- ICH GCP
- Yhdysvaltain kliinisten tutkimusten rekisteri
- Kliininen tutkimus NCT05318599
Syväoppimisen diagnostiikka ja riskien jakaminen IPF:lle ja COPD:lle (DeepBreath)
Idiopaattisen keuhkofibroosin ja kroonisen obstruktiivisen keuhkosairauden syväoppimisen diagnostiikka ja riskien jakaminen digitaalisissa keuhkojen auskultaatioissa
Idiopaattinen keuhkofibroosi (IPF), epäspesifinen interstitiaalinen keuhkokuume (NSIP) ja krooninen obstruktiivinen keuhkosairaus (COPD) ovat vakavia, eteneviä, palautumattomasti toimintakyvyttömiä keuhkosairauksia, joiden vaste hoitotoimenpiteisiin on vaatimaton ja ennuste on huono. Nopea ja tarkka diagnoosi on tärkeää, jotta potilaat voivat saada asianmukaista hoitoa mahdollisimman varhaisessa vaiheessa taudin etenemisen hidastamiseksi ja eloonjäämisen pidentämiseksi.
Tekoäly-avusteinen digitaalinen keuhkojen kuuntelu voisi olla vaihtoehto tavanomaiselle subjektiiviselle operaattoriin liittyvälle kuuntelulle näiden sairauksien tarkkaa ja aikaisempaa diagnosointia varten. Lisäksi keuhkojen ultraääni (LUS), relevantti keuhkojen patologian kultastandardi, voisi myös hyötyä syväoppimisen automatisoinnista.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Ehdot
Yksityiskohtainen kuvaus
Tavoite: Kehittää ja määrittää AI (deep learning) -algoritmin ennustevoima IPF:n, NSIP:n ja COPD:n akustisten ja LUS-signatuurien tunnistamisessa aikuisväestössä ja erottamiseksi iästä vastaavista, ei koskaan tupakoimattomista kontrollihenkilöistä, joilla on normaalit keuhkot. toiminto.
Metodologia: Yhden keskuksen, prospektiivinen, väestöpohjainen tapauskontrollitutkimus, joka suoritetaan henkilöillä, joilla on IPF, NSIP ja COPD. Sveitsiläiselle keuhkopoliklinikalle rekrytoidaan 120 peräkkäistä ≥ 18-vuotiasta ja kansainväliset IPF-, NSIP- tai COPD-kriteerit täyttävää potilasta sekä 40 ikäsovitettua kontrollia, yhteensä noin 7000 erikoiskonsultaatiota vuodessa elokuusta alkaen. 2022.
Mukaanoton yhteydessä kerätään demografisia ja kliinisiä tietoja. Lisäksi keuhkojen kuuntelu tallennetaan digitaalisella stetoskoopilla ja LUS suoritetaan. Näihin äänitallenteisiin ja keuhkokuviin opetetaan syväoppimisalgoritmi (DeepBreath), joka käyttää erilaisia syväoppimisverkkoja ja aggregaatiostrategioita, jotta voidaan saada automaattinen ennuste diagnostisista (eli positiivinen vs. negatiivinen) ja riskikerrostumisluokista (lievä tai vaikea).
Toissijaisina tuloksina mitataan analysoitujen keuhkoäänien yhteyttä IPF-, NSIP- ja COPD-diagnoosin kliinisiin, toiminnallisiin ja radiologisiin ominaisuuksiin. Potilaiden elämänlaatua mitataan standardoidulla King's Brief Interstitial Lung Disease (K-BILD) -kyselylomakkeella ja COPD-arviointitestillä (CAT).
Odotetut tulokset: Tässä tutkimuksessa pyritään tutkimaan useiden hoitopistetestien synergististä arvoa ILD:n ja COPD:n havaitsemiseksi ja erotusdiagnoosissa sekä arvioimaan vakavuutta aikuisten hoidon ohjaamiseksi paremmin.
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Arvioitu)
Yhteystiedot ja paikat
Opiskeluyhteys
- Nimi: Johan N. Siebert, MD
- Puhelinnumero: +41795534072
- Sähköposti: Johan.Siebert@hcuge.ch
Tutki yhteystietojen varmuuskopiointi
- Nimi: Pierre-Olivier Bridevaux, Prof.
