Protokół ten przedstawia podwójne podejście do głębokiego uczenia w czasie rzeczywistym do usuwania fluorescencji wątroby podczas laparoskopowej cholecystektomii prowadzonej indocyjaniną zielonym (ICGLC).
Artykuł metodologiczny
Nowatorskie podejście do głębokiego uczenia dwumodalnego do usuwania fluorescencji wątroby w czasie rzeczywistym podczas laparoskopowej cholecistektomii prowadzonej zieloną indocyjaniną
* These authors contributed equally
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Laparoskopowa cholecystektomia prowadzona zieloną indocyaniną (ICGLC) poprawia wizualizację dróg żółciowych, ale często jest utrudniona przez zanieczyszczenie fluorescencją wątroby, które zakłóca struktury anatomiczne. Celem tego badania jest opracowanie i ocena nowatorskiego ramowego systemu głębokiego uczenia dwumodalnego, który automatycznie wykrywa i usuwa zanieczyszczenie fluorescencją wątroby w czasie rzeczywistym podczas procedur ICGLC. Zestaw danych obejmujący 33 123 ramy chirurgiczne o podwójnej modalności został skonstruowany spośród 48 pacjentów, którzy przeszli planową ICGLC. Obrazy fluorescencji i światła białego były łączone i opatrzone adnotacjami. Porównano kilka modeli głębokiego uczenia i wybrano sieć opartą na DeepLabV3 w trakcie fuzji. Zastosowano morfologiczne strategie postprzetwarzania oraz fazowego szkolenia, aby zwiększyć dokładność segmentacji i uogólnialność. Proponowany model osiągnął współczynnik kości 0,838 oraz przywołanie 0,863 w końcowym zestawie testowym. W subiektywnych ocenach 10 starszych chirurgów konsekwentnie oceniało filmy przetwarzane przez AI jako bardziej przejrzyste, z wyraźnie lepszą wizualizacją przewodów żółciowych i zmniejszonym zmęczeniem wzroku. Model wykazał wydajność w czasie rzeczywistym z wynikiem 0,018 sekundy na klatkę. Niniejsze badanie przedstawia pierwsze rozwiązanie AI w czasie rzeczywistym do usuwania fluorescencji wątroby w ICGLC. Model głębokiego uczenia z podwójnym modalnym systemem znacząco zwiększa przejrzystość wzroku, oferując potencjał do poprawy bezpieczeństwa chirurgicznego, efektywności operacyjnej oraz skuteczności szkoleń. Przyszłe badania prospektywne są uzasadnione, aby ocenić wpływ kliniczny na wyniki operacji.
Wprowadzenie
Cholelitoza to powszechne zaburzenie przewodu pokarmowego, które konsekwentnie wykazuje wysokie wskaźniki zachorowalności na całym świecie w różnych populacjach, dotykając ponad 4% światowej populacji 1,2,3,4. Laparoskopowa cholecystektomia (LC) jest powszechnie uznawana za "złoty standard" leczenia cholelitozy ze względu na jej zalety, takie jak minimalne urazy śródoperacyjne, łagodny ból pooperacyjny, korzystne efekty kosmetyczne oraz krótkie pobytyw szpitalu 5,6,7
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
Wszystkie materiały chirurgiczne zawarte w tym badaniu pochodzą od pacjentów, którzy przeszli planową laparoskopową cholecystektomię (ICGLC) pod kierunkiem ICG w Pekin Union Medical College Hospital. Badanie zostało zatwierdzone przez odpowiednią komisję etyczną, a przed rozpoczęciem uzyskiwania wyrazistą świadomą zgodę wszystkich uczestników.
1. Przygotowanie danych i adnotacja obrazów
- Zbierz retrospektywnie materiały chirurgiczne od 48 pacjentów, którzy przeszli ICGLC w Pekin Union Medical College Hospital w latach 2022–2024.
UWAGA: Pacjenci biorący udział w tym badaniu byli dożylnie wstrzykiwani 0,5 mg I....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
W naszym badaniu łącznie 48 pacjentów, którzy przeszli planowaną laparoskopię cholecystektomii z użyciem indocyjaniny (ICGLC) w latach 2022–2024 w Dziale Chirurgii Ogólnej w Pekin Union Medical College Hospital, zostało retrospektywnie zapisanych. Wszyscy pacjenci otrzymali dożylny zastrzyk 0,5 mg indocyjaniny green na 20 minut przed operacją. Badanie patologiczne pooperacyjne potwierdziło, że we wszystkich przypadkach zdiagnozowano kalkulozne zapalenie płęcherzyka żółciowego.
Po ręcznej segme.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
Badania te wykorzystały głębokie uczenie AI do rozwiązania kluczowego wyzwania w operacjach ICGLC: identyfikacji i maskowania zanieczyszczenia fluorescencji wątroby. Chirurdzy stosujący NIRF często zgłaszają, że fluorescencja wątroby powoduje zmęczenie wzrokowe i komplikuje obrazowanie dróg żółciowych38. Dzięki zastosowaniu technologii widzenia komputerowego, badanie miało na celu złagodzenie tych problemów i potencjalne zmniejszenie częstości występowania BDI, częstego powikłania w ICGLC. Czas wn.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy deklarują brak konfliktu interesów.
Podziękowania
Prace te były wspierane przez Chiński Narodowy Fundusz Badań Klinicznych Szpitali Wysokiego Szczebla (nr 2022-PUMCH-B-003), Fundusz Innowacji Nauk Medycznych Chińskiej Akademii Nauk Medycznych 2023-I2M-2-002 oraz Krajowe Finansowanie Badań Klinicznych Szpitali Wysokiego Szczebla (2022-PUMCH-D-001).
....Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Konsola obrazowania fluorescencyjnego 4K | Hangzhou Kangji Medical instrument Co. Ltd. | KJ-EP4K-01 | Zapewnia trzy tryby imgage: światło białe, fluorescencję i fluorescencję fuzję; Wspieraj rozszerzenie modułów AI |
| Kamera fluorescencyjna 4K | Hangzhou Kangji Medical instrument Co. Ltd. | KJ-EC-4K | W pełni zdigitalizowany aparat z wielofunkcyjnymi ustawieniami przycisków; Obsługa nagrywania wideo, fotografii i przełączania się w trybach fluorescencji |
| System Źródeł Zimnego Światła | Hangzhou Kangji Medical instrument Co. Ltd. | KJ-CLS-1 | Zimne źródło światła LED i światło fluorescenctowe LED o długości fali fluorescencyjnej 808 nm |
| Rdzeń tensor NVIDIA A100 | NVIDIA Corporation | 900-21001-0020-100 | GPU |
Przedruki i uprawnienia
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie