Применение искусственного интеллекта для выявления инфекции Helicobacter pylori при магнитоуправляемой капсульной эндоскопии

Введение: Искусственный интеллект всё чаще применяют при магнитоуправляемой капсульной эндоскопии. Целью настоящего исследования была разработка системы искусственного интеллекта для автоматического выявления инфекции Helicobacter pylori по изображениям, полученным при магнитоуправляемой капсульной эндоскопии, и оценка её диагностической эффективности.

Методы: В исследование проспективно включали пациентов с известным статусом инфекции Helicobacter pylori, которым выполняли магнитоуправляемую капсульную эндоскопию в период с апреля 2022 года по март 2023 года. Изображения, полученные при исследовании, собирали и формировали из них набор данных: 80% изображений использовали для обучения, 10% — для валидации и 10% — для тестирования. В системе искусственного интеллекта последовательно применяли четыре модели свёрточных нейронных сетей: MobileNetV2, DenseNet264, ShuffleNetV2 и ResNet50. Диагностическую эффективность моделей и оптимальную модель оценивали по точности, чувствительности, специфичности и средней продолжительности анализа одного изображения.

Результаты: Всего были включены 142 пациента: 71 с положительным и 71 с отрицательным результатом на инфекцию Helicobacter pylori. В обучающую, валидационную и тестовую выборки вошли соответственно 25 985 изображений (114 пациентов), 2767 изображений (14 пациентов) и 3027 изображений (14 пациентов). Для каждой модели значения точности, чувствительности, специфичности и средней продолжительности анализа одного изображения составили: MobileNetV2 — 95,7%, 98,1%, 93,3% и 0,01176 с; DenseNet264 — 95,3%, 98,5%, 92,2% и 0,04572 с; ShuffleNetV2 — 95,7%, 98,5%, 93,1% и 0,00588 с; ResNet50 — 95,1%, 95,8%, 94,5% и 0,01110 с соответственно.

Выводы: Система искусственного интеллекта на основе модели ShuffleNetV2 продемонстрировала наилучшую эффективность, что свидетельствует о её потенциальной пригодности для помощи практикующим врачам в выявлении инфекции Helicobacter pylori при магнитоуправляемой капсульной эндоскопии.