- Puhelinnumero: +41276034678
- Sähköposti: pierre-olivier.bridevaux@hopitalvs.ch
Opiskelupaikat
-
-
Wallis
-
Sion, Wallis, Sveitsi, 1951
- Rekrytointi
- Centre Hospitalier du Valais Romand
-
Ottaa yhteyttä:
- Johan N. Siebert, MD
- Puhelinnumero: +41795534072
- Sähköposti: Johan.Siebert@hcuge.ch
-
Ottaa yhteyttä:
- Pierre-Olivier Bridevaux, Prof
- Puhelinnumero: +41276034678
- Sähköposti: pierre-olivier.bridevaux@hopitalvs.ch
-
Päätutkija:
- Pierre-Olivier Bridevaux, Prof.
-
Alatutkija:
- Mary-Anne Hartley, MD, PhD
-
Alatutkija:
- Delphine S. Courvoisier, Prof.
-
Alatutkija:
- Constance Barazzone-Argiroffo, Prof.
-
Alatutkija:
- Marlène Salamin, RN
-
Alatutkija:
- Alain Gervaix, Prof.
-
Alatutkija:
- Johan N. Siebert, MD
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Näytteenottomenetelmä
Tutkimusväestö
Tapaukset: 120 potilasta (80 ILD [40 IPF, 40 NSIP], 40 COPD) rekrytoidaan sveitsiläiseltä keuhkopoliklinikalta päivittäiseen kliiniseen käytäntöön interventiopäivänä.
Todennäköinen ja lopullinen IPF-diagnoosi tehdään Fleischner Societyn konsensuksen, NSIP-diagnoosin American Thoracic Society -luokituksen ja COPD:n globaalin kroonisen obstruktiivisen keuhkosairauden kriteerien mukaisesti.
Kontrollit: 40 samanikäistä (+/- 2,5 vuotta) tupakoitsijaa, joilla on normaali keuhkojen toiminta (spirometria, keuhkojen tilavuus ja hiilimonoksidin siirtokerroin), joita seurattiin keuhkopoliklinikalla samanlaatuisten sähköisten potilaskertomusten kanssa, mutta muiden sairauksien kuin kiinnostava tulos (katso kelpoisuuskriteerit) toimii 1:1-vertailuryhmänä.
Kuvaus
Sisällyttämiskriteerit:
- Kirjallinen tietoinen suostumus
- ikä > 18 vuotta vanha.
- potilaille, joilla on jo diagnosoitu IPF (ryhmä 1) ennen konsultaatiopäivää (indeksi).
- potilaat, joilla on jo diagnosoitu NSIP (ryhmä 2) ennen konsultaatiopäivää (indeksi).
- potilaille, joilla on jo diagnosoitu COPD (ryhmä 3) ennen konsultaatiopäivää (indeksi).
Kontrollihenkilöitä on seurattava pulmonologian poliklinikalla:
- obstruktiivinen uniapnea.
- ammatilliset keuhkosairaudet (kaivostyöläiset, kemian työntekijät jne.).
- keuhkokyhmyt (jota pidetään hyvänlaatuisena 2 vuoden kuluttua).
Poissulkemiskriteerit:
- potilaat, joita ei voida mobilisoida posterioriseen auskultaatioon.
- potilaat, joilla on vakava sydän- ja verisuonisairaus, jolla on keuhkovaikutuksia.
- potilaat, joilla on samanaikainen, akuutti, tarttuva keuhkosairaus (esim. keuhkokuume, keuhkoputkentulehdus).
- astmasta tunnetuilla potilailla.
- potilaat, joilla tiedetään tai epäillään olevan immuunipuutos, alfa-1-antitrypsiinivaje ja/tai jotka saavat immunoterapiaa.
- potilaat, joilla on fyysinen kyvyttömyys noudattaa toimenpiteitä.
- potilaita, jotka eivät pysty antamaan tietoista suostumusta.
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Havaintomallit: Case-Control
- Aikanäkymät: Tulevaisuuden
Kohortit ja interventiot
Ryhmä/Kohortti |
Interventio / Hoito |
---|---|
IPF-potilaat (ryhmä 1)
Yli 18-vuotiaat aikuispotilaat, joilla on jo diagnosoitu IPF
|
Digitaalinen keuhkojen auskultaatio Eko core -digitaalistetoskoopilla (Eko Devices, Inc., CA, USA).
