Tekoälyn avustama sydän-CT:n tulkinta ensiapuosastolla

"Tämä tutkimus on prospektiivinen, pragmaattinen, satunnaistettu kontrolloitu koe, jonka tarkoituksena on arvioida tekoälyyn (AI) perustuvan sepelvaltimoiden tietokonekerroskuvauksen (CCTA) tulkintatyökalun (Angiomics) vaikutusta ensihoidon lääkäreiden diagnoosien tarkkuuteen, luottamukseen ja päätöksentekoon potilailla, joilla on esiintynyt akuutti rintakipu.

Tausta ja perustelut CCTA:ta käytetään laajasti ensiapuosastolla (ED) potilailla, joilla on akuutti rintakipu tai epäillään akuuttia sepelvaltimosyndroomaa (ACS). Se tarjoaa nopean ja tarkan visualisoinnin sepelvaltimoista ja auttaa ensihoidon lääkäreitä tekemään ajassa herkkiä kliinisiä päätöksiä. Kuitenkin CCTA:n tulkitseminen vaatii erikoiskoulutusta ja kokemusta, joita ei aina ole saatavilla, erityisesti öisin tai resurssirajoitteisissa olosuhteissa. Tämä rajoitus voi viivästyttää diagnoosia ja hoitoa, mahdollisesti johtaen haitallisiin potilastuloksiin.

Viimeaikaiset tekoälyteknologian edistysaskeleet ovat mahdollistaneet automaattisten työkalujen kehittämisen, jotka kykenevät analysoimaan CCTA-kuvia ja tunnistamaan kliinisesti merkittäviä löydöksiä, kuten sepelvaltimostenoosia ja myocardin iskemiaa. Näillä työkaluilla on potentiaalia tukea ensihoidon lääkäreitä parantamalla diagnoosien tarkkuutta, lyhentämällä tulkinta-aikaa, lisäämällä lääkärin luottamusta ja optimoimalla terveydenhuollon resurssien käyttöä. Huolimatta näistä eduista, tekoälyyn perustuvan tulkinnan vaikutusta todellisiin ED-kliinisiin työnkulkuja ja lääkärin päätöksentekoon ei ole tutkittu riittävästi.

Tämänhetkinen koe on suunniteltu kuroa umpeen tämä tietoaukko arvioimalla, parantaako tekoälyyn perustuvan CCTA-tulkintatyökalun integrointi ensihoidon lääkäreiden diagnoosien suorituskykyä ja kliinistä luottamusta, sekä muuntuvatko tällaiset parannukset luotettavammaksi päätöksentekoksi ED:ssä.

Tutkimussuunnittelu

Tässä tutkimuksessa käytetään prospektiivista, pragmaattista, satunnaistettua kontrolloitua suunnittelua. Kelpoiset osallistujat ovat 18-vuotiaita tai sitä vanhempia aikuisia, jotka saapuvat ED:hen rintakivun takia ja luokitellaan keskiriskisiin HEART-pisteiden (4-6 pistettä) mukaan. Tietoiseen suostumukseen saatuaan osallistujat satunnaistetaan kahteen ryhmään:

1. Tekoälyavusteinen ryhmä (kokeellinen haara): Ensihoidon lääkärit tulkitsivat CCTA-kuvaukset pääsyllä Angiomics-ohjelmiston tarjoamiin tekoälytuloksiin.
2. Vakiotulkintaryhmä (aktiivinen vertailuhara): Ensihoidon lääkärit tulkitsivat CCTA-kuvaukset ilman pääsyä tekoälytuloksiin.

Kaikki lääkärit arvioivat ahtauman neljässä pääsepelimoverisuonessa (vasen päävaltimo, vasempi etuvaltimo [LAD], vasen kiertäjävaltimo [LCX] ja oikea sepelvaltimo [RCA]) ja tallentavat löydöksensä standardoidussa muodossa (Kyllä/Ei/Ei-diagnostinen/Muut löydökset). Lisäksi lääkärit arvioivat diagnoosiluottamuksensa 5-pisteisellä Likert-asteikolla vaihdellen 1 (ei luottamusta) - 5 (erittäin korkea luottamus).

