Evaluación automatizada de la relación arteria pulmonar-aorta ascendente en el cribado ecográfico cardíaco fetal utilizando inteligencia artificial
Autores: Aoyama, Rina; Komatsu, Masaaki; Harada, Naoaki; Komatsu, Reina; Sakai, Akira; Takeda, Katsuji; Teraya, Naoki; Asada, Ken; Kaneko, Syuzo; Iwamoto, Kazuki; Matsuoka, Ryu; Sekizawa, Akihiko; Hamamoto, Ryuji
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Evaluación automatizada de la relación arteria pulmonar-aorta ascendente en el cribado ecográfico cardíaco fetal utilizando inteligencia artificial
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Vista de tres vasos
Cribado ecográfico cardíaco fetal
Arteria pulmonar
Aorta ascendente
Enfermedad cardíaca congénita
Método basado en inteligencia artificial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
La vista de los tres vasos (3VV) es un plano de exploración transversal estandarizado utilizado en la ecografía cardíaca fetal para medir los diámetros absolutos y relativos de la arteria pulmonar (PA), la aorta ascendente (Ao) y la vena cava superior, según sea necesario. La relación PA/Ao se utiliza para apoyar el diagnóstico de enfermedad cardíaca congénita (CHD). Sin embargo, los diámetros vasculares se miden manualmente por los examinadores, lo que causa variabilidad intra e interobservador en la práctica clínica. En el presente estudio, nuestro objetivo fue desarrollar un método basado en inteligencia artificial para la evaluación estandarizada y cuantitativa de 3VV. En total, se incluyeron 315 casos y 20 examinadores en este estudio. Utilizamos el software de detección de objetos YOLOv7 para la extracción automatizada de imágenes 3VV y comparamos tres algoritmos de segmentación: DeepLabv3+, UNet3+ y SegFormer. Utilizando las relaciones PA/Ao basadas en la segmentación vascular, YOLOv7 más UNet3+ produjo la clasificación más apropiada para fetos normales y aquellos con CHD. Además, YOLOv7 más UNet3+ logró un valor medio aritmético de 0.883 para el área bajo la curva característica de operación del receptor, que fue mayor que 0.749 para residentes y 0.808 para becarios. Nuestro método automatizado puede apoyar a los examinadores no expertos en realizar evaluaciones cuantitativas y objetivas de imágenes 3VV durante la ecografía cardíaca fetal.
Descripción
La vista de los tres vasos (3VV) es un plano de exploración transversal estandarizado utilizado en la ecografía cardíaca fetal para medir los diámetros absolutos y relativos de la arteria pulmonar (PA), la aorta ascendente (Ao) y la vena cava superior, según sea necesario. La relación PA/Ao se utiliza para apoyar el diagnóstico de enfermedad cardíaca congénita (CHD). Sin embargo, los diámetros vasculares se miden manualmente por los examinadores, lo que causa variabilidad intra e interobservador en la práctica clínica. En el presente estudio, nuestro objetivo fue desarrollar un método basado en inteligencia artificial para la evaluación estandarizada y cuantitativa de 3VV. En total, se incluyeron 315 casos y 20 examinadores en este estudio. Utilizamos el software de detección de objetos YOLOv7 para la extracción automatizada de imágenes 3VV y comparamos tres algoritmos de segmentación: DeepLabv3+, UNet3+ y SegFormer. Utilizando las relaciones PA/Ao basadas en la segmentación vascular, YOLOv7 más UNet3+ produjo la clasificación más apropiada para fetos normales y aquellos con CHD. Además, YOLOv7 más UNet3+ logró un valor medio aritmético de 0.883 para el área bajo la curva característica de operación del receptor, que fue mayor que 0.749 para residentes y 0.808 para becarios. Nuestro método automatizado puede apoyar a los examinadores no expertos en realizar evaluaciones cuantitativas y objetivas de imágenes 3VV durante la ecografía cardíaca fetal.