Modele oparte na sztucznej inteligencji do automatycznej analizy nieprawidłowego ustawienia kręgosłupa
26 listopada 2024 zaktualizowane przez: The University of Hong Kong
Modele oparte na sztucznej inteligencji umożliwiające solidną i precyzyjną autoanalizę nieprawidłowego ustawienia kręgosłupa w Chinach: wieloośrodkowe, retrospektywne badanie kohortowe
Celem tego retrospektywnego badania było udoskonalenie i walidacja modelu diagnozowania skoliozy idiopatycznej u młodzieży (AIS) w wielu ośrodkach medycznych.
W badaniu wzięło udział 2763 uczestników z prestiżowych szpitali w Chinach kontynentalnych i Hongkongu.
Do opracowania i sprawdzenia modelu wykorzystano zdjęcia rentgenowskie, a dane z różnych szpitali zapewniły jego solidność.
Do badania włączono uczestników w wieku 10–18 lat z potwierdzonym AIS, a dane zabezpieczono w celu zapewnienia prywatności.
Model został zoptymalizowany przy użyciu danych szkoleniowych i zweryfikowany wewnętrznie przed wdrożeniem w rzeczywistych zastosowaniach.
Aby zaradzić niejednorodności danych, zastosowano nowatorską technikę powiększania danych, a do oceny wykorzystano standaryzowaną platformę analityczną AlignProCARE.
Zdjęcia rentgenowskie opatrzono adnotacjami punktów orientacyjnych kręgów, a do przetwarzania obrazu zastosowano tradycyjne i oparte na intensywności metody powiększania danych.
Do oceny ustawienia kręgosłupa wykorzystano kąt koronalny Cobba, a stopień nasilenia sklasyfikowano jako prawidłowy – łagodny, umiarkowany lub ciężki.
Wydajność modelu oceniono statystycznie pod kątem dokładności przewidywania kąta Cobba i stopnia nasilenia.
Ogólnie rzecz biorąc, badanie miało na celu dostarczenie wiarygodnego narzędzia diagnostycznego do analizy AIS w praktyce klinicznej, poprawiając skuteczność i standaryzację diagnostyki i leczenia.
Przegląd badań
Status
Zakończony
Szczegółowy opis
To retrospektywne badanie obejmowało wykonanie zdjęć rentgenowskich całego kręgosłupa w odcinku tylno-przednim od 2763 osób w 5 renomowanych szpitalach w Chinach kontynentalnych i 2 szpitalach w Hongkongu w okresie od 1 stycznia 2012 r. do 4 kwietnia 2021 r.
Do opracowania modelu specjalnie wykorzystano zdjęcia rentgenowskie ze szpitala Queen Mary Hospital i szpitala dziecięcego Duchess of Kent w Sandy Bay w Hongkongu, znanych jako kohorta QMH&DKCH.
W tej kohorcie 86,5% (1686 z 1950 pacjentów) zostało losowo wybranych jako zbiór szkoleniowy do opracowania modelu, podczas gdy pozostałe 13,5% (264 pacjentów) utworzyło zbiór wewnętrznej walidacji, aby zapewnić niezależne przetestowanie działania modelu.
Ponadto dane z pięciu czołowych szpitali w Chinach kontynentalnych zestawiono w zbiorach danych do zewnętrznej walidacji, aby ocenić skuteczność modelu.
Szpitale te obejmowały szpital Peking Union Medical College, szpital Nanfang, szpital Jishuitan, szpital Ruijin i szpital Huashan.
Wszystkie dane zostały zdeidentyfikowane przed wykorzystaniem do opracowania i walidacji modelu.
Do badania włączono uczestników w wieku od 10 do 18 lat, u których potwierdzono obecność lub brak młodzieńczej skoliozy idiopatycznej (AIS).
Z dokumentacji medycznej pobrano informacje demograficzne, takie jak wiek, płeć i BMI.
Zastosowano kryteria wykluczające, aby zapewnić specyficzność badania, wykluczając osoby z innymi typami skolioz, chorobami skóry mogącymi mieć wpływ na obrazowanie, osoby niezdolne do stania oraz przypadki, w których obrazowanie w pozycji stojącej nie było możliwe.
Projekt badania, przedstawiony na rysunku 1, składał się z dwóch głównych faz: opracowania modelu i zastosowania w świecie rzeczywistym.
Model został zoptymalizowany i zweryfikowany przy użyciu danych kohortowych QMH&DKCH, zanim został wdrożony na platformie AlignProCARE do zastosowań klinicznych w różnych ośrodkach.
Na etapie aplikacji w świecie rzeczywistym pięć ośrodków medycznych wykorzystało oprogramowanie AlignProCARE do przesyłania i analizowania zdjęć rentgenowskich pacjentów do celów diagnostycznych.
Typ studiów
Obserwacyjny
Zapisy (Rzeczywisty)
3015
Kontakty i lokalizacje
Ta sekcja zawiera dane kontaktowe osób prowadzących badanie oraz informacje o tym, gdzie badanie jest przeprowadzane.
Lokalizacje studiów
-
-
-
Hong Kong, Hongkong
- Digital Health Laboratory, Li Ka Shing Faculty of Medicine, The University of Hong Kong
-
-
Kryteria uczestnictwa
Badacze szukają osób, które pasują do określonego opisu, zwanego kryteriami kwalifikacyjnymi. Niektóre przykłady tych kryteriów to ogólny stan zdrowia danej osoby lub wcześniejsze leczenie.
Kryteria kwalifikacji
Wiek uprawniający do nauki
- Dziecko
- Dorosły
Akceptuje zdrowych ochotników
Nie
Metoda próbkowania
Próbka bez prawdopodobieństwa
Badana populacja
Pacjenci ze zdiagnozowaną młodzieńczą skoliozą idiopatyczną.
