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Anwendung des Multitask-Deep-Learning-Modells zur Einstufung des Schweregrads der Wirbelsäulengelenkdegeneration

8. August 2025 aktualisiert von: Hai Lv
Arthrose der Wirbelgelenke ist eine Erkrankung mit hoher Inzidenz bei Menschen über 40 Jahren. Es ist eine Krankheit, die durch eine Reihe degenerativer pathologischer Veränderungen und klinischer Merkmale von Synovium, Gelenkknorpel, subchondralem Knochen, Gelenkspalt und akzessorischen Geweben der Wirbelfacettengelenke unter der Wirkung mehrerer Faktoren gekennzeichnet ist. Einige physiologische oder pathologische Faktoren können zu Osteoarthritis der Wirbelgelenke führen. Patienten mit Facettenarthrose haben oft unterschiedliche Grade klinischer Manifestationen wie Rückenschmerzen und Dyskinesien, die die körperliche und geistige Gesundheit der Patienten erheblich beeinträchtigen. Der Schweregrad der Spinalfacetten-Osteoarthritis hat nicht nur einen gewissen Einfluss auf Schmerzen im unteren Rücken und Veränderungen der Muskeldichte im unteren Rücken, sondern beeinflusst auch das Patientenmanagement und den Behandlungsplan. Gegenwärtig haben verschiedene Ärzte eine gewisse Subjektivität bei der Einstufung der Lendenfacetten-Osteoarthritis, und die Konsistenz und Wiederholbarkeit der Ergebnisse sind schlecht. Darüber hinaus müssen Ärzte Bilder lesen und die Einstufung beurteilen, was eine sehr zeitaufwändige und sich wiederholende Arbeit ist. In den letzten Jahren wurde die Anwendung von Deep-Learning-Technologie in der medizinischen Bildanalyse von Klinikern stark in Betracht gezogen. Deep Learning hat große potenzielle Vorteile in der medizinischen Bildgebungsdiagnostik. Es kann halbautomatische Berichte unter Aufsicht von Radiologen erstellen, um die Genauigkeit, Konsistenz, Objektivität und Schnelligkeit der Beurteilung des Krankheitsgrades zu verbessern und die klinische Entscheidungsfindung auf dieser Grundlage weiter zu unterstützen. Dieses Projekt plant die Entwicklung eines intelligenten Diagnose- und Klassifizierungssystems für degenerative Erkrankungen der kleinen Gelenke der Wirbelsäule mit Multitasking und tiefgreifendem Lernen und die Überprüfung seiner klinischen Machbarkeit, mit dem Ziel, Klinikern dabei zu helfen, die Genauigkeit, Konsistenz, Objektivität und Schnelligkeit des zu verbessern entsprechende Bewertung des Krankheitsgrades und weitere Unterstützung der nachfolgenden klinischen Entscheidungsfindung.

Studienübersicht

Status

Aktiv, nicht rekrutierend

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Bei diesem Projekt handelt es sich um eine retrospektive klinische Studie. Von 2019 bis 2022 wurden die Bilder im DICOM-Format und grundlegende Informationen zur Röntgen-, CT- und MR-Bildgebung von ambulanten und stationären Patienten mit Verdacht auf Kreuz und im fünften angeschlossenen Krankenhaus der Sun Yat sen-Universität gesammelt. Holen Sie sich den DICOM-Bildmodus, und der Informationsabschnitt exportiert die Daten, nachdem der OA-Stapel erfolgreich übermittelt wurde; Grundlegende Patienteninformationen werden aus der stationären Krankengeschichte erhoben. 700 Patienten sollen aufgenommen werden. Diese Projekte werden nach dem Zufallsprinzip in Trainingsset, Verifikationsset und Testset gemäß dem Verhältnis von 7:1,5:1,5 für die automatische Diagnose des Computer-Tiefenlernmodells unterteilt, um die Stabilität und Zuverlässigkeit des Modells zu testen. In 700 Projekten nahmen zwei Assistenzärzte und zwei leitende Ärzte mit jeweils zehnjähriger Filmleseerfahrung Grading-Messungen zu Gelenkstenose, Hypertrophie, Osteophyten, Gelenkoberflächenerosion und subchondralen Zysten vor. Die uneinheitlichen Ergebnisse in der Gruppe der Assistenzärzte wurden von den beiden Ärzten gemeinsam entschieden. Die Referenzstandardgruppe wurde von der Oberärztegruppe festgelegt. Durch den Vergleich der Diagnoseergebnisse von Klinikern und Modellen, um die Leistung und klinische Machbarkeit des Deep-Learning-Modells für die automatische Diagnose der Lendenfacettendegeneration zu bewerten. Vergleichen Sie die Ergebnisse des ärztlichen Urteils und der Modellvorhersage und analysieren Sie die Leistung der automatischen Diagnose statistisch Modell. Leistungsbewertungsindikatoren umfassen Genauigkeit, Sensitivität, Spezifität, Genauigkeit, Recall, F1-Wert und AUC-Wert. Der F1-Wert und der AUC-Wert sind die Hauptindikatoren für eine umfassende Bewertung der Modellleistung. Je höher der F1-Wert und AUC-Wert, desto stärker die Modellleistung.

Studientyp

Beobachtungs

Einschreibung (Geschätzt)

1132

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

    • Guangdong
      • Zhuhai, Guangdong, China
        • The fifth affiliated hospital of SYSU

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

  • Kind
  • Erwachsene
  • Älterer Erwachsener

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Probenahmeverfahren

Nicht-Wahrscheinlichkeitsprobe

Studienpopulation

Bei Patienten, die aufgrund von Rückenschmerzen eine bildgebende Untersuchung erhalten, ist der Grad der Degeneration der Facettengelenke der Patienten nicht bis schwer. Entfernen Sie Patienten, die die Ausschlusskriterien erfüllen, um zu vermeiden, dass eine schlechte Bildqualität die Beurteilung beeinträchtigt.

