Модели на основе искусственного интеллекта для автоматического анализа неправильного положения позвоночника
26 ноября 2024 г. обновлено: The University of Hong Kong
Модели на основе искусственного интеллекта, обеспечивающие надежный и точный автоматический анализ искривления позвоночника в Китае: многоцентровое ретроспективное когортное исследование
Это ретроспективное исследование было направлено на улучшение и проверку модели диагностики подросткового идиопатического сколиоза (ПИС) в нескольких медицинских центрах.
В исследовании приняли участие 2763 участника из престижных больниц материкового Китая и Гонконга.
Для разработки и проверки модели использовались рентгеновские снимки, а также данные из разных больниц для обеспечения надежности.
В исследование были включены участники в возрасте от 10 до 18 лет с подтвержденным ИИ, а данные были деидентифицированы в целях конфиденциальности.
Модель была оптимизирована с использованием обучающих данных и проверена внутри компании перед развертыванием для реального применения.
Для устранения неоднородности данных использовался новый метод увеличения данных, а для оценки использовалась стандартизированная аналитическая платформа AlignProCARE.
Рентгеновские снимки были отмечены ориентирами позвонков, а для обработки изображений были применены традиционные методы увеличения данных, основанные на интенсивности.
Корональный угол Кобба использовался для оценки выравнивания позвоночника, при этом тяжесть классифицировалась как нормальная-легкая, умеренная или тяжелая.
Работа модели была статистически оценена на предмет точности прогнозирования угла Кобба и степени тяжести.
В целом, исследование было направлено на предоставление надежного диагностического инструмента для анализа AIS в клинической практике, повышение эффективности и стандартизации диагностики и лечения.
Обзор исследования
Статус
Завершенный
Подробное описание
В этом ретроспективном исследовании были собраны рентгеновские снимки всего задне-переднего отдела позвоночника у 2763 человек в 5 известных больницах материкового Китая и 2 больницах Гонконга за период с 1 января 2012 года по 4 апреля 2021 года.
Для разработки модели специально использовались рентгеновские снимки из больницы Королевы Марии и детской больницы герцогини Кентской в Сэнди-Бэй в Гонконге, известной как группа QMH&DKCH.
В этой когорте 86,5% (1686 из 1950 пациентов) были случайным образом выбраны в качестве обучающего набора для разработки модели, а остальные 13,5% (264 пациента) сформировали внутренний набор для проверки, чтобы обеспечить независимое тестирование эффективности модели.
Кроме того, данные из пяти известных больниц материкового Китая были объединены в наборы данных внешней проверки для оценки эффективности модели.
В число этих больниц входили больница Пекинского союза медицинского колледжа, больница Наньфан, больница Цзишуйтань, больница Жуйцзинь и больница Хуашань.
Все данные были деидентифицированы перед использованием для разработки и проверки модели.
В исследование были включены участники в возрасте от 10 до 18 лет с подтвержденным наличием или отсутствием подросткового идиопатического сколиоза (ПИС).
Демографическая информация, такая как возраст, пол и ИМТ, была получена из медицинских записей.
Критерии исключения применялись для обеспечения специфичности исследования, исключая лиц с другими типами сколиоза, кожными заболеваниями, которые могут повлиять на визуализацию, людей, неспособных стоять, а также случаев, когда визуализация стоя была невозможна.
План исследования, показанный на рисунке 1, состоял из двух основных этапов: разработка модели и ее практическое применение.
Модель была оптимизирована и проверена с использованием когортных данных QMH&DKCH перед ее развертыванием на платформе AlignProCARE для клинического применения в различных центрах.
На этапе реального применения пять медицинских центров использовали программное обеспечение AlignProCARE для загрузки и анализа рентгеновских изображений пациентов в диагностических целях.
Тип исследования
Наблюдательный
Регистрация (Действительный)
3015
Контакты и местонахождение
В этом разделе приведены контактные данные лиц, проводящих исследование, и информация о том, где проводится это исследование.
Места учебы
-
-
-
Hong Kong, Гонконг
- Digital Health Laboratory, Li Ka Shing Faculty of Medicine, The University of Hong Kong
-
-
Критерии участия
Исследователи ищут людей, которые соответствуют определенному описанию, называемому критериям приемлемости. Некоторыми примерами этих критериев являются общее состояние здоровья человека или предшествующее лечение.
