急诊科心脏CT的AI辅助判读
基于人工智能的心脏CT判读工具对急诊医师决策影响的评估
这项前瞻性、实用性随机对照试验旨在评估基于人工智能(AI)的冠状动脉计算机断层扫描血管成像(CCTA)判读工具(Angiomics)对急诊科医师在急性胸痛患者诊疗表现与临床决策的影响。
CCTA是急诊科疑似急性冠状动脉综合征(ACS)的关键诊断手段。准确判读通常需要经验丰富的放射科医师,但在非工作时间往往无法及时获得支持。将AI判读工具引入临床工作流程有望提升诊断准确率、增强医师信心、减少决策延迟并优化资源配置效率。然而,关于此类AI工具在急诊场景中实际效用的证据仍显不足。
合格受试者需为18岁及以上因胸痛就诊于急诊科且被评估为中危(HEART评分4-6分)的成年患者。受试者将随机分为两组:(1)AI辅助CCTA判读组:急诊医师可参考AI结果进行影像判读;(2)标准判读组:急诊医师在没有AI辅助的情况下进行CCTA判读。两组医师均需记录四大主要冠状动脉(左主干、前降支、回旋支、右冠状动脉)的狭窄情况,并使用5级李克特量表报告诊断置信度。
主要结局指标是基于患者层面的CCTA判读阴性预测值,以经过认证的放射科医师盲法共识判读为金标准,比较AI辅助与标准判读的差异。次要结局指标包括敏感度、特异度、阳性预测值、准确率、诊断置信度、血管层面诊断性能,以及采用Cohen's Kappa系数衡量与放射科医师共识的一致性。
本研究计划招募约530名参与者(对照组276人,干预组254人,预计脱落率10%)。在获得伦理委员会批准后,将在Severance医院和江南Severance医院开展为期24个月的招募与随访工作。研究成果有望为AI辅助CCTA在急诊科的临床效用提供实证依据,指导AI技术与急诊诊疗的融合,最终优化患者预后与医疗资源使用效率。
研究概览
详细说明
本研究是一项前瞻性、实用性随机对照试验,旨在评估基于人工智能(AI)的冠状动脉计算机断层扫描血管成像(CCTA)判读工具(Angiomics)对急诊医师在急性胸痛患者诊疗中的诊断准确性、信心及临床决策的影响。
背景与理论依据 CCTA在急诊科(ED)广泛应用于急性胸痛或疑似急性冠状动脉综合征(ACS)患者。该技术能快速精确显示冠状动脉形态,协助急诊医师做出时效性临床决策。然而,CCTA判读需要专业培训与经验,这在夜间或资源有限环境中往往难以保障。此种局限性可能延误诊断与治疗,最终导致不良临床结局。
人工智能技术的最新进展使得开发能够自动分析CCTA图像并识别临床显著发现(如冠状动脉狭窄和心肌缺血)的工具成为可能。这些工具有望通过提升诊断准确性、缩短判读时间、增强医师信心及优化医疗资源使用来支持急诊医师工作。尽管存在这些优势,基于AI的判读工具对真实世界急诊临床工作流程及医师决策的影响仍研究不足。
本试验旨在通过评估AI辅助CCTA判读工具是否能提升急诊医师诊断效能与临床信心,以及此种提升是否能转化为更可靠的急诊决策,来填补这一知识空白。
研究设计
本研究采用前瞻性、实用性随机对照设计。合格参与者为年满18周岁、因胸痛就诊于急诊科且根据HEART评分(4-6分)属于中危风险的成人患者。在获取知情同意后,受试者将被随机分为两组:
- AI辅助组(实验组):急诊医师在Angiomics软件提供的AI结果辅助下判读CCTA扫描影像
- 标准判读组(活性对照组):急诊医师在无AI结果辅助的情况下判读CCTA扫描影像
所有医师需评估四条主要冠状动脉(左主干、左前降支[LAD]、左回旋支[LCX]和右冠状动脉[RCA])的狭窄情况,并使用标准化格式(是/否/无法诊断/其他发现)记录评估结果。此外,医师需通过5级李克特量表(1分代表毫无信心,5分代表信心十足)评价自身诊断信心。
参考标准 诊断效能的参考标准将由专业胸部影像学的认证放射科医师进行盲法共识判读。既往研究显示专家放射科医师共识与有创冠状动脉造影的一致性达98-99%,支持该方法的有效性。
结局指标 主要结局指标为患者层面的CCTA判读阴性预测值(NPV),比较AI辅助与标准判读的差异。患者层面结局将通过汇总四条主要冠状动脉的评估结果得出。
次要结局指标包括:
- 敏感性、特异性、阳性预测值(PPV)及总体诊断准确率
- 医师诊断信心(李克特量表)
- LM、LAD、LCX和RCA的血管层面诊断效能
- 采用Cohen's Kappa统计量衡量与放射科医师共识的一致性
样本量与统计分析 使用PASS软件基于已发表数据及本地患病率进行样本量估算。考虑18%的患病率,计算得出每组需181例阴性诊断患者。对应对照组248名参与者与干预组228名参与者。假设10%的脱落率,最终计划招募530名参与者(对照组276名,干预组254名)。