Beschreibung

Einschlusskriterien:

- Von 2019 bis 2022 Daten von Patienten, die sich einer lumbalen Bildgebungsuntersuchung im fünften angeschlossenen Krankenhaus der Sun Yat sen-Universität unterzogen

Ausschlusskriterien:

  • Lumbale Spondylolisthese
  • Früherer Wirbelbruch
  • Haben Sie eine Vorgeschichte von Wirbeloperationen
  • Schwere Artefakte bei lumbalen Bildern

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Beobachtungsmodelle: Sonstiges
  • Zeitperspektiven: Retrospektive

Kohorten und Interventionen

Gruppe / Kohorte
Trainingsgruppe
70 % der Teilnehmer wurden zufällig in Trainingsgruppen eingeteilt, um die Lernleistung der Maschine zu trainieren
Validierungsgruppe
15 % der Teilnehmer wurden nach dem Zufallsprinzip in Validierungsgruppen eingeteilt, um die Lernleistung der Maschine zu verbessern und eine Überanpassung zu vermeiden
Testgruppe
15 % der Teilnehmer wurden nach dem Zufallsprinzip in Testgruppen eingeteilt, um die Lernleistung der Maschine zu testen und Forschungsrückschlüsse zu ziehen

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Vergleich der Genauigkeit des Multitask-Deep-Learning-Modells und von Ärzten bei der Beurteilung der Degeneration der Wirbelsäulenfacettengelenke
Zeitfenster: 2022.12.01-2023.07.31
Es wird hauptsächlich verwendet, um die Anzahl der korrekt vorhergesagten Proben in der Gesamtzahl der Proben anzugeben. Richtig positiv (TP), falsch negativ (FN), falsch positiv (FP), richtig negativ (TN). Genauigkeit = (TP + TN) / (TP+FN+FP+TN)
2022.12.01-2023.07.31
Vergleich der Präzision des Multitask-Deep-Learning-Modells und von Ärzten bei der Beurteilung der Degeneration der Wirbelsäulenfacettengelenke
Zeitfenster: 2022.12.01-2023.07.31
Richtig positiv (TP), falsch negativ (FN), falsch positiv (FP), richtig negativ (TN). Präzision = TP / (TP + FP)
2022.12.01-2023.07.31
Vergleich der Sensitivität des Multitask-Deep-Learning-Modells und von Ärzten bei der Beurteilung der Facettengelenkdegeneration der Wirbelsäule
Zeitfenster: 2022.12.01-2023.07.31
Richtig positiv (TP), falsch negativ (FN), falsch positiv (FP), richtig negativ (TN). Empfindlichkeit = TP / (TP + FN)
2022.12.01-2023.07.31
Vergleich der Spezifität des Multitask-Deep-Learning-Modells und von Ärzten bei der Beurteilung der Degeneration der Wirbelsäulenfacettengelenke
Zeitfenster: 2022.12.01-2023.07.31
Richtig positiv (TP), falsch negativ (FN), falsch positiv (FP), richtig negativ (TN). Spezifität = TN / (TN + FP)
2022.12.01-2023.07.31
Berechnen Sie den F1-Score zur Bewertung des Schweregrads der Degeneration von Facettengelenken im Multitask-Deep-Learning-Modell
Zeitfenster: 2022.12.01-2023.07.31
F1-Score ist ein wichtiger Bewertungsindikator für die automatische Klassifizierung, F1 = 2 * Präzision * Empfindlichkeit / (Präzision + Empfindlichkeit) = 2TP / (2TP + FP + FN)
2022.12.01-2023.07.31
ROC (Receiver Operation Characteristic) wird als Empfängerbetriebskennlinie bezeichnet, die ein Index zur Bewertung der Leistung des Deep-Learning-Modells ist
Zeitfenster: 2022.12.01-2023.07.31
ROC (Receiver Operation Characteristic) wird als Empfängerbetriebskennlinie bezeichnet. Je näher die Kurve an der oberen linken Ecke liegt, desto besser ist der Klassifikator. Die Fläche unter der ROC-Kurve wird als AUC bezeichnet. Je größer die AUC ist, desto besser ist die Klassifikationswirkung des Klassifikators.
2022.12.01-2023.07.31

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Sponsor

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (Tatsächlich)

31. Dezember 2022

Primärer Abschluss (Geschätzt)

31. Dezember 2026

Studienabschluss (Geschätzt)

31. Dezember 2026

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

23. November 2022

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

1. Dezember 2022

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

2. Dezember 2022

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

13. August 2025

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

8. August 2025

Zuletzt verifiziert

1. August 2025

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Andere Studien-ID-Nummern

  • ZDWY.JZWK.004

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

NEIN

Beschreibung des IPD-Plans

Bei Bedarf kann es zur Verfügung gestellt werden

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

Produkt, das in den USA hergestellt und aus den USA exportiert wird

Nein

Diese Informationen wurden ohne Änderungen direkt von der Website clinicaltrials.gov abgerufen. Wenn Sie Ihre Studiendaten ändern, entfernen oder aktualisieren möchten, wenden Sie sich bitte an register@clinicaltrials.gov. Sobald eine Änderung auf clinicaltrials.gov implementiert wird, wird diese automatisch auch auf unserer Website aktualisiert .

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