Tämä sivu käännettiin automaattisesti, eikä käännösten tarkkuutta voida taata. Katso englanninkielinen versio lähdetekstiä varten.

Tekoäly ja radiologit eturauhassyövän havaitsemisessa magneettikuvauksessa: PI-CAI-haaste

torstai 16. marraskuuta 2023 päivittänyt: Radboud University Medical Center
PI-CAI-haasteen tavoitteena on validoida tekoälyn (AI) ja radiologien diagnostinen suorituskyky kliinisesti merkittävässä eturauhassyövän (csPCa) toteamisessa/diagnoosissa magneettikuvauksessa histopatologian ja seurannan (≥ 3 vuotta) osalta vertailukohtana. Tutkimuksessa oletetaan, että uusimmat tekoälyalgoritmit, jotka on koulutettu käyttämällä tuhansia potilastutkimuksia, eivät ole huonompia kuin bpMRI:tä lukevat radiologit. Toissijaisina päätepisteinä se tutkii optimaalista tekoälymallia csPCa:n havaitsemiseen/diagnosointiin sekä dynaamisen kontrastitehostetun kuvantamisen ja lukijakokemuksen vaikutuksia diagnostiseen tarkkuuteen ja lukijoiden väliseen vaihteluun.

Tutkimuksen yleiskatsaus

Yksityiskohtainen kuvaus

Eturauhassyöpä (PCa) on yksi yleisimmistä miesten syövistä maailmanlaajuisesti. Miljoona miestä saa diagnoosin ja 300 000 kuolee kliinisesti merkittävään PCa:han (csPCa) (määritelty ISUP≥2:ksi) vuosittain maailmanlaajuisesti. Moniparametrisella magneettikuvauksella (mpMRI) on yhä tärkeämpi rooli eturauhassyövän varhaisessa diagnosoinnissa, ja European Association of Urology (EAU) on suositellut sitä ennen biopsiaa. Nykyiset ohjeet eturauhasen mpMRI:n lukemiseen (esim. PI-RADS v2.1) noudattaa puolikvantitatiivista arviointia, joka edellyttää huomattavaa asiantuntemusta oikeaan käyttöön. Tämä voi johtaa alhaiseen lukijoiden väliseen yhteisymmärrykseen (<50 %), epäoptimaaliseen tulkintaan ja ylidiagnosointiin.

Nykyaikaiset tekoäly-algoritmit ovat tasoittaneet tietä tehokkaille tietokoneavusteisille tunnistus- ja diagnoosijärjestelmille (CAD), jotka kilpailevat ihmisen suorituskyvystä lääketieteellisessä kuva-analyysissä. Kliiniset kokeet ovat uusien lääkkeiden ja interventioiden hallitun ja vertailevan arvioinnin kultastandardi, ja tekoälyalgoritmien kehittämisen vastineet ovat kansainväliset kilpailut tai "suuret haasteet", joissa julkistetaan yhä suurempia tietokokonaisuuksia kliinisesti merkityksellisten tehtävien ratkaisemiseksi tekoälyn avulla. . Suuret haasteet voivat ratkaista luottamuksen, tieteellisen näytön ja riittävän validoinnin puutteen tekoälyratkaisujen välillä tarjoamalla keinot verrata algoritmeja toisiinsa käyttämällä yhteisiä tietojoukkoja ja yhtenäistä kokeellista rakennetta.

PI-CAI (Prostate Imaging: Cancer AI) on aivan uusi suuri haaste, jossa on yli 10 000 huolellisesti kuratoitua eturauhasen MRI-tutkimusta, jotka vahvistavat nykyaikaisia ​​tekoälyalgoritmeja ja arvioivat radiologien suorituskykyä csPCa:n havaitsemisessa ja diagnosoinnissa. Tutkimussuunnitelman keskeiset näkökohdat on laadittu yhteistyössä kansainvälisen, monialaisen tieteellisen neuvottelukunnan kanssa (16 eturauhasen tekoälyn, radiologian ja urologian asiantuntijaa) - yhtenäistää ja standardoida nykyajan suuntaviivoja ja varmistaa eturauhasen sairauksien mielekäs validointi. AI kohti kliinistä translaatiota.

Vuoden 2022 PI-CAI:n painos keskittyy tekoälyn validointiin automaattisessa 3D-havainnossa ja csPCa-diagnoosissa bpMRI:ssä. PI-CAI koostuu pääasiassa kahdesta alatutkimuksesta:

  • AI Study (Grand Challenge): 1500 bpMRI-tutkimuksen (mukaan lukien niiden kliiniset ja hankintamuuttujat) sisältävä selitetty monikeskus-, usean toimittajan tietojoukko on julkisesti kaikkien osallistuvien ryhmien ja koko tutkimusyhteisön saatavilla. Tiimit voivat käyttää tätä tietojoukkoa tekoälymallien kehittämiseen ja lähettää koulutetut algoritminsa (Docker-säiliöissä) arvioitavaksi. Tämän avoimen kehitysvaiheen lopussa kaikki algoritmit luokitellaan niiden suorituskyvyn perusteella 1000 näkymätöntä skannausta käsittävässä piilossa olevassa testauskohortissa. Suljetussa testausvaiheessa järjestäjät kouluttavat uudelleen 5 huippuluokan tekoälyalgoritmia käyttämällä suurempaa 7500–9500 bpMRI-skannausten tietojoukkoa (mukaan lukien lisäharjoitusskannaukset yksityisestä tietojoukosta). Lopuksi niiden suorituskyky arvioidaan uudelleen piilotetussa testauskohortissa (tarkoilla tilastollisilla analyyseillä), jotta voidaan määrittää 3 parasta tekoälyalgoritmia automaattiseen 3D-havainnointiin ja csPCa-diagnoosiin bpMRI:ssä (eli suuren haasteen voittajat).
  • Lukijatutkimus: Yli 50 kansainvälistä eturauhasen radiologia suorittaa lukijatutkimuksen käyttämällä 400 skannauksen alajoukkoa piilotestauskohortista. Jokaisessa tapauksessa radiologit suorittavat arvioinnin kahdella kierroksella. Aluksi käyttämällä kliinisiä ja hankintamuuttujia sekä vain bpMRI-sekvenssejä, mikä mahdollistaa suorat vertailut samalla harjoitettuun tekoälyyn. Ja sitten käyttämällä kliinisiä ja hankintamuuttujia sekä täydellisiä mpMRI-sekvenssejä, mikä mahdollistaa tekoälyn ja nykyisen kliinisen käytännön vertailun (PI-RADS v2.1). Kaiken kaikkiaan tämän tutkimuksen tavoitteena on arvioida keskimääräisen radiologin suorituskykyä csPCa:n havaitsemisessa ja diagnosoinnissa magneettikuvauksessa.

Lopulta PI-CAI pyrkii vertailemaan huippuluokan tekoälyalgoritmeja, jotka on kehitetty suuressa haasteessa, verrattuna eturauhasen radiologeihin, jotka osallistuivat lukijatutkimukseen - arvioidakseen nykyaikaisten eturauhasen tekoälyratkaisujen kliinistä elinkelpoisuutta csPCa:n havaitsemisessa ja diagnosoinnissa. MRI:ssä.

Opintotyyppi

Havainnollistava

Ilmoittautuminen (Todellinen)

10207

Yhteystiedot ja paikat

Tässä osiossa on tutkimuksen suorittajien yhteystiedot ja tiedot siitä, missä tämä tutkimus suoritetaan.

Opiskelupaikat

    • Gelderland
      • Nijmegen, Gelderland, Alankomaat, 6525 GA
        • Radboudumc

Osallistumiskriteerit

Tutkijat etsivät ihmisiä, jotka sopivat tiettyyn kuvaukseen, jota kutsutaan kelpoisuuskriteereiksi. Joitakin esimerkkejä näistä kriteereistä ovat henkilön yleinen terveydentila tai aiemmat hoidot.

Kelpoisuusvaatimukset

Opintokelpoiset iät

16 vuotta ja vanhemmat (Aikuinen, Vanhempi Aikuinen)

Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia

Joo

Näytteenottomenetelmä

Ei-todennäköisyysnäyte

Tutkimusväestö

Kaikki potilastutkimukset ovat miehiä, joilla epäillään olevan csPCa:ta, joilla on kohonneet eturauhasspesifisen antigeenin tasot (≥ 3 ng/ml) ja/tai poikkeavia löydöksiä digitaalisessa peräsuolen tutkimuksessa ja joilla ei ole aiemmin ollut hoitoa tai aiempaa positiivista histopatologiaa (ISUP ≥). 2) löydökset. Potilaille tehtiin eturauhasen magneettikuvaus, ja heidät tutkittiin ensisijaisesti yhdessä kolmesta hollantilaiskeskuksesta (Radboud University Medical Center, Ziekenhuisgroep Twente, University Medical Center Groningen) tai yhdessä norjalaiskeskuksessa (Norjan tiede- ja teknologiayliopisto) säännöllisen kliinisen rutiinin aikana vuosina 2012-2021. .

Kuvaus

Sisällyttämiskriteerit:

  • Miehet, joilla epäillään olevan csPCa:ta, joilla on kohonneita eturauhasspesifisen antigeenin tasoja (≥ 3 ng/ml) ja/tai poikkeavia löydöksiä digitaalisessa peräsuolen tutkimuksessa, joille sen jälkeen tehtiin eturauhasen magneettikuvaus.

Poissulkemiskriteerit:

  • Potilaat, jotka kieltäytyivät kliinisistä tiedoista tai eivät antaneet lupaa käyttää uudelleen kliinisiä tietoja.
  • Potilaat, jotka ovat aiemmin saaneet eturauhashoitoa.
  • Potilaat, joilla on aiemmin ollut positiivisia csPCa-löydöksiä histopatologiassa (ISUP ≥ 2).
  • Potilaat, joiden eturauhasen magneettikuvauksessa on vakavia artefakteja (esim. peräsuolen ilman aiheuttama voimakas vääntyminen, lonkkaproteesien metalliesineet, voimakas liikkeen epäterävyys), mikä estää niiden käyttöä.
  • Potilaat, joiden positiivisia histopatologisia löydöksiä (ISUP ≥ 2) ei voida luotettavasti paikantaa magneettikuvauksessa (esim. MRI-näkymättömät leesiot, systemaattiset biopsiadiagnostiikkaraportit, joissa on epäselviä, "satunnaisia" tai puuttuvia sijaintitietoja).

Opintosuunnitelma

Tässä osiossa on tietoja tutkimussuunnitelmasta, mukaan lukien kuinka tutkimus on suunniteltu ja mitä tutkimuksella mitataan.

Miten tutkimus on suunniteltu?

Suunnittelun yksityiskohdat

  • Havaintomallit: Kohortti
  • Aikanäkymät: Takautuva

Kohortit ja interventiot

Ryhmä/Kohortti
Interventio / Hoito
Julkinen koulutus- ja kehityssarja (1500 tapausta)
Kaikki osallistujat ja tutkijat voivat kouluttaa ja kehittää tekoälymalleja. Sisältää usean valmistajan (Siemens Healthineers, Philips Medical Systems) eturauhasen bpMRI-tapaukset kolmesta hollantilaiskeskuksesta (Radboud University Medical Center, Ziekenhuisgroep Twente, University Medical Center Groningen), hankittu vuosina 2012-2021. Kaikki tiedot ovat täysin anonymisoituja ja saatavilla ei-kaupallisen CC BY-NC 4.0 -lisenssin alaisena. Sisältää 328 tapausta PROSTATEx-haasteesta (prostatex.grand-challenge.org). Kuvatiedot on julkaistu osoitteessa: zenodo.org/record/6624726 (DOI: 10.5281/zenodo.6624726). CsPCa:n leesiomerkinnät on julkaistu ja niitä ylläpidetään osoitteessa github.com/DIAGNijmegen/picai_labels.
Vertailustandardi määrittää histologisesti vahvistetut (ISUP ≥ 2) csPCa-tapaukset positiivisiksi ja histopatologisesti (ISUP ≤ 1) tai MRI- (PI-RADS ≤ 2) vahvistetut indolentin PCa:n tai hyvänlaatuisen kudoksen tapaukset negatiivisiksi.
Yksityinen koulutussetti (7500-9500 tapausta)
Järjestäjät käyttävät sitä yksinomaan 5 huippuluokan tekoälyalgoritmien uudelleenkouluttamiseen laajamittaisella tiedolla. Sisältää usean valmistajan (Siemens Healthineers, Philips Medical Systems) eturauhasen bpMRI-tapaukset kolmesta hollantilaiskeskuksesta (Radboud University Medical Center, Ziekenhuisgroep Twente, University Medical Center Groningen), hankittu vuosina 2012-2021.
Vertailustandardi määrittää histologisesti vahvistetut (ISUP ≥ 2) csPCa-tapaukset positiivisiksi ja histopatologisesti (ISUP ≤ 1) tai MRI- (PI-RADS ≤ 2) vahvistetut indolentin PCa:n tai hyvänlaatuisen kudoksen tapaukset negatiivisiksi.
Piilotettu vahvistus- ja virityskohortti (100 tapausta)
Käytetään suorassa julkisessa tulostaulukossa, joka mahdollistaa tekoälymallin valinnan ja virityksen haasteen avoimen kehitysvaiheen ajan. Sisältää usean valmistajan (Siemens Healthineers, Philips Medical Systems) eturauhasen bpMRI-tapaukset kolmesta hollantilaisesta keskuksesta (Radboud University Medical Center, Ziekenhuisgroep Twente, University Medical Center Groningen), hankittu vuosina 2012–2021 ja jotka pysyvät täysin piilossa koko haasteen ajan. .
Vertailustandardi määrittää histologisesti vahvistetut (ISUP ≥ 2) csPCa-tapaukset positiivisiksi ja histopatologiset (ISUP ≤ 1) tai MRI- (PI-RADS ≤ 2) seurannalla (≥ 3 vuotta) vahvistetut indolentin PCa- tai hyvänlaatuinen kudos negatiivisina.
Piilotettu testauskohortti (1000 tapausta)
Käytetään tekoälyn, radiologien vertailuun ja kaikkien hypoteesien testaamiseen PI-CAI-haasteen lopussa. Tämän kohortin 400 tapauksen alajoukkoa käytetään helpottamaan PI-CAI: Reader Study -tutkimusta. Sisältää usean valmistajan (Siemens Healthineers, Philips Medical Systems) sisäiset testaustiedot (näkemättömät eturauhasen bpMRI-tapaukset kolmesta Hollannin keskuksesta {Radboud University Medical Center, Ziekenhuisgroep Twente, University Medical Center Groningen}) ja ulkoiset testaustiedot (näkemättömät eturauhasen bpMRI-tapaukset osoitteesta yksi ennennäkemätön norjalainen keskus {Norwegian University of Science and Technology}), ostettu vuosina 2012-2021.
Vertailustandardi määrittää histologisesti vahvistetut (ISUP ≥ 2) csPCa-tapaukset positiivisiksi ja histopatologiset (ISUP ≤ 1) tai MRI- (PI-RADS ≤ 2) seurannalla (≥ 3 vuotta) vahvistetut indolentin PCa- tai hyvänlaatuinen kudos negatiivisina.

Mitä tutkimuksessa mitataan?