将在完成50%入组时进行中期分析,采用O'Brien-Fleming法调整α消耗。最终分析将使用双侧α=0.049。诊断效能指标(敏感性、特异性、PPV、NPV、准确率)将酌情采用卡方检验或Fisher精确检验进行比较。医师判读与放射科医师共识的一致性将通过Cohen's Kappa评估。所有统计检验均为双侧,显著性水平设定为p<0.05。
数据收集与保密 数据将在常规临床工作流程中收集,并根据机构政策与国家隐私法规以去标识化格式安全存储。仅授权研究人员可访问数据。研究结束后数据将保存三年后进行安全销毁。
安全性与监查 本试验对参与者风险极低,不涉及常规临床护理外的额外操作。参与研究不会引入额外辐射、药物或侵入性干预。研究主要负责人将每年监查方案依从性与数据质量。
研究意义 本研究将为AI辅助CCTA判读工具在急诊科的临床效用提供证据。研究结果有望明确AI辅助是否能提升诊断准确性与医师信心,以及是否能有效整合至真实世界急诊诊疗中。该成果可为优化急症护理场景中患者结局与资源利用的AI工具实施最佳实践提供参考。
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名:arom choi, MD
- 电话号码:+82-2-2228-2465
- 邮箱:aromchoi@yuhs.ac
学习地点
-
-
-
Seoul、韩国
- Yonsei University College of Medicine, Yonsei University Severance Hospital
-
接触:
- arom choi, MD
- 电话号码:+82-2-2228-2465
- 邮箱:aromchoi@yuhs.ac
-
-
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
描述
纳入标准:
- 年龄在18岁及以上的成人
- 急诊就诊的胸痛患者
- 评估为中危患者(心脏评分4-6分)
排除标准:
- 既往有冠状动脉血运重建史(冠状动脉旁路移植术或支架植入术)
- 存在心内金属装置,如起搏器或人工心脏瓣膜
- 对比剂禁忌症(例如:对比剂过敏、严重肾功能不全,eGFR < 30 mL/min/1.73 m²)
- 无法配合的患者(例如:严重焦虑、不合作)
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:诊断
- 分配:随机化
- 介入模型:并行分配
- 屏蔽:无(打开标签)
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
|---|---|
|
实验性的:AI辅助的CCTA判读
急诊医师在人工智能解读工具(Angiomics)的辅助下判读冠状动脉CT血管成像(CCTA)。
医师记录四支主要冠状动脉血管的狭窄情况,并采用5级李克特量表评估诊断置信度。
|
与医院PACS系统集成的人工智能软件,用于辅助急诊医生解读冠状动脉CT血管造影(CCTA)。
该工具自动分析左主干、前降支(LAD)、回旋支(LCX)和右冠状动脉(RCA)的狭窄情况,医生利用分析结果指导临床判读。
|
|
有源比较器:标准冠状动脉CT血管成像解读(未使用人工智能)
急诊医生在无法使用基于AI的判读工具的情况下,独立解读冠状动脉CT血管成像(CCTA)。
医生需记录四条主要冠状动脉血管的狭窄情况,并采用5级李克特量表评估诊断置信度。
|
急诊医生在无法使用AI工具的情况下独立解读冠状动脉CT血管成像(CCTA)。
医生评估左主干、左前降支、左回旋支和右冠状动脉的狭窄情况,并使用5级李克特量表报告诊断置信度。
|
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 |
|---|---|---|
|
急诊医师冠状动脉CT血管成像判读的净现值(AI辅助 vs 无AI辅助)
大体时间:在首次急诊就诊期间,进行冠状动脉CT血管造影解读时
|
经急诊医师判读为CCTA阴性结果的患者中,经参考标准(由委员会认证放射科医师进行盲法共识判读)确认为真阴性的比例。
该分析将比较AI辅助判读与无AI标准判读的阴性预测值。
患者层面的结局指标将通过汇总四大主要冠状动脉(左主干、左前降支、左回旋支、右冠状动脉)的检查结果得出
|
在首次急诊就诊期间,进行冠状动脉CT血管造影解读时
|
合作者和调查者
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (估计的)
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
此信息直接从 clinicaltrials.gov 网站检索,没有任何更改。如果您有任何更改、删除或更新研究详细信息的请求,请联系 register@clinicaltrials.gov. clinicaltrials.gov 上实施更改,我们的网站上也会自动更新.