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    <publishedYear>2024</publishedYear>
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    <issue>S 02</issue>
    <volume>56</volume>
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    <publisherName>Thieme</publisherName>
    <publisherPlace>Stuttgart</publisherPlace>
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    <completedDate>2024-05-04</completedDate>
    <publishedDate>--</publishedDate>
    <thesisDateAccepted>--</thesisDateAccepted>
    <title language="eng">Procedural phase recognition in endoscopic submucosal dissection (ESD) using artificial intelligence (AI)</title>
    <abstract language="eng">Aims &#13;
Recent evidence suggests the possibility of intraprocedural phase recognition in surgical operations as well as endoscopic interventions such as peroral endoscopic myotomy and endoscopic submucosal dissection (ESD) by AI-algorithms. The intricate measurement of intraprocedural phase distribution may deepen the understanding of the procedure. Furthermore, real-time quality assessment as well as automation of reporting may become possible. Therefore, we aimed to develop an AI-algorithm for intraprocedural phase recognition during ESD.&#13;
&#13;
Methods &#13;
A training dataset of 364385 single images from 9 full-length ESD videos was compiled. Each frame was classified into one procedural phase. Phases included scope manipulation, marking, injection, application of electrical current and bleeding. Allocation of each frame was only possible to one category. This training dataset was used to train a Video Swin transformer to recognize the phases. Temporal information was included via logarithmic frame sampling. Validation was performed using two separate ESD videos with 29801 single frames.&#13;
&#13;
Results &#13;
The validation yielded sensitivities of 97.81%, 97.83%, 95.53%, 85.01% and 87.55% for scope manipulation, marking, injection, electric application and bleeding, respectively. Specificities of 77.78%, 90.91%, 95.91%, 93.65% and 84.76% were measured for the same parameters.&#13;
&#13;
Conclusions &#13;
The developed algorithm was able to classify full-length ESD videos on a frame-by-frame basis into the predefined classes with high sensitivities and specificities. Future research will aim at the development of quality metrics based on single-operator phase distribution.</abstract>
    <parentTitle language="eng">Endoscopy</parentTitle>
    <identifier type="doi">10.1055/s-0044-1783804</identifier>
    <enrichment key="ConferenceStatement">ESGE Days 2024</enrichment>
    <enrichment key="BegutachtungStatus">peer-reviewed</enrichment>
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    <licence>Keine Lizenz - Es gilt das deutsche Urheberrecht: § 53 UrhG</licence>
    <author>Markus W. Scheppach</author>
    <author>Danilo Weber Nunes</author>
    <author>X. Arizi</author>
    <author>David Rauber</author>
    <author>Andreas Probst</author>
    <author>Sandra Nagl</author>
    <author>Christoph Römmele</author>
    <author>Michael Meinikheim</author>
    <author>Christoph Palm</author>
    <author>Helmut Messmann</author>
    <author>Alanna Ebigbo</author>
    <collection role="institutes" number="FakIM">Fakultät Informatik und Mathematik</collection>
    <collection role="persons" number="palmremic">Palm, Christoph (Prof. Dr.) - ReMIC</collection>
    <collection role="othforschungsschwerpunkt" number="16314">Lebenswissenschaften und Ethik</collection>
    <collection role="institutes" number="">Labor Regensburg Medical Image Computing (ReMIC)</collection>
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    <id>7798</id>
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    <publishedYear>2024</publishedYear>
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    <language>deu</language>
    <pageFirst>e828</pageFirst>
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    <issue>09</issue>
    <volume>62</volume>
    <type>conferencepresentation</type>
    <publisherName>Georg Thieme Verlag KG</publisherName>
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    <completedDate>--</completedDate>