Ensisijaiset tulostoimenpiteet

Tulosmittaus
Toimenpiteen kuvaus
Aikaikkuna
Tekoäly vs radiologit Reader Studysta
Aikaikkuna: 6 kuukautta
Suuren haasteen viiden parhaan tekoälymallin ja lukijatutkimuksen yli 50 radiologin diagnostinen suorituskyky eturauhasen bpMRI:n csPCa:n havaitsemisessa/diagnoosissa histopatologian ja MRI:n sekä seurannan (≥ 3 vuotta) vertailuna, arvioimiseksi nykyisten tekoälyratkaisujen kliininen elinkelpoisuus.
6 kuukautta
Tekoäly vs radiologit kliinisestä rutiinista
Aikaikkuna: 6 kuukautta
Viiden parhaan tekoälymallin diagnostinen suorituskyky suuresta haasteesta ja radiologien historialliset lukemat kliinisestä rutiinista, eturauhasen bpMRI:n csPCa-havainnoinnin/diagnoosin yhteydessä histopatologian ja MRI:n sekä seurannan (≥ 3 vuotta) osalta referenssinä. arvioida nykyisten tekoälyratkaisujen kliinistä elinkelpoisuutta.
6 kuukautta

Toissijaiset tulostoimenpiteet

Tulosmittaus
Toimenpiteen kuvaus
Aikaikkuna
AI vs AI
Aikaikkuna: 6 kuukautta
5 parhaan tekoälymallin diagnostinen suorituskyky suuresta haasteesta, eturauhasen bpMRI:n csPCa:n havaitsemisessa/diagnoosissa histopatologian ja MRI:n osalta seuranta (≥ 3 vuotta) vertailuna, jotta voidaan päätellä optimaalinen tekoälymallin arkkitehtuuri tälle tietylle tehtävä.
6 kuukautta
Radiologit vs radiologit Reader Studysta
Aikaikkuna: 6 kuukautta
Lukijatutkimuksen yli 50 radiologin diagnostinen suorituskyky ja lukijoiden välinen vaihtelu, eturauhasen mpMRI:n csPCa:n havaitsemisessa/diagnoosissa suhteessa histopatologiaan ja MRI-tutkimukseen sekä seurantaan (≥ 3 vuotta) dynaamisen kontrastin vaikutusten päättelemiseksi - parannettu kuvantaminen ja lukijakokemus.
6 kuukautta

Yhteistyökumppanit ja tutkijat

Täältä löydät tähän tutkimukseen osallistuvat ihmiset ja organisaatiot.

Tutkijat

  • Päätutkija: Henkjan Huisman, PhD, Radboud University Medical Center

Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä

Tutkimusta koskevien tietojen syöttämisestä vastaava henkilö toimittaa nämä julkaisut vapaaehtoisesti. Nämä voivat koskea mitä tahansa tutkimukseen liittyvää.

Hyödyllisiä linkkejä

Opintojen ennätyspäivät

Nämä päivämäärät seuraavat ClinicalTrials.gov-sivustolle lähetettyjen tutkimustietueiden ja yhteenvetojen edistymistä. National Library of Medicine (NLM) tarkistaa tutkimustiedot ja raportoidut tulokset varmistaakseen, että ne täyttävät tietyt laadunvalvontastandardit, ennen kuin ne julkaistaan ​​julkisella verkkosivustolla.

Opi tärkeimmät päivämäärät

Opiskelun aloitus (Todellinen)

Tiistai 1. helmikuuta 2022

Ensisijainen valmistuminen (Todellinen)

Torstai 1. kesäkuuta 2023

Opintojen valmistuminen (Todellinen)

Keskiviikko 1. marraskuuta 2023

Opintoihin ilmoittautumispäivät

Ensimmäinen lähetetty

Keskiviikko 3. elokuuta 2022

Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit

Keskiviikko 3. elokuuta 2022

Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)

Perjantai 5. elokuuta 2022

Tutkimustietojen päivitykset

Viimeisin päivitys julkaistu (Arvioitu)

Perjantai 17. marraskuuta 2023

Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit

Torstai 16. marraskuuta 2023

Viimeksi vahvistettu

Perjantai 1. heinäkuuta 2022

Lisää tietoa

Tähän tutkimukseen liittyvät termit

Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)

Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?

