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

AI for Gastric POCUS ( Point-of-care Ultrasound) (POCUS)

keskiviikko 29. heinäkuuta 2026 päivittänyt: University Health Network, Toronto

Development of an Artificial Intelligence Algorithm to Enhance the Gastric Point-of-care Ultrasound. A Proof-of-concept Study.

The goal of this observational study is to train and test an AI (Artificial Intelligence)-based program to assist anesthesiologists in the interpretation of stomach ultrasound images and differentiate a "full" from an "empty" stomach.

It is a healthy-volunteer study, where the participants will undergo ultrasound examination of their stomach at three different time points to visualize the stomach contents. These are at fasting state, after taking some solid food and after taking some water. Here, the participants will be randomized to receive one of five different types solid foods and one of five different volumes of water. The stomach ultrasound images will then be used to train and test the accuracy of the model to diagnose the type of stomach content (nothing vs. clear fluid vs. solid food)

Tutkimuksen yleiskatsaus

Tila

Rekrytointi

Yksityiskohtainen kuvaus

Gastric (stomach) Point-of-care ultrasound (POCUS) is an ultrasound examination done at bedside to assess the stomach. It is a validated non-invasive way to find out what is the content in the stomach and its volume. Gastric POCUS is increasingly used before surgery to determine the risk of gastric contents going into the lungs (possibly causing a lung infection and breathing problems) and guide anesthetic management whenever the doctors are not certain about the stomach content based on clinical information.

Gastric POCUS is a relatively new skill for anesthesiologists. While, obtaining the required images is relatively straightforward, the interpretation of such images, however, requires advanced training. Preliminary data have suggested that Artificial Intelligence (AI)-based programs and devices can help in image capturing and its interpretation for other ultrasound applications. This study will be the first to the researcher's knowledge to develop an AI algorithm to enhance anesthesiologists' ability to recognize a full stomach using gastric POCUS. The goal of this observational study is to train and test an AI (Artificial Intelligence)-based program to assist anesthesiologists in the interpretation of stomach ultrasound images and differentiate a "full" from an "empty" stomach.

This is an observational prospective cohort study that follows the CONSORT (Consolidated Standards of Reporting Trials)-AI extension reporting guidelines.

The researchers expect to enroll 30 healthy volunteers for the study.

Following a period of fasting for solids for at least 8 hours and clear fluids for at least 2 hours from the time of study visit. An anesthesiologist or sonographer with a minimum previous experience of 50 gastric ultrasound examinations will perform a standardized gastric ultrasound exam.

A baseline ultrasound examination will be conducted first with the participant lying on their back with the head elevated at 30 degrees (supine position) and then again with the participant lying on their right side (right lateral decubitus position(RLD)).

The same procedure will be repeated twice after ingestion of

  1. various volumes of water (100-500) determined at random
  2. 1 of 5 different solid or thick fluid foods also determined at random (a banana, an apple, a cup of yogurt, a croissant or a muffin).

Each one of the 30 participants will be randomized to 1 of 5 different volumes of water (100ml, 200ml, 300ml, 400ml, 500ml). Then ultrasound images will be obtained. Subsequently, each participant will also be randomized to 1 of 5 solids (a banana, an apple, a cup of yogurt, a croissant or a muffin) in a 1:1:1:1:1 ratio. A computer-generated list of random numbers for each participant will be created.

The investigators plan to collect 90 10-second clips in total, and each clip can be deconstructed into 10 frozen frames per second, for a total of 100 frozen frames per clip. The investigators expect to generate 9,000 individual images, 80% of which will be used to train the model, 10% to fine-tune and 10% to test the model accuracy. The three de-identified clips from each participant will be normalized and annotated by consultant anesthesiologists to indicate orientation (medial or lateral, cephalad or caudad) and identify relevant structures, as well as the type of content and antral CSA in the right lateral decubitus in case of fluid.

All the collected images will then be fed to an AI to generate computational data.

Opintotyyppi

Havainnollistava

Ilmoittautuminen (Arvioitu)

30

Yhteystiedot ja paikat

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

Opiskeluyhteys

Opiskelupaikat

    • Ontario
      • Toronto, Ontario, Kanada, M5T 2S8
        • Rekrytointi
        • Toronto Western Hospital, University Health Network
        • Ottaa yhteyttä:
        • Päätutkija:
          • Anahi Perlas, MD, FRCPC

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

  • Aikuinen
  • Vanhempi Aikuinen

Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia

Joo

Näytteenottomenetelmä

Ei-todennäköisyysnäyte

Tutkimusväestö

Adult healthy volunteer aged ≥18 years

Kuvaus

Inclusion Criteria:

A. Inclusion Criteria at the level of the participants

  • Participants must meet all the following inclusion criteria to be eligible for the study:

    • Aged ≥18 years
    • Any sex
    • Be healthy

B. Inclusion Criteria at the level of the input data • Transverse ultrasound images (10 sec clips) of the gastric antrum in the epigastric area that contain all these structures:

  • The edge of the left lobe of the liver
  • The gastric antrum
  • The pancreas
  • The aorta

Exclusion Criteria:

A. Exclusion Criteria at the level of the participants

  • Participants meeting any of the following exclusion criteria are ineligible for the study:

    • Previous gastro-esophageal surgery (e.g., gastric by-pass, sleeve gastrectomy, fundoplication, partial gastrectomy)
    • Allergy to any of the food that will be provided.