Keuhkojen ultraäänitutkimus
Sairauksien vaikutus koehenkilöiden terveyteen liittyvään elämänlaatuun mitattuna standardoiduilla kyselylomakkeilla (K-BILD, CAT)
Spirometria, kehon pletysmografiset parametrit ja keuhkojen hiilimonoksidin diffuusiokapasiteetti mitataan.
|
NSIP-potilaat (ryhmä 2)
Yli 18-vuotiaat aikuispotilaat, joilla on jo diagnosoitu epäspesifinen interstitiaalinen keuhkokuume (NSIP)
|
Digitaalinen keuhkojen auskultaatio Eko core -digitaalistetoskoopilla (Eko Devices, Inc., CA, USA).
Keuhkojen ultraäänitutkimus
Sairauksien vaikutus koehenkilöiden terveyteen liittyvään elämänlaatuun mitattuna standardoiduilla kyselylomakkeilla (K-BILD, CAT)
Spirometria, kehon pletysmografiset parametrit ja keuhkojen hiilimonoksidin diffuusiokapasiteetti mitataan.
|
COPD-potilaat (ryhmä 3)
Yli 18-vuotiaat aikuispotilaat, joilla on jo diagnosoitu krooninen obstruktiivinen keuhkosairaus (COPD)
|
Digitaalinen keuhkojen auskultaatio Eko core -digitaalistetoskoopilla (Eko Devices, Inc., CA, USA).
Keuhkojen ultraäänitutkimus
Sairauksien vaikutus koehenkilöiden terveyteen liittyvään elämänlaatuun mitattuna standardoiduilla kyselylomakkeilla (K-BILD, CAT)
Spirometria, kehon pletysmografiset parametrit ja keuhkojen hiilimonoksidin diffuusiokapasiteetti mitataan.
|
Kontrollikohteet (ryhmä 4)
Suostuvan iän mukaiset (+/- 2,5 vuotta) koskaan tupakoimattomat potilaat, joilla on normaali keuhkojen toiminta (spirometria, keuhkojen tilavuus ja hiilimonoksidin siirtokerroin (TLCO)), joita seurattiin keuhkopoliklinikalla samanlaatuisten sähköisten potilaskertomusten kanssa, mutta muiden sairauksien osalta kuin kiinnostava tulos, nimittäin:
|
Digitaalinen keuhkojen auskultaatio Eko core -digitaalistetoskoopilla (Eko Devices, Inc., CA, USA).
Keuhkojen ultraäänitutkimus
Sairauksien vaikutus koehenkilöiden terveyteen liittyvään elämänlaatuun mitattuna standardoiduilla kyselylomakkeilla (K-BILD, CAT)
Spirometria, kehon pletysmografiset parametrit ja keuhkojen hiilimonoksidin diffuusiokapasiteetti mitataan.
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
---|---|---|
ILD:n erottaminen vertailukohteista digitaalisten keuhkojen äänitallenteiden ja LUS:n perusteella.
Aikaikkuna: Keuhkojen kuuntelun aikana (10 minuuttia). Jokainen potilas antaa 10 30 sekunnin mittaista tallennetta. LUS-kuvat ja 5 sekunnin videoleike kustakin anatomisesta alueesta (edustettuna 10 aluetta).
|
Määrittää tekoälyalgoritmilla arvioitujen keuhkojen auskultaation ja LUS:n ennustavan suorituskyvyn ILD-allekirjoitusten tunnistamisessa ja riskin kerrostumisessa kontrollikohteista, jotka on kuvattu kuvaavien tilastojen, vastaanottimen toimintakäyrän alla olevan alueen, herkkyyden, spesifisyyden, positiivisen ja negatiivisen ennustavan arvot ja todennäköisyyssuhteet (95 %:n luottamusvälit). Digitaaliset keuhkojen äänet muunnetaan Mel Frequency Cepstrum Coefficientsiksi. Tutkitaan useita tiedon lisäämistekniikoita. Jokaisen esikäsittelymenetelmän vaikutus testataan. Sensitiivisyyden ja spesifisyyden mukaan parhaiten toimiva lähestymistapa raportoidaan. Tämä tietojoukko syötetään sitten erilaisiin syväoppimisverkkoihin, joissa on aggregointistrategioita binääriluokitteluun positiivisiin ja negatiivisiin diagnostisten tulosten saamiseksi:
Sama ennuste tehdään myös LUS-kuvien avulla. |
Keuhkojen kuuntelun aikana (10 minuuttia). Jokainen potilas antaa 10 30 sekunnin mittaista tallennetta. LUS-kuvat ja 5 sekunnin videoleike kustakin anatomisesta alueesta (edustettuna 10 aluetta).
|
DeepBreath-algoritmin ennustava suorituskyky ILD:n vakavuuden osoittamiseksi ihmisen digitaalisten keuhkojen äänitallenteiden ja LUS:n (eli fysiologisten parametrien) perusteella verrattuna luokitusasteikoihin.
