xrAI – Verbesserung der Qualität und Effizienz bei der Interpretation von Röntgenaufnahmen des Brustkorbs
xrAI (ausgesprochen „Röntgen“) dient als klinisches Hilfsmittel für geschultes klinisches Fachpersonal, das Thorax-Röntgenaufnahmen auswertet. Das Tool ist als Qualitätskontroll- und ergänzendes, begrenztes Instrument zur Unterstützung klinischer Entscheidungen konzipiert und ersetzt nicht die Rolle des klinischen Fachpersonals. Es hebt Bereiche auf Thorax-Röntgenaufnahmen zur Überprüfung durch einen interpretierenden Arzt hervor.
Das Ziel dieser Studie ist es, maschinelles Lernen und Algorithmen der künstlichen Intelligenz (xrAI) zu nutzen, um die Qualität und Effizienz bei der Interpretation von Röntgenaufnahmen des Brustkorbs durch Hausärzte, Krankenpfleger, Notärzte, Internisten, Pneumologen und Radiologen zu verbessern.
Die Hypothese ist, dass die Hinzufügung der xrAI-Analyse die Variabilität zwischen Beobachtern bei der Interpretation von Röntgenaufnahmen des Brustkorbs verringern und die Sensibilität, Erinnerung und Genauigkeit der Teilnehmer beim Screening auf Lungenanomalien erhöhen wird.
Studienübersicht
Status
Bedingungen
Intervention / Behandlung
Detaillierte Beschreibung
Um die Wirkung von xrAI für Kliniker zu untersuchen, die Thorax-Röntgenaufnahmen als Teil ihrer täglichen Verantwortung interpretieren, haben die Forscher eine randomisierte Kontrollstudie entwickelt.
Folgende pulmonale Anomalien wurden von xrAI erkannt und sind in der Definition von Anomalie enthalten: jede lineare Narbe oder Fibrose, Atelektase, Konsolidierung, Abszess oder Hohlraum, Knötchen, Pleuraerguss, schwere Fälle von Emphysem und COPD (leichte Fälle mit Hyperinflation, aber nicht signifikant Emphysem werden nicht gekennzeichnet) und Pneumothorax.
Um die kausale Wirkung von xrAI zu bewerten, weisen die Forscher 36 Kliniker nach dem Zufallsprinzip entweder Behandlungsgruppen (mit xrAI verarbeitete Röntgenbilder) oder Kontrollgruppen (keine xrAI-Verarbeitung) zu. Die Teilnehmer überprüfen die Bilder nur einmal. Jeder Teilnehmer führt insgesamt 500 Interpretationen von Röntgenbildern durch.
Die Teilnehmer der Kontrollgruppe werden gebeten, dieselben 500 Bilder ohne xrAI-Analyse zu interpretieren.
Um die Genauigkeit der Schätzung zu erhöhen und potenzielle Unterschiede zwischen klinischem Fachpersonal besser zu untersuchen, blockieren die Prüfärzte die Zuweisung von Behandlungs- oder Kontrollgruppen innerhalb jeder Gruppe von Klinikern (Hausarzt, Krankenpfleger, Notarzt, Internist, Pneumologe, Radiologe). Innerhalb jeder Gruppe von Klinikern werden die Ermittler die Hälfte nach dem Zufallsprinzip der Behandlungs- oder Kontrollgruppe zuweisen. Dieses randomisierte vollständige Blockdesign stellt sicher, dass eine gleiche Anzahl jeder Gruppe klinischer Fachkräfte in den Behandlungs- und Kontrollgruppen vertreten ist.
Um die Wirkung von xrAI zu analysieren, schätzen die Forscher den durchschnittlichen Behandlungseffekt (ATE) für jede Untergruppe, indem sie die Leistung der Behandlungs- und Kontrollgruppen mithilfe randomisierungsbasierter Inferenz vergleichen (Green und Gerber, 2012).
Studientyp
Einschreibung (Tatsächlich)
Phase
- Unzutreffend
Kontakte und Standorte
Studienorte
-
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British Columbia
-
Vancouver, British Columbia, Kanada, V6E 4B1
- 1QB Information Technologies Inc
-
-
Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
- Kind
- Erwachsene
- Älterer Erwachsener
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Studienberechtigte Geschlechter
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- Hausärzte, die derzeit an einem Standort der Gesundheitsbehörde von Saskatchewan praktizieren
- Krankenpflegepraktiker, die derzeit an einem Standort der Gesundheitsbehörde von Saskatchewan praktizieren
- Notfallmediziner, die derzeit an einem Standort der Gesundheitsbehörde von Saskatchewan praktizieren
- Internisten, die derzeit an einem Standort der Gesundheitsbehörde von Saskatchewan praktizieren
- Pneumologen, die derzeit an einem Standort der Gesundheitsbehörde von Saskatchewan praktizieren
- Radiologen, die derzeit an einem Standort der Gesundheitsbehörde von Saskatchewan praktizieren
Ausschlusskriterien:
- Ärzte, die derzeit nicht an einem Standort der Gesundheitsbehörde von Saskatchewan praktizieren.