B. Exclusion Criteria at the level of the input data

• Ultrasound images (10 sec clips) where the gastric antrum cannot be positively identified.

Opintosuunnitelma

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

Miten tutkimus on suunniteltu?

Suunnittelun yksityiskohdat

Mitä tutkimuksessa mitataan?

Ensisijaiset tulostoimenpiteet

Tulosmittaus
Toimenpiteen kuvaus
Aikaikkuna
To see the overall accuracy of the AI model
Aikaikkuna: Through study completion, an average of 2 years
To see the overall accuracy of the AI-enhanced ultrasound model to differentiate no content and clear fluid from solid.
Through study completion, an average of 2 years

Toissijaiset tulostoimenpiteet

Tulosmittaus
Toimenpiteen kuvaus
Aikaikkuna
To measure the accuracy of the AI model in differentiating a empty from a full stomach
Aikaikkuna: Through study completion, an average of 2 years
To see the accuracy of the AI-enhanced ultrasound model to differentiate an "empty" (no content or clear fluid with an antral CSA (Cross-sectional Area)< 10 cm2 in the RLD) from a "full" stomach (solid content or clear fluid with an antral CSA > 10cm2 in the RLD).
Through study completion, an average of 2 years
To measure the balanced accuracy of the AI model
Aikaikkuna: Through study completion, an average of 2 years
Balanced accuracy accounts for uneven distributions of detected objects (e.g., small vs. large anatomical structures)
Through study completion, an average of 2 years
To measure the precision of the AI model
Aikaikkuna: Through study completion, an average of 2 years
Precision evaluates the proportion of true positives among detected objects, addressing false positives that can lead to unnecessary interventions in clinical settings.
Through study completion, an average of 2 years
To measure the recall of the AI model
Aikaikkuna: Through study completion, an average of 2 years
(b) Recall (sensitivity) quantifies the model's ability to detect all relevant objects (true positives), critical for avoiding missed detections (false negatives) in important medical diagnoses.
Through study completion, an average of 2 years
To evaluate the model's classification performance across different confidence thresholds.
Aikaikkuna: Through study completion, an average of 2 years
Receiver Operating Characteristic (ROC) curves and Area Under Curve (AUC) will be computed to evaluate the model's classification performance across different confidence thresholds.
Through study completion, an average of 2 years
To evaluate the model's performance in detecting different anatomical structures (e.g., organs, vessels).
Aikaikkuna: Through study completion, an average of 2 years
Class-specific mean Average Precision (mAP) will be calculated to evaluate the model's performance in detecting different anatomical structures (e.g., organs, vessels). mAP is the standard metric for object detection tasks, summarizing precision and recall across multiple confidence thresholds.
Through study completion, an average of 2 years
To measure the latency and average inference time per image
Aikaikkuna: Through study completion, an average of 2 years
Given the clinical need for real-time feedback during ultrasound procedures, the average inference time per image and latency will be measured for each model.
Through study completion, an average of 2 years

Yhteistyökumppanit ja tutkijat

Täältä löydät tähän tutkimukseen osallistuvat ihmiset ja organisaatiot.

Tutkijat

  • Päätutkija: Anahi Perlas, University Health Network, Toronto

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 5. toukokuuta 2026

Ensisijainen valmistuminen (Arvioitu)

Perjantai 31. joulukuuta 2027

Opintojen valmistuminen (Arvioitu)

Perjantai 31. joulukuuta 2027

Opintoihin ilmoittautumispäivät

Ensimmäinen lähetetty

Maanantai 27. huhtikuuta 2026

Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit

Keskiviikko 6. toukokuuta 2026

Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)

Tiistai 12. toukokuuta 2026

Tutkimustietojen päivitykset

Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)

Perjantai 31. heinäkuuta 2026

Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit

Keskiviikko 29. heinäkuuta 2026

Viimeksi vahvistettu

Keskiviikko 1. huhtikuuta 2026

Lisää tietoa

Tähän tutkimukseen liittyvät termit

Muut tutkimustunnusnumerot

  • 25-6148

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 .

Tilaa