Detecção inteligente de placa carotídea e sua estabilidade com base na varredura dinâmica de ultrassom de aprendizagem profunda

Fundo:

A placa carotídea é prejudicial à saúde humana. Segundo estimativas da Organização Mundial da Saúde, 6,7 milhões de acidentes vasculares cerebrais e acidentes vasculares cerebrais ocorrem a cada ano, principalmente relacionados à formação de placas ateroscleróticas carotídeas. Por um lado, a placa da artéria carótida pode causar estenose ou mesmo oclusão da artéria carótida, causando isquemia cerebral. A detecção precoce e a avaliação precisa das placas carotídeas são úteis para que os médicos tomem medidas de intervenção eficazes, o que pode reduzir significativamente a taxa de incapacidade e a taxa de mortalidade por AVC.

Carótidas CTA e MRA podem fornecer imagens de placas de alta resolução e alta qualidade, mas têm custos e limitações de varredura que limitam sua aplicação na prática clínica diária. A ultrassonografia tem as vantagens de não ser invasiva, conveniente, de baixo custo e boa repetibilidade. É o método de imagem preferido para detecção de placa, estenose e estabilidade da placa. A ultrassonografia com contraste (CEUS) pode demonstrar com sensibilidade a perfusão da microcirculação intraplaca pela injeção de agentes de contraste em microbolhas e é consistente com os achados histopatológicos e tem sido cada vez mais usada clinicamente para avaliar a estabilidade da placa.

No entanto, por um lado, a limitação do exame de ultrassom é que ele precisa contar com o nível de instrumentos e operadores para melhorar a precisão. Por outro lado, com o crescimento da base populacional e o envelhecimento da sociedade, o modelo médico tradicional não tem conseguido atender ao aumento anual do número de pacientes. necessidades de exames dos pacientes. Portanto, é de grande importância desenvolver uma plataforma de aplicativo de IA integrada que possa detectar placas de forma automática e precisa com base em dados de imagem de ultrassom e avaliar a estenose do lúmen e a estabilidade da placa.

Propósito:

Este estudo pretende construir um modelo baseado em aprendizado profundo para detectar automaticamente e com precisão a placa com base na imagem de ultrassom dinâmica do eixo transversal da carótida, calcular a taxa de estenose do lúmen e realizar avaliação de estabilidade, de modo a avaliar de forma abrangente os possíveis efeitos cardiovasculares da placa carotídea . risco. Ele realizará a simulação e reprodução automática de todo o processo de avaliação da placa cervical por especialistas em ultrassom clínico.

Design de estudo:

Dois terços dos pacientes inscritos e suas respectivas imagens dinâmicas de varredura da artéria carótida e resultados de diagnósticos especializados foram selecionados aleatoriamente como a coorte de treinamento de aprendizado profundo. As imagens de varredura dinâmica da artéria carótida e os resultados do diagnóstico especializado dos 1/3 pacientes restantes foram usados ​​como uma coorte de validação para avaliar a precisão geral do diagnóstico do modelo de aprendizagem profunda

Análise estatística:

A sensibilidade, especificidade, valor preditivo positivo e valor preditivo negativo da aprendizagem profunda para detectar placa, estimar a taxa de estenose luminal ou prever a estabilidade da placa foram calculados pela área sob a curva característica de operação do receptor (ROC) (AUROC) para avaliar. A análise estatística foi realizada no software SPSS 22.0.

Controle de qualidade:

Desenvolva métodos de exame de ultrassom de carótida padronizados e padronizados e procedimentos operacionais, e desenvolva padrões unificados de aquisição e armazenamento de imagens. Todos os operadores são rigorosamente treinados em ultrassonografia carotídea. Dois operadores com mais de 5 anos de experiência em operação de ultrassom foram contratados como pessoal de controle de qualidade para revisar todas as imagens e excluir imagens não qualificadas.

O ultrassom é seguro e livre de radiação. Durante o exame, o médico e o paciente estavam sempre em estado de comunicação, e o paciente se sentia menos nervoso e com medo, com boa tolerância e alta adesão.

Ética do estudo:

Esta pesquisa seguirá as diretrizes éticas da Declaração de Helsinque do Congresso Médico Mundial e as normas e regulamentos relevantes de pesquisa clínica. O estudo terá início após a aprovação do comitê de ética. Antes do início do estudo, o investigador deve informar aos participantes todos os conteúdos relevantes do estudo clínico em linguagem de fácil compreensão e informar aos pacientes que eles têm o direito de desistir do estudo a qualquer momento. O estudo foi iniciado somente após os pacientes assinarem o consentimento informado voluntariamente.