Keinotekoiseen älykkyyteen perustuvat mallit selkärangan epätasaisuuden automaattiseen analyysiin
tiistai 26. marraskuuta 2024 päivittänyt: The University of Hong Kong
Tekoälyyn perustuvat mallit, jotka mahdollistavat vankan ja tarkan selkärangan epätasaisuuden automaattisen analyysin Kiinassa: monikeskus, retrospektiivinen kohorttitutkimus
Tämän retrospektiivisen tutkimuksen tavoitteena oli parantaa ja validoida malli nuorten idiopaattisen skolioosin (AIS) diagnosoimiseksi useissa lääketieteellisissä keskuksissa.
Tutkimukseen osallistui 2 763 osallistujaa Manner-Kiinan ja Hongkongin arvostetuista sairaaloista.
Mallin kehittämiseen ja validointiin käytettiin röntgensäteitä, ja eri sairaaloiden dataa käytettiin kestävyyden varmistamiseksi.
Mukaan otettiin 10–18-vuotiaat osallistujat, joilla oli vahvistettu AIS, ja tietojen henkilöllisyys poistettiin yksityisyyden vuoksi.
Malli optimoitiin harjoitustietojen avulla ja validoitiin sisäisesti ennen kuin se otettiin käyttöön tosielämässä.
Tietojen heterogeenisyyden korjaamiseen käytettiin uutta datan lisäystekniikkaa, ja arvioinnissa käytettiin standardoitua analyysialustaa, AlignProCARE.
Röntgenkuvat merkittiin nikamien maamerkeillä ja kuvankäsittelyssä sovellettiin perinteisiä ja intensiteettiin perustuvia datan lisäysmenetelmiä.
Coronal Cobb -kulmaa käytettiin arvioimaan selkärangan kohdistusta, ja vakavuus luokiteltiin normaaliksi, lieväksi, kohtalaiseksi tai vaikeaksi.
Mallin suorituskyky arvioitiin tilastollisesti Cobbin kulman ja vakavuuden arvioinnin tarkkuuden suhteen.
Kaiken kaikkiaan tutkimuksen tavoitteena oli tarjota luotettava diagnostinen työkalu AIS-analyysiin kliinisessä käytännössä, mikä parantaa diagnoosin ja hoidon tehokkuutta ja standardointia.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Valmis
Yksityiskohtainen kuvaus
Tässä retrospektiivisessä tutkimuksessa kerättiin posteroanteriorisia koko selkärangan röntgensäteitä 2 763 henkilöltä viidestä tunnetusta sairaalasta Manner-Kiinassa ja kahdessa sairaalassa Hongkongissa 1. tammikuuta 2012 ja 4. huhtikuuta 2021 välisenä aikana.
QMH&DKCH-kohorttina tunnetun Sandy Bayn Hongkongin Queen Mary Hospitalin ja Duchess of Kentin lastensairaalan röntgensäteitä käytettiin erityisesti mallin kehittämiseen.
Tästä kohortista 86,5 % (1686 potilaasta 1950:stä) valittiin satunnaisesti mallinkehityksen koulutussarjaksi, kun taas loput 13,5 % (264 potilasta) muodostivat sisäisen validointijoukon varmistaakseen, että mallin suorituskyky testattiin itsenäisesti.
Lisäksi viiden merkittävän Manner-Kiinan sairaalan tiedot koottiin ulkoisiin validointitietosarjoihin mallin tehokkuuden arvioimiseksi.
Näihin sairaaloihin kuuluivat Peking Union Medical College Hospital, Nanfang Hospital, Jishuitan Hospital, Ruijin Hospital ja Huashan Hospital.
Kaikki tiedot deidentifioitiin ennen kuin niitä käytettiin mallin kehittämiseen ja validointiin.
Tutkimukseen osallistui 10–18-vuotiaita osallistujia, joilla oli varmistettu nuorten idiopaattisen skolioosin (AIS) esiintyminen tai puuttuminen.
Väestötiedot, kuten ikä, sukupuoli ja BMI, poimittiin lääketieteellisistä tiedoista.
Poissulkemiskriteereitä sovellettiin tutkimuksen spesifisyyden varmistamiseksi, ja poissuljettiin henkilöt, joilla oli muun tyyppinen skolioosi, ihosairaudet, jotka voivat vaikuttaa kuvantamiseen, jotka eivät pysty seisomaan, ja tapaukset, joissa seisova kuvantaminen ei ollut mahdollista.
Kuvassa 1 havainnollistettu tutkimuksen suunnittelu koostui kahdesta päävaiheesta: mallin kehittämisestä ja tosielämän soveltamisesta.
Malli optimoitiin ja validoitiin käyttämällä QMH&DKCH-kohorttitietoja ennen kuin se otettiin käyttöön AlignProCARE-alustalla kliiniseen käyttöön eri keskuksissa.
Reaalimaailman sovellusvaiheessa viisi lääketieteellistä keskusta käytti AlignProCARE-ohjelmistoa potilaan röntgenkuvien lataamiseen ja analysoimiseen diagnostisia tarkoituksia varten.
Opintotyyppi
Havainnollistava
Ilmoittautuminen (Todellinen)
3015
Yhteystiedot ja paikat
Tässä osiossa on tutkimuksen suorittajien yhteystiedot ja tiedot siitä, missä tämä tutkimus suoritetaan.
Opiskelupaikat
-
-
-
Hong Kong, Hong Kong
- Digital Health Laboratory, Li Ka Shing Faculty of Medicine, The University of Hong Kong
-
-
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
- Lapsi
- Aikuinen
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Ei
Näytteenottomenetelmä
Ei-todennäköisyysnäyte
Tutkimusväestö
Potilaat, joilla on diagnosoitu nuorten idiopaattinen skolioosi.
Kuvaus
Sisällön kriteerit:
- 10-18-vuotiaat osallistujat,
- Patologinen vahvistus AIS:n olemassaolosta tai puuttumisesta
Poissulkemiskriteerit:
- Potilaat, joilla on muuntyyppinen skolioosi, kuten synnynnäinen tai neuromuskulaarinen skolioosi
- Potilaat, joilla on ihosairauksia, kuten akne, psoriasis, ihon pigmentaatio ja ihottuma, jotka voivat vaikuttaa kuvantamiseen
- Yksilöt, jotka eivät voi nousta seisomaan
- Tapaukset, joissa seisova kuvantaminen ei ollut mahdollista tai muut olosuhteet, jotka voisivat haitata kuvanottoa.
Opintosuunnitelma
Tässä osiossa on tietoja tutkimussuunnitelmasta, mukaan lukien kuinka tutkimus on suunniteltu ja mitä tutkimuksella mitataan.
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
Kohortit ja interventiot
Ryhmä/Kohortti |
|---|
|
QMH&DKCH-kohortti
Yhteensä 1 950 koko selkärangan posteroanteriorista röntgenkuvaa, jotka oli kerätty kahdesta paikallisesta sairaalasta (QMH ja DKCH), käytettiin mallimme kehittämiseen ja sisäiseen validointiin.
|
|
PUMCH-kohortti
314 koko selkärangan posteroanteriorista röntgenkuvaa Peking Union Medical Collegen sairaalasta, Peking, Kiina
|
|
NFH kohortti
94 koko selkärangan posteroanteriorista röntgenkuvaa Nanfangin sairaalasta, Guangzhousta, Kiinasta
|
|
JSTH-kohortti
187 koko selkärangan posteroanteriorista röntgenkuvaa Jishuitanin sairaalasta, Peking, Kiina
|
|
RJH-kohortti
294 koko selkärangan posteroanteriorista röntgenkuvaa Ruijinin sairaalasta, Shanghaista, Kiinasta
|
|
HSH-kohortti
176 koko selkärangan posteroanteriorista röntgenkuvaa Huashanin sairaalasta, Shanghaista, Kiinasta
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Cobb Anglen ennustetarkkuus
Aikaikkuna: opintojen päätyttyä keskimäärin 1 vuosi
|
Koronaalinen Cobb-kulma otettiin vakiomittaukseksi kunkin AIS-potilaan koronaalisen kohdistuksen arvioimiseksi.
Arvioimme tekoälymallimme suorituskyvyn Cobb Anglen ennustetarkkuuden perusteella.
|
opintojen päätyttyä keskimäärin 1 vuosi
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
AIS:n vakavuusluokituksen tarkkuus
Aikaikkuna: opintojen päätyttyä keskimäärin 1 vuosi
|
Epämuodostumat, joiden CA ylitti 40°, katsottiin vakaviksi, 20° - 40°:n epämuodostumat leimattiin kohtalaisiksi ja kulmat 0° - 20° tunnistettiin normaalista lievään.
|
opintojen päätyttyä keskimäärin 1 vuosi
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Täältä löydät tähän tutkimukseen osallistuvat ihmiset ja organisaatiot.
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)
Keskiviikko 5. tammikuuta 2022
Ensisijainen valmistuminen (Todellinen)
Lauantai 5. lokakuuta 2024
Opintojen valmistuminen (Todellinen)
Tiistai 5. marraskuuta 2024
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Keskiviikko 20. marraskuuta 2024
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Tiistai 26. marraskuuta 2024
Ensimmäinen Lähetetty (Arvioitu)
Maanantai 2. joulukuuta 2024
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Arvioitu)
Maanantai 2. joulukuuta 2024
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Tiistai 26. marraskuuta 2024
Viimeksi vahvistettu
Perjantai 1. marraskuuta 2024
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Avainsanat
Muita asiaankuuluvia MeSH-ehtoja
Muut tutkimustunnusnumerot
- UW 24-350
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
EI
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Ei
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
Ei
Yhdysvalloissa valmistettu ja sieltä viety tuote
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 .