Критерии приемлемости
Возраст, подходящий для обучения
- Ребенок
- Взрослый
Принимает здоровых добровольцев
Нет
Метод выборки
Невероятностная выборка
Исследуемая популяция
У больных диагностирован подростковый идиопатический сколиоз.
Описание
Критерии включения:
- Участники в возрасте от 10 до 18 лет,
- Патологическое подтверждение наличия или отсутствия АИС.
Критерии исключения:
- Пациенты с другими типами сколиоза, такими как врожденный или нервно-мышечный сколиоз.
- Пациенты с кожными заболеваниями, такими как прыщи, псориаз, пигментация кожи и сыпь, которые могут повлиять на визуализацию.
- Люди, которые не могут встать
- Случаи, когда получение изображений в положении стоя было невозможно, или другие условия, которые могли ухудшить получение изображений.
Учебный план
В этом разделе представлена подробная информация о плане исследования, в том числе о том, как планируется исследование и что оно измеряет.
Как устроено исследование?
Детали дизайна
Когорты и вмешательства
Группа / когорта |
|---|
|
Когорта QMH&DKCH
В общей сложности 1950 задне-передних рентгеновских снимков всего позвоночника, собранных в двух местных больницах (QMH и DKCH), были использованы для разработки и внутренней проверки нашей модели.
|
|
Когорта ПУМЧ
314 задне-передних рентгеновских снимков всего позвоночника из больницы Пекинского союза медицинского колледжа, Пекин, Китай
|
|
Когорта НФХ
94 задне-передних рентгеновских снимка всего позвоночника из больницы Наньфан, Гуанчжоу, Китай.
|
|
Когорта JSTH
187 задне-передних рентгеновских снимков всего позвоночника из больницы Цзишуитань, Пекин, Китай.
|
|
Когорта RJH
294 задне-передних рентгеновских снимка всего позвоночника из больницы Жуйджин, Шанхай, Китай.
|
|
Когорта HSH
176 задне-передних рентгеновских снимков всего позвоночника из больницы Хуашань, Шанхай, Китай.
|
Что измеряет исследование?
Первичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Точность прогнозирования угла Кобба
Временное ограничение: после завершения обучения, в среднем 1 год
|
Корональный угол Кобба был принят в качестве стандартного измерения для оценки коронального выравнивания каждого пациента с ОИС.
Мы оцениваем производительность нашей модели искусственного интеллекта на основе точности прогнозирования угла Кобба.
|
после завершения обучения, в среднем 1 год
|
Вторичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Точность классификации серьезности AIS
Временное ограничение: после завершения обучения, в среднем 1 год
|
Деформации с СА, превышающим 40°, считались тяжелыми, от 20° до 40° - умеренными, а углы от 0° до 20° - нормальными и легкими.
|
после завершения обучения, в среднем 1 год
|
Соавторы и исследователи
Здесь вы найдете людей и организации, участвующие в этом исследовании.
Даты записи исследования
Эти даты отслеживают ход отправки отчетов об исследованиях и сводных результатов на сайт ClinicalTrials.gov. Записи исследований и сообщаемые результаты проверяются Национальной медицинской библиотекой (NLM), чтобы убедиться, что они соответствуют определенным стандартам контроля качества, прежде чем публиковать их на общедоступном веб-сайте.
Изучение основных дат
Начало исследования (Действительный)
5 января 2022 г.
Первичное завершение (Действительный)
5 октября 2024 г.
Завершение исследования (Действительный)
5 ноября 2024 г.
Даты регистрации исследования
Первый отправленный
20 ноября 2024 г.
Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества
26 ноября 2024 г.
Первый опубликованный (Оцененный)
2 декабря 2024 г.
Обновления учебных записей
Последнее опубликованное обновление (Оцененный)
2 декабря 2024 г.
Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества
26 ноября 2024 г.
Последняя проверка
1 ноября 2024 г.
Дополнительная информация
Термины, связанные с этим исследованием
Ключевые слова
Дополнительные соответствующие термины MeSH
Другие идентификационные номера исследования
- UW 24-350
Планирование данных отдельных участников (IPD)
Планируете делиться данными об отдельных участниках (IPD)?
НЕТ
Информация о лекарствах и устройствах, исследовательские документы
Изучает лекарственный продукт, регулируемый FDA США.
Нет
Изучает продукт устройства, регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.
Нет
продукт, произведенный в США и экспортированный из США.
Нет
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. .