基于人工智能的评估疑似病毒性肺炎相关肺部变化的系统:回顾性研究
基于人工智能的系统,根据视觉肺部病变分级系统(CT 0-4)评估疑似病毒性肺炎相关的肺部变化:回顾性研究
设计用于处理胸部计算机断层扫描 (CT) 的基于人工智能的系统旨在 1) 检测与肺炎间质变化相关的病理模式的存在; 2) 突出显示图像上可能存在病变的区域; 3)向医生提供图像处理结果,包括根据视觉肺部病变分级系统(CT0-4)疑似病毒性肺炎相关肺部变化的定量指标。
这项回顾性研究旨在证明基于人工智能的系统的临床验证。 将确定临床验证措施(敏感性、特异性、准确性和 ROC 曲线下面积),以提供有关基于人工智能的系统的临床功效的证据。
假设基于 AI 的系统的临床验证措施与制造商声明的差异不超过 8%。
研究概览
详细说明
设计用于处理胸部 CT 的基于人工智能的系统旨在 1) 检测与肺炎间质变化相关的病理模式的存在; 2) 突出显示图像上可能存在病变的区域; 3)向医生提供图像处理结果,包括根据视觉肺部病变分级系统(CT0-4)疑似病毒性肺炎相关肺部变化的定量指标。
这项回顾性临床研究将为基于人工智能的系统提供临床验证,以分析胸部 CT 图像并识别与肺炎间质变化相关的病理模式。 将确定临床验证指标(灵敏度、特异性、准确性和 ROC 曲线下面积),并与制造商声明的值进行比较,以提供有关基于人工智能的系统的临床功效的证据。
临床验证的第一阶段是收集经过验证的标记数据集。 为此,研究小组收集、标记和验证数据集。 经验证的数据集应包括无病毒性肺炎特征的浸润性和间质性肺改变的胸部 CT 图像,包括 COVID-19 相关 (CT-0) 和所有肺部受累程度的胸部 CT 图像 CT-1 (≤25%)、CT -2 (25-50%)、CT-3 (50-75%)、CT-4 (≥75%) [1]。 形成经过验证的数据集将有助于在完成临床验证后得出可靠的结论。 验证的数据集必须包含足够数量的胸部 CT 图像。 验证后的数据集必须进行去标识化处理,以确保患者个人数据的安全。
临床验证的第二阶段是由专家评估基于人工智能的系统性能。 为此,对人工智能软件进行分析,以识别病毒性肺炎的放射学迹象。 然后检查与肺炎间质变化相关的肺损伤定量评估的正确性。 对正确识别肺损伤迹象和量化已识别变化的能力的评估是在同一经过验证的数据集上进行的。
临床验证的第三阶段是通过在经过验证的数据集上进行测试来计算基于人工智能的系统的临床疗效指标(准确性、敏感性、特异性、ROC 曲线下面积 (AUROC))。 计划通过构建双边 95% 置信区间 (CI) 来验证制造商声明的主要诊断特征(敏感性和特异性),该假设与声明的 95 值的差异不应超过 8%分别为 % 和 97%。 那些。 敏感性的 95% CI 下限不应超过 87% 阈值,特异性的 95% CI 下限不应超过 89% 阈值。
临床试验的所有阶段都必须在首席研究员的控制下。
本临床研究未提供图像随机化,因为所有 CT 图像将由研究组和 AI 软件进行评估。 此外,这种设计不涉及研究团队的致盲或掩盖。 专家和软件对CT图像的评估是独立进行的,即各方的评估结果并不事先为另一方所知。
研究类型
注册 (估计的)
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名:Victoria Zinchenko
- 电话号码:+7 (495) 276-04-36
- 邮箱:ZinchenkoVV1@zdrav.mos.ru
研究联系人备份
- 姓名:Anton Vladzymyrskyy
- 邮箱:VladzimirskijAV@zdrav.mos.ru
学习地点
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-
-
Moscow、俄罗斯联邦、127051
- 招聘中
- Research and Practical Clinical Center for Diagnostics and Telemedicine Technologies of the Moscow Health Care Department
-
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 成人
- 年长者
接受健康志愿者
取样方法
研究人群
描述
纳入标准:
一般的
- 18岁以上患者;
- 接受CT检查但未进行造影剂增强的患者;
- 根据标准化扫描协议接受 CT 扫描的患者:120 kV,最大切片厚度 120 kV。 2毫米,刚性“肺”过滤器(内核)重建;
- 研究应具有可接受的质量、屏气进行、无技术伪影以及呼吸和运动伪影的患者;
- 其研究的患者必须包含负责研究期间患者在图像中的方向和位置的 DICOM 标签,以及负责扫描尺寸和图像参数的 DICOM 标签;
- 如果患者的变化主要发生在双侧,即肺的基底和胸膜下部分,则可能位于支气管周围;
对于正常组:
--不存在与COVID-19相关的CT模式的患者;
对于轻度、中度、重度和危重组:
- 具有 COVID-19 相关 CT 模式的患者:毛玻璃样混浊(轻度、中度和更高强度);
- 含有COVID-19相关CT表现的患者:肺实变;
- 含有COVID-19相关CT模式的患者:肺实质鹅卵石样浸润;
- 含有COVID-19相关CT表现的患者:胸水;
- 包含一种或多种模式组合的患者。
排除标准:
- 研究中包含未报告 CT 模式图像的患者;
- 检查不符合DICOM格式的患者;
- 检查不包含肺部区域成像的患者
- 检查中包含由 CT 扫描仪故障或功能引起的技术伪影的患者;
- 检查中发现患者体位不当的患者;
- 检查中包含已删除负责扫描尺寸和图像参数的 DICOM 标签的研究的患者;
- 检查时发现患者身体和衣服上有金属物品;
- 检查发现肺部存在其他病理变化的患者——肿瘤、结核病、细菌性肺炎等;
- 18岁以下患者。
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
队列和干预
团体/队列 |
干预/治疗 |
|---|---|
