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用于肺结节检测和风险分层的深度学习算法的准确性

2024年2月6日 更新者:Professor Winnie W.C. Chu、Chinese University of Hong Kong

可行性研究:深度学习人工智能 (AI) 算法在骨肉瘤患者肺结节检测和风险分层中的准确性和敏感性

骨肉瘤被认为是儿童和青少年最常见的恶性骨肿瘤。 大约 15% 至 20% 的骨肉瘤患者存在可检测到的转移性疾病,其中大多数 (85%) 的唯一转移部位是肺部病变。 既往研究表明,无转移性疾病的局限性骨肉瘤患者的总生存率约为 60% 至 70%,而有转移性疾病的患者生存率降至 10% 至 30%。 尽管最近,新辅助和辅助化疗方案可以降低死亡率,但仍有 30% 至 50% 的患者死于肺转移。 肺转移的数量、分布和时间对生存具有预后价值,因此计算机断层扫描 (CT) 胸部成像在疾病监测中仍然起着至关重要的作用。 近十年来,多层螺旋CT扫描技术增强了对众多较小肺部病灶的检出,一方面可以提高对肺转移的诊断敏感性,但特异性可能会降低。 近年来,深度学习人工智能(AI)算法在各种影像检查中的应用是一个热门话题。 目前,越来越多的基于深度学习技术的计算机辅助诊断(CAD)系统,旨在更快地筛查和正确解读肺部结节,已迅速开发并推向市场。 到目前为止,在深度学习技术的巨大进步的启发下,专注于提高良性/恶性结节分类准确性的研究取得了实质性进展。 因此,大多数现有的 CAD 系统都可以进行肺结节分类,准确率在 90% 以上。 在临床实践中,不仅肺结节的恶性程度确定,而且原发癌和肺内转移的区分对于患者的管理是至关重要的。 然而,在 CAD 系统中应用的大多数现有肺结节分类仍然是二元模式(良性与恶性),缺乏以原发结节和转移结节分裂为特征的更彻底的结节分类。 据我们所知,到目前为止,只有少数研究关注基于深度学习的 CAD 系统识别转移性肺结节的性能。 在这项拟议的研究中,研究人员试图确定一个基于深度学习人工智能算法的计算机辅助系统对成骨肉瘤患者肺结节的检测和风险分层的准确性和灵敏度。

研究概览

地位

完全的

条件

干预/治疗

研究类型

观察性的

注册 (实际的)

100

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。

学习地点

    • Shatin
      • Hong Kong、Shatin、香港
        • The Chinese University of Hong Kong, Prince of Wale Hospital

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

不超过 18年 (孩子、成人)

接受健康志愿者

不适用

取样方法

概率样本

研究人群

这是一项针对 2000 年至 2018 年间被诊断患有骨源性肉瘤的患者的单一机构回顾性队列研究。 所有患者的数据都将通过我们机构的电子患者数据库检索。 将记录患者的人口统计学、影像学和组织学数据、疾病和治疗史,包括发病年龄、化疗详情、肺转移与诊断的时间间隔、原发性骨肿瘤的手术、随后的肺转移切除术(如果进行)、生存期、临床结果等。

描述

纳入标准:

  • 经组织学证实的成骨肉瘤患者
  • 年龄小于18岁。
  • 接受薄层胸部 CT 检查以进行治疗前分期和/或随后的治疗后随访的患者。
  • 在胸部 CT 图像上检测到可疑的肺结节。

排除标准:

  • 患有可能影响肺结节分析的并发病变的患者。

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

研究衡量的是什么?

主要结果指标

结果测量
措施说明
大体时间
准确性
大体时间:3年
整个实例中真实结果(真阳性和真阴性)的比例
3年
灵敏度
大体时间:3年
通过 ROC 分析得出的真阳性率百分比 (%)
3年
特异性
大体时间:3年
通过 ROC 分析得出的真阴性率百分比 (%)
3年
曲线下面积 (AUC)
大体时间:3年
ROC 曲线下面积百分比 (%)
3年

次要结果测量

结果测量
措施说明
大体时间
每次扫描的平均误报数(FPs/扫描)
大体时间:3年
基于自由响应接收器操作特性 (FROC) 分析的 FPs/扫描数量 (N)
3年
竞争绩效指标 (CPM)
大体时间:3年
竞争性能指标 (CPM) 是用于 CAD 系统评估的标准。 基于 FROC 范式,CPM 分数计算为七个预定义平均误报率的平均灵敏度。 CPM 得分范围从 0 到 1,CPM 得分越高表示 CAD 性能越好。
3年

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (实际的)

2019年11月6日

初级完成 (实际的)

2023年8月1日

研究完成 (实际的)

2024年1月31日

研究注册日期

首次提交

2019年7月15日

首先提交符合 QC 标准的

2019年7月15日

首次发布 (实际的)

2019年7月17日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2024年2月7日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2024年2月6日

最后验证

2024年2月1日

更多信息

与本研究相关的术语

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)?

不

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

不

研究美国 FDA 监管的设备产品

不

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