Aikaikkuna: Keuhkojen kuuntelun aikana (10 minuuttia). Jokainen potilas antaa 10 30 sekunnin mittaista tallennetta. LUS-kuvat ja 5 sekunnin videoleike kustakin anatomisesta alueesta (edustettuna 10 aluetta).
|
Ihmisen digitaalisten keuhkojen äänitallenteisiin ja LUS:iin perustuvan DeepBreath-algoritmin ILD:n kliinisen vakavuuden ennustavan suorituskyvyn määrittämiseksi riskikerrostuksessa käytetään moniluokkaista tai regressiota, jotka perustuvat:
|
Keuhkojen kuuntelun aikana (10 minuuttia). Jokainen potilas antaa 10 30 sekunnin mittaista tallennetta. LUS-kuvat ja 5 sekunnin videoleike kustakin anatomisesta alueesta (edustettuna 10 aluetta).
|
DeepBreath-algoritmin suorituskyky ILD:n alakategorioimiseksi erottamalla digitaaliset keuhkojen äänitallenteet ja LUS (eli fysiologiset parametrit).
Aikaikkuna: Keuhkojen kuuntelun aikana (10 minuuttia). Jokainen potilas antaa 10 30 sekunnin mittaista tallennetta. LUS-kuvat ja 5 sekunnin videoleike kustakin anatomisesta alueesta (edustettuna 10 aluetta).
|
DeepBreath-algoritmin suorituskyky ILD:n alakategorioiden, kuten IPF ja NSIP, määrittämiseksi digitaalisten keuhkojen äänien ja LUS:n perusteella kultaisen standardin diagnoosin mukaisesti:
|
Keuhkojen kuuntelun aikana (10 minuuttia). Jokainen potilas antaa 10 30 sekunnin mittaista tallennetta. LUS-kuvat ja 5 sekunnin videoleike kustakin anatomisesta alueesta (edustettuna 10 aluetta).
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
---|---|---|
Ihmisen asiantuntijan tunnistamien akustisten allekirjoitusten suorituskyky.
Aikaikkuna: Tietojen analysointijakson aikana (eli 60 minuutin tutkimusinterventiojakson jälkeen).
|
Ihmisen asiantuntijan tunnistamien akustisten allekirjoitusten ennustavan suorituskyvyn vertailu edellä primaarituloksissa kuvatuissa ennustetehtävissä (Kappa-kerroin).
|
Tietojen analysointijakson aikana (eli 60 minuutin tutkimusinterventiojakson jälkeen).
|
Koneoppimisen avulla sovitetaan ihmistunnisteet objektiivisesti ryhmitettyjen patologisten äänien kanssa.
Aikaikkuna: Tietojen analysointijakson aikana (eli 60 minuutin tutkimusinterventiojakson jälkeen).
|
Kvantifioida ihmisen nimien yhteensopivuus objektiivisesti ryhmiteltyjen patologisten äänien kanssa koneoppimisen (eli DeepBreath AI -algoritmin) avulla.
|
Tietojen analysointijakson aikana (eli 60 minuutin tutkimusinterventiojakson jälkeen).
|
DeepBreathin diagnostinen suorituskyky havaitsemaan halkeilut IPF-potilailla.
Aikaikkuna: Tietojen analysointijakson aikana (eli 60 minuutin tutkimusinterventiojakson jälkeen).
|
Tekoälyalgoritmin (DeepBreath) diagnostinen suorituskyky, joka on koulutettu havaitsemaan rätinä IPF-potilailla.
|
Tietojen analysointijakson aikana (eli 60 minuutin tutkimusinterventiojakson jälkeen).
|
Testaa, voidaanko DeepBreathin suorituskykyä parantaa kliinisillä ominaisuuksilla (eli oireilla, hengitystieoireilla, demografisilla tiedoilla, sairaushistorialla ja perusparakliinisillä testeillä).
