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妊娠初期の超音波スキャンで異常な胎児脳所見をスクリーニングするための人工知能アルゴリズム (AIRFRAME)

2024年3月21日 更新者:Familiari Alessandra、Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS

後頭蓋窩脳腔の視覚化、それらの空間的関係および測定値は、NT測定に使用されるものと同じ胎児頭の正中矢状図で取得でき(9)、次のような神経管欠損症の早期診断に重要な役割を果たします。開放性脊椎関節症 (5)、および DWM や BPC などの後頭蓋窩異常 (7)。 ただし、妊娠初期の胎児後頭蓋窩の評価は、胎児の不随意運動や脳構造の小さなサイズなど、いくつかの制限があり、検査や誤診が困難になるため、依然として困難です。 さらに、高品質の超音波画像の取得、標準的な測定、および正確な診断についてもオペレーターに依存します。

画像の取得を改善したり、自動的に測定を実行したり、胎児の異常の診断を支援したりするための新しい技術の使用は、特に妊娠初期における胎児の脳の最適な評価にとって非常に重要である可能性があります (10)。 人工知能 (AI) は、学習、思考、問題解決など、人間の知性に関連するプロセスを実行するコンピューター プログラムの能力として説明されています。 機械学習 (ML) のサブセットであるディープ ラーニング (DL) は、人間の介入なしにデータから自動的に特徴を学習する能力によって定義される AI の一分野です。 DL では、人間の脳の神経経路を大まかにモデル化した複数のレイヤーによって入力と出力が接続されます。 画像認識の分野で最も有望なタイプの DL ネットワークの 1 つは、畳み込みニューラル ネットワーク (CNN) に代表されます。 これらは、非常に代表的な画像特徴を完全に自動化された方法で抽出するように設計されているため、診断の意思決定に適用できます。

これらの観察によると、超音波ベースの AI アルゴリズムを開発することを目的とした研究プロジェクトを提案します。この AI アルゴリズムは、妊娠初期の超音波スキャン中に胎児の後頭蓋窩構造を評価し、完全に自動化されたデータ処理によって正常な所見と異常な所見を区別することができます。 .

調査の概要

状態

募集

詳細な説明

産科超音波における AI の適用には、構造の識別、自動および標準化された測定、分類診断の 3 つの側面が含まれます。 産科超音波検査は時間がかかるため、AI を使用することで検査時間を短縮し、ワークフローを改善することもできます。

研究デザイン: これは、多施設レトロスペクティブ観察コホート研究とその後の前向きコホート研究です。 研究デザインは、2 つの異なるフェーズで構成されます。

第 1 段階である実行可能性レトロスペクティブ研究では、10 か所の国際胎児医療センターから妊娠初期の超音波スキャン中に遡及的に取得した正常および異常画像を使用して AI アルゴリズムを開発およびトレーニングすることを目的としています。

第 2 段階の前向き臨床検証では、参加している各胎児医療センターの実際の患者を対象に、実際の診療環境で胎児後頭蓋窩の解剖学的構造を評価する AI アルゴリズムをテストすることを目的としています。

設定: 3 つの胎児医療センター。

参加者: 10 の胎児医療センターで妊娠 11 ~ 14 週の間に超音波検査を受けた単胎妊娠集団。

主要評価項目: 妊娠初期の胎児の脳異常所見のスクリーニング ツールとして使用できる可能性がある、新しい AI ベースの技術を検証すること。

副次的評価項目: 胎児後頭蓋窩の標準的な妊娠初期のスクリーニングのパフォーマンスを改善し、より短い実行時間内で信頼性の高い超音波検査評価を確保します。 より高い再現性と再現性を検出し、大規模な効率の観点からも超音波スクリーニングを実施できるようにし、医療リソースを最適化します 研究の第 1 段階では、参加する胎児医療センターが電子データベースを検索して、単胎妊婦の正中矢状画像を探します。妊娠 11+0 - 13+6 週に超音波画像検査を受け、胎児後頭蓋窩異常 (開放性脊椎異形成症、DWM または BPC など) がある患者。 同じ在胎週数の胎児後頭蓋窩の正常な画像は、推進センター、つまり Fondazione Policlinico A. Gemelli、IRCCS、およびパルマ大学によって提供されます。 各症例の臨床、超音波、出生前および出生後の情報は、患者の医療記録から取得され、各参加センターの主任研究者によって電子データベースコレクションファイルに入力されます。 取得した画像は匿名化され、DICOM として保存され、バイオエンジニアリング チームによって設定される専用のクラウド ストレージ システムを通じて共有されます。 各センターは、個人 ID とパスワードを使用して Web システムにアクセスできます。

研究の第 2 段階では、参加している各胎児医療センターの実際の患者を対象に、実際の臨床環境でアルゴリズムを前向きにテストし、検証します。 包含および除外基準、イメージングプロトコル、およびデータ収集は、レトロスペクティブフェーズで実行されるものと同じです。

研究の種類

観察的

入学 (推定)

10000

連絡先と場所

このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。

研究連絡先

研究場所

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

適格基準

就学可能な年齢

18年~45年 (大人)

健康ボランティアの受け入れ

はい

サンプリング方法

非確率サンプル

調査対象母集団

妊娠初期のスクリーニングを受けているすべての妊娠

説明

包含基準:

  • 妊娠 11+0 - 13+6 週の間に超音波検査を受けた、または胎児の頭頂部の長さが 45 - 84 mm の単胎妊娠の女性。

除外基準:

  • 確定した妊娠期間で最初の学期のスクリーニングスキャンを受けていない女性。
  • 胎児の頭の正中矢状方向のビューの良好な視覚化が技術的に不可能な女性。
  • インフォームド・コンセントが得られない女性。

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

研究はどのように設計されていますか?

デザインの詳細

コホートと介入

グループ/コホート
介入・治療
場合
脳に異常のある胎児
妊娠初期の胎児の脳異常を早期発見するAIアルゴリズムの開発
コントロール
正常な脳で正常
妊娠初期の胎児の脳異常を早期発見するAIアルゴリズムの開発

この研究は何を測定していますか?

主要な結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
AI アルゴリズム
時間枠:2年
AIアルゴリズム適用による検知件数
2年

二次結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
再現性
時間枠:1年
標準的な出生前診断技術で検出された症例数と比較した、AI アルゴリズム アプリケーションで検出された症例数
1年

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

捜査官

  • 主任研究者:Alessandra Familiari, MD、Fondazione Policlinico Agostino Gemelli

出版物と役立つリンク

研究に関する情報を入力する責任者は、自発的にこれらの出版物を提供します。これらは、研究に関連するあらゆるものに関するものである可能性があります。

研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始 (実際)

2023年5月1日

一次修了 (推定)

2024年5月1日

研究の完了 (推定)

2025年5月1日

試験登録日

最初に提出

2023年3月6日

QC基準を満たした最初の提出物

2023年3月16日

最初の投稿 (実際)

2023年3月30日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (実際)

2024年3月22日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2024年3月21日

最終確認日

2024年3月1日

詳しくは

本研究に関する用語

追加の関連 MeSH 用語

その他の研究ID番号

  • 5526

個々の参加者データ (IPD) の計画

個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?

はい

IPD プランの説明

センター間のドライブを介したDICOM画像

IPD 共有時間枠

1年後と1年間

IPD 共有アクセス基準

病理学的症例

IPD 共有サポート情報タイプ

  • STUDY_PROTOCOL
  • SAP

医薬品およびデバイス情報、研究文書

米国FDA規制医薬品の研究

いいえ

米国FDA規制機器製品の研究

いいえ

この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。

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