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普通的
CT-0。 与肺炎(包括 COVID-19)不一致。 [1,2] 报名人数:95 |
利用医疗软件(基于人工智能的系统)对胸部CT图像进行回顾性分析
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温和的
СT-1。 毛玻璃混浊。 肺实质受累=<25%或典型临床表现和相关流行病学史中无CT征象[1,2]。 报名人数:117 |
利用医疗软件(基于人工智能的系统)对胸部CT图像进行回顾性分析
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缓和
CT-2。 毛玻璃混浊。 肺实质受累 25-50% [1,2]。 报名人数:117 |
利用医疗软件(基于人工智能的系统)对胸部CT图像进行回顾性分析
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严重
CT-3。 毛玻璃混浊。 肺实变。 肺实质受累50-75%。 根据后续研究,呼吸障碍患者的肺部受累在 24-48 小时内增加 50% [1,2]。 报名人数:117 |
利用医疗软件(基于人工智能的系统)对胸部CT图像进行回顾性分析
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批判的
CT-4。 弥漫性毛玻璃样混浊伴实变和网状变化。 胸水(双侧,左侧较多)。 肺实质受累≥75% [1,2]。 报名人数:117 |
利用医疗软件(基于人工智能的系统)对胸部CT图像进行回顾性分析
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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 |
|---|---|---|
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准确性
大体时间:完成后最长1年
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基于人工智能的系统相对于试验总数产生正确结果的能力
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完成后最长1年
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灵敏度
大体时间:完成后最长1年
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基于人工智能的系统正确识别疑似病毒性肺炎相关肺部变化患者的有效性
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完成后最长1年
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特异性
大体时间:完成后最长1年
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基于人工智能的系统在一系列可用测量中正确识别没有疑似病毒性肺炎相关肺部变化的患者的有效性
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完成后最长1年
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曲线下面积
大体时间:完成后最长1年
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基于人工智能的系统预测疑似病毒性肺炎相关肺部变化的受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)
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完成后最长1年
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
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受影响肺组织的大致体积
大体时间:期限:完成后,最长1年
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受影响肺组织的大致体积 - 肺损伤体积的定量特征(%):分别为左肺、右肺和总损伤百分比
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期限:完成后,最长1年
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合作者和调查者
出版物和有用的链接
有用的网址
- Morozov S.P., et al. Diagnostic accuracy of computed tomography for identifying hospitalizations for patients with COVID-19 // Digital Diagnostics. - 2021. - Vol. 2. - N. 1. - P. 5-
- Morozov S.P., et al. How does artificial intelligence effect on the assessment of lung damage in COVID-19 on chest CT scan? // Digital Diagnostics. - 2021. - Vol. 2. - N. 1. -
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
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