Opis
Kryteria włączenia:
- Uczestnicy w wieku od 10 do 18 lat,
- Patologiczne potwierdzenie obecności lub braku AIS
Kryteria wykluczenia:
- Pacjenci z innymi rodzajami skolioz, np. skoliozą wrodzoną lub skoliozą nerwowo-mięśniową
- Pacjenci z chorobami skóry, takimi jak trądzik, łuszczyca, przebarwienia skóry i wysypka, które mogą wpływać na obrazowanie
- Osoby, które nie mogą wstać
- Przypadki, w których nie można było wykonać obrazowania w pozycji stojącej, lub wystąpiły inne warunki, które mogłyby utrudniać uzyskanie obrazu.
Plan studiów
Ta sekcja zawiera szczegółowe informacje na temat planu badania, w tym sposób zaprojektowania badania i jego pomiary.
Jak projektuje się badanie?
Szczegóły projektu
Kohorty i interwencje
Grupa / Kohorta |
|---|
|
Kohorta QMH i DKCH
Do opracowania i wewnętrznej walidacji naszego modelu wykorzystano łącznie 1950 zdjęć rentgenowskich tylno-przedniego odcinka kręgosłupa pobranych w dwóch lokalnych szpitalach (QMH i DKCH).
|
|
Kohorta PUMCH
314 zdjęć rentgenowskich tylno-przedniego całego kręgosłupa ze szpitala Peking Union Medical College Hospital w Pekinie, Chiny
|
|
Kohorta NFH
94 zdjęcia rentgenowskie tylno-przedniego całego kręgosłupa ze szpitala Nanfang w Guangzhou w Chinach
|
|
Kohorta JSTH
187 zdjęć rentgenowskich tylno-przedniego całego kręgosłupa ze szpitala Jishuitan w Pekinie, Chiny
|
|
Kohorta RJH
294 zdjęcia rentgenowskie tylno-przedniego całego kręgosłupa ze szpitala Ruijin w Szanghaju, Chiny
|
|
Kohorta HSH
176 zdjęć rentgenowskich tylno-przedniego całego kręgosłupa ze szpitala Huashan w Szanghaju, Chiny
|
Co mierzy badanie?
Podstawowe miary wyniku
Miara wyniku |
Opis środka |
Ramy czasowe |
|---|---|---|
|
Dokładność przewidywania kąta Cobba
Ramy czasowe: do ukończenia studiów, średnio 1 rok
|
Kąt koronowy Cobba przyjęto jako standardowy pomiar w celu oceny ustawienia koronowego każdego pacjenta z AIS.
Oceniamy wydajność naszego modelu sztucznej inteligencji w oparciu o dokładność prognozy kąta Cobba.
|
do ukończenia studiów, średnio 1 rok
|
Miary wyników drugorzędnych
Miara wyniku |
Opis środka |
Ramy czasowe |
|---|---|---|
|
Dokładność klasyfikacji ważności AIS
Ramy czasowe: do ukończenia studiów, średnio 1 rok
|
Deformacje z CA przekraczającym 40° uznawano za ciężkie, deformacje w zakresie od 20° do 40° określano jako umiarkowane, a kąty od 0° do 20° określano jako normalne lub łagodne.
|
do ukończenia studiów, średnio 1 rok
|
Współpracownicy i badacze
Tutaj znajdziesz osoby i organizacje zaangażowane w to badanie.
Daty zapisu na studia
Daty te śledzą postęp w przesyłaniu rekordów badań i podsumowań wyników do ClinicalTrials.gov. Zapisy badań i zgłoszone wyniki są przeglądane przez National Library of Medicine (NLM), aby upewnić się, że spełniają określone standardy kontroli jakości, zanim zostaną opublikowane na publicznej stronie internetowej.
Główne daty studiów
Rozpoczęcie studiów (Rzeczywisty)
5 stycznia 2022
Zakończenie podstawowe (Rzeczywisty)
5 października 2024
Ukończenie studiów (Rzeczywisty)
5 listopada 2024
Daty rejestracji na studia
Pierwszy przesłany
20 listopada 2024
Pierwszy przesłany, który spełnia kryteria kontroli jakości
26 listopada 2024
Pierwszy wysłany (Szacowany)
2 grudnia 2024
Aktualizacje rekordów badań
Ostatnia wysłana aktualizacja (Szacowany)
2 grudnia 2024
Ostatnia przesłana aktualizacja, która spełniała kryteria kontroli jakości
26 listopada 2024
Ostatnia weryfikacja
1 listopada 2024
Więcej informacji
Terminy związane z tym badaniem
Słowa kluczowe
Dodatkowe istotne warunki MeSH
Inne numery identyfikacyjne badania
- UW 24-350
Plan dla danych uczestnika indywidualnego (IPD)
Planujesz udostępniać dane poszczególnych uczestników (IPD)?
NIE
Informacje o lekach i urządzeniach, dokumenty badawcze
Bada produkt leczniczy regulowany przez amerykańską FDA
Nie
Bada produkt urządzenia regulowany przez amerykańską FDA
Nie
produkt wyprodukowany i wyeksportowany z USA
Nie
Te informacje zostały pobrane bezpośrednio ze strony internetowej clinicaltrials.gov bez żadnych zmian. Jeśli chcesz zmienić, usunąć lub zaktualizować dane swojego badania, skontaktuj się z register@clinicaltrials.gov. Gdy tylko zmiana zostanie wprowadzona na stronie clinicaltrials.gov, zostanie ona automatycznie zaktualizowana również na naszej stronie internetowej .