Проверка алгоритма искусственного интеллекта, определяющего эхокардиографические эталонные виды. УЗИ - Кардиологическое руководство (U-CAG)
Перспективная проверка алгоритма искусственного интеллекта, определяющего эхокардиографические эталонные представления. УЗИ - Кардиологическое руководство
Эхокардиография является исследованием выбора для изучения патологий сердца. Помимо использования кардиологами, уже продемонстрирован интерес к эхокардиографии для других медицинских специальностей, в частности, в интенсивной терапии в случае гемодинамической недостаточности или во внутрибольничной и внебольничной неотложной медицине для первоначальной оценки боли в груди или одышки.
Эхокардиография также играет важную роль в скрининге сердечных заболеваний, особенно пороков сердца. В странах с очень ограниченным доступом к эхокардиографии существует серьезная недиагностированная болезнь клапанов сердца, включая ревматическую лихорадку, от которой страдают 30 миллионов человек и которая является причиной 305 000 смертей во всем мире. Поскольку это глобальная проблема общественного здравоохранения, в 2012 г. были разработаны рекомендации по организации и облегчению эхокардиографического скрининга групп риска.
Расширение использования эхокардиографии было вызвано миниатюризацией ультразвуковых систем и снижением их стоимости. В последнее время зонды, напрямую подключаемые к планшету или телефону, были разработаны по ограниченной цене.
Поэтому можно рассматривать эти ультразвуковые сканеры как новый стетоскоп, который может использовать любой медицинский работник.
Для того чтобы быть эффективной, последним ограничением этой демократизации является обучение, и в особенности обучение неспециалистов (т. некардиологи).
Эхокардиография остается исследованием, которое требует анатомических знаний и практики. Выполнение эхокардиограммы включает в себя визуализацию сердца из разных точек грудной клетки. Три основные точки находятся в левой параспинальной области, на верхушке сердца и под грудиной. Из этих областей оператор должен получить несколько строго определенных эталонных изображений, чтобы иметь возможность правильно наблюдать за различными структурами сердца и выполнять сопоставимые измерения от одного врача к другому.
Поэтому необходимо прежде всего научиться обращаться с зондом и уметь получать эталонные виды. Морфология пациента, форма грудной клетки, точное положение сердца, движения сердца в соответствии с положением пациента и его дыханием — все это элементы, которые необходимо принимать во внимание, и каждое исследование отличается от предыдущего. один.
Обзор исследования
Статус
Условия
Вмешательство/лечение
Подробное описание
В ответ на эту проблему несколько команд воспользовались достижениями в области глубокого обучения, особенно в области компьютерного зрения, чтобы помочь неспециалистам получить эти эталонные представления. Используя сверточные нейронные сети, несколько команд разработали алгоритмы для идентификации и различения этих представлений. Целью данной работы является оказание помощи оператору путем идентификации в режиме реального времени ультразвукового изображения, полученного в качестве эталонного изображения.
С января 2019 года лаборатория эхокардиографии, возглавляемая профессором Стефаном Лафитом, и DESKi, стартап из Бордо, специализирующийся на глубоком обучении и медицинской визуализации, работают над этим типом решения. В частности, им удалось разработать алгоритм на основе ретроспективных данных, который классифицирует изображения по 7 опорным проекциям (парастернальная длинная ось, парастернальная короткая ось, апикальные полости 4-3-2, подреберные 4 полости и нижняя полая вена) и класс, представляющий ультразвуковые изображения, которые не соответствуют ни одному из этих представлений.
Особенности этой работы заключаются главным образом в том, что алгоритм обнаруживает изображения только с достаточным качеством (эхогенность и видимая анатомическая часть на изображении) для надежного анализа и что архитектура нейронной сети совместима с использованием в реальном времени на смартфон.