Vertailustandardi Diagnoosien suorituskyvyn vertailustandardina on rintakuvantamiseen erikoistuneiden radologien sokea konsensustulkinta. Aikaisemmat tutkimukset ovat osoittaneet 98-99% yhteensopivuuden asiantuntijaradologien konsensuksen ja invasiivisen sepelvaltimografian välillä, mikä tukee tämän lähestymistavan pätevyyttä.

Tulokset Päätuloksena on CCTA-tulkinnan negatiivinen ennustearvo (NPV) potilastasolla, vertaillen tekoälyavusteista vs. vakiotulkintoja. Potilastason tulokset johdetaan aggregoiden löydökset neljästä pääsepelimoverisuonesta.

Sekundääriset tulokset sisältävät:

• Herkkyys, spesifisyys, positiivinen ennustearvo (PPV) ja kokonaisdiagnoosien tarkkuus
• Lääkärin diagnoosiluottamus (Likert-asteikko)
• Suonitason diagnoosien suorituskyky LM:lle, LAD:lle, LCX:lle ja RCA:lle
• Yhteensopivuus radologien konsensuksen kanssa mitattuna Cohenin Kappa-tilastoilla

Otoskoko ja tilastollinen analyysi Otoskoon estimointi suoritettiin PASS-ohjelmistolla julkaistujen tietojen ja paikallisen esiintyvyyden perusteella. Ottaen huomioon 18% esiintyvyyden, laskettu tarvittava otoskoko on 181 potilasta negatiivisilla diagnooseilla kussakin ryhmässä. Tämä vastaa 248 osallistujaa kontrolliharassa ja 228 interventioharassa. Olettaen 10% keskeytysprosentin, lopullinen rekrytointitavoite on 530 osallistujaa (276 kontrolliharassa ja 254 interventioharassa).

Välianalyysi suoritetaan 50% rekrytoinnin jälkeen, alfakulutus säädetään O'Brien-Fleming-menetelmällä. Lopullinen analyysi suoritetaan kaksisuuntaisella alfalla 0.049.

Diagnoosien suorituskykyä (herkkyys, spesifisyys, PPV, NPV, tarkkuus) verrataan käyttäen chi-neliö- tai Fisherin tarkkoja testejä tarpeen mukaan. Yhteensopivuutta lääkärin ja radologien konsensuslukemien välillä arvioidaan Cohenin Kappalla. Kaikki tilastolliset testit ovat kaksisuuntaisia, ja merkitsevyys asetetaan p < 0.05.

Datan keruu ja luottamuksellisuus Data kerätään rutiinikliinisen työnkulkun sisällä ja tallennetaan turvalliseen, anonymisoituun muotoon instituutiopolitiikkojen ja kansallisten tietosuoja-asetusten mukaisesti. Vain valtuutetuilla tutkijoilla on pääsy dataan. Data säilytetään kolme vuotta tutkimuksen päättymisen jälkeen ennen turvallista hävittämistä.

Turvallisuus ja seuranta Tämä koe aiheuttaa vähäisen riskin osallistujille, koska se ei sisällä toimenpiteitä rutiinikliinisen hoidon ulkopuolelta. Osallistuminen tutkimukseen ei aiheuta lisäsäteilyä, lääkitystä tai invasiivisia interventioita. Tutkimuksen päävastuuhenkilö valvoo protokollan noudattamista ja datan laatua vuosittain.

Merkitys Tämä tutkimus tarjoaa näyttöä tekoälyyn perustuvan CCTA-tulkintatyökalun kliinisestä hyödystä ED:ssä. Odotetaan, että löydökset selventävät, parantaako tekoälytuki diagnoosien tarkkuutta ja lääkärin luottamusta, sekä voidaanko sitä tehokkaasti integroida todelliseen ensihoitoon. Tulokset voivat ohjata parhaita käytäntöjä tekoälytyökalujen implementoimiseksi potilastulosten ja resurssien käytön optimoimiseksi akuutissa hoidossa.