- Ärzte, die derzeit an einem Standort innerhalb der Gesundheitsbehörde von Saskatchewan praktizieren, weder als Hausärzte, Krankenpfleger, Notärzte, Internisten, Pneumologen noch Radiologen.
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
- Hauptzweck: Diagnose
- Zuteilung: Zufällig
- Interventionsmodell: Parallele Zuordnung
- Maskierung: Single
Waffen und Interventionen
Teilnehmergruppe / Arm |
Intervention / Behandlung |
|---|---|
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Placebo-Komparator: Kontrolle
Die Teilnehmer werden die 500 Röntgenaufnahmen des Brustkorbs ohne die Unterstützung von xrAI überprüfen
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Die von xrAI erkannten und in die Definition von Anomalie eingeschlossenen Lungenanomalien sind wie folgt: jede lineare Narbe oder Fibrose, Atelektase, Konsolidierung, Abszess oder Hohlraum, Knötchen, Pleuraerguss, schwere Fälle von Emphysem und COPD (leichte Fälle mit Hyperinflation, aber nicht signifikant Emphysem werden nicht gekennzeichnet), Pneumothorax. Die Teilnehmer der Behandlungsgruppe interpretieren 500 Bilder, die zusammen mit den Ergebnissen der xrAI-Verarbeitung in einem dunklen Raum präsentiert werden, und werden gebeten, jedes Bild in eine der folgenden Kategorien einzuordnen: Lungen sind frei, mindestens eine Lungenanomalie ist vorhanden, nicht sicher. Die Teilnehmer der Kontrollgruppe werden gebeten, die gleichen 500 Bilder wie die Behandlungsgruppe zu interpretieren, jedoch ohne xrAI-Analyse. |
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Experimental: Behandlung
Die Teilnehmer werden die 500 Röntgenaufnahmen des Brustkorbs mit Hilfe von xrAI überprüfen
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Die von xrAI erkannten und in die Definition von Anomalie eingeschlossenen Lungenanomalien sind wie folgt: jede lineare Narbe oder Fibrose, Atelektase, Konsolidierung, Abszess oder Hohlraum, Knötchen, Pleuraerguss, schwere Fälle von Emphysem und COPD (leichte Fälle mit Hyperinflation, aber nicht signifikant Emphysem werden nicht gekennzeichnet), Pneumothorax. Die Teilnehmer der Behandlungsgruppe interpretieren 500 Bilder, die zusammen mit den Ergebnissen der xrAI-Verarbeitung in einem dunklen Raum präsentiert werden, und werden gebeten, jedes Bild in eine der folgenden Kategorien einzuordnen: Lungen sind frei, mindestens eine Lungenanomalie ist vorhanden, nicht sicher. Die Teilnehmer der Kontrollgruppe werden gebeten, die gleichen 500 Bilder wie die Behandlungsgruppe zu interpretieren, jedoch ohne xrAI-Analyse. |
Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Anzahl der identifizierten Anomalien dividiert durch die Gesamtzahl der analysierten Bilder (Genauigkeit)
Zeitfenster: Benötigte Zeit zur Analyse von 500 Bildern. Die Teilnehmer werden gebeten, die Übung innerhalb von 2 Wochen abzuschließen.
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Die Genauigkeit ist definiert als das Verhältnis der Bilder, bei denen die Vorhersage des Arztes mit den Beschriftungen des Datensatzes übereinstimmt. Genauigkeit = (TP+FP) / (TP+FP+TN+FN) TP (true positives) = als abnormal interpretierte Fälle, die abnormal sind; FP (False Positives) = Fälle, die fälschlicherweise als abnormal interpretiert wurden; TN (true negatives) = richtig als normal interpretierte Fälle; FN (falsch negative) = abnormale Fälle, die fälschlicherweise als normal interpretiert werden. |
Benötigte Zeit zur Analyse von 500 Bildern. Die Teilnehmer werden gebeten, die Übung innerhalb von 2 Wochen abzuschließen.