JOO

IPD-suunnitelman kuvaus

Avoimen ja läpinäkyvän tieteen helpottamiseksi päästä päähän -tutkimusprotokollamme ja lähdekoodimme eturauhasen MRI-tietoarkiston esikäsittelyyn, diagnostisten tekoälymallien kouluttamiseen, leesioiden havaitsemisen/diagnoosin suorituskyvyn arvioimiseen ja tilastollisten testien toteuttamiseen tekoälylle/radiologille ja tekoälylle/ radiologien vertailut on julkaistu julkisesti. Lisäksi on julkaistu täysin anonymisoitu tietojoukko, joka sisältää 1500 eturauhasen bpMRI-skannausta PI-CAI-haasteesta ja niiden tuloksista lisätutkimuksen edistämiseksi.

IPD-jaon aikakehys

Yksittäisten osallistujien tietojoukko (PI-CAI: julkinen koulutus- ja kehitysjoukko), tutkimusprotokolla, tilastollinen analyysisuunnitelma (SAP) ja analyyttinen koodi on jaettu kaikille PI-CAI-haasteen osallistujille ja koko tutkimusyhteisölle alkua kohti haasteesta (kesäkuu 2022). Clinical Study Report (CSR) julkaistaan ​​useana julkaisuna haasteen valmistumisen jälkeen (alustava toukokuu 2023). Kaikki edellä mainitut IPD:t pysyvät julkisesti saatavilla ikuisesti.

IPD-jaon käyttöoikeuskriteerit

Katso tämän protokollan "Viitteet" -osa.

IPD-jakamista tukeva tietotyyppi

  • STUDY_PROTOCOL
  • MAHLA
  • ANALYTIC_CODE
  • CSR

Tutkimustiedot/asiakirjat

  1. Yksittäisen osallistujan tietojoukko
    Tiedon tunniste: 10.5281/zenodo.6624726
    Tietokommentit: PI-CAI:n kuvantaminen: Public Training and Development Dataset, joka sisältää 1500 täysin anonymisoitua eturauhasen bpMRI-kuvausta 1476 potilaalta, hankittu vuosina 2012-2021 kolmesta hollantilaiskeskuksesta (Radboud University Medical Center, University Medical Center Groningen, Ziekenhuisgroep Twente).
  2. Tutkimuspöytäkirja
    Tiedon tunniste: 10.5281/zenodo.6667655
    Tietokommentit: PI-CAI-haastetutkimussuunnitelman ennakkorekisteröinti BIAS-raportointiohjeiden mukaisesti (https://www.equator-network.org/reporting-guidelines/bias-transparent-reporting-of-biomedical-image-analysis-challenges/) .
  3. Analyyttinen koodi
    Tietokommentit: Lähdekoodi eturauhasen MRI-tietoarkiston esikäsittelyyn.
  4. Analyyttinen koodi
    Tietokommentit: Lähdekoodi perustason diagnostisten tekoälymallien koulutukseen.
  5. Analyyttinen koodi
    Tietokommentit: Lähdekoodi csPCa:n havaitsemisen ja diagnoosin suorituskyvyn arvioimiseen ja kaikkien tilastollisten testien suorittamiseen.
  6. Yksittäisen osallistujan tietojoukko
    Tietokommentit: PI-CAI:n huomautukset: Julkinen koulutus- ja kehitystietojoukko, joka sisältää peruskliiniset ja hankintamuuttujat, csPCa-merkinnät ja tulokset 1500 täysin anonymisoidusta eturauhasen bpMRI-tutkimuksesta 1476 potilaalta, hankittu vuosina 2012–2021 kolmesta hollantilaiskeskuksesta (Radboud University Medical). Center, University Medical Center Groningen, Ziekenhuisgroep Twente).

Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat

Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta

Ei

Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta

Ei

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 Eturauhassyöpä

Kliiniset tutkimukset Histopatologia ja magneettikuvaus

3
Tilaa