Aikaikkuna: Tietojen analysointijakson aikana (eli 60 minuutin tutkimusinterventiojakson jälkeen)
|
Tutkiakseen, kuinka hyödyllistä on lisätä ilmoittautumisen yhteydessä kerättyjä kliinisiä tietoja, mukaan lukien demografiset tiedot (ikä ja sukupuoli), useat binaariset kliiniset oireet (hengitysoireet), sairaushistoria ja perusparakliiniset testit DeepBreath-algoritmin tarkkuuden parantamiseksi IPF:n havaitsemisessa kontrollihenkilöiltä tai COPD.
Kliinisen datan ennustuskykyä tutkitaan yllä olevissa tehtävissä ja ne lisätään hengitysäänianalyysiin joko tukivektorikoneena tai ehdollisen piirteen poiminnassa hermoverkon ylävirtaan.
|
Tietojen analysointijakson aikana (eli 60 minuutin tutkimusinterventiojakson jälkeen)
|
K-BILD
Aikaikkuna: Perustaso
|
Kingin lyhyt interstitiaalisen keuhkosairauden terveystila: K-BILD-terveystilakysely on 15 kohdan validoitu, itsetäytetty terveydentilakysely. Sillä on kolme aluetta: hengenahdistus ja aktiviteetit, psyykkiset ja rintaoireet. K-BILD-alueen ja kokonaispistemäärän vaihteluvälit ovat 0-100, ja korkeammat pisteet vastaavat parempaa terveyteen liittyvää elämänlaatua. Tämän kyselyn avulla arvioidaan ILD:n vaikutusta koehenkilöiden terveyteen liittyvään elämänlaatuun. Tämän kyselyn täyttämiseen menee noin 3 minuuttia. |
Perustaso
|
KISSA
Aikaikkuna: Perustaso
|
COPD-arviointitesti: CAT-terveystilakysely on 8 kohdan validoitu itsetäytetty terveydentilakysely. CAT-pisteiden kokonaismäärä vaihtelee välillä 0–40, jossa 0 tarkoittaa, että ei ole oireita ja 40 on erittäin pahoja oireita. Tällä kyselylomakkeella arvioidaan COPD:n vaikutusta koehenkilöiden terveyteen liittyvään elämänlaatuun. Tämän kyselyn täyttämiseen menee noin 3 minuuttia. |
Perustaso
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Yhteistyökumppanit
Tutkijat
- Päätutkija: Pierre-Olivier Bridevaux, Prof., Hôpital du Valais, Switzerland
- Opintojohtaja: Johan N. Siebert, MD, Geneva University Hospitals, Switzerland
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Todellinen)
Ensisijainen valmistuminen (Arvioitu)
Opintojen valmistuminen (Arvioitu)
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Avainsanat
Muita asiaankuuluvia MeSH-ehtoja
Muut tutkimustunnusnumerot
- IPFoscope
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
IPD-suunnitelman kuvaus
IPD-jaon aikakehys
IPD-jaon käyttöoikeuskriteerit
Tunnistamattomat tiedot ovat saatavilla vastaavalta tekijältä kohtuullisesta pyynnöstä ehdotuksen hyväksymisen ja allekirjoitetun tietojen käyttösopimuksen kanssa. Tiedot asetetaan tiettyä tutkimustarkoitusta varten pätevien ulkopuolisten tutkijoiden saataville, joiden ehdotettu tietojen käyttö on hyväksynyt heidän instituutioidensa arviointilautakunnan. Pyyntöehdotuksessa on oltava tilastotieteilijä.
Tutkimusprosessin aikana kerättyjä digitoituja keuhkoääniä ei ole tarkoitus jakaa.
IPD-jakamista tukeva tietotyyppi
- STUDY_PROTOCOL
- CSR
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .
Kliiniset tutkimukset Keuhkojen kuuntelu
-
TaiHao Medical Inc.Aktiivinen, ei rekrytointi
-
Boston Scientific CorporationPneumRx, Inc.ValmisEmfyseemaAlankomaat, Saksa, Ranska
-
NYU Langone HealthNational Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI)Ei vielä rekrytointiaKeuhkojen siirtoYhdysvallat
-
Pharus Taiwan, Inc.Rekrytointi
-
AidenceRekrytointi
-
Boston Scientific CorporationPneumRx, Inc.ValmisEmfyseemaSaksa, Alankomaat
-
University Health Network, TorontoAktiivinen, ei rekrytointi
-
Boston Scientific CorporationPneumRx, Inc.Valmis
-
Smolle-Juettner Freyja, Prof MDGraz University of TechnologyValmis
-
US Department of Veterans AffairsValmis