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Anzahl der identifizierten echten Anomalien dividiert durch die Gesamtzahl der identifizierten Anomalien (Präzision)
Zeitfenster: Benötigte Zeit für die Analyse von 500 Bildern. Die Teilnehmer werden gebeten, die Übung innerhalb von 2 Wochen abzuschließen.
|
Präzision ist definiert als die Wahrscheinlichkeit, dass ein Röntgenbild auffällig ist, wenn ein Arzt feststellt, dass es auffällig ist. Genauigkeit = TP / (TP+FP) TP (true positives) = als anormal interpretierte Fälle, die anormal sind; FP (False Positives) = Fälle, die fälschlicherweise als abnormal interpretiert wurden; TN (true negatives) = richtig als normal interpretierte Fälle; FN (falsch negative) = abnormale Fälle, die fälschlicherweise als normal interpretiert werden. |
Benötigte Zeit für die Analyse von 500 Bildern. Die Teilnehmer werden gebeten, die Übung innerhalb von 2 Wochen abzuschließen.
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Anzahl der identifizierten echten Anomalien dividiert durch die Summe der identifizierten echten Anomalien und der übersehenen Anomalien (Rückruf)
Zeitfenster: Benötigte Zeit für die Analyse von 500 Bildern. Die Teilnehmer werden gebeten, die Übung innerhalb von 2 Wochen abzuschließen.
|
Recall ist definiert als die Wahrscheinlichkeit, dass ein Arzt eine Anomalie in einem Bild erkennt, falls eine solche existiert (basierend auf den Bezeichnungen des Datensatzes). Rückruf = TP / (TP+FN) TP (true positives) = als abnormal interpretierte Fälle, die abnormal sind; FP (False Positives) = Fälle, die fälschlicherweise als abnormal interpretiert wurden; TN (true negatives) = richtig als normal interpretierte Fälle; FN (falsch negative) = abnormale Fälle, die fälschlicherweise als normal interpretiert werden. |
Benötigte Zeit für die Analyse von 500 Bildern. Die Teilnehmer werden gebeten, die Übung innerhalb von 2 Wochen abzuschließen.
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Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
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Durchschnitt der Arztgenauigkeit (wie in Ergebnis 1 definiert)
Zeitfenster: Benötigte Zeit zur Analyse von 500 Bildern. Die Teilnehmer werden gebeten, die Übung innerhalb von 2 Wochen abzuschließen.
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Die Ermittler berechnen den Mittelwert der Genauigkeit aller Teilnehmer in einer Gruppe und den Mittelwert der Genauigkeit aller Teilnehmer über alle Gruppen hinweg.
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Benötigte Zeit zur Analyse von 500 Bildern. Die Teilnehmer werden gebeten, die Übung innerhalb von 2 Wochen abzuschließen.
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Mittelwert der Arztpräzision (wie in Ergebnis 2 definiert)
Zeitfenster: Benötigte Zeit zur Analyse von 500 Bildern. Die Teilnehmer werden gebeten, die Übung innerhalb von 2 Wochen abzuschließen.
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Die Ermittler berechnen den Mittelwert der Präzision aller Teilnehmer in einer Gruppe und den Mittelwert der Präzision aller Teilnehmer über alle Gruppen hinweg.
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Benötigte Zeit zur Analyse von 500 Bildern. Die Teilnehmer werden gebeten, die Übung innerhalb von 2 Wochen abzuschließen.
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Mittelwert der Arzterinnerung (wie in Ergebnis 3 definiert)
Zeitfenster: Benötigte Zeit zur Analyse von 500 Bildern. Die Teilnehmer werden gebeten, die Übung innerhalb von 2 Wochen abzuschließen.
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Die Ermittler berechnen den Mittelwert des Rückrufs aller Teilnehmer in einer Gruppe und den Mittelwert des Rückrufs aller Teilnehmer über alle Gruppen hinweg.
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Benötigte Zeit zur Analyse von 500 Bildern. Die Teilnehmer werden gebeten, die Übung innerhalb von 2 Wochen abzuschließen.
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Mitarbeiter und Ermittler
Mitarbeiter
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn (Tatsächlich)
Primärer Abschluss (Tatsächlich)
Studienabschluss (Tatsächlich)
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (Tatsächlich)
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Tatsächlich)
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Zuletzt verifiziert
Mehr Informationen
Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie
Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen
Andere Studien-ID-Nummern
- xrAI ClinicalEvaluation Stage1
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Beschreibung des IPD-Plans
Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
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Klinische Studien zur Röntgenbildinterpretation für Lungenanomalien
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Florida State UniversityAbgeschlossen