
Studieplan
Dette afsnit indeholder detaljer om studieplanen, herunder hvordan undersøgelsen er designet, og hvad undersøgelsen måler.
Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?
Design detaljer
Kohorter og interventioner
Gruppe / kohorte |
|---|
|
QMH&DKCH kohorte
I alt 1.950 posteroanterior røntgenbilleder af hele rygsøjlen indsamlet fra to lokale hospitaler (QMH og DKCH) blev brugt til udvikling og intern validering af vores model.
|
|
PUMCH kohorte
314 posteroanterior røntgenbilleder af hele rygsøjlen fra Peking Union Medical College Hospital, Beijing, Kina
|
|
NFH kohorte
94 posteroanterior røntgenbilleder af hele rygsøjlen fra Nanfang Hospital, Guangzhou, Kina
|
|
JSTH kohorte
187 posteroanterior røntgenbilleder af hele rygsøjlen fra Jishuitan Hospital, Beijing, Kina
|
|
RJH kohorte
294 posteroanterior røntgenbilleder af hele rygsøjlen fra Ruijin Hospital, Shanghai, Kina
|
|
HSH kohorte
176 posteroanterior røntgenbilleder af hele rygsøjlen fra Huashan Hospital, Shanghai, Kina
|
Hvad måler undersøgelsen?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Cobb-vinkelforudsigelsesnøjagtighed
Tidsramme: gennem studieafslutning, i gennemsnit 1 år
|
Coronal Cobb-vinkel blev brugt som standardmåling for at evaluere koronaljusteringen af hver AIS-patient.
Vi evaluerer ydeevnen af vores kunstige intelligensmodel baseret på Cobb Angle-forudsigelsesnøjagtighed.
|
gennem studieafslutning, i gennemsnit 1 år
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
AIS sværhedsgradsklassificeringsnøjagtighed
Tidsramme: gennem studieafslutning, i gennemsnit 1 år
|
Deformiteter med en CA på mere end 40° blev anset for at være alvorlige, deformiteter fra 20° til 40° blev mærket som moderate, og vinkler fra 0° til 20° blev identificeret som normale til milde.
|
gennem studieafslutning, i gennemsnit 1 år
|
Samarbejdspartnere og efterforskere
Det er her, du vil finde personer og organisationer, der er involveret i denne undersøgelse.
Datoer for undersøgelser
Disse datoer sporer fremskridtene for indsendelser af undersøgelsesrekord og resumeresultater til ClinicalTrials.gov. Studieregistreringer og rapporterede resultater gennemgås af National Library of Medicine (NLM) for at sikre, at de opfylder specifikke kvalitetskontrolstandarder, før de offentliggøres på den offentlige hjemmeside.
Studer store datoer
Studiestart (Faktiske)
5. januar 2022
Primær færdiggørelse (Faktiske)
5. oktober 2024
Studieafslutning (Faktiske)
5. november 2024
Datoer for studieregistrering
Først indsendt
20. november 2024
Først indsendt, der opfyldte QC-kriterier
26. november 2024
Først opslået (Anslået)
2. december 2024
Opdateringer af undersøgelsesjournaler
Sidste opdatering sendt (Anslået)
2. december 2024
Sidste opdatering indsendt, der opfyldte kvalitetskontrolkriterier
26. november 2024
Sidst verificeret
1. november 2024
Mere information
Begreber relateret til denne undersøgelse
Nøgleord
Yderligere relevante MeSH-vilkår
Andre undersøgelses-id-numre
- UW 24-350
Plan for individuelle deltagerdata (IPD)
Planlægger du at dele individuelle deltagerdata (IPD)?
INGEN
Lægemiddel- og udstyrsoplysninger, undersøgelsesdokumenter
Studerer et amerikansk FDA-reguleret lægemiddelprodukt
Ingen
Studerer et amerikansk FDA-reguleret enhedsprodukt
Ingen
produkt fremstillet i og eksporteret fra U.S.A.
Ingen
Disse oplysninger blev hentet direkte fra webstedet clinicaltrials.gov uden ændringer. Hvis du har nogen anmodninger om at ændre, fjerne eller opdatere dine undersøgelsesoplysninger, bedes du kontakte register@clinicaltrials.gov. Så snart en ændring er implementeret på clinicaltrials.gov, vil denne også blive opdateret automatisk på vores hjemmeside .