Inteligentne wykrywanie płytki miażdżycowej tętnicy szyjnej i jej stabilności na podstawie dynamicznego skanowania ultrasonograficznego z głębokim uczeniem

Tło:

Płytka miażdżycowa jest szkodliwa dla zdrowia ludzkiego. Według szacunków Światowej Organizacji Zdrowia każdego roku dochodzi do 6,7 mln incydentów naczyniowo-mózgowych i udarów mózgu, związanych głównie z powstawaniem blaszek miażdżycowych tętnic szyjnych. Z jednej strony blaszka miażdżycowa tętnicy szyjnej może powodować zwężenie lub nawet zamknięcie tętnicy szyjnej, powodując niedokrwienie mózgu. Wczesne wykrycie i dokładna ocena blaszek miażdżycowych są pomocne dla klinicystów w podjęciu skutecznych działań interwencyjnych, które mogą znacznie zmniejszyć wskaźnik niesprawności i śmiertelności z powodu udaru mózgu.

CTA i MRA tętnicy szyjnej mogą zapewnić stosunkowo wysoką rozdzielczość i wysoką jakość obrazów blaszek miażdżycowych, ale mają ograniczenia związane z kosztami i skanowaniem, które ograniczają ich zastosowanie w codziennej praktyce klinicznej. Zaletą ultrasonografii jest nieinwazyjność, wygoda, niski koszt i dobra powtarzalność. Jest to preferowana metoda obrazowania do wykrywania blaszek miażdżycowych, zwężeń i stabilności blaszek miażdżycowych. Ultrasonografia ze wzmocnieniem kontrastowym (CEUS) może z dużą czułością wykazać perfuzję mikrokrążenia wewnątrz płytki nazębnej poprzez wstrzyknięcie środków kontrastowych w postaci mikropęcherzyków i jest zgodna z wynikami badań histopatologicznych oraz jest coraz częściej stosowana klinicznie do oceny stabilności blaszki miażdżycowej.

Jednak z jednej strony ograniczeniem badania ultrasonograficznego jest to, że musi polegać na poziomie instrumentów i operatorów, aby poprawić dokładność. Z drugiej strony, wraz ze wzrostem liczby ludności i starzeniem się społeczeństwa, tradycyjny model medyczny nie jest w stanie sprostać rocznemu wzrostowi liczby pacjentów. potrzeby badawcze pacjentów. Dlatego bardzo ważne jest opracowanie zintegrowanej platformy aplikacji AI, która może automatycznie i dokładnie wykrywać płytkę nazębną na podstawie danych obrazu ultrasonograficznego oraz oceniać zwężenie światła i stabilność płytki.

Zamiar:

Niniejsze badanie ma na celu zbudowanie modelu opartego na głębokim uczeniu się, aby automatycznie i dokładnie wykryć blaszkę miażdżycową na podstawie dynamicznego obrazu ultrasonograficznego poprzecznej osi tętnicy szyjnej, obliczyć wskaźnik zwężenia światła i przeprowadzić ocenę stabilności, aby kompleksowo ocenić możliwe skutki sercowo-naczyniowe płytki szyjnej . ryzyko. Zrealizuje automatyczną symulację i odtworzenie całego procesu oceny blaszki miażdżycowej przez ekspertów ultrasonografii klinicznej.

Projekt badania:

Dwie trzecie włączonych pacjentów i odpowiadające im obrazy dynamicznego skanowania tętnicy szyjnej oraz wyniki diagnozy eksperckiej zostały losowo wybrane jako kohorta do głębokiego uczenia się. Obrazy dynamicznego skanowania tętnicy szyjnej i wyniki diagnostyki eksperckiej pozostałych 1/3 pacjentów wykorzystano jako kohortę walidacyjną do oceny ogólnej dokładności diagnostycznej modelu głębokiego uczenia się

Analiza statystyczna:

Czułość, swoistość, dodatnią wartość predykcyjną i ujemną wartość predykcyjną głębokiego uczenia się do wykrywania płytki nazębnej, szacowania częstości zwężenia światła lub przewidywania stabilności blaszki miażdżycowej obliczono na podstawie pola pod krzywą charakterystyki operacyjnej odbiornika (ROC) w celu oceny. Analizę statystyczną przeprowadzono przy użyciu oprogramowania SPSS 22.0.

Kontrola jakości:

Opracuj znormalizowane i standardowe metody badań ultrasonograficznych tętnic szyjnych i procedury operacyjne oraz opracuj ujednolicone standardy pozyskiwania i przechowywania obrazów. Wszyscy operatorzy są rygorystycznie przeszkoleni w zakresie ultrasonografii tętnic szyjnych. Dwóch operatorów z ponad 5-letnim doświadczeniem w operacjach ultrasonograficznych zostało zatrudnionych jako personel kontroli jakości w celu przejrzenia wszystkich obrazów i wykluczenia obrazów niekwalifikowanych.

Ultradźwięki są bezpieczne i wolne od promieniowania. Podczas badania lekarz i pacjent byli zawsze w kontakcie, a pacjentka mniej nerwowa i lękliwa, z dobrą tolerancją i dużą podatnością.

Etyka badania:

Badania te będą zgodne z wytycznymi etycznymi Deklaracji Helsińskiej Światowego Kongresu Medycznego oraz odpowiednimi normami i przepisami dotyczącymi badań klinicznych. Badanie rozpocznie się po zatwierdzeniu przez komisję etyczną. Przed rozpoczęciem badania badacz powinien w zrozumiałym języku poinformować uczestników o wszystkich istotnych treściach badania klinicznego oraz poinformować pacjentów, że mają oni prawo wycofania się z badania w dowolnym momencie. Badanie rozpoczęto dopiero po dobrowolnym podpisaniu przez pacjentów świadomej zgody.