    <publishedDate>--</publishedDate>
    <thesisDateAccepted>--</thesisDateAccepted>
    <title language="deu">Intraoperative Phasenerkennung bei endoskopischer Submukosadissektion mit Hilfe von künstlicher Intelligenz</title>
    <abstract language="deu">Einleitung: &#13;
Künstliche Intelligenz (KI) wird in der Endoskopie des Gastrointestinaltraktes zur Erkennung und Charakterisierung von Kolonpolypen eingesetzt. Die Rolle von KI bei therapeutischen Maßnahmen wurde noch nicht eingehend untersucht. Eine intraprozedurale Phasenerkennung bei endoskopischer Submukoasdissektion (ESD) könnte die Erhebung von Qualitätsindikatoren ermöglichen. Weiterhin könnte diese Technologie zu einem tieferen Verständnis über die Eigenschaften der Prozedur führen und weiterführende Applikationen zur automatischen Dokumentation oder standardisiertem Training vorbereiten.&#13;
Ziele: Ziel dieser Studie war die Entwicklung eines KI Algorithmus zur intraprozeduralen Phasenerkennung bei endoskopischer Submukosadissektion.&#13;
Methodik: &#13;
2071546 Einzelbilder aus 27 ESD Videos in voller Länge wurden für die übergeordneten Klassen Diagnostik, Markierung, Nadelinjektion, Dissektion und Blutung, sowie die untergeordneten Klassen Endoskop-Manipulation, Injektion und Applikation von elektrischem Strom annotiert. Mit einem Trainingsdatensatz (898440 Einzelbilder, 17 ESDs) wurde ein Video Swin Transformer mit uniformer Stichprobenentnahme trainiert und intern validiert (769523 Einzelbilder, 6 ESDs). Neben der internen Validierung wurde der Algorithmus anhand von einem separaten Testdatensatz (403583 Einzelbilder, 4 ESDs) evaluiert.&#13;
Ergebnis: &#13;
Der F1 Score des Algorithmus für alle Klassen lag in der internen Validierung bei 83%, in dem separaten Test bei 90%. Anhand des separaten Tests wurden true positive (TP)-Raten für Diagnostik, Markierung, Nadelinjektion, Dissektion und Blutung von 100%, 100%, 96%, 97% und 93% ermittelt. Für Endoskopmanipulation, Injektion und Applikation von Elektrizität lagen die TP-Raten bei 92%, 98% und 91%.&#13;
Schlussfolgerung: &#13;
Der entwickelte Algorithmus klassifizierte ESD Videos in voller Länge und anhand jedes einzelnen Bildes mit hoher Genauigkeit. Zukünftige Forschungsvorhaben könnten intraoperative Qualitätsindikatioren auf Basis dieser Informationen entwickeln und eine automatisierte Dokumentation ermöglichen.</abstract>
    <parentTitle language="deu">Zeitschrift für Gastroenterologie</parentTitle>
    <identifier type="doi">10.1055/s-0044-1790084</identifier>
    <enrichment key="opus.import.date">2024-11-18T10:16:05+00:00</enrichment>
    <enrichment key="opus.source">sword</enrichment>
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    <enrichment key="ConferenceStatement">78. Jahrestagung der DGVS mit Sektion Endoskopie Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Allgemein- und Viszeralchirurgie mit den Arbeitsgemeinschaften der DGAV und Jahrestagung der CACP. - Viszeralmedizin 2024. - 9/30/2024 - 10/5/2024</enrichment>
    <enrichment key="BegutachtungStatus">peer-reviewed</enrichment>
    <licence>Keine Lizenz - Es gilt das deutsche Urheberrecht: § 53 UrhG</licence>
    <author>Markus W. Scheppach</author>
    <author>Danilo Weber Nunes</author>
    <author>X. Arizi</author>
    <author>David Rauber</author>
    <author>Andreas Probst</author>
    <author>Sandra Nagl</author>
    <author>Christoph Römmele</author>
    <author>Christoph Palm</author>
    <author>Helmut Messmann</author>
    <author>Alanna Ebigbo</author>
    <collection role="institutes" number="FakIM">Fakultät Informatik und Mathematik</collection>
    <collection role="persons" number="palmremic">Palm, Christoph (Prof. Dr.) - ReMIC</collection>
    <collection role="persons" number="palmbarrett">Palm, Christoph (Prof. Dr.) - Projekt Barrett</collection>
    <collection role="othforschungsschwerpunkt" number="16314">Lebenswissenschaften und Ethik</collection>
    <collection role="institutes" number="">Labor Regensburg Medical Image Computing (ReMIC)</collection>
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