Независимо от команд, все эти алгоритмы были построены и проверены на основе ретроспективных данных, то есть циклов ультразвуковых изображений, записанных кардиологами во время стандартных эхокардиографических исследований. В этих записях кардиологи сохраняют только изображения, соответствующие эталонным видам. Затем кардиолог прикрепляет каждую петлю изображения или снимок к эталонному виду. Из этих записей, помеченных кардиологами и с помощью метода обучения, алгоритмы учатся обнаруживать и различать эти эталонные виды. Затем алгоритмы проверяются на образце, который не использовался для обучения, путем сравнения их результатов с маркировкой, выполненной кардиологами.
Ограничение этой проверки заключается в том, что она мало учитывает поведение алгоритма при столкновении с изображениями, которые не являются эталонными представлениями.
Действительно, перед записью этих эталонных изображений оператор ищет положение датчика, обеспечивающего наилучший обзор, перемещая его по туловищу пациента. Вся эта фаза сканирования выполняется во время стандартного обследования без записи. Поэтому ни одно из этих решений не было проверено проспективно при сборе данных, включая этап сканирования эталонных изображений.
В рамках проспективного моноцентрического исследования цель исследования состоит в том, чтобы сравнить маркировку, выполненную алгоритмом, и маркировку, выполненную кардиологами на основе данных, включая запись фазы поиска эталонного изображения, и полученную в рамках рутинной помощи в эхокардиографической лаборатории.
Тип исследования
Регистрация (Действительный)
Контакты и местонахождение
Места учебы
-
-
-
Pessac, Франция, 33604
- Bordeaux University Hospital
-
-
Критерии участия
Критерии приемлемости
Возраст, подходящий для обучения
Принимает здоровых добровольцев
Полы, имеющие право на обучение
Метод выборки
Исследуемая популяция
Описание
Критерии включения:
- Пациенты (мужчины или женщины) старше 18 лет,
- Пациент, которому назначено эхокардиографическое исследование в лаборатории эхокардиографии университетской больницы Бордо,
- Пациент, давший свое несогласие на участие в исследовании (не позднее дня включения и до любого обследования, требуемого исследованием),
- Субъекты, связанные или получающие выгоду от схемы социального обеспечения,
- Женщины детородного возраста, пользующиеся эффективной контрацепцией.
Критерий исключения:
- Лицо, к которому применена мера правовой защиты (обеспечение правосудия, попечительство или попечительство),
- Лицо, лишенное свободы по судебному или административному решению,
- Лицо, которое не может дать свое непротивление,
- Беременные или кормящие женщины.
Учебный план
Как устроено исследование?
Детали дизайна
Когорты и вмешательства
Группа / когорта |
Вмешательство/лечение |
|---|---|
|
Группа эхокардиографии
|
Оценка алгоритма проводится на пациентах с показаниями к эхокардиографии. Это обследование проводится стандартным образом с возможными специфическими исследованиями, связанными с показаниями к обследованию. Во время эхокардиографии оператор записывает фазу поиска следующих эталонных изображений:
|
Что измеряет исследование?
Первичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Оценка алгоритма - согласие кардиолога
Временное ограничение: День 0
|
Измеряется процентом изображений, для которых маркировка алгоритма и маркировка кардиолога идентичны.
Этот процент рассчитывается для каждого экзамена.
|
День 0
|
Соавторы и исследователи
Спонсор
Следователи
- Главный следователь: Stéphane LAFITTE, MD PhD, University Hospital, Bordeaux
- Учебный стул: Bertrand MOAL, DESKi
Даты записи исследования
Изучение основных дат
Начало исследования (ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЙ)
Первичное завершение (ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЙ)
Завершение исследования (ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЙ)
Даты регистрации исследования
Первый отправленный
Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества
Первый опубликованный (ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЙ)
Обновления учебных записей
Последнее опубликованное обновление (ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЙ)
Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества
Последняя проверка
Дополнительная информация
Термины, связанные с этим исследованием
Дополнительные соответствующие термины MeSH
Другие идентификационные номера исследования
- CHUBX 2020/02
Информация о лекарствах и устройствах, исследовательские документы
Изучает лекарственный продукт, регулируемый FDA США.
Изучает продукт устройства, регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.
Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .